張勁+鄭勝禮
摘 要:說(shuō)課是高校教學(xué)改革中涌現(xiàn)出來(lái)的新生事物,文章以生物化學(xué)課程中的重點(diǎn)內(nèi)容——糖酵解為例,從教材分析、教學(xué)方法和手段、學(xué)情分析和學(xué)法指導(dǎo)、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)、板書(shū)設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思等多個(gè)方面闡述其教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程,并提出進(jìn)一步提升生物化學(xué)課程教學(xué)效果的策略。
關(guān)鍵詞:說(shuō)課;生物化學(xué);糖酵解
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-4107(2014)01-0016-03
說(shuō)課最初產(chǎn)生于中小學(xué)教師在職培訓(xùn),它是指在教師備課的基礎(chǔ)上,向同行和專家敘述教學(xué)設(shè)計(jì)及其依據(jù),并與同行和專家共同研討教育教學(xué)理念和提高教學(xué)質(zhì)量的一種教學(xué)研究活動(dòng)[1]。近年來(lái),它也作為大學(xué)教學(xué)改革中的新生事物涌現(xiàn)出來(lái),作為一種教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)交流與教學(xué)改革的具體形式,必將獲得日益旺盛的現(xiàn)實(shí)生命力,并結(jié)出更多改革創(chuàng)新之成果。
生物化學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域最重要的基礎(chǔ)學(xué)科, 由于概念抽象、分子結(jié)構(gòu)多樣、代謝途徑錯(cuò)綜復(fù)雜,而且內(nèi)容繁多、發(fā)展速度快,新知識(shí)、新進(jìn)展不斷涌現(xiàn),所以它又是一門(mén)難教、難學(xué)的課程。這一性質(zhì)決定了教師要不斷更新教學(xué)觀念,探索和創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)手段。
生物化學(xué)理論課程分為靜態(tài)生物化學(xué)和動(dòng)態(tài)生物化學(xué)兩部分。前者主要講生物分子,包括蛋白質(zhì)化學(xué)、酶學(xué)、核酸化學(xué)和生物膜等篇章;后者即指新陳代謝,包括糖類代謝、脂類代謝、生物氧化、氨基酸代謝和核苷酸代謝等篇章。新陳代謝是生物化學(xué)中的核心內(nèi)容,而糖類代謝又是新陳代謝中最重要的部分,糖酵解是糖類代謝中的第一個(gè)重要環(huán)節(jié),又是生物體內(nèi)普遍存在的一條最古老的途徑。如何開(kāi)好這個(gè)頭,對(duì)于整個(gè)新陳代謝部分乃至生物化學(xué)課程的教學(xué)都是至關(guān)重要的。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索,對(duì)“糖類代謝”這一篇中的“糖酵解”一章進(jìn)行了精心的說(shuō)課設(shè)計(jì)。
一、教材分析
(一)教學(xué)內(nèi)容體例
教材使用王鏡巖等主編的《生物化學(xué)教程》等[2-5],全書(shū)共分三大部分:生物分子、新陳代謝、遺傳信息。按照西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院制定的《生物化學(xué)課程教學(xué)大綱》的要求,生物化學(xué)課程只包括前兩大部分,把第三部分——遺傳信息并入分子生物學(xué)課程中。生物化學(xué)理論課程共有96學(xué)時(shí),其中第二部分——新陳代謝的第一篇糖類代謝的第一章糖酵解占4學(xué)時(shí)(200分鐘)。本章教學(xué)內(nèi)容主要包括糖酵解的反應(yīng)歷程、能量問(wèn)題、調(diào)節(jié)、生理意義和丙酮酸的去路等。
(二)教學(xué)目標(biāo)要求
1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生積極思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力;2.在教學(xué)中,要求學(xué)生了解生物體內(nèi)的糖類、掌握糖酵解的反應(yīng)歷程、生理意義和調(diào)控;3.培養(yǎng)學(xué)以致用的意識(shí),運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的相關(guān)問(wèn)題。
(三)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn):糖酵解中的關(guān)鍵步驟和產(chǎn)能環(huán)節(jié)、生理意義和調(diào)控機(jī)制。2.教學(xué)難點(diǎn):糖酵解中的各步驟之間的生化邏輯。
二、多種教學(xué)方法和手段的綜合運(yùn)用
(一)教學(xué)的總體構(gòu)思
首先復(fù)習(xí)舊課,通過(guò)導(dǎo)入實(shí)例、提出問(wèn)題,引出新課;其次對(duì)本章的內(nèi)容先進(jìn)行概括式描述,再逐步展開(kāi)細(xì)細(xì)道來(lái);最后總結(jié)提高,強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn),并回答問(wèn)題、留下作業(yè)。
