生物化學理解范文

時間:2023-12-14 17:49:53

導語:如何才能寫好一篇生物化學理解,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

生物化學理解

篇1

關鍵詞:臨床醫學專業學生;生物化學與分子生物學實驗課;轉化醫學

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)30-0064-02

隨著醫學的發展,基礎醫學與臨床醫學之間的關注焦點與研究方法差距越來越大,溝通和交流卻逐漸減少,最終產生了二者之間的鴻溝,被稱之為“基礎醫學與臨床醫學之間的死亡谷”[1]。轉化醫學(translational medicine)又稱為轉化研究(translational research)。1992年,Choi[2]在《Science》上發表的論文中首次提出了“bench to bedside”的概念;1996年,Geraghty[3]在《Lancet》上發表文章首次應用“translational medicine”一詞;2003年,Zerhouni[4]在《Science》上發表的文章“Medicine. The NIH Roadmap”中提出了轉化醫學的概念,其核心內容是將醫學生物學基礎研究成果迅速、有效地轉化為可在臨床實際中應用的理論、技術、方法和藥物,在實驗室與病房(bench to bedside)之間架起相互溝通的橋梁。不論是基礎醫學還是臨床醫學課程,實驗教學都是臨床醫學專業學生教學中的重要環節,只有通過實際的操作和操作中獲得的對理論知識的二次習得,才能使臨床醫學專業學生對復雜抽象的理論知識理解得更加透徹,在實驗課中學生的基礎醫學技能操作也得到很好的鍛煉。生物化學與分子生物學是臨床醫學專業學生所學習的一門重要的基礎醫學課程,它連接著基礎醫學和臨床醫學。在生物化學與分子生物學實驗教學中創新性地結合轉化醫學理念和內容,使學生在掌握生物化學與分子生物學基礎知識,培養科學思維能力的同時,兼具有轉化醫學理念和思維模式的復合型人才的培養,這是生物化學與分子生物學實驗教學的一項創新,并影響了實驗課內容、方式和教學方法的選擇。

一、生物化學與分子生物學的學科特點

生物化學與分子生物學是生命科學的基礎,是在分子水平探討生命的本質,主要包括研究生物體的分子結構與功能、物質代謝與調節,以基因信息傳遞為中心的現代分子生物學知識。生物化學與分子生物學的主要內容決定了其知識點紛繁復雜,使得學生學習起來枯燥吃力,因此在理論或實驗教學過程中,應建立“病例引導型教學”[5](Case Based Study,CBS),從具體臨床疾病現象做引入使學生先有具體模像,然后對疾病相關的生化和分子生物學機理進行分析和講解,這樣“由表及里”地引導教學過程能讓學生有層次地學習和理解生化與分子生物學知識,課堂中營造出的“病例-機理”氛圍也能使醫學生感受到生物化學與分子生物學在臨床中的重要性。生物化學與分子生物學又是生命科學領域的前沿學科,新理論、技術層出不窮,具有很強的更新及前瞻性。與日新月異的發展前沿不同,教學所采用的教科書的更新和修訂速度較慢,因此不論在理論或實驗教學中,教師都應主動在教學過程中添加前沿新發現和技術,這樣不僅能引起學生學習的積極性,更能拓寬學生的知識面和對基礎知識的理解和掌握。生物化學與分子生物學已滲透到基礎醫學和臨床醫學的各個領域,對于醫學生來說學好生物化學與分子生物學十分必要,可為后續基礎與專業課程的學習奠定基礎。

二、生物化學與分子生物學與轉化醫學的聯系

醫學生物化學與分子生物學是基礎醫學與臨床醫學的橋梁。作為基因組學與蛋白質組學時展產物的轉化醫學,其研究內容的中心環節之一是生物標志物的研究,涉及到分子標志物的鑒定和作用;基于分子分型的個體化用藥治療,疾病治療反應和預后的評估與預測[6]。轉化醫學的主要任務是架起基礎科研工作者跟臨床醫師的橋梁。它的出現使得基礎科學重視臨床醫學中遇到的現象和問題,并根據現象追根溯源尋找機理原因,并能將研究出的機理成果運用到臨床問題中,解決臨床醫學現實中遇到的困難。并在“現象-機理-運用”這一過程中形成及時反饋,使臨床研究者修改觀察指標或側重點,同時也相應地使基礎研究者修改研究方向,為臨床服務,最終使患者受益。其兩者都是橋梁學科,與多學科密切聯系,特別是與臨床知識密切相關。這就要求醫學生物化學與分子生物學工作者教學與研究必須以轉化醫學的理念為指導,從而適應轉化型醫學人才培養的要求。

三、生物化學與分子生物學實驗課與轉化醫學理念的創新結合

1.引入病例引導型實驗內容。在實驗教學中,建立“病例引導型教學”(CBS)內容。用具體臨床疾病做實驗背景,并闡述疾病相關的生化和分子生物學原理,然后對驗證此原理所采用的實驗技術進行講解和操作示范,學生即可開始實驗操作并完成報告和教師布置的相應思考題。例如,我們使用醫院生化化驗單的幻燈片來引入血糖這一生化指標,講述血糖的生化和臨床診斷意義,并以糖尿病為病例講解血糖超標后對身體的影響,在進行背景鋪墊后開始講解葡萄糖氧化酶測定血糖的原理及方法,最后讓學生對事先準備好的不同血糖濃度的血漿樣本進行檢測,獲得結果后進行分析:所測樣本血糖是否在正常;如果不在正常值范圍內,是偏低還是偏高,分別可能的原因是什么。經過這次實驗,學生不僅學習了檢測血糖原理的實驗技術,并對血糖的生化知識和臨床運用有了很好的結合學習。

2.引入個性化用藥治療的系統實驗內容。轉化醫學將分子標志物、分子分型的個體化用藥治療及疾病治療與預后的評估與預測作為最主要的研究內容。在實驗中充分融入轉化醫學科研成果,開展一系列以科研成果如個體化用藥治療為主的內容新穎、應用性強的專業前沿研究性實驗,能夠極大地調動和培養學生的專業學習興趣,使學生對目前科學研究領域的熱點與關鍵問題有初步的了解,較好地實現科研與教學的相互轉換,相互促進。我們在實驗課中創新設置了“限制性片段長度多態性檢測人乙醛脫氫酶2(ALDH2)基因多態性”實驗。首先為學生講解整個實驗背景:硝酸甘油作為治療心絞痛的基本藥物之一廣泛用于臨床。研究發現硝酸甘油的舒血管作用通過釋放一氧化氮(NO)所介導[7]。乙醛脫氫酶2(ALDH2)具有硝酸酯酶活性,對硝酸甘油轉化產生NO起了關鍵作用[8],而ALDH2基因中Glu504Lys位點的多態性會影響ALDH2硝酸酯酶活性,用藥指導建議,ALDH2 504Lys等位基因攜帶患者慎用硝酸甘油[9],所以這一基因多態性位點具有指導臨床硝酸甘油的合理用藥的重要意義。然后為學生講解人脫氧核糖核酸(DNA)的提取、聚合酶鏈式反應(PCR)、限制性內切酶酶切反應和瓊脂糖凝膠電泳檢測這些關鍵技術的原理和方法。使得學生對實驗背景、目的和所采用技術的原理及操作都能有統一清晰的認識。具體實驗流程為指導學生從自己的口腔黏膜細胞中提取自己的DNA,經過PCR特異性地擴增ALDH2基因中含Glu504Lys片段,再經過酶切反應和電泳檢測即可獲得自己的Glu504Lys位點基因型。通過這一系列綜合開放性的實驗,以學生自身遺傳多態性為背景,將臨床個性化用藥檢測與經典的分子生物學實驗結合,不僅極大地激發了學生對實驗的關注和投入,訓練了實驗操作能力,還加強了他們轉化醫學思維的培養,

3.實驗教材的采編。實驗教材是實驗課程的重點。本教研室認真研究國內外優秀教材,借鑒其經驗,同時結合本學院學生的臨床需求,精心編寫自己的教材,建設與生物化學與分子生物學基礎課程配套的實驗系列教材。同時也精心挑選合適的轉化醫學內容穿插入實驗教學過程中。

隨著日新月異的生化和分子生物學進展,我們也對前沿進展和發現保持持續關注,將更新的內容及時修改、添加到實驗教材中。

以上僅是我們作為生物化學與分子生物學教師在轉化醫學大背景下,在教學改革方面的一些探索的心得及體會,隨著轉化醫學的發展,其內容必將會更新和擴大,作為基礎醫學教師要敏銳地跟上發展腳步,積極尋找轉化醫學與生化、分子生物學的結合點,才能為國家培養出基礎扎實、科研思維清晰的有用醫學之才。

參考文獻:

[1]趙玉沛.轉化醫學本土路線圖[J].中國醫院院長,2011,(11):92.

[2]Choi DW. Bench to bedside:the glutamate connection[J].Science,1992,258(5080):241-243

[3]Geraghty J. Adenomatous polyposis coli and translational medicine[J].Lancet,1996,348(9025):422.

[4]Zerhouni E. Medicine. The NIH Roadmap[J].Science,2003,302(5642):63-72.

[5]賈舒婷,張繼虹.針對臨床醫學專業的病例引導型生物化學教學方法實踐體會[J].教育教學論壇,2014,(1):67,8.

[6]閆華.醫學科教新任務――促進轉化醫學[J].中華醫學科研管理雜志,2010,(23):225-228.

[7] Marsh N,Marsh A.A short history of nitroglycerin and nitric oxide in pharmacology and physiology[J].Clin Exp Pharmacol Physiol,2000,(27):313-319.

