生物化學課程中糖酵解教學改革的思考與探索

劉春城

摘 要

生物化學內容繁雜而抽象，前后聯系非常緊密。其中糖酵解的學習對于學生后續動態生物化學的學習至關重要。本文針對生物化學課程中糖酵解提出了教學改革的方法，希望筆者對于生物化學課程中糖酵解的思考和探索有助于提高學生的學習興趣、提升課程的教學效果。

關鍵詞

生物化學;糖酵解;教學改革;桌游

中圖分類號： Q5-4;G642.0 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 47

生物化學的定義最初常是以化學與生命科學的角度進行闡述的，而隨著學科的發展，目前分子也已被加入到了生物化學的定義之中。與此相對生物化學教材的內容通常涵蓋的是：（1）生物大分子的結構與組成（常被稱為靜態生物化學）;（2）生物大分子在體內的合成、代謝及動態變化（常被稱為動態生物化學）;（3）遺傳信息的復制和傳遞。其中遺傳信息的復制和傳遞是與分子生物學教材的內容有重疊的。

生物化學是一門至關重要的基礎課程。生物化學的相關知識直接與多學科的生產、科研密切相關，同時又是眾多專業的后續課程的基礎。這些學科不僅包括了生物學、醫學、農學、林學，還包括一些輕工類的學科，比如對于食品類、材料類等專業生物化學也是非常重要的[1-2]。

1 生物化學教學難點分析

與生物化學的重要性相對應的是，生物化學學習上的難度。首先學好生物化學需要一定的基礎。生物化學是從生理學分支而來，需要學生在學習的過程中掌握一定的生理學知識;另外從學科名字—生物化學即可知道，化學在這一學科中具有十分重要的地位。因此想要學好生物化學，離不開較好的普通生物學以及有機、無機化學基礎。同時，相對于普通生物學等課程，生物化學是非常抽象的，學習過程中對于學生的理解能力有一定的要求。

除此之外，生物化學還有一個重要的特點就是前后聯系非常緊密。這里的所說的前后包括了章節內的前后聯系（比如蛋白質的結構一級到四級之間的前后聯系、蛋白質的表達中翻譯、加工與轉運之間的前后聯系），章節之間的聯系（比如生物大分子代謝之間的聯系），動態生物化學與靜態生物化學之間的聯系（比如新陳代謝中幾乎每一步反應都需要酶的參與）。所以生物化學需要學生不斷的結合前后內容進行學習。

因該課程學習難度比較高，部分學生在學習生物化學的過程中存在困難，使得該課程成了學生不及格率較高的課程之一[3]，也給后續課程的學習埋下了隱患。如何能讓學生順利地完成生物化學的學習呢，已經有很多的教師從不同的角度對這一問題進行了探討，比如在教學方法上的革新，利用專題式教學法[4]、問題式教學法[5]、文獻為導向的自我學習法[1]、“互聯網+”的教學方式[3]或者是將多種教學方式聯合使用[6-7]。也有針對具體某一些章節的教學方法進行細致討論的，比如說劉洪艷等對酶的教學進行的教學改革[8]。

2 糖酵解教學方法的改革

實際上無論使用什么方法，提高學生的興趣始終是關鍵性問題。對于生物化學而言，無論是視頻平臺還是學習平臺，都有眾多的名師網課。在這樣一個獲取知識的方式非常多的時代，可以說學生想要學好這門課，是前所未有之容易。但實際上能在課堂上高效的學習已經實屬不易，極少的學生能認真的完成網絡上課程的學習。再好的課程學生沒有興趣也是枉然，所以提高學生的學習興趣是非常必要的。同時在進行教學的過程中，還要考慮到學生的課業負擔，因為對于一個大學二年級的學生而言，課程還是相對較多的。

筆者以糖酵解為例來說明在教學過程中我們對于教學方法的改革。糖酵解是動態生物化學中的第一部分內容，在后續的有氧氧化、糖異生、磷酸戊糖途徑的學習過程當中都會涉及糖酵解的過程。該章節正如我們前面所論述的，前后聯系非常緊密。所以如果沒能學好這一部分的內容，在后續課程的學習過程中只能是懵懵懂懂，很難跟上老師課堂的節奏。而學好這一過程，則會在后續的學習過程中極大地增加學生的信心和興趣。那么如何破解這一難點呢？

糖酵解過程中從葡萄糖轉變為丙酮酸可以分為十個步驟。其中第一步、第三步和第十步的反應為限速反應，相應的催化這幾步反應的酶是限制整個反應速度的限速酶，其中催化第三步反應的酶是最重要的限速酶。在傳統教學中是通過順口溜來記憶整個過程的，但是順口溜的缺點很明顯。利用順口溜記憶后，當需要應用相應的內容時，需要先回憶順口溜;然后對應順口溜去回憶相對應的細節。使用順口溜可以應對該部分內容的考試，但是無法在后續的有氧氧化、糖異生、磷酸戊糖途徑的學習過程當中跟上教師課堂節奏，快速地回憶起相應知識點。那么如何讓學生記住這些代謝中間物的順序呢？