(二)教學(xué)方法和手段
1.教學(xué)手段采取多媒體輔助教學(xué)和傳統(tǒng)的板書(shū)設(shè)
計(jì)有機(jī)結(jié)合。2.教學(xué)方法上采用講授式為主、多種形式相結(jié)合,根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容靈活運(yùn)用。如(1)啟發(fā)式教學(xué)法:采用啟發(fā)式教學(xué)方法,改善和活躍課堂氣氛,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和獨(dú)立思考的能力。(2)圖表教學(xué)法:圖表法是將教材有關(guān)知識(shí)要點(diǎn)經(jīng)過(guò)整理總結(jié),制成各種圖表, 用于課堂教學(xué)的一種教學(xué)方式。(3)問(wèn)題教學(xué)法:就是教師提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生一起思考、學(xué)習(xí)、討論,得出結(jié)論的教學(xué)過(guò)程。(4)文獻(xiàn)式教學(xué)法:如在糖酵解發(fā)現(xiàn)歷史的介紹中,教師引出相關(guān)文獻(xiàn)讓學(xué)生去學(xué)習(xí)[6],使學(xué)生不僅理解書(shū)本上的知識(shí), 同時(shí)也了解到相關(guān)的背景知識(shí)。(5)趣味教學(xué)法:利用口訣、諧音等對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行概括處理后, 使學(xué)生讀起來(lái)朗朗上口、方便記憶。
三、學(xué)情分析和學(xué)法指導(dǎo)
(一)學(xué)情分析
本課程的授課對(duì)象是本校生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)、生物工程、生物科學(xué)各專業(yè)的大學(xué)二年級(jí)學(xué)生,他們已經(jīng)學(xué)過(guò)植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)等基礎(chǔ)課程、具備了生物學(xué)、化學(xué)等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、具有一定的自學(xué)能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。生物化學(xué)是他們遇到的第一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,將為后續(xù)的細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等相關(guān)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。
(二)學(xué)法指導(dǎo)
所謂教學(xué),就是以學(xué)生為中心,教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程。教師應(yīng)該在了解學(xué)生的基礎(chǔ)上、飽含著感情指導(dǎo)學(xué)生共同學(xué)習(xí)。針對(duì)本章的學(xué)習(xí),由于學(xué)生第一次接觸到生物化學(xué)中的代謝途徑,教師一定要啟發(fā)學(xué)生思考:它與有機(jī)化學(xué)中的反應(yīng)式有何不同,它不是一個(gè)個(gè)孤立的化學(xué)反應(yīng),而是一系列化學(xué)反應(yīng),其中包含著怎樣的生化邏輯,它在體內(nèi)是如何受調(diào)控的,又有著怎樣的生理意義。幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上自主學(xué)習(xí)。
四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)復(fù)習(xí)提問(wèn)
本章的教學(xué)需要學(xué)生在有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上先自學(xué)糖類這一章,然后教師在課堂上提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識(shí)。如什么是糖,它分為哪幾類,生物體內(nèi)都有哪些重要的糖,它在體內(nèi)都有什么功能等等。
(二)引入新課
從生活中的實(shí)例說(shuō)起,提出問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,在思考中引出新課——糖酵解。如看完世界第一飛人博爾特的200米短跑錄像后,提出幾個(gè)問(wèn)題:他在快速奔跑時(shí)消耗了多少能量(how many),這些能量由誰(shuí)(who)來(lái)提供,體內(nèi)又經(jīng)歷了哪些重要的代謝途徑(what),它主要發(fā)生在什么部位(where)。
(三)講授新課