篇2

關鍵詞:生活情景;類比;化解;教學難點;自我效能感

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)12-0007-3

物理教學中,教學的效果很大程度取決于教學難點的突破。只有有效突破教學難點,學生后續的學習才能繼續。然而,有時受制于學生的知識儲備、生活閱歷、思維水平等,要突破教學難點并不容易。通過類比把學生已有的知識、熟悉的生活現象、生活物品、事件與抽象的物理概念、物理方法、難以理解的物理情景、需要學習的新知識等建立聯系,增加學生的直觀體驗,對教學難點的突破有很大幫助。

1 通過類比構建難以理解的物理概念

物理概念是物理學科的基石。概念的教學于物理教學而言有著十分重要的作用,“讓學生掌握好物理概念是物理教學成功的關鍵”。學生覺得物理難學的一個最重要的原因就是概念沒有掌握好。然而,物理概念高度濃縮,且比較抽象,學生學習起來的確有難度。通過生活情景等的類比,化抽象為形象,可以幫助學生降低理解的難度,從而化解概念教學的難點。

案例1 加速度的理解

加速度可以說是學生在高中物理學習中的第一個分水嶺。學生學到加速度時,開始出現嚴重的兩極分化。很多學生對加速度的概念、物理意義的理解存在很大的問題。例如:加速度就是增加的速度;速度越大加速度越大;速度變化越大加速度越大。不能掌握加速度的概念對后續勻變速直線運動的規律、力與運動的關系等的學習會造成很大的障礙。

造成學生學習加速度困難的原因有三:

第一,學生不理解什么是變化率,把變化快慢和變化量(變化的大小)混淆。

第二,學生僅從字面意思來理解加速度,很容易產生如下錯誤認識:加速度是增加的速度;只有加速運動的物體才有加速度;減速運動的物體具有減速度……

第三,對比值定義法的本質不理解。不理解比值法定義的內涵,只是把比值法當成一種機械的操作,學生不明白為什么要用速度的變化Δv比完成這一變化的時間Δt,學生就很難理解加速度的物理意義。甚至認為加速度減小,速度就減小;加速度增加,速度就增加。

教學中可作如下類比幫學生理解加速度:

第一,從生活事例出發,理解什么是變化的快慢,從而讓學生理解比值定義法的核心思想和物理內涵。銀杏樹長高15 m,需要1000年,而雨后春筍兩天可以長高到約15 cm,誰長得快?讓學生體會到,要比較就要選擇相同的標準,長高單位長度所用的時間,或者單位時間所長高的長度。

第二,加速度變化與速度變化關系的理解,尤其是讓學生理解加速度減小的加速運動。可以先通過生活實例:學生有過吹氣球的經歷,在吹氣球的過程中,可以發現隨著氣球內空氣容量的增加,氣球的半徑增加越來越慢。然后,再通過物理例子讓學生明白,判斷在直線運動中物體加速還是減速的依據是:物體的加速度與速度同向物體做加速運動;物體的加速度與速度反向物體做減速運動。

2 通過類比構建物理情景化解思維誤區

在習題教學中,很多學生往往由于對習題中的物理情景理解不透徹而讀不懂題意或者曲解了題目的意思。當學生對習題教學中的物理情景不理解時,通過學生熟悉的事例、物品等類比鋪設臺階,能夠化解學生理解的難度,幫助學生順利建立物理情景,從而突破教學的難點。

案例2 豎直上拋的分解

學習運動的合成與分解后,學生知道了合運動與分運動的等時間性、獨立性、等效性,要求學生會分解豎直上拋、豎直下拋、平拋、斜拋等。學生對豎直上拋的分解存在很大問題,很多學生分解豎直上拋時總是以最高點為界,分解為前半段的勻減速直線運動和后半段的自由落體運動。對于這個典型的錯誤,多次糾正后依然有不少學生出錯,依然把豎直上拋分解為一個豎直向上的勻減速運動和一個自由落體運動的合運動。學生出錯主要是講解豎直上拋的分解時不夠形象,學生印象不深刻,學生學習這一知識點基本靠死記硬背,沒有理解,所以過一段時間學生就忘記了。教學中利用生活中拍黃瓜的情景進行類比,提出問題引導學生思考,能夠幫助學生邁過這一理解的難點。教學過程如下:

師:現在有一條黃瓜要一分為二,可以怎么分?

生:可以分成等粗的兩段或者等長的兩半。

師:運動的分解應該滿足什么條件?

生:等效性、等時性。

師:什么是等時性?

生:每個分運動的時間都等于合運動的時間。

師:請思考把豎直上拋分解為前半段的勻減速直線運動和后半段的自由落體運動,豎直上拋從拋出到最高點做勻減速直線運動的時間設為t1,從最高點做自由落體到拋出點的時間為t2,從拋出到落回拋出點的時間為t,t1、t2、t三者之間是什么關系?是否滿足合運動與分運動的等時性?

生:t=t1+t2,t1

師:很好,運動的分解要求每一分運動與合運動的時間,t=t'1=t'2,就好比拍黃瓜時,要求按照等長剖成兩半,而不是切成兩段。此外,我們還要注意:分運動是同步進行的(同時開始,同時結束)。那豎直上拋運動究竟應該怎樣分解呢?我們可以從豎直上拋的特點入手,運用力與運動的關系進行分析。

生:豎直上拋運動有向上的初速度,僅受重力的作用。采用控制變量法分析:初速度向上,如果沒有重力,則物體向上做勻速直線運動;如果僅受重力,沒有初速度則物體做自由落體運動。所以,豎直上拋分解為同步進行的向上的勻速直線運動和自由落體運動。

3 通過類比深化物理思想方法的理解

物理教學中多途徑滲透物理思想方法的教育是物理課堂的重要使命,但是有時候數學知識的滯后,會給學生的理解帶來不小的y度。例如:在高中物理必修1第一章瞬時速度,第二章用圖像法推導勻變速直線運動的位移公式,必修2探究重力做功與重力勢能的關系等的學習時,就需要學生理解微元法,但是此時數學還沒有接觸微元法,學生對這一以極限思想為基本思想,設微小的單元,討論它趨向于零時的極限情況的方法的理解有很大難度。

案例3 類比花壇化解微元法理解難度

在探究重力做功的特點時,需要探究物體沿不同路徑下落相同高度h,重力所做的功。為使得出的結論更具一般性和說服力,需要推導物體沿任意曲線下降高度h,重力所做的功。此時就要用到微元法,把曲線分成若干段,每一小段都可以看成直線。不少學生對此很不理解,一臉茫然。教師進一步解釋,地球表面是曲面,我們的運動場只是地球表面若干小塊中的一塊,它是平面,道理是一樣的。這樣的類比解釋后,還有學生不理解。其實,教師只要引入花壇做更形象的類比就很容易化解這個難題。給學生展示圖1,從遠處看整個花壇是圓弧,但近看砌花壇的瓷磚每小一塊都是平面,還可讓學生課后去觀察學校或者學校附近拐彎處的花壇,增加體驗。

4 通過類比化解對運動過程的理解難點

教學過程中,學生能夠理解運動過程,順利構建物理模型,是解決物理問題關鍵的一步。然而,由于高中物理所研究的問題的復雜性和抽象性,學生理解起來有一定的難度。通過生活情景或者生活物品形狀的類比可以輔助學生理解,從而降低難度。

案例4 帶電粒子不垂直射入勻強磁場的運動軌跡

帶電粒子垂直進入磁場,帶電粒子受到總垂直于磁場方向和運動方向的洛倫茲力,在磁場中做勻速圓周運動,但當帶電粒子射入方向與磁場方向不垂直的時候,粒子做什么運動?其軌跡又如何?將速度v0分解為沿磁場方向的分量v0x和垂直于磁場方向的分量v0y,如圖2所示。

由圖2,根據左手定則,帶電粒子垂直于磁場方向的分速度v0y產生垂直于紙面向里的洛倫茲力f=qBv0y=qBv0sinθ,在垂直于B的平面內做勻速圓周運動,而在沿B的方向不受力,有速度v0x做勻速直線運動。帶電粒子的運動可以看作上述兩個分運動的疊加,此時帶電粒子的運動軌跡為等距螺旋線,如圖3所示。

然而,分析過程雖然學生能夠理解,但是由于學生思維能力的不足,以及該軌跡的形狀比較抽象,對軌跡形狀為等距螺旋線的理解存在一定的難度。為了輔助學生理解,可以用拉伸的彈簧來類比該軌跡的形狀,通過這一簡單的類比,抽象的等距螺旋線立刻就能變得形象。

5 結束語

高中階段,學生的思維雖然得到了進一步發展,開始從“經驗型”形象思維向“理論型”轉化,進行抽象邏輯思維轉變的轉折期,但學生的抽象思維能力比較低,還更多依賴于形象思維。高中物理相對于初中物理而言復雜、抽象,學生會因為對一些抽象而陌生的物理概念、物理模型的學習,物理情景的構建,運動過程的分析感到困難而失去學習物理的興趣。在物理教學中,應該充分利用學生的生活經驗,進行類比幫助學生突破學習過程中的難點,促進學生形成物理學習的積極心理,提升學生學習物理的興趣和自我效能感,從而提升物理教學的效果。

參考文獻:

篇3

論文關健詞:多媒體教學;缺陷剖析;運動生物化學;精品課件;對策

多媒體教學課件在大學課堂上得到推廣和普及得力于它是一種現代化強有力的輔助教學手段,對于大面積提升教學質量發揮了巨大的作用。但是,不論那一類多媒體教學課件不可能制作得十分完善,難免存在缺陷,而這些取決于課件設計者的綜合水平。

隨著現代科學技術的飛速發展,制作多媒體教學課件水平不斷提高。運動生物化學精品課件不斷推出,教師使用這些多媒體教學課件感覺十分順手,優越性明顯。更加激發了更多的教師學習如何使用多媒體課件教學的知識體系,動手制作多媒體教學課件的熱情,紛紛將傳統的運動生物化學教學方法融入到利用多媒體教學課件的教學中,使得運動生物化學的教學方法不斷進步不斷創新。然而,限于自身的能力和水平,也有相當一部分的教師由于對多媒體教學課件的原理相關知識缺乏、動手能力不強,無法制作出運動生物化學的多媒體教學課件,就是免強制作了也存在明顯的缺陷。真正弄清多媒體課件教學的原理,解決多媒體教學課件在課堂教學中存在的缺陷和不足,制作出精品運動生物多媒體教學課件,才是運動生物化學教學改革的首要課題。

一、運動生物化學課堂教學采用多媒體教學課件仍不完善

現代科學技術的發展,使得信息獲取、處理和傳送變得十分簡便。基于“云計算”強大的信息處理能力非常便捷地通過屏幕將視頻、圖、文、聲和音像等直觀展示出來、生動地展現語言描述及教師形體語言難以表述的現象與過程。這對強化運動生物化學理論教學,提升運動生物化學實驗教學都發揮著重要作用。可是,不少運動生物化學教師面對使用多媒體課件進行課堂教學造就的教學變革和教育變革缺乏了解和認識,局限于自身的知識水平對利用多媒體課件教學的原理理解不透,自己制作的運動生物化學課件的技術水平不高,導致使運動生物化學多媒體教學課件存在如下缺陷:

(一)運動生物化學教師利用多媒體課件教學手段能力強弱不一。對于沿用傳統教學方法至今的個別運動生物化學專業課教師,總的來說都是年齡都偏大,計算機技能基礎弱,自身的知識結構陳舊,十分缺乏對計算機科學的發展及軟件功能的強大的了解,對運動生物化學教學中使用多媒體課件這一現代化教學手段的教學變革思想上準備不足,對多媒體教學課件的制作過程不清楚,所以對要自已如何去制作運動生物化學多媒體教學課件感覺難度大,自然就出現了優質教學資源難以充分利用,在實際教學中就會放棄多媒體課件教學手段中的音響效果、動畫、影像等在對體現運動生物化學教學過程的真實性、生動性、直觀性和實際效果,只能沿用傳統的教學手法。對已具備相當計算機信息技術基礎的大學生,仍沿用傳統的教學方法已經不能滿足當代大學生的基本需求,教師的教學能力遭到質疑,造成實際上運用運動生物化學多媒體教學課件的不足和缺陷。一個眾所周知的事實是:制作出一個好的運動生物化學多媒體教學課件要消耗大量的時間和經費,程序又比較復雜,比過去的備課工作顯得既繁瑣,又大增加了工作量,借用其他學校制作的運動生物化學多媒體教學課件又不太合適,這就是當前運動生物化學多媒體教學課件存在的實際問題。

