生物化学说课实例探究

2014-01-26张劲郑胜礼

黑龙江教育·高校研究与评估 2014年1期

张劲+郑胜礼

摘要：说课是高校教学改革中涌现出来的新生事物，文章以生物化学课程中的重点内容——糖酵解为例，从教材分析、教学方法和手段、学情分析和学法指导、教学过程设计、板书设计、教学评价与反思等多个方面阐述其教学设计过程，并提出进一步提升生物化学课程教学效果的策略。

关键词：说课；生物化学；糖酵解

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2014）01-0016-03

说课最初产生于中小学教师在职培训，它是指在教师备课的基础上，向同行和专家叙述教学设计及其依据，并与同行和专家共同研讨教育教学理念和提高教学质量的一种教学研究活动[1]。近年来，它也作为大学教学改革中的新生事物涌现出来，作为一种教学设计、教学交流与教学改革的具体形式，必将获得日益旺盛的现实生命力，并结出更多改革创新之成果。

生物化学是生命科学领域最重要的基础学科，由于概念抽象、分子结构多样、代谢途径错综复杂，而且内容繁多、发展速度快，新知识、新进展不断涌现，所以它又是一门难教、难学的课程。这一性质决定了教师要不断更新教学观念，探索和创新教学方法和教学手段。

生物化学理论课程分为静态生物化学和动态生物化学两部分。前者主要讲生物分子，包括蛋白质化学、酶学、核酸化学和生物膜等篇章；后者即指新陈代谢，包括糖类代谢、脂类代谢、生物氧化、氨基酸代谢和核苷酸代谢等篇章。新陈代谢是生物化学中的核心内容，而糖类代谢又是新陈代谢中最重要的部分，糖酵解是糖类代谢中的第一个重要环节，又是生物体内普遍存在的一条最古老的途径。如何开好这个头，对于整个新陈代谢部分乃至生物化学课程的教学都是至关重要的。笔者在多年的教学实践中不断探索，对“糖类代谢”这一篇中的“糖酵解”一章进行了精心的说课设计。

一、教材分析

（一）教学内容体例

教材使用王镜岩等主编的《生物化学教程》等[2-5]，全书共分三大部分：生物分子、新陈代谢、遗传信息。按照西北农林科技大学生命科学学院制定的《生物化学课程教学大纲》的要求，生物化学课程只包括前两大部分，把第三部分——遗传信息并入分子生物学课程中。生物化学理论课程共有96学时，其中第二部分——新陈代谢的第一篇糖类代谢的第一章糖酵解占4学时（200分钟）。本章教学内容主要包括糖酵解的反应历程、能量问题、调节、生理意义和丙酮酸的去路等。

（二）教学目标要求

1.激发学生的学习兴趣，培养学生积极思考、主动学习的能力；2.在教学中，要求学生了解生物体内的糖类、掌握糖酵解的反应历程、生理意义和调控；3.培养学以致用的意识，运用所学知识解释生活中的相关问题。

（三）教学重点和难点

1.教学重点：糖酵解中的关键步骤和产能环节、生理意义和调控机制。2.教学难点：糖酵解中的各步骤之间的生化逻辑。

二、多种教学方法和手段的综合运用

（一）教学的总体构思

首先复习旧课，通过导入实例、提出问题，引出新课；其次对本章的内容先进行概括式描述，再逐步展开细细道来；最后总结提高，强调重难点，并回答问题、留下作业。

（二）教学方法和手段

1.教学手段采取多媒体辅助教学和传统的板书设

计有机结合。2.教学方法上采用讲授式为主、多种形式相结合，根据具体教学内容灵活运用。如（1）启发式教学法：采用启发式教学方法，改善和活跃课堂气氛，充分调动学生学习的积极性和独立思考的能力。（2）图表教学法：图表法是将教材有关知识要点经过整理总结，制成各种图表，用于课堂教学的一种教学方式。（3）问题教学法：就是教师提出问题，引导学生一起思考、学习、讨论，得出结论的教学过程。（4）文献式教学法：如在糖酵解发现历史的介绍中，教师引出相关文献让学生去学习[6]，使学生不仅理解书本上的知识，同时也了解到相关的背景知识。（5）趣味教学法：利用口诀、谐音等对相关知识进行概括处理后，使学生读起来朗朗上口、方便记忆。

三、学情分析和学法指导

（一）学情分析

本课程的授课对象是本校生命科学学院生物技术、生物工程、生物科学各专业的大学二年级学生，他们已经学过植物学、动物学、无机化学和有机化学等基础课程、具备了生物学、化学等相关基础知识、具有一定的自学能力和分析问题、解决问题的能力。生物化学是他们遇到的第一门重要的专业基础课程，将为后续的细胞生物学、分子生物学、基因工程等相关专业课程打下基础。

