生物化學教學與素質(zhì)培養(yǎng)分析.doc

生物化學教學與素質(zhì)培養(yǎng)分析 教育的根本標準是促進人的全面發(fā)展，適應社會需要。然而長期以來傳統(tǒng)的應試教育，嚴重地束縛了學生的自主性和創(chuàng)造力。生物化學是生命科學的基礎(chǔ)和前沿，是現(xiàn)代生物學和分子生物學的共同語言1，也是高等院校生物學相關(guān)專業(yè)普遍開設的重要主干課程。教師難教，學生難學。為了提高生物化學的教學質(zhì)量，筆者在多年的教學實踐過程中，進行了不懈的努力和探索，現(xiàn)將體會概述如下，以求同行專家批評指正和拋磚引玉。 教學是師生之間進行的獨特的心智活動，是師生之間的心靈溝通過程。然而，目前高校還存在著教師只管上課，學生只想拿到學分，在一門課程學完之后，許多學生連代課老師的姓名都不知道，更有甚者連老師的性別都說不上來，這種現(xiàn)象嚴重的違背了教育的基本規(guī)律，更談不上立德樹人。明確的教學目標是生物化學教學的重要前提2。首先，教師要使學生明白高等教育的目標是全面素質(zhì)教育，是促進人的全面發(fā)展。學生要知道學習重在提高自己的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，要學會知識技能，學會動手動腦，學會生存生活，學會做事做人，主動適應社會。其次，教師要了解學生基本情況。例如，第一次上課在老師給學生自我介紹之后，讓每位同學都要對自己的姓名，年齡籍貫和興趣愛好做以簡單地介紹。第一次作業(yè)了解學生為什么選擇他們的專業(yè)？其專業(yè)與生物化學有何聯(lián)系？學生打算如何學習生物化學？學生對課程的教學和實驗有何意見和建議。在教學過程中的每一章都給學生布置作業(yè)，對學生的作業(yè)實行全批閱，了解所有學生對所學知識的掌握程度。只有這樣教師在教學的過程中才能做到因材施教，對癥下藥。第三，教師要精通教學內(nèi)容，對重點知識了如指掌。在教學的實踐中，生物化學的特點可概括為“一雜、二多、三性”，即機制復雜，概念多、內(nèi)容多和規(guī)律性、理論性、系統(tǒng)性3，主要研究對象為蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、糖類4類大分子，生物大分子的新陳代謝網(wǎng)絡有兩條主干路線。一條是糖酵解三羧酸循環(huán)氧化磷酸化，能源物質(zhì)(糖、脂肪和蛋白質(zhì))循此途徑逐步降解，最終生成代謝物CO2和H2O，生成的NADH在經(jīng)過呼吸鏈傳遞氧化成H2O的過程中，同時偶聯(lián)氧化磷酸化作用把釋放的化學能貯存在ATP中，供各種生命活動利用；另一條是DNA復制DNA轉(zhuǎn)錄生成RNARNA翻譯成蛋白質(zhì)，即分子遺傳的中心法則4。例如，為了幫助與啟發(fā)學生對知識進行綜合與分析，列表對比蛋白質(zhì)與核酸，在基本結(jié)構(gòu)單位、基本結(jié)構(gòu)單位通式、連接鍵、主鏈組成(不變成分)、側(cè)鏈(可變成分)、結(jié)構(gòu)層次(一二三四級)、一般性質(zhì)(兩性)、紫外吸收、變性與復性、分子雜交等方面的異同。從合成部位、底物、模板、酶、引物、作用機理、鏈的延長方向、合成方式、產(chǎn)物等方面列表對比DNA與RNA的異同。通過對比學習、記憶，將復雜知識簡單化、條理化，使學生更容易掌握重點和難點。第四，教師要明確的對學生提出學習要求，學習生物化學的基礎(chǔ)知識和基本原理；學習科學思維；學習對知識的綜合與分析；學習運用所學的知識科學地解決問題。學生有了明確的學習目的，才能產(chǎn)生內(nèi)在的學習動力。 教育家托爾斯泰說：“成功的教學需要的不是強制，而是激發(fā)學生的興趣?！迸d趣是最好的老師，也是激發(fā)學生求知欲的重要手段。因此，教師在教學中，除了利用多媒體課件外，還可采用諧音、聯(lián)想、故事、歌訣、視頻、3D動畫和漫畫等多種方式，激發(fā)學生的學習興趣，使學生從“要我學”變?yōu)椤拔乙獙W”。