(二)屏幕顯示替代了教師板書和教學引導,失去了傳統教學應有的活性。多媒體技術集多種現代科技手段來闡述運動生物化學中學生難以理解的文字說明、公式推導,盡可能地幫助學生理解課堂知識,由于運動生物化學課程理論復雜較難理解,課程相關知識抽象難以記憶,運動生物化學教學采取運動生物化學多媒體課件后,一切瞬間變得直觀了,復雜的事物也變得簡單了。如果僅用文字來表述很難體現出多媒體技術的先進性、適用性和科學性,其實質就是電子屏幕代替的黑板,并沒有更多的不同,還缺少了師生間的互動。據了解相當一部分教師使用多媒體課件教學也僅僅停留在用電腦屏幕替代黑板進行文字板書的初級階段,也是當前高校存在的利用多媒體課件教學時的普遍現象。當然也有部分青年教師則走向另一極端,什么都離不開計算機。傳統教學中發揮教師主導作用對于他們來說已經不再可能,完全依靠運動生物化學多媒體教學課件來展示運動生物化學教學的全程教學。一切依賴多媒體技術,老師則自始至終控制設備,學生見不到教師的面,教師搞不清學生在通過學習后有何反應,師生不再互動,這種呆板的機械式的教學模式,使教師原來的主動式教學變成了由電腦控制的被動式教學,形成了實際上的教、學分離。

(三)利用多媒體課件僅停留在簡單、機械的知識層展示,課堂缺乏生氣。課件中的運動生物化學知識的單純展示是多媒體課件制作中的另一個缺陷,在多媒體課堂教學中,使用最多的是Powerpoint制作的演示型課件,因為它便于操作和使用,當然它也是最低層次的課件。對于教育理念不能轉變,現代計算機技術知識缺乏,動手能力差的運動生物化學教師來說,多媒體教學課件應該涵蓋些那些內容,如何制作才是科學的有效的。根據以往的經驗在制作多媒體課件時,他們一味地追求本課程知識的覆蓋面,使運動生物化學課件變成了word文檔的演示檔,不但課件占的空間大,不僅分散學生的注意力,難以收到預期效果。因為這種課件所展示的更多的是技術理論和原理,對體育教育專業的學生的運動生物化學教學極不適合。究其原因,主要是這樣制作的運動生物化學課件的難度小,技術含量低,容易做到。若要制作可視頻且能體現圖、文、聲、情特色,色彩豐富的優質運動生物化學多媒體教學課件,難度自然要大許多。僅僅依靠專業課的教師來完成優質多媒體教學課件是不現實的,根據課件制作要求必須請精通計算機技術的專業人士參與其中,共同制作運動生物化學多媒體教學課件或其他專業的多媒體教學課件,這樣既解決了專業層面的問題同時也解決了技術層面的問題。

如何解決多媒體教學課件制作中存在的缺陷和不足問題,最關鍵的是精力的投入,時間的投入,資金的投入和技術的投入,切實解決多媒體教學課件制作過程中各個層面的問題。

二、彌補多媒體技術課堂教學缺陷的對策

(一)強化計算機技能學習,掌握先進的多媒體教學課件制作技術。運動生物化學教學不僅是要從分子層面傳授運動與人體的生化反應之間的關系問題,還要讓學生深刻理解其原理,運動生物化學教師上課時必須把握全局。要做到這一點,必須解決運動生物化學教師對多媒體教學課件在實際教學過程重要性的認識問題。在傳統注入式教學活動的基礎上,充分利用計算機輔助教學、多媒體信息技術手段,將深奧復雜難懂的運動化學原理和新陳代謝變化過程直觀化、簡單化,是激發學生熱愛本課程學習熱情的原動力和對運動生物化學實驗能力發展的重要過程。現代科學技術發展的今天,要讓運動生物化學教師清楚地認識到,評價教師教學水平高低的一項重要數據就是實際應用多媒體教學課件的能力。轉貼于 可見強化現代科學技術修養是運動生物化學課程專業教師自身素質提升必不可少。

(二)投入運動生物化學理論與實驗教學中,運用現代計算機多媒體技術制作體育本科專業運動生物化學教學高質量的課件。在運動生物化學課程體系中,因知識結構的教學理念較為注重對事物原理和理論的研究,自然在運動生物化學教學過程中對文字敘述和公式的推導較多,制成的運動生物化學多媒體課件難免以文檔形式展示。但是,運動化學精品課程的建設是基于對工作環境研究和工作過程教育的實踐性內容,如果制作的運動生物化學多媒體教學課件也只有文字和公式,必然導致課件內容單調、枯燥和貧乏。因此,制作者要投入運動生物化學理論與實踐教學中,既要熟悉運動生物化學理論與實驗過程,熟悉“圖、像、音、畫、動漫”運用技能,才能制作出符合本科體育專業運動生物化學課程的好課件。雖然從事教學時間較長的教師的計算機操作和軟件應用能力不如青年教師。但是,他們的優勢是教學實踐經驗豐富。所以,必須讓從事教學時間長的教師加強現代計算機教育技術手段的培訓力度,提升計算機技術的應用能力,而讓青年教師強化實踐訓練,二者取長補短共同制作運動生物化學多媒體教學課件,才能出精品。才能為克服課件制作過程中存在的缺陷,從而打下打下良好的基礎。

(三)強化運動生物化學教師計算機應用技術知識的培訓,精心打造課件精品。把運動生物化學多媒體精品課件有效地在課堂教學中使用,既能使課堂教學生動起來,內容和形式、時間和空間有機結合起來,將復雜變簡單,將抽象變直觀,枯燥乏味的原理和公式變得更有趣,體現無比優越性。運動生物化學多媒體教學課件精品的產生就必須在制作中解決以下三個方面問題:

1.教學思路要有前瞻性、設計思想要體現先進性,運動生物化學多媒體課件框架結構的搭建要呈現出科學性。在做任何事情首先要目標明確,構思精巧,清楚地表達出運動生物化學多媒體教學課件所要達到的預期目標。根據需求,收集好素材。根據“云計算”技術所具備的強大的處理音頻、動畫、文字、照片、圖像、圖、視頻效果的能力將教學過程所教的內容變得通俗易懂,便于學生掌握有關知識。計算機對圖形、圖像、文字等處理能力的優秀,很容易把運運生物化學原理和實驗操作變得簡單明了,對運動生物化學課堂教學注入了活力,極為有利于提高運動生物化學課堂教學的質量。

2.大學課堂教學對象是大學生,根據所教班級學生的素質情況因地制宜量體裁衣制作適合本班學生的運動生物化學多媒體課件。因為不論何種教學方法其目標都是讓學生積極主動地獲取知識,學有所成。運動生物化學多媒體教學課件輔助教學也要從本班級學生的具體情況出發,既簡單又實用。在制作運動生物化學多媒體教學課件時,弄清本班學生的知識結構情況,研究學生的真實水平,通過課件解決存在的實際問題。

運動生物化學多媒體教學課件的使用不能停留在低層次的單純演示,要實現教師、學生和多媒體教學設備的對話、互動,在課件構思時根據需要安排人、機對話和師生間的交流方面的內容。運動生物化學教師應將課件設計成學生的追蹤的焦點、和熱點,并注意增強運動生物化學多媒體教學課件人性化界面,隨著現代科學技術的進步,將來運動生物化學多媒體課件的智能化程度不斷增強,這樣的設計出品的運動生物化學課件才真正體現了多媒體教學的精髓。實現運動生物化學多媒體課件教學的最優化,克服運動生物化學多媒體課件教學的缺陷。

3.嶄新的教學理念要在運動生物化學多媒體教學課件中充分體現。不論何種教學課件都必須多做,反復做,在制作中學習,在制作中完善,在制作中提高,熟能生巧,只有熟悉了,運動生物化學多媒體教學課件制作才能升華產出課件精品,嶄新的教學理念要在運動生物化學多媒體教學課件中充分體現。

成功的運動生物化學多媒體教學課件突顯出一種嶄新的教學理念,具備前瞻性和先進性及科學性,教學模式將根據隨著時代的發展以時俱進不斷更新。

篇4

關鍵詞:七年級;液化概念;錯誤原因

一、問題的提出

在七年級科學第四章的教學中,筆者發現許多七年級學生對固體、液體、氣體三態的變化掌握得特別差。特別是對“液化”的理解和運用,學生考試中得分率非常低。在近幾年科學教學實踐中,筆者通過查閱文獻,對學生調查和訪談,尋找真正的原因。只有了解學生的前概念,才能因材施教,提高概念教學質量。

二、文獻研究

國外對物態變化概念的研究起步較早。Piaget在1929年就開始探討兒童對云和雨來源的認知起源。1983年Osborne 和Cosgrove 以新西蘭八歲至十七歲學生為對象,探討了學生在冰、水和水蒸氣狀態改變方面的概念發展情形。Stavy,R.和 Stachel,D.在論文《兒童有關固體和液體的概念》(1985)中發現學生在年紀較小時便可成功地分類液體,但認為所有液體皆由水制成。Bar和Travis在1991年對以色列學生有關液、氣狀態變化的概念發展進行了研究,他們發現:(1)學生對蒸發的概念是由原來認為是水穿透了固體物質逐步改變至后來的水蒸發了。(2)對于水中的氣泡里是什么物質的問題,則由原先認為是水逐漸改變為后來的空氣。(3)學生對沸騰的理解早于其對蒸發的理解。Bar和 Calili在1994年探討了以色列學生對于蒸發概念的發展情形,研究結果顯示:學生蒸發概念的發展是依循著以下四個程序:(1)水消失了。(2)水被地板或者土壤吸走了。(3)水蒸發意味著現在已不能看到水,而水轉變到另一個位置(location)或介質(medium)中去了,如在天空中、在云中。(4)水變成水蒸氣了,它是以看不見的小水珠分散于空氣中,或是水轉變成了空氣。

我國臺灣學者林顯輝在《針對國小學生蒸發與凝結概念》(1995)進行研究發現,高年級學生所持有的正統科學概念比例較高,少數學生認為水氣遇冷可以直接變為小水滴,中高年級學生對蒸發持有較正確的想法,對凝結(液化)所持有的另有概念較多,許多學生將凝固的情形視為凝結(液化)。張敬宜在《國小高年級學生蒸發、凝結與沸騰概念之比較研究》(1997年)中發現學生的蒸發概念比凝結(液化)概念好,學生對水蒸氣存于空氣中的狀態不清楚。

三、實踐研究

回顧實際教學,七年級上浙教版科學教材通過一個生活的例子引出液化概念:“在寒冷冬季的早晨,干燥的玻璃窗內側出現一層水霧,原來是房間里空氣中的水蒸氣在玻璃上發生液化。”教材直接給出液化的概念,但考試時學生答錯率很高。筆者通過調查和訪談總結出以下原因:

1.物態變化過于抽象。調查發現,學習了這節以后,還有很多學生對“水蒸氣”沒有真正理解。比如,判斷題“水蒸氣總是看不見的?”有接近半數的學生回答錯誤。

2.對氣態的理解不同。調查發現,許多學生認為“很輕會飄動的狀態”就是氣態。生活中的經驗也容易把輕飄飄的煙和霧歸類氣態。比如,“沸騰時壺嘴口的白色煙霧是什么?”有三成的學生回答錯誤。