1.背景介紹。引入文獻(xiàn),從糖酵解的背景知識(shí)談到它的定義和定位。2.糖酵解的反應(yīng)歷程。采用多媒體輔助教學(xué),從概貌圖講起(強(qiáng)調(diào)糖酵解在整個(gè)新陳代謝中的地位),將糖酵解分為兩大階段、十步反應(yīng)。巧用比喻,將耗能、產(chǎn)能兩大階段與農(nóng)村的老式抽水井作類比,揭示“沒(méi)有付出,就沒(méi)有收獲”的道理。具體反應(yīng)步驟的講解可以借助板書(shū),適當(dāng)放慢速度。注意引導(dǎo)學(xué)生理解代謝途徑中的反應(yīng)并不是孤立的,而是環(huán)環(huán)相扣,其中包含著重要的生化邏輯。注意強(qiáng)調(diào)代謝中的酶、抑制劑、關(guān)鍵步驟和產(chǎn)能環(huán)節(jié),和學(xué)生一起推導(dǎo)出最終的總反應(yīng)方程式。3.丙酮酸的去路。糖酵解的終產(chǎn)物丙酮酸在有氧條件和無(wú)氧條件下有不同的去路。先講清楚它在無(wú)氧條件下的去路,并與生活中的實(shí)例相結(jié)合。再提一下它在有氧條件下又會(huì)發(fā)生哪些變化,為后面的章節(jié)作準(zhǔn)備。4.糖酵解的調(diào)控。先從生物能學(xué)的角度分析,糖酵解中的調(diào)控位點(diǎn)有哪些。引出限速酶的概念,并把它比喻為生產(chǎn)線上干活最慢的工人。再進(jìn)一步分析限速酶是如何調(diào)控糖酵解的,會(huì)受到哪些因素的影響。5.糖酵解的生理意義。不是背出干巴巴的幾條,而是結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上加以記憶。如它是生物體內(nèi)糖類分解代謝的普遍途徑,原因可以追溯到生命形成早期地球大氣處于一個(gè)缺氧的狀態(tài);它可為機(jī)體迅速提供能量,可以從劇烈運(yùn)動(dòng)后肌肉發(fā)酸的例子談起,去分析生理或病理的不同情況。6.其他底物進(jìn)入糖酵解途徑。我們所講的糖酵解是從葡萄糖到丙酮酸的歷程,也要讓學(xué)生了解其他底物(如果糖、甘露糖、乳糖、淀粉等)是如何進(jìn)入糖酵解的。
(四)總結(jié)歸納
1.前后呼應(yīng),回答問(wèn)題。與學(xué)生一起思考,得出答案:who—腺苷三磷酸(ATP);what—磷酸肌酸(CP)與ATP之間的轉(zhuǎn)化、糖酵解途徑(EMP);where—肌肉細(xì)胞。其中how many的問(wèn)題已經(jīng)超出了生物化學(xué)的范疇,需要運(yùn)用物理和數(shù)學(xué)建模的知識(shí),教師與學(xué)生一起查閱文獻(xiàn),得出答案[7-8]。另外和學(xué)生一起討論分析100、200、400、800米賽跑中體內(nèi)經(jīng)歷的代謝途徑又有哪些區(qū)別。2.利用圖表,進(jìn)行小結(jié)。教師指導(dǎo)學(xué)生一起以制作圖表的方式把本章的重點(diǎn)難點(diǎn)加以小結(jié)。3.生化歌謠,簡(jiǎn)單易學(xué)。為了方便學(xué)生記憶,教師把糖酵解總結(jié)為“1、2、3、4”,即1—1分子的葡萄糖;2—7個(gè)2:2個(gè)階段、2個(gè)磷酸化(消耗2個(gè)ATP)、2個(gè)異構(gòu)化、2個(gè)底物磷酸化、產(chǎn)生2分子NADH和2分子丙酮酸;3—3個(gè)關(guān)鍵酶(己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶);4—生成4分子ATP(凈得4-2=2個(gè)分子ATP)。
(五)課間展示、課后作業(yè)和交流
1.課間展示。教師以原版動(dòng)畫(huà)生動(dòng)展示并回顧糖酵解的歷程;教師與學(xué)生一起制作卡片代表糖酵解中11種重要代謝物,請(qǐng)學(xué)生手舉卡片按順序站好,大家一起說(shuō)出糖酵解中的十步反應(yīng)。2.課后作業(yè)和交流。(1)布置作業(yè),供學(xué)生課后復(fù)習(xí)思考。分為兩種類型:一種是復(fù)習(xí)題,幫助學(xué)生回顧基本知識(shí)點(diǎn)。如名詞解釋:糖酵解、底物水平磷酸化、限速酶、乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵等。問(wèn)答題:寫(xiě)出EMP的生化歷程(包括每一步反應(yīng)的底物、產(chǎn)物和酶),并說(shuō)明各步反應(yīng)的特點(diǎn)等;另一種是思考題,幫助學(xué)生提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。如為什么用蔗糖保存食品而不用葡萄糖,癌細(xì)胞主要依靠什么供能等等。(2)師生之間的交流不僅限于課堂和課間,教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在課后以面對(duì)面、電話、網(wǎng)絡(luò)等多種形式進(jìn)行交流。
五、板書(shū)設(shè)計(jì)
在生物化學(xué)的課堂教學(xué)中,由于多媒體輔助教學(xué)具有直觀性、生動(dòng)性和形象性而得到普遍使用,但是容易造成信息量過(guò)大、節(jié)奏過(guò)快等弊端。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,適當(dāng)采用必要的傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué),可以有效地提升教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)板書(shū)的主要內(nèi)容是本章節(jié)的提綱,其他細(xì)節(jié)內(nèi)容基本都用多媒體加以展示。另外在本章教學(xué)中,還有兩次使用到了傳統(tǒng)板書(shū),一次是在具體反應(yīng)歷程的講解中,使用板書(shū)適當(dāng)放慢速度,使學(xué)生能跟上教師的思路一起學(xué)習(xí);另一次是在復(fù)習(xí)小結(jié)中,教師通過(guò)板書(shū)只體現(xiàn)骨架的“箭頭圖”,與學(xué)生一起復(fù)習(xí)回顧重要的反應(yīng)歷程。通過(guò)多媒體輔助教學(xué)和傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。