例如：在講到核酸的結(jié)構(gòu)與功能時，讓學生觀看央視網(wǎng)DNA；生命的奧秘，認識Watson和Crick怎樣濃縮了前人的科研成果，站在巨人的肩膀上創(chuàng)立了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，成為生物學史上劃時代的里程碑的過程。8種必需氨基酸可用諧音記為“蘇賴卸甲亮一亮本色”，使學生聯(lián)想到花木蘭女扮男裝，代父從軍赴邊關(guān)，保家衛(wèi)國立奇功的故事；把痛風比作“小妖精”以漫畫的形式，通過孫悟空棒打“小妖精”的故事，使學生了解痛風產(chǎn)生的原因和危害，養(yǎng)成健康的生活方式；對于教學中抽象的理論知識，如DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯、拓撲異構(gòu)酶、端粒的合成、乳糖操縱子等，在講授的同時，通過視頻或3D動畫的形式生動具體展示給學生；以mRNA、DNA和蛋白質(zhì)的愛情故事，闡明它們之間的相互關(guān)系等。“三羧酸循環(huán)”是生物化學的核心，但這一部分內(nèi)容枯燥，方程式多又復雜，為了使同學們能在自由、輕松的學習環(huán)境中學好這一部分內(nèi)容，在教學過程中，首先，向?qū)W生介紹Krebs發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)的過程，因為對食物在人體內(nèi)究竟是如何變成水和二氧化碳感興趣，他查閱前人的研究材料發(fā)現(xiàn)許多不同物資之間存在著相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，就設想：如果把這些零散的數(shù)據(jù)出來，說不定可以發(fā)現(xiàn)食物代謝的結(jié)構(gòu)。通過研究發(fā)現(xiàn)食物在體內(nèi)是按FGABCDE這樣一個順序變化的。再仔細了解從A到F這些化學物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)E和F之間斷了鏈。又設想：如果E和F之間存在一種X物質(zhì)，這條食物循環(huán)反應鏈就完整了。在五年的時間內(nèi)，Krebs將觀察和推理與仔細的實驗結(jié)合在一起，終于查明，X物質(zhì)就是檸檬酸，完成了食物的循環(huán)鏈。使學生認識到科學研究不僅需要敏銳的觀察和科學的概括能力，而且需要堅韌的科學品質(zhì)。在講授“三羧酸循環(huán)”具體內(nèi)容后，以中華民族的“母親河”黃河作引導，首先，給同學們以PPT的形式展示黃河源頭巴顏喀拉山脈北麓的卡日曲、“塞上江南”河套平原、黃河壺口瀑布、黃河小浪底水庫、黃河九曲、黃河乾坤彎、黃河口日出、黃河晚霞等波瀾壯闊、氣勢磅礴的景色。以其流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西、陜西、河南及山東9個省區(qū)，最后流入渤海作比擬引出“三羧酸循環(huán)”中草酰乙酸、檸檬酸、順烏頭酸、異檸檬酸、酮戊二酸、琥珀酰CoA、琥珀酸、延胡索酸和蘋果酸。讓學生分組編排節(jié)目進行“三羧酸循環(huán)”贊歌的課堂表演5。極大地激發(fā)了學生的學習熱情和創(chuàng)作激情，一些同學還對“三羧酸循環(huán)”贊歌進行了加工改編，一些同學把“三羧酸循環(huán)”中的代謝物擬人化，在卡門進行曲的伴奏下，以美麗的“草酰乙酸小姐”的生活經(jīng)歷為主線，因其愛吃的“乙酰CoA”，而脫變成“檸檬酸”，后者脫水太多，衰變?yōu)樯n老的“順烏頭酸”，而“順烏頭酸”相信：要想皮膚好，天天用大寶!補水，返老還童變成了“異檸檬酸”，“異檸檬酸”通過美容秘方“氧化脫羧脫氫反應”，把自己變成時髦的“-酮戊二酸”，“-酮戊二酸”因過度使用親情套裝系列化妝品“-酮戊二酸脫氫酶系”，成了憔悴疲憊的“琥珀酰CoA”，“琥珀酰CoA”服用了能量新藥-高磷片，又成了美麗的“琥珀酸小姐”，“琥珀酸小姐”服用了FAD脫氫，搖身一變，成為了“延胡索酸”，“延胡索酸”補水變成“蘋果酸”，“蘋果酸”偷吃了宮廷御藥NAD+脫氫，回光返照又成了“草酰乙酸小姐”，戲劇化完整的再現(xiàn)了“三羧酸循環(huán)”的過程。