3.習慣用語的干擾。訪談發現,有部分學生對液化的概念被凝結取代。生活中“液化”這個詞語使用很少。但比較習慣地說“水蒸氣凝結成小水珠”。而凝結與物態的“凝固”“凝華”寫法相近,容易干擾。

4.詞語自身的歧義。訪談發現,有少數學生容易望文生義,把“液化”從字面理解為“變為液態”,很容易把熔化的過程(固態變成液態)也寫成液化。

四、教學方法的改進

在實際教學中,如果就是簡單地告訴學生“液化”的定義,然后讓學生去判斷生活中的現象,效果是非常差的。因為很多學生都是死記硬背下來,很容易混淆和遺忘。通過研究學生出錯的原因,教師應該從下列幾個方面入手來解決這個難題。

1.在教學中要加強學生對物態變化的前概念的關注。教師要幫學生理清頭腦中原有的錯誤觀念,特別是要讓學生建構正確的水蒸氣的概念。比如,什么樣的東西可以算作氣態的水。如果水蒸氣的概念建立模糊,必然會影響到學生對“液化”的判斷,如把液化過程寫成“汽化”。

2.要加強“凝結”和“液化”兩個詞語的語義關聯。凝結在教材中沒有明文出現,但是存在于學生的生活用語中。教師需要根據學生的實際情況,提出這個概念,并讓學生區分凝結、凝固和凝華。或者讓學生先掌握“凝結”的概念,再等價轉化為“液化”,也是符合學生的認知規律的。

3.要加強“液化”和“熔化”兩個詞語的語義區分。這兩個詞語的共同點是變化后都是液態,不同點是變化前分別是氣態和固態。熔化在生活中學生比較熟悉,以熔化作為突破口,讓學生通過對比來掌握液化,可以提高學習效率。

參考文獻:

篇5

一、引言

生物化學(biochemistry)是研究生物體內化學分子與化學反應的基礎生命學科,從分子水平探討生命現象的本質。隨著研究的發展,生物化學逐步融入了生理學、細胞生物學、遺傳學、免疫學和生物信息學的理論和技術,使之與眾多學科有著廣泛的聯系和交叉[1]。因此,生物化學也成為現代高校中生物學、醫學、食品、制藥等相關專業的必修課程之一。

對于藥學相關專業的學生來說,生物化學是研究與藥學科學相關的生物化學理論、原理與技術及其在藥物研究、藥品生產、藥物質量控制與藥品臨床應用的基礎學科[2]。從上世紀末期開始,現代藥學科學已經從以化學模式為主體迅速轉向以生物學和化學相結合的新模式,因此,對于藥學院的很多專業來說,生物化學都在藥學學科發展中起著先導作用。

但是,因為生物化學具有一雜(機制復雜)、二多(概念多、內容多)、三性(規律性、理論性、系統性)的特點[3],所以學生一般都會感到內容抽象雜亂、難以記憶、無系統性,學習難度較大。這也對教師的教學方法和手段提出了挑戰。

二、如何增強生物化學的教學效果

那么如何提高教學質量,幫助藥學相關專業的學生學習好生物化學,促進專業知識結構的完整性和互補性?筆者從教學實踐經驗出發,分四個方面進行闡述和探討。

(一)介紹生物化學的重要意義,使學生理解學習的價值。

如上文所述,生物化學在當代藥學科學發展中有著非常重要的地位,對于不同專業方向的藥學生來說都是如此。因此,首先要向學生介紹學習生物化學課程的價值所在和重要意義。例如,生物化學理論可以為新藥發現提供合理設計提供依據或者提供有價值的先導化合物,提高新藥研發的效率;生物化學的原理和技術可以作為天然生物體有效成分的分離純化及作用原理研究的手段,為中藥現代化研究提供方法;生物化學和分子生物學是生化藥理學和分子藥理學的理論核心基礎;生物化學中的代謝及調控理論是研究生物藥劑學的重要基礎。另外,許多生物藥物,如抗體類、酶類、基因類等藥物已經成為現代醫藥工業的新增長點,而生物化學相關實用的技術恰恰是現代生物工程制藥實踐中必不可少的手段和途徑。綜上所述,生物化學對不同的藥學相關學科專業來說都具有非常重要的價值,是現代藥學科學的重要理論基礎,也是一門必要的基礎學科。

對于教師來說,生物化學作為藥學專業的基礎課之一,需要順應時代的發展,在保證傳統生物化學理論體系不變的情況下,本文由收集整理加大課堂教學的信息量,注重學科新進展的介紹;更新教育觀念,改進教學方法和思路,提高教學質量,充分體現作為專業基礎課的職能[4]。

(二)從教育心理學原理入手,提高課堂教學的質量和效率。

對于理論教學來說,最主要的部分在課堂教學的知識講授上,因此課堂教學質量直接決定著生物化學課程的教學效果。而從教育心理學的層面來說,很多原理都可以靈活運用在生物化學的教學上。比如運用教學感知規律增強課堂教學效果。

感知是感覺與知覺的總稱,是學生認識客觀世界的基礎,是獲得感性認識和直接經驗的主要形式[5]。利用感知的規律和特點,把握學生吸收知識的規律,可以在教育教學中實現知識的高效傳播。

例如,強度律是指被感知的事物必須達到一定的強度,才能被學生清晰地感知到。這一規律提示我們課堂講授時首先做到音量得當,光線充足,板書或者課件的字體要保持一定的大小,演示時保持一定的強度,這是使學生能對被感知的對象留下深刻印象的首要條件。

“萬綠叢中一點紅”這句話描述的是教學感知規律中的差異律,它是指被感知的對象必須與它的背景之間有所差別。這一規律特別適用于教學中重點內容。如筆者在教學實踐中,十分注重課件中對重點內容使用不同的背景和色調演示,講授時聲音大小、音調語速的高低疾緩的變化,突出對象,便于感知,學生在聽課時可以對重點內容加以區分和記憶。

活動律是指活動的對象更容易被我們所感知。在生物化學的教學內容中,很多都是非常復雜的生理代謝反應過程,涉及很多生物活性分子和代謝中間產物,若只是靜態講授難免枯燥晦澀,而使用現代化的多媒體教學的視聽工具就可以使反應過程生動化、連續化、活動化。如筆者在氧化呼吸鏈內容講授之后,為學生演示了電子在呼吸鏈中逐步傳遞的動畫,聲情并茂地讓學生接受了氧化磷酸化生成atp的過程,收到了非常好的教學效果。

組合律是指一些相近的內容可以構成一個系統或者一個整體,成為容易被感知的一組對象。即使零散的材料也可以組合起來,這樣易于形成整體概念。在教學實踐中,一般都有課堂時間的限制,往往一大部分的內容需要分為幾個課時完成,這就更加要求教師在講解時除了細節要解釋清楚以外,更加要給學生一個整體的影響,闡述清楚部分和整體的關系,隨時回顧以前所學,關聯現在所教。例如在物質代謝及調節部分的講授中,應適時注意前后知識的呼應,用一些關鍵代謝樞紐物質,如乙酰輔酶a,連接起糖、脂肪、氨基酸代謝幾個不同的章節,讓學生理解人體的代謝是一個互相關聯、不可分割的整體。

對比律具有對比關系的刺激物相繼或同時作用于感覺器官時,往往能使學生對它們的差異感知變得更加清晰,從而增強感知效果。如在講授到核酸大分子由核苷酸單位構成時,可以將其與蛋白質大分子由氨基酸單位構成作比較,將它們的連接方式、書寫順序等都一一對比,使學生加深印象,溫故知新。

(三)引導學生運用正確的學習策略。

在課堂教學中,老師除了需要注意講課的策略和方法之外,學生的接受能力也是決定最終教學效果的重要因素。因此,老師除了要授之以“魚”之外,還要授之以“漁”,教會學生正確的學習策略。尤其對于生物化學課程來說,各種生命活動涉及的大分子和反應途徑都涉及許多反應物質和催化物質,比較復雜繁瑣。所以掌握正確的學習策略可以對學習起到事半功倍的作用。

轉貼于

1.記憶編碼策略——教會學生掌握學習技巧。

生物化學課程中需要大量的記憶,而記憶的內容多紛繁復雜、沒有規律性和邏輯性,這就需要教師教會學生運用一些正確的學習策略和技巧,有助于更快速牢固地記住所學內容。

記憶編碼策略中有組塊、替換、聯想等方法。比如,在要求學生記住人體必需氨基酸時,可以將纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸這八種氨基酸諧音替換和組塊成一個記憶單位“寫一兩本單色書來”,強化記憶效果。又比如,在講授脂肪合成時,讓學生聯想實際生活中糖攝入多了也會發胖這一現象,更好地理解糖和脂肪代謝之間的聯系。

2.記憶保持策略——引導學生課后復習主動性。

記憶的第二個環節和過程是保持。心理學家認為遺忘一般是由信息的痕跡消退、干擾、同化引起的,而記憶保持策略就是要有效對抗知識的遺忘。這需要教師正確地引導學生課后復習的主動性,使學生化被動為主動。

筆者在教學實踐中,堅持每次課在講授新知識點前進行課前復習,結合提問學生的形式回顧上次課的內容,甚至嘗試讓學生站上講臺,以老師的身份帶領同學一起復習。實踐證明,學生為了更好地完成幫助同學復習這一過程,往往主動進行課后復習,更牢固地掌握了所學知識。

另外課堂提問也是幫助學生思考、鞏固知識的重要手段。而如何提問對教學效果影響頗大。一般在一部分內容講授結束后,可以設置一些綜合問題讓學生課后思考,引導學生從整體把握知識體系;還可以聯系實際生活進行啟發性提問,如為什么體檢時測定血液中的轉氨酶水平可以反映人體肝功能的情況,等等。這樣可以提高學生的學習興趣,使教學內容更加生動有趣。

3.回憶策略——創造開放互動的課堂教學。

學過的知識能提取再現出來加以利用是學習的最終目的,學生只有能夠很好地完成知識回憶這一過程,才能算體現出了學習的效果。而教師也需要在這其中使用一定的教學手段。比如在回憶時,可以引導學生進行提問或者回答問題或者鼓勵他們相互討論,這樣,既活躍了課堂氣氛,又激發了學生的積極性,使課堂教學更加開放、互動。如林文珍提出,學生在接受比較深奧的知識內容時,高度集中的注意力不易維持很長時間,而如果通過互動式、開放式的教學,就可以延長學生的興奮時間,從而取得更好的學習效果[6]。

