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生物化学中“糖酵解”的课堂设计与教学体会

2018-03-31刘俊红刘慧君张庭廷

生物学杂志 2018年1期
关键词:糖酵解教书育人生物化学

施 媚, 李 恩, 刘俊红, 刘慧君, 张庭廷

(安徽师范大学 生命科学学院, 芜湖 241000)

生物化学是生物科学重要的基础必修课程,其内容渗透到生命科学的各个领域。而物质代谢是动态生物化学理论体系中的核心内容,其繁杂的化学反应式以及盘根错节的代谢网络使物质代谢成了教师“教”和学生“学”的难点。由于葡萄糖代谢是物质代谢网络的中心,糖酵解又是该网络中心要讲解的第一条代谢途径,因此,糖酵解教学在物质代谢教学中有着举足轻重的作用。同时,本节课内容还具有承上启下的作用,学生从前面的静态生物化学进入到动态生物化学的学习过程。所以,糖酵解课程的教学效果,不仅对学生整个物质代谢的学习起到基础性作用,还对静态生物化学起到良好的前后呼应。

为此,本文将就如何进行新课导入、课程内容讲解以及在教学过程中渗透教书育人等方面进行介绍,旨在为生物化学课堂教学提供一些新的思路和参考。

1 精心设计新课导入

如何导入新课对尽快吸引学生进入到课堂学习状态十分重要[1-2],本节课我们选择了世界飞人博尔特跑步的图片,用“Who is he? What is necessary for Bolt’s running now? How to get energy? How to produce energy?”以这些疑问句开头,激发学生的学习兴趣。因为博尔特作为世界飞人,学生对他是有兴趣的,而跑步需要能量,能量是通过ATP供给,ATP如何产生呢?通过有吸引力的话题过渡到新课,并进一步讲解,跑步需要肌肉持续供能,这时单靠有氧氧化供能是不够的,肌肉可通过糖酵解来补充能量,这为后面讲糖酵解意义,跑步肌肉酸痛打下伏笔。

2讲清概念、突出重难点

在讲糖酵解概念时设计两层递进,先提问学生是否认识“carbohydrates”,然后将该单词拆分成碳(carbo)及水(hydrate),接着引出糖即是碳水化学物的概念[3-4]。通过“Glycolysis ”(糖的无氧酵解)拆分成“Glyco-”(糖的词根)及“-lysis”(裂开)引出糖酵解的概念。由于糖酵解全程无氧参与,所以糖酵解又叫无氧氧化。为加深学生对糖酵解内容的理解与记忆,以“无氧怎么叫氧化”来强化无氧这一特定的条件,同时引入氧化反应还包括脱氢、失电子反应,糖酵解过程涉及的就是脱氢的氧化过程。

糖酵解的化学反应过程是本课的难点,为了把难点讲清讲透,设计时,采取以黑板板书为主,将化学反应的过程全程写在黑板上,一边写一边进行讲解,这让学生可同步思考其反应历程的来龙去脉,同时用不同颜色区分关键反应和关键酶。课程结束时,全部核心内容在黑板上一目了然。

糖酵解反应过程讲解完毕,及时总结提炼为“糖酵解反应123”,即:一次脱氢、二次底物水平磷酸化产生两分子ATP以及3个关键酶,纲举目张,精炼的知识要点有助于学生记忆吸收。

3教学手段多样、活跃课堂气氛

授课过程采用板书和PPT相结合的方式。一方面将反应历程全程写在黑板上,便于学生跟随老师的节奏熟悉和掌握;同时,部分内容采用双语教学;整个反应历程讲解完毕,通过短视频将整个反应步骤连贯地展现出来,达到了直观可见效果。在整个教学过程中,为充分发挥和调动学生的主观能动性,尽可能与学生多互动交流,如告诉学生在运动会上快速提高成绩的秘密(此节的讲授每年均恰在运动会前1~2天完成),并进行分析,使学生从枯燥的反应式中感到其中的趣味性。

