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生物化学精品课教学方法探究

2014-10-17吴旭红

教书育人·高教论坛 2014年8期
关键词:生物化学思维教学

吴旭红

生物化学是研究生物体的物质组成、物质结构、性质、及组成物质在生命活动中物质转化和能量变化规律的一门科学。是后续专业课的重要基础,也是生命科学领域很多研究方向的考研课。

课堂教学是教学工作的基本组织形式,是启发、培养学生获取创造性思维和创新知识的重要场所,教师的职责在于不仅要把传授的知识让学生“学会”,更重要的是要让学生“会学”。生物化学内容繁杂、知识点多、基础理论和实验技术交互性强,学生学习时感觉比较困难,教学难度也较大。传统的教学模式以课堂讲授为中心,书本为中心,教师为中心,学生处于被动学习状态中,学生仍然反映内容难于理解,不易记忆。我们在黑龙江省级精品课生物化学的教学实践中尝试过程式、兴趣式、问题式、对比式和开放式的教学方法,把传授知识和传授方法结合起来,采取学生喜闻乐见的多种教学模式,鼓励学生主动参与教学过程,让课堂成为师生认识沟通、情感交融、思维共振的园地,两年的教学实践证明,这是教会学生自主学习、培养创新思维素质、提高创新能力的有效方法。

一过程式教学法———培养学生分析、解决问题的能力

在教学过程中,我们变结论式教学为过程式教学,以启发学生的思维、“唤醒”新知与旧知之间的联系、训练学生的演绎推理能力。生物化学简明教程中往往只叙述知识的基本内容和结论,省略了发现和探究过程。在教学中,我们结合具体内容,向学生揭示知识研究的思路,知识研究过程中科学的思维方法。核酸是重要的生物大分子,是生物化学和分子生物学研究的重要对象。它为什么叫“核酸”、是以什么为试材发现的?通过简要介绍核酸的发现和研究简史使学生明确,在1868年瑞士的青年科学家F.Miescher从外科绷带的脓细胞分离得到细胞核,从中提取到一种含磷很高的酸性物质,当时称之为“核素”。20年后R.Altman相继从酵母细胞和小牛胸腺细胞中提取出了不含蛋白质的这种酸性物质,此时正式定名为“核酸”。因为酵母的细胞质很丰富、胸腺的细胞核特别大,所以是提取核酸的极好生物材料,讲清知识的来龙去脉。培养学生应用已有的知识来解释生命现象,要善于从生活现象中发现问题,学生积极参与知识的获取过程。

二兴趣式教学法———培养和激发学生的学习动机

兴趣是学生学习动机中最现实的因素,是教师发挥主导作用和学生发挥主体作用进行自主学习的契合点。学生动机的培养,是学习需要产生的过程;学习动机的激发,是学习需要调动的调动过程。

如何调动学生学习的积极性呢?首先理论课教学中要深入钻研教材,对课程内容进行优化整合,对于重复性的陈旧的内容进行删减,广泛阅读相关教学资料,密切关注学科发展动态,及时将生物化学领域的最新研究成果引入课堂。近年来的研究发现L-肉毒碱在精液中的水平和男性的生育功能有关,进行精液中L-肉毒碱在水平的测定和研究对男性不育的诊断有重要的临床意义。siRNA干扰现象的发现是近年来生命科学领域的最重大的成就之一。siRNA是一类小的双链RNA分子,能高效特异性地阻断相应基因的表达,导致相应基因的“沉默”,从而控制细胞的各种生命活动。RNAi的意义已经扩展到包括抗病毒和抗癌治疗等多个应用领域,为各种疾病如肿瘤的防治打开了一道全新的途径。通过联系实际,使学生感受到生物化学的知识就在我们身边,和人类的健康状况密切相关。疾病的诊断、疾病的治疗、药物的设计应用了很多生化的理论、手段和方法,唤起其探索意识,产生学习欲望,激发其学习兴趣和好奇心。

