生物化学理解范文

时间:2023-12-14 17:49:53

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生物化学理解

篇1

关键词:临床医学专业学生;生物化学与分子生物学实验课;转化医学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)30-0064-02

随着医学的发展,基础医学与临床医学之间的关注焦点与研究方法差距越来越大,沟通和交流却逐渐减少,最终产生了二者之间的鸿沟,被称之为“基础医学与临床医学之间的死亡谷”[1]。转化医学(translational medicine)又称为转化研究(translational research)。1992年,Choi[2]在《Science》上发表的论文中首次提出了“bench to bedside”的概念;1996年,Geraghty[3]在《Lancet》上发表文章首次应用“translational medicine”一词;2003年,Zerhouni[4]在《Science》上发表的文章“Medicine. The NIH Roadmap”中提出了转化医学的概念,其核心内容是将医学生物学基础研究成果迅速、有效地转化为可在临床实际中应用的理论、技术、方法和药物,在实验室与病房(bench to bedside)之间架起相互沟通的桥梁。不论是基础医学还是临床医学课程,实验教学都是临床医学专业学生教学中的重要环节,只有通过实际的操作和操作中获得的对理论知识的二次习得,才能使临床医学专业学生对复杂抽象的理论知识理解得更加透彻,在实验课中学生的基础医学技能操作也得到很好的锻炼。生物化学与分子生物学是临床医学专业学生所学习的一门重要的基础医学课程,它连接着基础医学和临床医学。在生物化学与分子生物学实验教学中创新性地结合转化医学理念和内容,使学生在掌握生物化学与分子生物学基础知识,培养科学思维能力的同时,兼具有转化医学理念和思维模式的复合型人才的培养,这是生物化学与分子生物学实验教学的一项创新,并影响了实验课内容、方式和教学方法的选择。

一、生物化学与分子生物学的学科特点

生物化学与分子生物学是生命科学的基础,是在分子水平探讨生命的本质,主要包括研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节,以基因信息传递为中心的现代分子生物学知识。生物化学与分子生物学的主要内容决定了其知识点纷繁复杂,使得学生学习起来枯燥吃力,因此在理论或实验教学过程中,应建立“病例引导型教学”[5](Case Based Study,CBS),从具体临床疾病现象做引入使学生先有具体模像,然后对疾病相关的生化和分子生物学机理进行分析和讲解,这样“由表及里”地引导教学过程能让学生有层次地学习和理解生化与分子生物学知识,课堂中营造出的“病例-机理”氛围也能使医学生感受到生物化学与分子生物学在临床中的重要性。生物化学与分子生物学又是生命科学领域的前沿学科,新理论、技术层出不穷,具有很强的更新及前瞻性。与日新月异的发展前沿不同,教学所采用的教科书的更新和修订速度较慢,因此不论在理论或实验教学中,教师都应主动在教学过程中添加前沿新发现和技术,这样不仅能引起学生学习的积极性,更能拓宽学生的知识面和对基础知识的理解和掌握。生物化学与分子生物学已渗透到基础医学和临床医学的各个领域,对于医学生来说学好生物化学与分子生物学十分必要,可为后续基础与专业课程的学习奠定基础。

二、生物化学与分子生物学与转化医学的联系

医学生物化学与分子生物学是基础医学与临床医学的桥梁。作为基因组学与蛋白质组学时展产物的转化医学,其研究内容的中心环节之一是生物标志物的研究,涉及到分子标志物的鉴定和作用;基于分子分型的个体化用药治疗,疾病治疗反应和预后的评估与预测[6]。转化医学的主要任务是架起基础科研工作者跟临床医师的桥梁。它的出现使得基础科学重视临床医学中遇到的现象和问题,并根据现象追根溯源寻找机理原因,并能将研究出的机理成果运用到临床问题中,解决临床医学现实中遇到的困难。并在“现象-机理-运用”这一过程中形成及时反馈,使临床研究者修改观察指标或侧重点,同时也相应地使基础研究者修改研究方向,为临床服务,最终使患者受益。其两者都是桥梁学科,与多学科密切联系,特别是与临床知识密切相关。这就要求医学生物化学与分子生物学工作者教学与研究必须以转化医学的理念为指导,从而适应转化型医学人才培养的要求。