此外,讲授过程中多方面联系生活实际和临床[5-6]。如将运动减肥和不运动则糖变成脂肪、跑步加快氧消耗以及腿酸疼的原因等巧妙插进去,让学生感到学习物质代谢不光是毫无生机的化学反应,还可以解释实际生活问题,进而提高学习的兴趣和动力。

4结合研究新进展,引导学生创新意识[7-8]

在讲糖酵解的意义时,不仅对课本上的内容进行具体讲解和阐述,还要告诉学生,虽然糖酵解途径是经典的途径,但对其异常代谢研究在近几年比较热门,用2009年《Science》上的关于肿瘤细胞的瓦尔堡效应的文章[9]以及2014年10月中国科学技术大学发表在《Nature》上的关于癌细胞有氧酵解新信号通路的发现[10]来引导学生,只有掌握了正常代谢途径,才能识别异常,并蕴含着学无止境、科学探究无止境的道理。

5教书育人、渗透做人道理

糖酵解过程是产能的过程,但产能前先由己糖激酶和磷酸果糖激酶催化的反应要分别消耗一个ATP,所以在讲ATP的消耗与产生时,通过巧妙又富含哲理的将“付出才有收获”的道理穿插其中,既让学生容易理解学习的内容,为什么要付出,又渗透做人的基本道理,教书育人,潜移默化。

多年的教学理论和教学经验都告诉我们,同样一个内容,不同的教学方法和教学态度引发的教学效果相距甚远。因此,我们在准备每一节课时都要花费很多时间精心准备如何能把内容讲活讲透,既让学生感到学习课程内容的必要性、重要性,又让其感到趣味性、实用性,还要从经典的内容中看到其发展性和前沿性,同时在教学中始终不忘教师“教书育人”的天职,因此,教师的每一个行为、每一个动作、每一句话都有可能给学生传播一种正能量。我们相信通过精心备课、热情授课、言传身教不仅把教学内容教授给学生,更重要的是激发起学生自身的学习潜能,培养持续学习能力,进而成为对社会有用的人才。

[1]陶 怀, 陈 夏, 何迎春, 等. 以内容为导向的多元化生物化学教学方式的应用[J].基础医学教育,2015, 17(12):1036-1038.

[2]周 妍, 吴 巍. PBL在生物化学教学中的应用模式探讨[J].基础医学教育,2016, 18(1):30-32.

[3]刘 超, 栾治东, 王 顺, 等. PBL教学在生物化学与分子生物学双语教学中的研究与应用[J].高校医学教学研究(电子版),2015, 5(2):6-9.

[4]赵 青, 黄 炜, 章喜明, 等. 提高生物化学双语教学质量的探索与思考[J].基础医学教育,2015, 17(1):69-71.

[5]陈爱政, 王士斌. 利用生活中的生物化学提高学生学习《生物化学》的兴趣[J].教育教学论坛,2015(27):165-167.

[6]张 英, 张荔茗. 从生物化学与临床学科的联系看生物化学教学改革[J].中国卫生产业,2016, 13(1):147-149.

[7]康 宁, 顾志敏, 王 威, 等. 生物化学教学中融入科研思维的重要性[J].药学教育,2015, 31(6):20-22.

[8]廖 阳,闫荣玲,袁志辉,等. 《生物化学》课程网站在线答疑的实践与体会[J].生物学杂志,2016,33(1):123-125.

[9]VANDER HEIDEN M G, CANTLEY L C, THOMPSON C B. Understanding the warburg effect: the metabolic requirements of cell proliferation[J]. Science, 2009, 324(5930): 1029-1033.

[10]MA X, LI C, SUN L, et al. H.Lin28/let-7 axis regulates aerobic glycolysis and cancer progression via PDK1 [J]. Nat Commun, 2014, 5:5212.

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