三问题式教学法———培养学生的辩证思维和求异思维

问题意识是指学生自由探讨、积极思考,发现问题、提出问题、阐述问题的心理活动。学生的积极思维往往是从疑问开始的,有了疑问才会进一步思考,才能有所发现有所创造。陶行知先生的诗句:“发明千千万,起点为一问……大力胜天工,只在每事问”。充分说明了“疑问”的重要性。传统教学中,学生多被动接受少主动发问。学生问题意识的培养主要在于激发学生对问题保持敏感性和好奇心,敢于质疑,通过辩证思维,形成自己的独立见解,养成良好的思维方式。对此我们在增强学生的兴趣感和好奇心的基础上,鼓励学生大胆质疑,而且主动设疑。如由物膜的选择透性引出生物膜的组成———流动镶嵌模型,由膜的性质推测到其具有怎样的结构,引发学生活跃的思维活动。生物氧化是生物体新陈代谢的重要形式,是有别于体外氧化但化学本质又相同的过程。为什么体外氢氧结合会骤然释放大量光和热,而生物体却能保持恒温而不被其损伤?设置问题后再引出呼吸链的概念,循序渐进的理解代谢物脱氢是如何到达氧、如何生成水的,在传氢的过程中能量是怎样分步产生、释放和利用的。脂肪酸的β-氧化机制的结论是二碳单位乙酰辅酶A的逐轮代谢,此时在结论获得前首先提出问题,以几碳为单位进行氧化才能获得偶数碳原子的苯乙酸和奇数碳原子的苯甲酸的分解代谢结果?学生带着问题进行探究,深化了脱氢-加水-再脱氢-硫解β-氧化机理的理解和掌握,学生的思维方式及对信息资料的整理与综合能力得到了锻炼,学生在整个过程中增强了研究意识、问题意识,学会了如何学习,如何去解决问题。

四对比式教学法———归纳共性,分析特性,提高学习效率

生物化学内容多而且与有机化学联系密切,对比式教学法可以使学生在新知与旧知之间有机联系、融会贯通。在学习生物大分子空间构象时,用对比的方法比较其与构型的区别,共同点:都是有机物质的空间排布。不同点:构型是指不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布,构型的改变伴随着共价键的断裂和重新形成;构象是指相同构型的化合物中,与碳原子相连的各原子或取代基团在单键旋转时形成的相对空间排布,构象的改变不需要共价键的断裂和重新形成。将易混淆的新旧知识放在一起,引导学生进行比较辨析,探究其异同和联系,促进知识结构系统化、网络化。

动态生化部分代谢途径多,不同途径的发生条件、起始物质、终产物都各不相同。通过比较法学习,可以启发思维、开阔思路,是学生对不同代谢通路的生化本质认识更加深刻。

五开放式教学法———创新能力培养的有效途径

首先体现为学习内容的开放性,即不应把内容限制在书本上,而是让学生放宽视野。在教学过程中,将与生活密切相关的生物化学知识融入教学内容中,启发学生思维分析。例如在讲呼吸链时,融入CO中毒的内容;在讲糖酵解及糖异生时,介绍运动对血糖、肌糖原、肝糖原含量的影响;在讲新陈代谢时,融入衰老的生物学原因、疲劳产生的机理、疲劳的控制链等有关知识。让学生思考,学生体会到掌握生化知识的现实意义,感到生物化学知识的学习是与人们的生产和生活密切相关的,激发学生学习的积极性,提高学生运用知识分析解决实际问题的综合能力。

其次表现为教学形式的开放性,在教学形式上突破原有的“灌输”式的传统教学方法,使学生从生物化学繁杂的知识点、抽象的概念和结构模型,多层次多途径的作用机制的死记硬背中解脱出来。在教学中,教师的教学任务在于提出课程问题,引导学生探究,帮助学生自我发现答案。这种学习方式不再局限于课堂,还可以让学生利用图书馆、网络、社会实践等手段,最大限度地收集资料,把课内与课外、学校与社会有机地联系起来。同时,坚持课程论文制度。结合生物化学发展迅速知识更新快的特点,追踪学科发展动态,在分子水平上探索生命之谜为引导,以学生的兴趣为契合点,选择与课程有关的知识生长点及研究热点方面的题目,引导学生围绕相关研究查阅资料。在查阅资料的过程中,拓宽学生的知识视野,加大信息容量,在知识构架中奠定厚基础、宽口径的基础;同时也锻炼了对资料的分析、过滤、归纳、整理的能力;通过教师的个性化指导和训练,按照教师的要求撰写出论文,这既加深了学科知识的了解和掌握,也为毕业论文奠定基础。坚持实验室开放制度,可以结合教师的科研课题开展工作,也可以选择探究性和实践性的课题让学生来研究,这种开放性的学习形式,既加强了对基本理论的理解、深化和充分掌握,同时也增加了灵活应用能力,学生对知识的迁移能力大为提高,极大地促进了学生主观能动性的发挥和创造性思维品质的培养,加强了学生操作能力和创新精神的培养。使学生的知识结构适应时代发展需要,运用知识的能力及学生的综合素质得到了提高。

参考文献

[1]王镜岩,朱圣庚,徐长法.生物化学[M].北京:高等教育出版社,2002:470.

[2]梅尚筠.利用现代教育技术培养学生创新能力[J].扬州大学学报(高教研究版), 2005(12):77-79.

[3]刘伟忠.高校实施研究性教学的理论思考与实践探索[J].扬州大学学报(高教研究版),2006(2):91-93.

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