(四)結合藥學特點,重點突出,特色分明。

生物化學對很多專業學科,如醫藥、食品、農林、生物等都有著非常重要的意義。在教學內容的設置上有相通的地方,但更應該各有側重和特色。在上文中已經探討了生物化學與藥學各個相關專業的密切聯系。在藥學相關專業的生物化學教學中,需要突出一些具有藥學特點的地方,使學生在學習中更好地理解生物化學的價值所在。比如,在“酶的競爭性抑制劑”學習中,可以重點介紹磺胺類藥物的作用機制,生動的例子有助于學生對重點更好地理解;一些疾病發生原理和治療方式也可作為知識點強調,如苯丙氨酸羥化酶缺失導致苯丙酮尿癥、嘌呤代謝障礙導致痛風等;在講授蛋白質的分離純化和結構分析相關技術之前,可以列舉一些學生有所熟悉的蛋白質重組藥物,如干擾素、生長激素等或者將抗體藥物、酶類物質作為“蛋白質”大概念的替換,引起學生的實際應用感,避免學生對教學內容感到枯燥無味。總之,強調生物化學之于藥學相關專業的重要意義時,應避免簡單說教,而應該在實際教學中,讓學生逐漸體會和理解,從而能夠發揮主觀能動性,積極學好生物化學這門課。

三、結語

篇6

生物化學是基礎醫學課程中重要的基礎課,但由于其知識的抽象性、寬泛性,一度成為讓學生頭疼的科目之一,“生化、生化,生而難化”也成為了大家對生物化學的印象。然而,隨著生物化學在現代醫學中越來越普遍的應用,其重要性也受到愈來愈多的關注。因此,必須要對傳統的生物化學授課方法進行全面改革,達到全面培養學生創新能力和綜合素質的目標。

1 生物化學與臨床學科之間的聯系

生物化學式研究生物體內化學分子與化學反應的科學,它聯系著生物科學的許多分支,尤其是分子生物學、遺傳學、細胞生物學等,一度被公認為生命科學的基礎和前沿學科。生物化學作為一門重要的基礎課程,與臨床有著緊密的聯系。無論是從分子水平探討疾病的病因、闡明疾病發生發展的機制,還是對疾病做出診斷、尋求防治等,都能運用到生物化學的理論與技術。

2 目前專科生物化學教學中存在的問題

2.1 生物化學教學不受重視。

以山東滕州棗莊科技職業學院為例,筆者發現,生物化學被定義為考察課,課時相對較少。就開課時間來看,在三年制的教學計劃中,生物化學于第一年下學期開課,與生理學、病理學、病理學、病原生物與免疫學、局部解剖等學科基礎課以及計算機、英語等公共基礎課同期開設。加之計算機與英語統考,生物化學的課時被很無奈的削減(約54-60學時,其中還包括實驗課10-16學時)。由于課程的減少,教程的內容難以完成,其效果可想而知,更不用談如何與臨床相聯系了。

2.2 教材更新速度較慢。

就目前山東滕州棗莊科技職業學院所采用的生物化學教材來看,其版本遠遠落后于本科教材,書中缺少很多相關內容,如基因育基因組、朊病毒、癌基因與抑癌基因、腫瘤標志物、基因診斷與基因治療等等。教材的落后,導致學生所接觸的知識遠遠更不上實際,直接影響其與臨床學科的結合,影響其在臨床學科上的應用。

2.3 師資隊伍存在缺陷。

就山東滕州棗莊科技職業學院教授生物化學的教師隊伍來看,部分教師第一學歷并非出自醫學院校,而是來自綜合、師范等大學。這導致了教師隊伍中臨床醫學知識的缺乏,直接影響教師對教程中與臨床學科相關知識的講授,致使課程講授的不夠深入與透徹,更別談引入更多臨床應用的實例。因此,將生物化學的教學與臨床學科結合顯得步履維艱。

2.4 教學方法滯后。

由于生物化學理論比較抽象,代謝反應錯綜復雜且相互聯系,大多數同學在學習該課程的過程中采取死記硬背的方式來應付期末考試,并不能理解生物化學的意義。而在后面幾個學期學習診斷學、內科學等學科時也沒有結合生物化學的理論知識來理解各種疾病與其癥狀及各項診斷指標的聯系,進入臨床實習后對生物化學的記憶更加所剩無幾,以至于只知道機械的看化驗單而不明白各檢驗指標的真正涵義。

3 改革策略

3.1 適當調整課程設置

學院應當重視起生物化學的教學地位,建立統一的大綱來對教學過程進行參照與約束,適當增大生物化學課程時間,調整其授課比例,對于學好、用好教材、完成生物化學教學目標起到保證性的作用。

3.2 快速更新教材

專科生物化學教材版本少,更新慢。由于培養方向的不同,在章節方面,專科教材應與本科有所區別,在保留傳統章節的基礎上,創立新的章節、補充新內容。在教學內容方面就是要增加新的知識點,如基因、基因組和人類基因組計劃,癌基因與抑癌基因、腫瘤標志物、基因診斷與基因治療等,以加強與臨床學科應用的聯系。

3.3 探索新的教學方法

在教學中將生物化學理論知識與臨床疾病相關知識相結合,達到融會貫通的效果。在講授生物化學知識時應密切聯系臨床,如在講解正常的糖代謝的同時要引導學生分析可能會出現的疾病狀態下的血糖變化,并針對各種不同病因提出可應用的生化指標及檢測的意義。通過這種與臨床病例相結合的教學方式,使學生牢牢掌握生物化學的核心內容,并是枯燥的理論趣味化、實際化,使生物化學的基礎教學與臨床應用達到完美統一。

3.4 增強師資隊伍建設

生物化學教師平時備課時要注重病例的收集和疾病相關生化知識的積累,多與臨床醫師進行交流,不斷完善和更新自身知識結構,實現生化基礎與臨床知識的統一。另外,要充分利用來自醫學院校生物化學教師臨床知識豐富的特點,采取集體備課、研討教材、互通有無等方式達到優勢互補。

4 小結

篇7

關鍵詞:多媒體課件;優化運動生物化學教學;課堂教學

作者簡介:盧森林(1960-),男,江西高安人,江西科技師范學院副教授,研究方向為運動生物化學教學;吳麗華(1963-),女,江西上高人,江西科技師范學院理工學院副教授。

基金項目:本文為2010年江西省高等學校教學改革研究課題“運動生物化學課程教學改革與研究”(項目編號:JXJG-10-85-2)的研究成果,主持人:盧森林。

中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1001-7518(2012)12-0067-03

運動生物化學是新興的邊緣學科,也是運動人體科學的組成部分,是體育專業一門重要的專業基礎課。該課程要求運動生物化學教師要從分子層面講授運動人體的變化規律,讓學生掌握這一理論并運用到體育鍛煉與競技體育的實踐中去。

當前,運動生物化學課堂教學,大部分教師使用了多媒體教學課件來優化課堂教學。先進的運動生物化學教學課件的引入,給教師的課堂教學工作帶來了極大的便利。首先,表現在教師不必再為在黑板上推導物質新陳代謝的過程和反應機理的困難而操心,其次,也不必再為在黑板上繪制各種物質反應的分子結構簡圖而傷腦筋,而這些工作往往是教師很難在黑板上順利完成的教學工作步驟和程序。與此同時,大量精品運動生物化學課件的涌現給課堂教學帶來了現代化的氣息,匯聚視頻、動漫、圖文等現代技術手段為一體的運動生物化學教學課件的應用將運動生物化學課程中的重點、難點[1]以通俗易懂的方式通過屏幕一一展現出來。同學們關心的國家或世界上的科學技術的新發現、新成就根據需要便于穿插其中,這樣,課堂教學不僅能活躍課堂氣氛,而且也能激發同學們的學習激情,提高課堂教學效果。

運動生物化學這門課程,一方面課堂信息量大,學生可以學到更多的知識;另一方面由于運動生物化學知識難度大既抽象、復雜又難以理解。面對生物學知識相對較差的體育專業的學生來說,能正常跟進課堂教學進度的難度大大增加。有些學生可能課堂上聽到了,可課后就忘記了,大多數學生在課堂上云里霧里聽不懂,根本就談不上掌握課堂所授知識。教師的教學主導性和學生的教學主體性難以體現,師生間的互動形式將受到影響。為了解決這些不足之處,探索如何應用多媒體教學課件優化運動生物化學教學是每個運動生物化學教師的職責所在。

一、運用運動生物化學教學課件進行課堂教學的優勢

從目前的形勢來看,各大學體育本科教育專業的運動生物化學教學在實踐中不斷推出運動生物化學精品課件,每位教師都可以根據需要從中挑選適合自己的教學課件。因為,運動生物化學多媒體教學課件是設計者利用現代計算機技術對選擇使用的運動生物化學教材進行精心設計的多媒體教學精品課件,最大限度地將各大學之間的教學資源實現了遠程共享;各高校之間的教學經驗也以最快的速度交流并加以推廣使用。最終凝聚了集體智慧的各種多媒體教學課件在教學實現中去偽存真,去粗存精。精品運動生物化學課件的涌現不僅極大地豐富教學資源,而且非常方便運動生物化學教師擇優使用。

多媒體教學課件的使用歸根結底就是要幫助學生更好地理解課堂教學中提出的關于運動生物化學相關的概念和知識原理,扎扎實實地學好重要的專業基礎課,為畢業后參加工作打下扎實的理論基礎。

多媒體教學課件在教學實踐中已經真實地顯示了存在的優越性并成為教師不二選擇,從目前來看,優秀的運動生物化學教學課件可以從以下幾個方面優化課堂教學。

(一)表現形式豐富

由于多媒體技術的發展,設計者可以運用現代科學技術調動視頻技術、動漫設計技術、工藝美術技術、文字處理技術,多方位、多角度、多層次和多種表現手段來將運動生物化學教材中的多種基本知識和基本概念以及物質在人體運動訓練時發生的物質代謝和能量代謝于分子層面的變化充分表現出來。比如在第二章有關糖的代謝過程中,根據無氧狀態下發生的無氧酵解中的無氧酵解的過程簡圖中可歸納為4個階段,包括12步(或13步)連續的化學反應,其過程復雜。但是采用多媒體教學課件后,其中全部的化學反應可先在課件中將糖酵解過程簡圖用動態的方式表現出來,在課堂上教師就可以通過屏幕生動地直接顯示出來,為什么缺乏鍛煉身體的人突然加大運動會肌肉酸痛的原因,就是糖在氧氣不足的情況產生的糖的酵解產生乳酸造成的,教師在此基礎上加以講解,既方便了教師上課,也便于學生理解和掌握。

(二)信息含量巨大

基于現代計算機技術運動生物化學多媒體教學課件所含的知識信息量非常巨大,在多媒體教室一節課短短40分鐘內可以把一堂課中的教學內容,從公式推導、人體在運動中發生的物質代謝和能量代謝具體過程,從分子層面進行放大式的演示,能把傳統教學模式無法做到并無法想象的抽象的概念放大后直觀地、形象地演示出來,根據需要也可以突破時空界限,大跨度地運用視頻技術展示運動生物化學領域最新研究成果和取得的最新科技成就。