還一些同學以“TCA口服液”為載體，通過對不同人物對象的采訪，把“三羧酸循環(huán)”編排成“小崔說事”的形式3。在課程學習每一章結(jié)束后，讓學生結(jié)合自己的學習情況，總結(jié)每一章節(jié)的核心內(nèi)容。有的同學以邏輯關(guān)系的形式對知識進行總結(jié)，有些同學則利用思維導圖的形式對知識進行總結(jié)，促進了學生對于知識的內(nèi)化和靈活應用。 授人與魚，不如授人以漁。教育不僅要使學生獲得一定的知識，還應使學生了解相關(guān)理論產(chǎn)生的時代背景，以及相關(guān)理論去粗取精、去偽存真的艱難探索歷程，形成對待科學的正確態(tài)度和價值觀，善于運用所學到的知識，解決在工作與生活中遇到的實際問題。在日常教學中，收集和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、遺傳密碼、DNA聚合酶等重大發(fā)現(xiàn)的生物化學史料，尤其是生物化學發(fā)展史上吳憲、克雷布斯、克里克、富蘭克林等一些著名科學家探索生命本質(zhì)的創(chuàng)造性工作范例，根據(jù)課堂教學需要，靈活的將它們引入實際教學中，不僅能夠擴大學生的知識面，使之了解科學的結(jié)論及技術(shù)的成果，而且還能激發(fā)學生的學習興趣，使之深切感受這門學科的歷史淵源和發(fā)展歷程，理解科學家的艱辛和他們工作的意義，并從中得到啟發(fā)，培養(yǎng)人文精神、創(chuàng)造性思維和求真唯實的科學精神。例如，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，是生命科學史上的奇跡和里程碑，具有劃時代的意義。它不僅揭開了基因遺傳之謎，開啟了分子生物學時代，也是現(xiàn)代生命科學蓬勃發(fā)展的重要基石。在講解核酸的分子結(jié)構(gòu)時，向?qū)W生通過QQ網(wǎng)絡平臺推薦了重慶電視臺攝制的信念之DNA之父的視頻和清華大學物理系向義和教授撰寫的“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是怎樣發(fā)現(xiàn)的？”等論文6-7，并要求簡述其過程和寫讀后感。其目的不僅是學生獲得生物化學知識，讓同學們了解生命科學偉大創(chuàng)舉的誕生歷程，科研人員應具備的素質(zhì)。更重要的是使學生獲得思維的鍛煉、能力的提高和德性的培養(yǎng)。在簡述DNA雙螺旋旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的過程中，有的同學把自己當作其中的沃森或克里克，或者記者去采訪沃森或克里克，對DNA雙螺旋旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的過程進行十分生動有趣、簡練精彩的闡述，在讀后感中，同學們紛紛從自己的理解角度，詮釋了他們對于成功的理解，樹立了對人生和事業(yè)的積極看法。有的同學還大膽創(chuàng)新，用英語談體會寫感想3。部分寫作優(yōu)秀的感想刊發(fā)于西北農(nóng)林科技大學報。以“人類基因組計劃(HGP)的方法論理念及其對人類社會的影響”的專題形式，向?qū)W生講述HGP概況(與基因組有關(guān)的基本知識、HGP大事記、HGP的科學目標和科學精神)、HGP的方法論理念、HGP對人類的影響和HGP的倫理價值思考后，將全班學生分組，提出問題“人類基因組計劃對人類利大于弊，還是弊大于利”，要求每個組進行課后討論，并推選代表課堂發(fā)言，組與組之間展開辯論。既讓學生對這樣的重大科學問題有深刻的認識和理解，又引導學生去關(guān)注思考科學知識以外的社會問題3。 2李森.教與學關(guān)于生物化學教學若干問題的思考與交流.生命的化學,xx,33(1):109-111 3李科友,朱海蘭.創(chuàng)新理念,培養(yǎng)能力生物化學教學之體會.微生物學通報,xx,38(2):250-255 4郭藹光.基礎(chǔ)生物化學.北京:高等教育出版社,xx:2 5郝向陽,馬惠茹,