三、生物化学与分子生物学实验课与转化医学理念的创新结合

1.引入病例引导型实验内容。在实验教学中,建立“病例引导型教学”(CBS)内容。用具体临床疾病做实验背景,并阐述疾病相关的生化和分子生物学原理,然后对验证此原理所采用的实验技术进行讲解和操作示范,学生即可开始实验操作并完成报告和教师布置的相应思考题。例如,我们使用医院生化化验单的幻灯片来引入血糖这一生化指标,讲述血糖的生化和临床诊断意义,并以糖尿病为病例讲解血糖超标后对身体的影响,在进行背景铺垫后开始讲解葡萄糖氧化酶测定血糖的原理及方法,最后让学生对事先准备好的不同血糖浓度的血浆样本进行检测,获得结果后进行分析:所测样本血糖是否在正常;如果不在正常值范围内,是偏低还是偏高,分别可能的原因是什么。经过这次实验,学生不仅学习了检测血糖原理的实验技术,并对血糖的生化知识和临床运用有了很好的结合学习。

2.引入个性化用药治疗的系统实验内容。转化医学将分子标志物、分子分型的个体化用药治疗及疾病治疗与预后的评估与预测作为最主要的研究内容。在实验中充分融入转化医学科研成果,开展一系列以科研成果如个体化用药治疗为主的内容新颖、应用性强的专业前沿研究性实验,能够极大地调动和培养学生的专业学习兴趣,使学生对目前科学研究领域的热点与关键问题有初步的了解,较好地实现科研与教学的相互转换,相互促进。我们在实验课中创新设置了“限制性片段长度多态性检测人乙醛脱氢酶2(ALDH2)基因多态性”实验。首先为学生讲解整个实验背景:硝酸甘油作为治疗心绞痛的基本药物之一广泛用于临床。研究发现硝酸甘油的舒血管作用通过释放一氧化氮(NO)所介导[7]。乙醛脱氢酶2(ALDH2)具有硝酸酯酶活性,对硝酸甘油转化产生NO起了关键作用[8],而ALDH2基因中Glu504Lys位点的多态性会影响ALDH2硝酸酯酶活性,用药指导建议,ALDH2 504Lys等位基因携带患者慎用硝酸甘油[9],所以这一基因多态性位点具有指导临床硝酸甘油的合理用药的重要意义。然后为学生讲解人脱氧核糖核酸(DNA)的提取、聚合酶链式反应(PCR)、限制性内切酶酶切反应和琼脂糖凝胶电泳检测这些关键技术的原理和方法。使得学生对实验背景、目的和所采用技术的原理及操作都能有统一清晰的认识。具体实验流程为指导学生从自己的口腔黏膜细胞中提取自己的DNA,经过PCR特异性地扩增ALDH2基因中含Glu504Lys片段,再经过酶切反应和电泳检测即可获得自己的Glu504Lys位点基因型。通过这一系列综合开放性的实验,以学生自身遗传多态性为背景,将临床个性化用药检测与经典的分子生物学实验结合,不仅极大地激发了学生对实验的关注和投入,训练了实验操作能力,还加强了他们转化医学思维的培养,

3.实验教材的采编。实验教材是实验课程的重点。本教研室认真研究国内外优秀教材,借鉴其经验,同时结合本学院学生的临床需求,精心编写自己的教材,建设与生物化学与分子生物学基础课程配套的实验系列教材。同时也精心挑选合适的转化医学内容穿插入实验教学过程中。

随着日新月异的生化和分子生物学进展,我们也对前沿进展和发现保持持续关注,将更新的内容及时修改、添加到实验教材中。

以上仅是我们作为生物化学与分子生物学教师在转化医学大背景下,在教学改革方面的一些探索的心得及体会,随着转化医学的发展,其内容必将会更新和扩大,作为基础医学教师要敏锐地跟上发展脚步,积极寻找转化医学与生化、分子生物学的结合点,才能为国家培养出基础扎实、科研思维清晰的有用医学之才。

参考文献:

[1]赵玉沛.转化医学本土路线图[J].中国医院院长,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]贾舒婷,张继虹.针对临床医学专业的病例引导型生物化学教学方法实践体会[J].教育教学论坛,2014,(1):67,8.