(三)便于知識的拓展和精煉

基于現代多媒體技術強大的數據處理能力,教師可以輕易突破時空界限大跨度地在課堂教學中介紹出運動生物化學的產生及今后的發展趨勢,與此同時,又能及時反映出當前世界上本課程運動生物化學知識的發展前沿及發展前景。例如,教師在講授運動與適應的分子調控這一章時內容涉及到人們普遍關心的基因與基因組、人類基因組計劃。什么是基因?什么是基因組?什么是人類基組計劃?這些問題在這里就可以通過多媒體教學課件向同學們介紹,如人類基因組計劃,旨在闡明人類基因組30億個堿基對的序列,發現所有人類基因并搞清楚其在染色體上的位置,破譯人類全部遺傳信息,使人類第一次在分子水平上全面認識自我。運動生物化學得到有效拓展和延伸,大量的相關知識通過多媒體課件就能源源本本地展示出來,經過有關專家的精心設計,大量相關運動生物化學知識通過現代計算機技術很容易做到海選,授課知識得到精煉。這既能激起學生對科學未的憧憬,關注生命,關心人類本身的研究的科技進展,又勢必造成學生主動學習,主動探索運動生物化學課程的傾向。

(四)化復雜為簡便,化抽象為直觀

張蘊琨等主編的運動生物化學教材第121頁表述糖、脂肪、蛋白質分解代謝關系圖引自馮美云《運動生物化學》[2],如果不采用多媒體課件,要教師在黑板上將該圖畫出來一般不太可能。但是,運用多媒體教學課件就能方便地將該圖表現出來,而且運用多媒體技術,進一步可以將其變化過程動態化,每個反應變化過程都能生動地表現出來:三大能源物質的供能過程(體內糖、脂肪、蛋白質的代謝)不是彼此獨立,而是相互聯系的;三者之間可以相互轉換,還可以通過一些共同中間產物以及共同的代謝途徑(如三羧酸循環等)連成一個整體。教師通過多媒體教學課件能輕松地將上述衍生變化過程通過放像儀向學生展示并講解比較容易向學生闡述清楚其發生變化的演示過程,學生既增加了學習的樂趣,同時又能及時消化有關課堂所授的相關知識。

(五)課件中適當的視頻材料介入將課堂教學變得十分鮮活

在講到中老年人常患的疾病如高血脂癥、肥胖、動脈硬化、冠心病、糖尿病、痛風等時,適時插入相關病人的病狀及變化的視頻資料,讓學生感覺到生活離我們并不遠,引起同學們的高度重視,充分利用現實生活中的活生生的事例來吸引學生的眼球,激發學生的學習熱情,提的課堂教學效果。以事實說話,不僅能強化學生對知識的理解,還能加深學生對所學知識的認識。肥胖癥、糖尿病、骨質疏松證、痛風在教學課件上利用視頻這一技術手段充分客觀地反映這些病人的癥狀以及在生活中所遇到的困難,通過視頻技術還要反映長期適宜的體育鍛煉,不僅能夠預防由于精神和軀體的疾病引起的病理性衰老,而且可以延緩正常的生理性衰老。合理的體育鍛煉還可以對許多常見慢性疾病如高血脂癥、肥胖、動脈硬化、冠心病、糖尿病、痛風等起到良好的作用。

二、利用多媒體技術優化運動生物化學課堂教學的措施

運動生物化學多媒體技術成功地引入課堂教學,能優化運動生物化學教學。要保證運動生物化學多媒體技術成功地引入課堂教學必須采取以下幾項措施:

(一)刻苦學習,自覺將先進的多媒體機技術應用到教學實踐中去

要取得良好的教學效果,運動生物化學教師必須掌握現代多媒體應用技術,要求教師們要不斷加強現代科學技術的學習并掌握這些技術,積極學習并利用計算機等多媒體信息技術手段,為教學服務。高校要加強教師在崗多媒體教學課件制作技能的培訓力度,實施多方位、多層次的激勵機制,應用多媒體技術優化運動生物化學課堂教學是運動生物化學課程專業教師必備的教學技能之一。

(二)深入運動生物化學理論與實驗教學第一線,精心挑選運動生物化學精品教學課件

目前使用的運動生物化學教材體系中,知識結構較為注重對原理和理論的介紹,據調研得知當前使用的運動生物化學教材對文字敘述和公式的演示的內容比重大,同樣大多數運動生物化學多媒體課件基本上是教材的另一種表現形式,就是文檔式展示,導致課件內容單調、枯燥,感覺不到現代科學氣息,這樣做顯然是不可取的,對教學也不會有什么幫助。這就對課堂教學課件的研究者提出了要求:必須深入運動生物化學理論與實驗教學第一線,既要熟悉運動生物化學理論與實驗過程,精心分析教材每章每節,然后調動多媒體技術中的視頻、圖像、動漫、制圖、音頻[3]融入教學課件中,才能出與實踐內容和工作過程密切相關的精品課件。在課堂教學中使用這樣的課件才能優化課堂教學。

(三)隨著計算機應用技術的不斷更新,多媒體教學課件也要隨著跟進,才能更好地優化運動生物化學課堂教學

隨著科學技術的發展,制作運動生物化學教學課件的多媒體技術也在不斷跟進,目的在于更好地優化運動生物化學課堂教學,課件設計者必須解決以下幾個問題:

1.設計思想與教學思路需要不斷更新,跟上信息時代的發展。在改進多媒體課件之前,一定要學習最新的計算機多媒體技術,應用最新科學成就。利用當前使用效果最好的多媒體教學課件注入更先進,功能更強大的信息技術,比如“云計算”技術,制作出課堂教學更好用的教學課件,優化運動生物化學課堂教學。

2.不論科學技術發展到何種程度,課堂教學多媒體教學課件在理論上如何成功,在課件設計時刻注意不能脫離學生,要以學生為本,要讓學生真正學到教材所要的知識才是最為主要的。教學方式方法應該靈活機動,一切都要視課堂教學需要而更換,再好的多媒體教學課件都是教學過程中的一種手段,也是一種輔助教學手段。設計好的、強有力的多媒體教學課件在教學中很給力,才能更好地優化運動生物化學課堂教學。

3.網絡技術的發展使得全國各高校制作的運動生物化學多媒體教學課件及高校教學資源和教學經驗實現了共享,大量的精品運動生物化學課堂教學課件可供教師挑選。盡管如此,運動生物化學教學課件的開發研究一刻也不能放松,要通過教師對課件在實際教學過程中出現的問題和不足給予完善,要源源不斷地制作性能更加優良的課件滿足教師不同層次的需求。

時代要求教師一定要不斷學習和提高計算機技術和多媒體技術的使用水平,這樣,才能面對大量的課件信息,從中挑選適合本人教學需要的課件,從而優化自己的運動生物化學課堂教學。

其實,不斷更新的運動生物化學多媒體教學手段目標只有一個就是優化課堂教學。運動生物化學多媒體課件是否真正優化了課堂教學,評價的主要指標是否減輕了學生和教師的負擔,是否提高了課堂教學的效果和提高學生掌握運動生物化學知識水平。

參考文獻:

[1]嚴金慧.應用網絡課程優化運動生物化學教學[J].體育科學研究,2009(10):90-92.

篇8

關鍵詞:生物化學 緒論 興趣

生物化學是醫學的一門重要基礎課程,由于生物化學的相當一部分內容屬于微觀領域,看不見,摸不著,學生學起來有一定難度,而且由于不十分清楚生物化學在整個醫學知識體系中的地位,部分學生缺乏學習的自覺性。加之高職高專學生的學習主動性不夠,探索精神缺乏,學生在學習過程中容易形成畏難情緒,影響學習效果。如何使醫學生對生物化學課產生興趣,由“要我學”轉變為“我要學”?緒論課起著開宗明義和引領全局的作用,上好緒論課可以激發學生的學習興趣、求知欲,堅定學生學好課程的信心,提高教學效果。我結合多年的教學實踐,談談高職高專相關醫學專業生物化學緒論課教學的幾點體會。

一、密切聯系臨床及生活現象,認識生物化學的重要性

在介紹緒論部分時,首先,教師要高瞻遠矚地讓學生認識到生物化學是從分子水平上研究生命本質的學科,這是與其他醫學學科的根本不同之處。而其他很多學科是研究生命現象的。目前許多疾病的病因不完全明確,治療以控制和緩解癥狀為主,很難達到標本兼治的作用。其中腫瘤最為典型,外科手術治療或藥物保守治療,對絕大多數腫瘤疾病來說只能暫時抑制腫瘤細胞的增殖和侵蝕,很難從根本上進行根治。這歸根到底是由于人類對調控腫瘤細胞的發生、發展的分子機制還不很清楚。人類的很多慢性病,如高血壓、糖尿病等疾病的治療大多是緩解癥狀,要達到徹底治療需要從分子水平進一步研究其發病機制。因此,要消除人類之病痛、延長人類之生命,根本出發點還是在于了解生命的本質。如果物質代謝發生紊亂導致細胞中的化學成分發生變化,從而引起功能的改變,出現相應的病理狀態,通過臨床生化指標的測定幫助疾病診斷。生物化學理論和方法在生物藥物方面占有重要的地位,采用生物化學方法合成或從生物體分離、純化所得生物藥物,具有藥效高、副作用小等優點,已廣泛應用于預防、治療和診斷疾病。生活中的現象原理也是與生物化學密切相關,如“三鹿奶粉”事件;節食減肥可能會造成頭暈、出冷汗甚至休克;糖尿病人呈現的三多一少癥狀,都有待我們通過生物化學的學習來解釋這些現象。緒論課講解中通過相關臨床知識的導入和對生活中可感知的現象探討,不僅激發了學生的學習興趣和求知欲,而且還可以增強學生的社會責任感和法律意識。

二、講述生物化學發展史中的科學家事跡,激發學生學好生物化學的激情

講述生物化學發展歷程的三個階段的主要研究內容:從以物質組成結構為主的描述生物化學,到以物質代謝與調節為主的動態生物化學,再到以功能與應用為主的機能生物化學。生物化學發展的三階段同時也是人類思維發展的過程。在教學過程中,教師適當介紹作出過巨大貢獻的歷史人物的工作和事跡。介紹DNA雙螺旋結構模型提出的歷史背景與實驗依據,這不僅活躍了課堂氣氛,提高了學生的學習興趣,而且讓學生認識到勤于思考、善于總結歸納的重要性。偉大的科學發現震撼了我們每一個人。好奇心是科學發現重要的動力之一,日裔美國科學家下村修(Osamu Shimomura)于1962年在水母中發現了綠色熒光蛋白而分享了2008年的諾貝爾化學獎。而他在少年時由于原子彈在他故鄉爆炸,他曾數周失明。他不追逐功名利祿,低調而勤奮,直到80歲仍堅持科學研究。教師通過講述科學家的典型事例,可以激勵學生奮發圖強,激發他們對生物化學的濃厚興趣。

三、勾勒生物化學研究內容,引領學生明確學習目標

緒論課是建立新課程整體觀念的起步,在教學內容上起著統領全書的作用。因此,緒論課要為學生建構生物化學課程知識框架,讓學生在較短的時間內,建立課程的整體輪廓,明確課程的研究內容,使學生在學習過程中做到心中有數。醫學高職高專生物化學的研究內容主要有四個模塊:生物體物質組成、性質、結構與功能;物質代謝及其調節;遺傳信息的傳遞與表達;專題生物化學(肝臟生物化學)。參照教材目錄給學生分析四部分內容,生物分子的組成、性質、結構與功能(核酸和蛋白質)是理解的難點;物質代謝及其調控是學習的重點;遺傳信息的傳遞表達以自學為主;以肝臟生物化學為代表理解特殊器官的代謝特點。同時結合專業特點,分析各個章節的主要內容與專業技能關系。通過勾勒課程的研究內容脈絡,使生物化學課程內容既有系統性和完整性,又有專業針對性。有了課程內容的明晰框架,學生學習目標更加明確,消除了學生對課程的陌生感和恐懼感,增強了學生的學習信心。