（二）学法指导

所谓教学，就是以学生为中心，教师指导学生学习的过程。教师应该在了解学生的基础上、饱含着感情指导学生共同学习。针对本章的学习，由于学生第一次接触到生物化学中的代谢途径，教师一定要启发学生思考：它与有机化学中的反应式有何不同，它不是一个个孤立的化学反应，而是一系列化学反应，其中包含着怎样的生化逻辑，它在体内是如何受调控的，又有着怎样的生理意义。帮助学生在理解的基础上自主学习。

四、教学过程设计

（一）复习提问

本章的教学需要学生在有机化学的基础上先自学糖类这一章，然后教师在课堂上提问引导学生复习回顾相关知识。如什么是糖，它分为哪几类，生物体内都有哪些重要的糖，它在体内都有什么功能等等。

（二）引入新课

从生活中的实例说起，提出问题，激发学生学习热情，在思考中引出新课——糖酵解。如看完世界第一飞人博尔特的200米短跑录像后，提出几个问题：他在快速奔跑时消耗了多少能量（how many），这些能量由谁（who）来提供，体内又经历了哪些重要的代谢途径（what），它主要发生在什么部位（where）。

（三）讲授新课

1.背景介绍。引入文献，从糖酵解的背景知识谈到它的定义和定位。2.糖酵解的反应历程。采用多媒体辅助教学，从概貌图讲起（强调糖酵解在整个新陈代谢中的地位），将糖酵解分为两大阶段、十步反应。巧用比喻，将耗能、产能两大阶段与农村的老式抽水井作类比，揭示“没有付出，就没有收获”的道理。具体反应步骤的讲解可以借助板书，适当放慢速度。注意引导学生理解代谢途径中的反应并不是孤立的，而是环环相扣，其中包含着重要的生化逻辑。注意强调代谢中的酶、抑制剂、关键步骤和产能环节，和学生一起推导出最终的总反应方程式。3.丙酮酸的去路。糖酵解的终产物丙酮酸在有氧条件和无氧条件下有不同的去路。先讲清楚它在无氧条件下的去路，并与生活中的实例相结合。再提一下它在有氧条件下又会发生哪些变化，为后面的章节作准备。4.糖酵解的调控。先从生物能学的角度分析，糖酵解中的调控位点有哪些。引出限速酶的概念，并把它比喻为生产线上干活最慢的工人。再进一步分析限速酶是如何调控糖酵解的，会受到哪些因素的影响。5.糖酵解的生理意义。不是背出干巴巴的几条，而是结合实例帮助学生在理解的基础上加以记忆。如它是生物体内糖类分解代谢的普遍途径，原因可以追溯到生命形成早期地球大气处于一个缺氧的状态；它可为机体迅速提供能量，可以从剧烈运动后肌肉发酸的例子谈起，去分析生理或病理的不同情况。6.其他底物进入糖酵解途径。我们所讲的糖酵解是从葡萄糖到丙酮酸的历程，也要让学生了解其他底物（如果糖、甘露糖、乳糖、淀粉等）是如何进入糖酵解的。

（四）总结归纳

1.前后呼应，回答问题。与学生一起思考，得出答案：who—腺苷三磷酸（ATP）；what—磷酸肌酸（CP）与ATP之间的转化、糖酵解途径（EMP）；where—肌肉细胞。其中how many的问题已经超出了生物化学的范畴，需要运用物理和数学建模的知识，教师与学生一起查阅文献，得出答案[7-8]。另外和学生一起讨论分析100、200、400、800米赛跑中体内经历的代谢途径又有哪些区别。2.利用图表，进行小结。教师指导学生一起以制作图表的方式把本章的重点难点加以小结。3.生化歌谣，简单易学。为了方便学生记忆，教师把糖酵解总结为“1、2、3、4”，即1—1分子的葡萄糖；2—7个2：2个阶段、2个磷酸化（消耗2个ATP）、2个异构化、2个底物磷酸化、产生2分子NADH和2分子丙酮酸；3—3个关键酶（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶）；4—生成4分子ATP（净得4-2=2个分子ATP）。