[6]闫华.医学科教新任务――促进转化医学[J].中华医学科研管理杂志,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

关键词:生活情景;类比;化解;教学难点;自我效能感

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)12-0007-3

物理教学中,教学的效果很大程度取决于教学难点的突破。只有有效突破教学难点,学生后续的学习才能继续。然而,有时受制于学生的知识储备、生活阅历、思维水平等,要突破教学难点并不容易。通过类比把学生已有的知识、熟悉的生活现象、生活物品、事件与抽象的物理概念、物理方法、难以理解的物理情景、需要学习的新知识等建立联系,增加学生的直观体验,对教学难点的突破有很大帮助。

1 通过类比构建难以理解的物理概念

物理概念是物理学科的基石。概念的教学于物理教学而言有着十分重要的作用,“让学生掌握好物理概念是物理教学成功的关键”。学生觉得物理难学的一个最重要的原因就是概念没有掌握好。然而,物理概念高度浓缩,且比较抽象,学生学习起来的确有难度。通过生活情景等的类比,化抽象为形象,可以帮助学生降低理解的难度,从而化解概念教学的难点。

案例1 加速度的理解

加速度可以说是学生在高中物理学习中的第一个分水岭。学生学到加速度时,开始出现严重的两极分化。很多学生对加速度的概念、物理意义的理解存在很大的问题。例如:加速度就是增加的速度;速度越大加速度越大;速度变化越大加速度越大。不能掌握加速度的概念对后续匀变速直线运动的规律、力与运动的关系等的学习会造成很大的障碍。

造成学生学习加速度困难的原因有三:

第一,学生不理解什么是变化率,把变化快慢和变化量(变化的大小)混淆。

第二,学生仅从字面意思来理解加速度,很容易产生如下错误认识:加速度是增加的速度;只有加速运动的物体才有加速度;减速运动的物体具有减速度……

第三,对比值定义法的本质不理解。不理解比值法定义的内涵,只是把比值法当成一种机械的操作,学生不明白为什么要用速度的变化Δv比完成这一变化的时间Δt,学生就很难理解加速度的物理意义。甚至认为加速度减小,速度就减小;加速度增加,速度就增加。

教学中可作如下类比帮学生理解加速度:

第一,从生活事例出发,理解什么是变化的快慢,从而让学生理解比值定义法的核心思想和物理内涵。银杏树长高15 m,需要1000年,而雨后春笋两天可以长高到约15 cm,谁长得快?让学生体会到,要比较就要选择相同的标准,长高单位长度所用的时间,或者单位时间所长高的长度。

第二,加速度变化与速度变化关系的理解,尤其是让学生理解加速度减小的加速运动。可以先通过生活实例:学生有过吹气球的经历,在吹气球的过程中,可以发现随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加越来越慢。然后,再通过物理例子让学生明白,判断在直线运动中物体加速还是减速的依据是:物体的加速度与速度同向物体做加速运动;物体的加速度与速度反向物体做减速运动。

2 通过类比构建物理情景化解思维误区

在习题教学中,很多学生往往由于对习题中的物理情景理解不透彻而读不懂题意或者曲解了题目的意思。当学生对习题教学中的物理情景不理解时,通过学生熟悉的事例、物品等类比铺设台阶,能够化解学生理解的难度,帮助学生顺利建立物理情景,从而突破教学的难点。

案例2 竖直上抛的分解

学习运动的合成与分解后,学生知道了合运动与分运动的等时间性、独立性、等效性,要求学生会分解竖直上抛、竖直下抛、平抛、斜抛等。学生对竖直上抛的分解存在很大问题,很多学生分解竖直上抛时总是以最高点为界,分解为前半段的匀减速直线运动和后半段的自由落体运动。对于这个典型的错误,多次纠正后依然有不少学生出错,依然把竖直上抛分解为一个竖直向上的匀减速运动和一个自由落体运动的合运动。学生出错主要是讲解竖直上抛的分解时不够形象,学生印象不深刻,学生学习这一知识点基本靠死记硬背,没有理解,所以过一段时间学生就忘记了。教学中利用生活中拍黄瓜的情景进行类比,提出问题引导学生思考,能够帮助学生迈过这一理解的难点。教学过程如下:

师:现在有一条黄瓜要一分为二,可以怎么分?

生:可以分成等粗的两段或者等长的两半。

师:运动的分解应该满足什么条件?

生:等效性、等时性。

师:什么是等时性?

生:每个分运动的时间都等于合运动的时间。

师:请思考把竖直上抛分解为前半段的匀减速直线运动和后半段的自由落体运动,竖直上抛从抛出到最高点做匀减速直线运动的时间设为t1,从最高点做自由落体到抛出点的时间为t2,从抛出到落回抛出点的时间为t,t1、t2、t三者之间是什么关系?是否满足合运动与分运动的等时性?