四、介紹生物化學的學習方法,堅定學生學好生物化學的信心

對緒論課而言,教會學生怎樣學習正是其教學要求之所在。生物化學本身是一門具有系統性的學科,是從有機化學和生理學發展起來的,內容抽象、復雜,所以在學習生物化學時,必須了解化學、生物學、解剖學、生理學等相關學科并將它們結合起來學習。而高職高專相關醫學專業大多在大一開始,有的專業與解剖生理學同時開設,護理專業在第一學期就已開始,這些課程背景的缺失,使學生的學習難度加大,尤其文科背景的學生常會感到有一定的學習難度。因此,教師在講授過程中適當穿插相關課程內容,讓學生能融會貫通。生物化學是一門記憶與理解并重的學科,更強調理解性記憶。學習時以生理功能為主線,側重生物分子的結構特點與功能的關系,代謝過程與功能的關系,無需過多糾結于物質的具體結構與反應式,要學會抓住要點,歸納總結。另外要記住最重要的一點即及時復習鞏固。由于課時較少,課堂內容容量大,需要學生及時復習,才能抓住重點,解決難點,才能達到事半功倍的教學效果。

總之,要將緒論課講好了,教師必須對整本教材進行宏觀把握和微觀調控,這樣講起來才能得心應手,收放自如;采取多種講課技巧,才能更加吸引學生,打動學生,使學生克服畏懼心理,激發學生的學習興趣。通過緒論課的學習使學生明確生物化學“是什么”“學什么”“為什么學”和“怎么學”。精彩的緒論講解可以引導學生消除顧慮,激發學習興趣,為后續學習打下堅實的基礎。

作者簡介:

篇9

關鍵詞:生物化學與分子生物學;教學改革

生物化學與分子生物學是醫學生的一門基礎學科,是必修課,但大多數學生反映生物化學與分子生物學晦澀難懂,理論性強,抽象,不好理解,針對這種情況,本文結合目前互聯網+時代的形式,淺談互聯網模式下的生物化學與分子生物學改革。生物化學與分子生物學在生物學以及醫學中的重要性眾所周知,它為醫學生后續的基礎醫學以及臨床醫學相關課程的學習提供了重要的理論和技術支持,但由于這門課程內容繁多,理論復雜,抽象難懂,是歷來廣大師生不得不面對的一個重要問題和難題。加之生物化學與分子生物學發展日新月異,各種新知識,新技術迅猛發展,因此有關這門課程的教學就有必要根據社會的發展做出相應的改革。

一、生物化學與分子生物學的特點

生物化學與分子生物學是生命的化學,是研究生物體(動物、植物、微生物及人類)的化學組成、化學反應及其變化規律的科學,從分子角度用化學語言來揭示生命現象的本質(即研究生物體的分子結構與功能、物質代謝與調節,以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調控規律)。

二、互聯網時代下的教育

現在社會發展日新月異,特別是互聯網發展迅速,已經滲透到了社會生活的方方面面,一所學校、一位老師、一間教室,這是傳統教育。一張網、一個移動終端,幾百萬學生,學校任你挑、老師由你選,這就是“互聯網+教育”。“互聯網+不會取代傳統教育,而且會讓傳統教育煥發出新的活力。那么在這種新形勢下,生物化學與分子生物學教學可以結合傳統教育從以下幾方面進行深度改革。

(一)加強師資隊伍建設,構建高素質教學團隊

教學隊伍的質量,直接關系到課程的教學質量和人才培養(1),因此,要想取得良好的教學效果,教師自身素質的提高必不可少。各生物化學與分子生物學教研室可根據實際情況對青年教師進行系統培養,可在老教授的帶領下,提高青年教師的教學水平和授課技巧,比如開展集體備課,開設公開課等,在此基礎上構建一支高素質教學團隊。

(二)優化更新教學內容,構建全面知識體系

社會在發展,作為科技前沿的生物化學與分子生物學的發展尤為迅速,因此,知識在不斷更新,這就需要作為教師的我們時刻關注科技前沿,緊跟科技發展,將新的知識,新的技術引入到現有的教學內容中,不斷完善知識體系,使學生能夠接觸更廣更前沿的知識,使課本永不落后!

(三)改革教學方法,優化教學手段

現代社會發展迅速,尤其在互聯網信息時代,這就要求作為教師的我們,緊跟時展,在傳統教學模式下,運用新的教學方法進行授課,根據生物化學與分子生物學的特點,有針對性的使用教學方法,目的是讓學生能夠聽懂,學會,會用!下面就根據教師上課時遇到的問題以及學生們課后的反饋,再結合社會信息化的發展,總結出幾種貼合學生需求的教學方法。(1)制作精品課程。根據學生的課后反饋,學生希望能夠在課下提前有目的的預習新內容,復習學過的內容,并希望能夠進行自測檢查自己的學習效果,鑒于此情況,可以制作精品課程,將課堂上所講內容制作視頻,并上傳PPT課件和自測題,并且把最新科技動態以及相關臨床案件放在精品課程里面,方面學生進行課下學習和聯系實際運用所學知識。(2)開展臨床討論課。根據生物化學與分子生物學的特點,這門課程是屬于一門基礎學科,其他專業課的學習無一不用到生物化學與分子生物學的理論和技術,而且現在很多疾病的發生,診斷和治療也都用到生物化學與分子生物學的技術,所以有必要將生物化學與分子生物學和實際臨床聯系起來,這樣既加深了理論課上知識的理解,又聯系了實際臨床,將知識轉化為實際的應用,同時,這也要求授課老師平時多注意臨床案例的收集,以便能夠在臨床討論課上和學生進行討論分析。(3)制作微課。教師可以根據教學大綱以及學生們的反饋,將課堂上所涉及到的重點、難點知識制作成微視頻的方式,讓學生有針對性的進行學習,根據自身情況來學習課堂上的重點難點知識,把一個大課堂分解為若干個小課堂,方便學生學習,以期達到理想的教學效果。(4)制作動畫圖片等。生物化學與分子生物學理論知識抽象難懂,根據這個特點,教師可以將課堂上難理解的知識制作成動畫形式,形象的展示在學生面前,方便學生理解,另外也可將抽象的知識制作成圖片,幫助學生理解內容。(5)開設創新性實驗。生物化學與分子生物學不僅是一門理論課程,還有一些實驗內容,傳統的實驗都是一些驗證性實驗,在提高學生動手能力的同時,加深了對理論知識的理解,但這是不夠,我們要培養的是創新性人才,因此,可以通過開設創新性實驗,提高學生的創新能力,讓學生根據自己已有的知識儲備,自己設計實驗,然后動手操作,遇到問題自己查閱文獻解決,開動大腦,進行創新性實驗。(6)增設移動終端。教師教學的目的就是要教會學生,讓學生學會,會用,所以教師要根據時代的要求不斷更新教學方式,目前智能手機已經普及,學生獲取知識的途徑更多,為了更貼近學生的要求,可以制作一些課程的相關移動終端,比如現在普及的微信,那就可以開設生物化學與分子生物學微信公共號,讓學生關注公共號,然后定時推送一些課堂重點難點知識,也可以推送課程相關的課外知識以及科技前沿動態,拓寬學生的知識面。生物化學與分子生物學教學任重而道遠,在新形勢下我們作為教育工作者一定要跟上時代前進的步伐,根據學生的特點,加強師資隊伍建設,完善知識體系,改進教學方法。

作者:王亞娟 王斌 單位:新鄉醫學院三全學院

篇10

關鍵詞:生物化學;教學改革;實踐與探索

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)22-0206-04

生物化學是高等學校本科相關專業主要核心課程之一,是有機化學、分析化學、生物學、物理化學和生理學交叉而產生的一門邊緣學科,其代謝反應錯綜復雜,基本原理抽象難懂,因此是一門較難學的課程。如何在教學實踐過程中把這些復雜的代謝反應和抽象深奧的代謝機理和代謝調控轉變成具體化、形象化和易懂、易學的知識教授給學生,增強學生學習生物化學的興趣,同時在教學實踐過程中有意識地培養學生的創新和創造能力,使學生的思維方式從單向思維向發散思維,從常規思維向立異性思維,從正向思維向逆向思維和從直覺思維向抽象思維轉變,是每一位教師在講授生物化學課程時必需認真思考和重點解決的關鍵問題,這對于提高教學效果,幫助學生綜合分析解決復雜的生物化學問題以及培養創新和創造型人才具有十分重要的意義。本文結合筆者多年來在生物化學教學實踐過程中積累的一些經驗,從四個方面對高等學校生物化學的教學實踐改革進行了探討:運用聯系的觀點,注重融會貫通;宏觀整體把握教材內容并準確理解基本理論實質;注重培養學生的創新思維和創造能力;轉變實驗教學理念,重視實驗教學。

一、運用聯系的觀點,注重融會貫通

生物化學按照研究任務分為靜態生物化學和動態生物化學兩部分,先靜態后動態是大多數教師在教學過程中采用的主要授課方式。這種傳統的授課方式容易使學生知識混亂,前后脫節且不連貫,不能靈活運用所學的知識,教學過程也枯燥乏味,呆板抽象。為了避免以上現象,教師在教學過程中要注重運用聯系的觀點,使動態生物化學和靜態生物化學有機結合和交叉,這樣可以使學生清楚地掌握組成生物體的主要生物大分子(包括生物信息大分子)以及對生物體內生物化學反應起催化和調節作用的酶、維生素和激素的結構、功能和性質以及它們在生物體內的來源(生物體的合成代謝途徑)和去路(生物體的分解代謝途徑),講解時以生物大分子為對象,注重知識的融會貫通和學生的實際應用以及接受能力,把復雜問題明朗化、簡單化和趣味化。例如,三大物質,糖、蛋白質和脂肪,的分解代謝是整個生物化學教學實踐