（五）课间展示、课后作业和交流

1.课间展示。教师以原版动画生动展示并回顾糖酵解的历程；教师与学生一起制作卡片代表糖酵解中11种重要代谢物，请学生手举卡片按顺序站好，大家一起说出糖酵解中的十步反应。2.课后作业和交流。（1）布置作业，供学生课后复习思考。分为两种类型：一种是复习题，帮助学生回顾基本知识点。如名词解释：糖酵解、底物水平磷酸化、限速酶、乳酸发酵、酒精发酵等。问答题：写出EMP的生化历程（包括每一步反应的底物、产物和酶），并说明各步反应的特点等；另一种是思考题，帮助学生提高分析问题、解决问题的能力。如为什么用蔗糖保存食品而不用葡萄糖，癌细胞主要依靠什么供能等等。（2）师生之间的交流不仅限于课堂和课间，教师还应鼓励学生在课后以面对面、电话、网络等多种形式进行交流。

五、板书设计

在生物化学的课堂教学中，由于多媒体辅助教学具有直观性、生动性和形象性而得到普遍使用，但是容易造成信息量过大、节奏过快等弊端。在实际教学过程中，适当采用必要的传统板书教学，可以有效地提升教学质量。传统板书的主要内容是本章节的提纲，其他细节内容基本都用多媒体加以展示。另外在本章教学中，还有两次使用到了传统板书，一次是在具体反应历程的讲解中，使用板书适当放慢速度，使学生能跟上教师的思路一起学习；另一次是在复习小结中，教师通过板书只体现骨架的“箭头图”，与学生一起复习回顾重要的反应历程。通过多媒体辅助教学和传统板书教学的有机结合，激发学生学习兴趣，提高教学效果。

六、教学评价与反思

（一）教学评价

糖酵解这一章内容涉及的概念多、反应步骤多、需要记忆的知识点多，而且是学生在生物化学课程中遇到的第一个重要的代谢途径，学生在学习中很容易产生畏难情绪。作为教师，一定要正确引导学生。从生活中的实例出发，提出问题、分析问题、解决问题。用生动的实例去激发学生的学习激情，用形象的类比去唤醒学生的想象力。教育不是一桶水，而是一团火，要去点燃学生的热情。“教学有法，但无定法，贵在得法”，需要以“教师为主导、学生为主体”为主导思想，在教学实践中不断探索，采用多种形式、灵活运用，充分发挥学生的主观能动性，使学生积极参与到课堂中，教学相长，从而达到教学目标。

（二）教学反思

本次说课设计针对西北农林科技大学生命科学学院的生物化学理论课程中的糖酵解章节，也基本适用于本校的基础生物化学课程，并普遍适用于其他高校和科研院校的生物化学、基础生物化学、普通生物化学等课程，对专科教育、职业教育和成人教育的生物化学相关课程也有一定的借鉴性，在此抛砖引玉，以期与广大同行专家一起交流探讨。另外通过对本次教学的反思，笔者认为还可以从以下几个方面进行改进和提高。

1.小班授课：西北农林科技大学的生物化学课程和基础生物化学课程都是四个班，一百多人的大班授课，这在很多高校和科研院校都是普遍存在的情况。而教学中的师生互动环节在大班授课中不容易取得显著的效果，如果在条件允许的时候改为两个班合上，或者单班分开上的小班授课，教学效果还会进一步提升。

2.分层教学法：生物化学理论课在西北农林科技大学分为两个层次：面向全校的基础生物化学和面向生命科学学院的生物化学，所采用的教材、大纲和学时都不相同。这是根据学生专业需求不同而设定的分层教学；另外针对不同专业的特点，应该结合本专业特色对教学内容进行适当的调整；除此之外，教师在教学实践中会发现同一专业甚至同一班级内每个学生的基础和理解能力也是各不相同的，所以教师应该因材施教，针对每个学生的不同特点对学生进行分层次教学，使学生各有所得。

3.教学交流：高校和科研院校的广大教师和研究人员之间的教学交流要比中小学教师少得多，很多高校和科研院校都普遍存在“重科研、轻教学”的思想。在新政策的指导下，目前高校已经开始越来越重视教学了。青年教师讲课比赛、教案评比、网络培训、说课，还有相关教学会议的召开，这些都为教师之间的教学交流搭建了良好的平台。而教师之间教学合作和交流的加强，必定会形成浓厚的教学氛围，从而全面提升教学质量。

参考文献：

[1]姜小军.高校教师说课技巧刍议[J].教育与职业，2012，

（3）.

[2]王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学教程[M].北京：高等

教育出版社， 2008：315-331.

[3]王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学：第三版下册[M].北

京：高等教育出版社，2002：63-91.

[4]郭蔼光.基础生物化学：第二版[M].北京：高等教育出版

社，2009：151-158.

[5]Nelson DL，Cox MM.Lehninger Principle of Bioche-

mistry（5th edition）[M].New York：W.H.Freeman and

Company，2008：527-551.