生:t=t1+t2,t1

师:很好,运动的分解要求每一分运动与合运动的时间,t=t'1=t'2,就好比拍黄瓜时,要求按照等长剖成两半,而不是切成两段。此外,我们还要注意:分运动是同步进行的(同时开始,同时结束)。那竖直上抛运动究竟应该怎样分解呢?我们可以从竖直上抛的特点入手,运用力与运动的关系进行分析。

生:竖直上抛运动有向上的初速度,仅受重力的作用。采用控制变量法分析:初速度向上,如果没有重力,则物体向上做匀速直线运动;如果仅受重力,没有初速度则物体做自由落体运动。所以,竖直上抛分解为同步进行的向上的匀速直线运动和自由落体运动。

3 通过类比深化物理思想方法的理解

物理教学中多途径渗透物理思想方法的教育是物理课堂的重要使命,但是有时候数学知识的滞后,会给学生的理解带来不小的y度。例如:在高中物理必修1第一章瞬时速度,第二章用图像法推导匀变速直线运动的位移公式,必修2探究重力做功与重力势能的关系等的学习时,就需要学生理解微元法,但是此时数学还没有接触微元法,学生对这一以极限思想为基本思想,设微小的单元,讨论它趋向于零时的极限情况的方法的理解有很大难度。

案例3 类比花坛化解微元法理解难度

在探究重力做功的特点时,需要探究物体沿不同路径下落相同高度h,重力所做的功。为使得出的结论更具一般性和说服力,需要推导物体沿任意曲线下降高度h,重力所做的功。此时就要用到微元法,把曲线分成若干段,每一小段都可以看成直线。不少学生对此很不理解,一脸茫然。教师进一步解释,地球表面是曲面,我们的运动场只是地球表面若干小块中的一块,它是平面,道理是一样的。这样的类比解释后,还有学生不理解。其实,教师只要引入花坛做更形象的类比就很容易化解这个难题。给学生展示图1,从远处看整个花坛是圆弧,但近看砌花坛的瓷砖每小一块都是平面,还可让学生课后去观察学校或者学校附近拐弯处的花坛,增加体验。

4 通过类比化解对运动过程的理解难点

教学过程中,学生能够理解运动过程,顺利构建物理模型,是解决物理问题关键的一步。然而,由于高中物理所研究的问题的复杂性和抽象性,学生理解起来有一定的难度。通过生活情景或者生活物品形状的类比可以辅助学生理解,从而降低难度。

案例4 带电粒子不垂直射入匀强磁场的运动轨迹

带电粒子垂直进入磁场,带电粒子受到总垂直于磁场方向和运动方向的洛伦兹力,在磁场中做匀速圆周运动,但当带电粒子射入方向与磁场方向不垂直的时候,粒子做什么运动?其轨迹又如何?将速度v0分解为沿磁场方向的分量v0x和垂直于磁场方向的分量v0y,如图2所示。

由图2,根据左手定则,带电粒子垂直于磁场方向的分速度v0y产生垂直于纸面向里的洛伦兹力f=qBv0y=qBv0sinθ,在垂直于B的平面内做匀速圆周运动,而在沿B的方向不受力,有速度v0x做匀速直线运动。带电粒子的运动可以看作上述两个分运动的叠加,此时带电粒子的运动轨迹为等距螺旋线,如图3所示。

然而,分析过程虽然学生能够理解,但是由于学生思维能力的不足,以及该轨迹的形状比较抽象,对轨迹形状为等距螺旋线的理解存在一定的难度。为了辅助学生理解,可以用拉伸的弹簧来类比该轨迹的形状,通过这一简单的类比,抽象的等距螺旋线立刻就能变得形象。

5 结束语

高中阶段,学生的思维虽然得到了进一步发展,开始从“经验型”形象思维向“理论型”转化,进行抽象逻辑思维转变的转折期,但学生的抽象思维能力比较低,还更多依赖于形象思维。高中物理相对于初中物理而言复杂、抽象,学生会因为对一些抽象而陌生的物理概念、物理模型的学习,物理情景的构建,运动过程的分析感到困难而失去学习物理的兴趣。在物理教学中,应该充分利用学生的生活经验,进行类比帮助学生突破学习过程中的难点,促进学生形成物理学习的积极心理,提升学生学习物理的兴趣和自我效能感,从而提升物理教学的效果。