我們思考能不能把這十個步驟中的十一個連續的分子制作成糖酵解撲克牌呢？根據以上的思路我們制作了如下的撲克牌（圖1）。該 “撲克牌”由葡萄糖到丙酮酸十一個分子組成，四種花色由ATGC四種核苷酸所替代。并且依據反應過程的特點，我們設計了基本的游戲規則。那么“撲克牌”是否有助于學習呢？我們對該“撲克牌”進行了調研。調研所得到的反饋是該“撲克牌”太難、可玩性差。對于一般的學生來說要完成這個游戲，身邊需要放置一本教材，并且要不斷地前后翻看。雖然如此進行游戲確實有助于記憶，但是由于游戲性差，可能更多的同學并不會參與進來。如此通過撲克牌的方式進行學習也就失去了最初的設計本意。

盡管在課堂上學生對于該過程進行了學習，也要求課后復習并布置了相關的作業，但實際情況是能做到熟悉反應過程及相應分子的學生非常少。所以降低難度、增加可玩性勢在必行。基于以上的分析，我們對撲克牌進行了改進。由圖2可見，我們去除了分子式，同時在每一張牌上標注了糖酵解的過程，并標注了相應的分子所處位置。從而即使是沒有生物化學基礎的人，也能開始游戲。調研結果顯示，入手容易，可以有效地增強對于知識的記憶。但是趣味性有待提高。

通過圖2的糖酵解“撲克牌”，已經可以達到我們最初的目的。經過幾輪游戲，學生能夠記憶并掌握糖酵解過程中的代謝中間物的順序。但是否還能進一步的增加趣味性呢。常規的撲克牌是有很多種玩法的，而我們設計之初限制了糖酵解“撲克牌”的玩法，那么能否放開規則讓學生自行設計呢？調研發現，學生自己制定規則可以增加參與感，擴展了糖酵解“撲克牌”玩法的同時提高了學生的興趣。

當學生基本掌握了糖酵解過程中的代謝中間物的順序后，我們還可以在原有撲克牌的基礎上增加額外的附加牌，也就是如圖3所示的酶。通過酶可以將已有的中間產物轉變為另一種產物，從而可以改變已有的手牌。糖酵解的十步反應除了第一步、第三步和第十步的反應外其他的反應是可逆的，也就是同一種酶可以將上游的中間產物轉變為下游的中間產物，同樣的也可以將下游的中間產物轉變為上游的中間產物。并且還可以通過連續的幾個酶使某一個分子進行連續的轉變。因此極大地豐富了游戲的方法，增加了可學內容，使糖酵解“撲克牌”轉變為了“糖酵解桌游”。

3 結語

作為教師我們常常是手里拿著考試的戒尺，面對著雷同的作業，苦口婆心地講著人生哲理，嘗試著不同的教學方式，想方設法地使課堂更活躍、講解更幽默，從而希望學生能學有所成。實際上每個學生有每個學生的特色，不同的學生應該是有不同的教學方案。但最終的目的無外乎提高學生的學習興趣，讓每一個學生自覺的、主動的學習。但在這樣一個“低頭”時代，把相對較為自由的大學生從游戲、從影視劇中引導到學業中并不容易。希望“糖酵解桌游”能得到學生的喜愛，提升其興趣的同時也能使同學們參與進該方法的進一步改革。

參考文獻

[1]何華偉，王葉菁.生物化學創新型教學模式的改革和實踐，蠶學通訊，2015，35（01）：51-54.

[2]王艷君，陳盛.生物化學教學改革的實踐探索，生物學雜志，2012， 29（05）：100-103+99.

[3]李科友，徐全樂，羅鑫娟，張新梅，陳鵬.基于“云班課”混合式《生物化學》教學的實踐與思考，生命的化學，2020，40（01）：102-107.

[4]張運新.中職生物化學“健康之路”式專題教學法結合微課的應用研究，經貿實踐，2018（09）：305.

[5]王涵多，蔡翠霞，高媛.PBL教學法在生物化學課堂中的運用，科技風，2020（06）：92.

[6]王露，卞永剛，李鵬，李凱，張云龍.PBL-STBL聯合教學法在生物化學教學中的探索與實踐，廣東化工，2020，47（02）：176-177.

[7]楊靜，吳剛，龐一強，丁海麥.在醫學生物化學教學中應用LBL+PBL+CBL三軌教學模式的體會，包頭醫學院學報，2013，29（05）：98-99.

[8]劉洪艷，徐仰倉.生物化學課程中“酶”教學內容探討與實踐，生命的化學：1-4.