六、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
(一)教學(xué)評(píng)價(jià)
糖酵解這一章內(nèi)容涉及的概念多、反應(yīng)步驟多、需要記憶的知識(shí)點(diǎn)多,而且是學(xué)生在生物化學(xué)課程中遇到的第一個(gè)重要的代謝途徑,學(xué)生在學(xué)習(xí)中很容易產(chǎn)生畏難情緒。作為教師,一定要正確引導(dǎo)學(xué)生。從生活中的實(shí)例出發(fā),提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。用生動(dòng)的實(shí)例去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,用形象的類比去喚醒學(xué)生的想象力。教育不是一桶水,而是一團(tuán)火,要去點(diǎn)燃學(xué)生的熱情?!敖虒W(xué)有法,但無(wú)定法,貴在得法”,需要以“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”為主導(dǎo)思想,在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索,采用多種形式、靈活運(yùn)用,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,使學(xué)生積極參與到課堂中,教學(xué)相長(zhǎng),從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
(二)教學(xué)反思
本次說(shuō)課設(shè)計(jì)針對(duì)西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的生物化學(xué)理論課程中的糖酵解章節(jié),也基本適用于本校的基礎(chǔ)生物化學(xué)課程,并普遍適用于其他高校和科研院校的生物化學(xué)、基礎(chǔ)生物化學(xué)、普通生物化學(xué)等課程,對(duì)??平逃?、職業(yè)教育和成人教育的生物化學(xué)相關(guān)課程也有一定的借鑒性,在此拋磚引玉,以期與廣大同行專家一起交流探討。另外通過(guò)對(duì)本次教學(xué)的反思,筆者認(rèn)為還可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)和提高。
1.小班授課:西北農(nóng)林科技大學(xué)的生物化學(xué)課程和基礎(chǔ)生物化學(xué)課程都是四個(gè)班,一百多人的大班授課,這在很多高校和科研院校都是普遍存在的情況。而教學(xué)中的師生互動(dòng)環(huán)節(jié)在大班授課中不容易取得顯著的效果,如果在條件允許的時(shí)候改為兩個(gè)班合上,或者單班分開(kāi)上的小班授課,教學(xué)效果還會(huì)進(jìn)一步提升。
2.分層教學(xué)法:生物化學(xué)理論課在西北農(nóng)林科技大學(xué)分為兩個(gè)層次:面向全校的基礎(chǔ)生物化學(xué)和面向生命科學(xué)學(xué)院的生物化學(xué),所采用的教材、大綱和學(xué)時(shí)都不相同。這是根據(jù)學(xué)生專業(yè)需求不同而設(shè)定的分層教學(xué);另外針對(duì)不同專業(yè)的特點(diǎn),應(yīng)該結(jié)合本專業(yè)特色對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整;除此之外,教師在教學(xué)實(shí)踐中會(huì)發(fā)現(xiàn)同一專業(yè)甚至同一班級(jí)內(nèi)每個(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)和理解能力也是各不相同的,所以教師應(yīng)該因材施教,針對(duì)每個(gè)學(xué)生的不同特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層次教學(xué),使學(xué)生各有所得。
3.教學(xué)交流:高校和科研院校的廣大教師和研究人員之間的教學(xué)交流要比中小學(xué)教師少得多,很多高校和科研院校都普遍存在“重科研、輕教學(xué)”的思想。在新政策的指導(dǎo)下,目前高校已經(jīng)開(kāi)始越來(lái)越重視教學(xué)了。青年教師講課比賽、教案評(píng)比、網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)、說(shuō)課,還有相關(guān)教學(xué)會(huì)議的召開(kāi),這些都為教師之間的教學(xué)交流搭建了良好的平臺(tái)。而教師之間教學(xué)合作和交流的加強(qiáng),必定會(huì)形成濃厚的教學(xué)氛圍,從而全面提升教學(xué)質(zhì)量。
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