過程中的難點和重點內容,學生不容易理解,也不容易理清思路,在復雜的代謝網絡中它們之間的交叉和聯系點以及這三大物質代謝過程中氧化分解產生的能量的計算(以ATP為基準和以高能磷酸鍵為基準),對于學生來說很難弄明白,學生對于這些難點也感到非常頭痛。如果教師在教學過程中先把三大物質代謝中的中心代謝三羧酸循環講清楚、講透,然后再以糖類、蛋白質和脂類作為三大軸線,把動態生物化學中的物質代謝和能量代謝和靜態生物化學中的生物大分子的結構、功能和性質有機聯系起來,進行平行降解;最后以三大物質代謝中的交叉點“乙酰輔酶A”和“丙酮酸”作為核心進行交叉講解,把生物體內生物氧化的主要方式和生物體的復雜的物質結構清楚地擺在學生面前,這樣就比較容易把動態生物化學中的代謝過程與代謝調控部分講解清楚。三大物質在生物體內氧化分解代謝,殊途同歸,為有機體合成新的物質或者為生物體提供能量,在此過程中涉及到的代謝的中間過程稱為“中間代謝”,也就是中間代謝物質通過氧化還原反應脫下的H最終與O2結合生成H2O(NADH和FADH2呼吸鏈),在此過程中產生大量的ATP供給生物體生命活動的能量(呼吸鏈的氧化磷酸化)。中間代謝產物最后通過三羧酸循環徹底氧化成CO2、H2O和ATP(見下圖)。在教學過程中多采用理論聯系實際和舉例的教學方法,可進一步加深學生對實際問題的理解。例如計算1mol葡萄糖、軟脂酸或某一中間代謝產物徹底氧化分解產生的ATP或高能磷酸鍵的數目,可以使學生更清晰、更理性的掌握在復雜的物質代謝過程中產生的能量代謝過程以及各個代謝途徑之間的相互聯系、相互交叉以及它們的生物學和生理意義。

二、宏觀整體把握教材內容并準確理解基本理論實質

生物化學是各門生物科學(包括應用生物科學和分子生物學)的基礎,也是生物學的基本語言。生物化學的實驗方法和基本規律是各門基礎生物學科及其分支學科的基本內容和基本方法。生物化學知識的特點是理論抽象復雜,知識面廣,理論點多和交叉性強。如果在教學實踐過程中只是泛泛而談,籠統講授,就會使學生感到不知所學,枯燥乏味,難以理解和記憶,達不到預期教學目的和教學效果。例如,生物化學所涉及的細胞中的化學過程(物質代謝和能量代謝)與其所處的溶液以及生物大分子物質的結構密切相關,因此我們在教學過程中不可避免的會涉及到單個分子本身的結構、細胞結構、組織結構、器官結構以及細胞器結構等,這樣就可以借助于化學的理論和方法來講述生物體內發生的基本過程以及通過生物體的相互作用發生的基本過程,并運用化學的基本原理和手段來揭示生物體生命活動的現象。以糖類、蛋白質、脂肪和核酸這些組成生物體的主要有機物質為主線,以生物體生命活動調節和催化的其他物質為副線,對這些生物大分子的結構進行深入細致的分析來闡明它們的結構和功能之間的關系。同時,通過研究生物大分子物質在生物體內的合成及其氧化分解過程,詳細闡明生物體生命活動的規律和各種生命現象,例如生物體的生長、發育、運動、適應、遺傳和變異等,這是生物化學基本理論的實質所在,也是我們在教學實踐過程中應重點把握的內容。在實際教學過程中,我們要以準確掌握生物化學基本理論的實質為前提,以組成生物體的主要有機物質為主線,以生物體生命活動調節和催化的其他物質為副線,對教材內容進行組合和刪減,以學生準確掌握生物化學的基礎知識為目的,適度反映生物化學學科發展的新進展和新動向,力求做到循序漸進和由淺入深。在教學過程中既要注意知識的連貫性和實用性,又要注意層次分明,使學生真正把握教材的實質內容,從而為以后其他課程的學習打下堅實的理論基礎。

三、注重培養學生的創新思維和創造能力

創新是一個民族的靈魂,“疑者,覺悟之機也,大疑則大悟,小疑則小悟,不疑則不悟”,通過設難置疑,啟發思維,可以激勵學生進行多方位廣泛地思考,也可以激發學生獨立思維的火花,培養學生的創新思維和創造能力。在教學過程中我們可以引導學生對生物化學的基本理論、現象、過程以及結果進行抽象概括和綜合性分析,找出它們發生的原因、條件和規律,使學生在學習過程中逐步運用多種思維方式思考和分析問題,逐步提高學生的思維能力,完成由感性認識上升到理性認識的第一次“飛躍”。在這個過程中必須以教師為主導,以學生為主體,體現學生的學習過程與教師的教學過程之間的互動。教師的教學重點和難點是設計學生的思維活動,挖掘生物化學知識的思維價值,將能夠開發學生創新思維能力的教學和學習內容設置成疑難問題。在設置這些疑難問題的時候要注意應足夠引起學生的驚奇和廣泛的興趣,除了趣味幽默、形象直觀和富于情感外,還要言簡意賅,善于把枯燥的知識趣味化,深奧的道理形象化和抽象的概念具體化。在教學過程中,教師應根據每個學生實際情況因材施教,注意設置的疑難問題的廣度和深度,逐步增加其梯度。例如在講解蛋白質化學結構這一節時,教師開始講課時可以這樣問學生:“同學們,你們見到過珍珠鏈嗎?”學生回答說:“見過”。接下來老師可以這樣問:“那么珍珠鏈的結構是怎樣的呢?”學生可以回答:“珍珠鏈是由一粒粒珍珠通過一條線串聯在一起而構成的”。最后教師可以這樣講:“我們下面即將要講的蛋白質的一級結構與珍珠鏈的結構相似,組成珍珠鏈中的珍珠相當于組成蛋白質的氨基酸,珍珠之間靠線串聯在一起,而組成蛋白質的氨基酸靠肽鍵連接在一起,氨基酸鏈類似于珍珠鏈。”通過這樣的設疑與回答,就可以使抽象復雜的蛋白質一級結構變得簡單、具體、形象,學生也非常容易理解。

在生物化學教學實踐過程中,教師還可以用辯證的思維來指導學生對生物大分子物質的結構和代謝過程的學習,培養學生的創新思維和創造能力。在這個過程中教師要特別注意知識的縱橫滲透,從“個性”中窺視其“共性”,然后從“共性”中體現其“個性”。運用聯系和比較的觀點來學習生物化學的某些基本問題,則能收到事半功倍的效果。在教授生物大分子物質,例如蛋白質和核酸,的結構時,可以先找出這兩個物質結構的相似點:都是層次結構,都具備一級結構和空間結構。一級結構都是由結構單元通過共價鍵連接而成的鏈狀結構,而空間結構都有螺旋結構。它們的不同點在于構成這兩個物質的結構單元以及維持高級結構的主要作用力不同,另外蛋白質有空間四級結構,而核酸分子沒有。通過這樣的比較和分析,使彼此交錯的知識相互聯系在一起,便于學生理解、掌握和記憶。在講授三大物質的代謝時,教師可以通過比較這些代謝過程,分析它們的相同點和不同點,使這些錯綜復雜的代謝過程簡單化、具體化和形象化,從而使學生更加容易掌握這三大物質的功能和相互轉變以及它們代謝過程之間的相互聯系。

“刪繁就簡三秋樹,領異標準二月花”是清代著名畫家鄭板橋的一幅名聯。在生物化學教學實踐過程中,教師還要引導和鼓勵學生從多個角度思考分析問題,尋求最優化的解決辦法。教師要培養學生從多角度全方位思考問題,擴展學生的思維領域,促進學生學習的靈活性,打破陳規陋習,克服呆板性,力求標新立異,進一步培養學生的發散思維能力。在大多數情況下,教師在教學過程中按照固有的知識結構和單向思維模式,只從某一方向思考問題,尋求某一方法解決問題。但是如果長期這樣思考問題就會形成思維定式,不利于培養學生的創新思維和創造能力。學生也只會按照書本所寫、教師所講的內容去機械模仿,使生物化學的教學變成了繼承前人的思維方式和傳遞單純知識遺產。這樣就要求教師在教學過程中要注重培養學生的發散思維能力,啟發學生全面綜合所學知識,用發散性思維去思考問題并且把所掌握的知識原理運用到實踐中去。例如,教師在講述三羧酸循環時,不能按照單向思維的方式只講清三羧酸循環過程,在講完后教師可以有目的的引入糖類、蛋白質和脂類的分解代謝過程,因為這些代謝過程最終都進入三羧酸循環進行徹底氧化分解。三羧酸循環過程也可以與生物氧化這一章聯系起來,因為該過程是生物體細胞產生能量的主要方式。這樣可以使學生從多個角度思考問題,并且由單一的思維方式向發散思維方式過渡,提高學生的思維能力并且使學生加深對知識的理解。

在生物化學教學實踐過程中,教師還應當從以下幾個方面來培養學生的創新思維和創造能力:(1)加強學生動手能力的培養和各種實踐活動。生物化學的基本概念和規律的形成是一個由感性到理性和由具體到抽象不斷發展的過程。在教學過程中要充分利用學生好動和好奇心強的特點,讓學生多實踐,首先獲得較深刻的感性認識,再逐步引導他們轉向理性認識。(2)根據學生素質和個性的差異,從傳統整齊劃一轉向讓不同個性的學生都有發展來培養學生的創新和創造能力;注重學生學習的主觀能動性、學習興趣、學生人格的培養以及良好的自尊心、自信心和習慣的培養,讓每一位學生學有所成和學有所得。(3)主動及時的向學生介紹相關學科的新進展。隨著研究手段和研究方法逐步提高,生物化學學科近年來在克隆技術、基因工程、代謝工程、合成生物學和生化武器等方面的研究取得了令人鼓舞的新進展。教師在講課時應當結合這些新進展,以各種不同的形式,例如講座、報告會、課前介紹、討論會和學生課外科技活動等,及時向學生介紹這些新進展并激發學生不斷創新的興趣和愿望。

四、轉變實驗教學理念,重視實驗教學

生物化學實驗教學是全面掌握生物化學課程內容,提高學生動手和創新能力所必不可缺少的一個重要環節。隨著社會的發展,傳統的實驗教學模式已不能滿足學生就業相關專業的需要,也不能夠解決課程教學目標的不斷提高和膨脹的學科知識之間的矛盾。為了解決這些矛盾,教師在教學實踐過程中必需轉變教學理念,從實驗內容、實驗設計和效果評價三個環節入手進行改革,徹底打破傳統的實驗教學模式。

根據生物化學教材理論內容的難點和重點,設計一些具有綜合性和代表性的實驗。在教學過程中鼓勵學生自己思考問題和設計實驗,并對學生的實驗操作進行嚴格要求,對實驗過程中出現的現象和結果應有合理解釋,注重學生創新意識和實驗動手能力的培養。例如,教師可以讓學生用不同方法來設計大分子蛋白質物質的提取實驗,然后對提取的大分子蛋白質物質進行定性和定量分析,這樣不僅可以使學生的實驗設計和教師的教學兩者之間進行互動,使學生更好地了解和掌握大分子蛋白質提取過程中應遵循的一般原則和分離提取過程的關鍵點,而且可以使理論知識和實踐知識得到進一步的豐富和鞏固;同時對一些目前現有條件難以進行的最新實驗,教師在教學過程中可以讓學生通過幻燈片演示或觀摩老師進行實驗演示的方法來了解現代生化實驗技術的新進展。在這個過程中同時要求學生注意并做到以下幾點:(1)寫出實驗方案和預習報告;(2)強化實驗技能并進一步論證實驗方案的完整性和準確性;(3)要求學生撰寫實驗報告,并對自己在實驗過程中出現的一些實驗現象給出合理解釋,能夠“自圓其說”。這些方法不僅可以使學生系統地掌握生物化學的實驗理論和方法,而且可以使學生通過設計實驗方案來進一步提高他們的實踐技能。