参考文献:

篇3

论文关健词:多媒体教学;缺陷剖析;运动生物化学;精品课件;对策

多媒体教学课件在大学课堂上得到推广和普及得力于它是一种现代化强有力的辅助教学手段,对于大面积提升教学质量发挥了巨大的作用。但是,不论那一类多媒体教学课件不可能制作得十分完善,难免存在缺陷,而这些取决于课件设计者的综合水平。

随着现代科学技术的飞速发展,制作多媒体教学课件水平不断提高。运动生物化学精品课件不断推出,教师使用这些多媒体教学课件感觉十分顺手,优越性明显。更加激发了更多的教师学习如何使用多媒体课件教学的知识体系,动手制作多媒体教学课件的热情,纷纷将传统的运动生物化学教学方法融入到利用多媒体教学课件的教学中,使得运动生物化学的教学方法不断进步不断创新。然而,限于自身的能力和水平,也有相当一部分的教师由于对多媒体教学课件的原理相关知识缺乏、动手能力不强,无法制作出运动生物化学的多媒体教学课件,就是免强制作了也存在明显的缺陷。真正弄清多媒体课件教学的原理,解决多媒体教学课件在课堂教学中存在的缺陷和不足,制作出精品运动生物多媒体教学课件,才是运动生物化学教学改革的首要课题。

一、运动生物化学课堂教学采用多媒体教学课件仍不完善

现代科学技术的发展,使得信息获取、处理和传送变得十分简便。基于“云计算”强大的信息处理能力非常便捷地通过屏幕将视频、图、文、声和音像等直观展示出来、生动地展现语言描述及教师形体语言难以表述的现象与过程。这对强化运动生物化学理论教学,提升运动生物化学实验教学都发挥着重要作用。可是,不少运动生物化学教师面对使用多媒体课件进行课堂教学造就的教学变革和教育变革缺乏了解和认识,局限于自身的知识水平对利用多媒体课件教学的原理理解不透,自己制作的运动生物化学课件的技术水平不高,导致使运动生物化学多媒体教学课件存在如下缺陷:

(一)运动生物化学教师利用多媒体课件教学手段能力强弱不一。对于沿用传统教学方法至今的个别运动生物化学专业课教师,总的来说都是年龄都偏大,计算机技能基础弱,自身的知识结构陈旧,十分缺乏对计算机科学的发展及软件功能的强大的了解,对运动生物化学教学中使用多媒体课件这一现代化教学手段的教学变革思想上准备不足,对多媒体教学课件的制作过程不清楚,所以对要自已如何去制作运动生物化学多媒体教学课件感觉难度大,自然就出现了优质教学资源难以充分利用,在实际教学中就会放弃多媒体课件教学手段中的音响效果、动画、影像等在对体现运动生物化学教学过程的真实性、生动性、直观性和实际效果,只能沿用传统的教学手法。对已具备相当计算机信息技术基础的大学生,仍沿用传统的教学方法已经不能满足当代大学生的基本需求,教师的教学能力遭到质疑,造成实际上运用运动生物化学多媒体教学课件的不足和缺陷。一个众所周知的事实是:制作出一个好的运动生物化学多媒体教学课件要消耗大量的时间和经费,程序又比较复杂,比过去的备课工作显得既繁琐,又大增加了工作量,借用其他学校制作的运动生物化学多媒体教学课件又不太合适,这就是当前运动生物化学多媒体教学课件存在的实际问题。

(二)屏幕显示替代了教师板书和教学引导,失去了传统教学应有的活性。多媒体技术集多种现代科技手段来阐述运动生物化学中学生难以理解的文字说明、公式推导,尽可能地帮助学生理解课堂知识,由于运动生物化学课程理论复杂较难理解,课程相关知识抽象难以记忆,运动生物化学教学采取运动生物化学多媒体课件后,一切瞬间变得直观了,复杂的事物也变得简单了。如果仅用文字来表述很难体现出多媒体技术的先进性、适用性和科学性,其实质就是电子屏幕代替的黑板,并没有更多的不同,还缺少了师生间的互动。据了解相当一部分教师使用多媒体课件教学也仅仅停留在用电脑屏幕替代黑板进行文字板书的初级阶段,也是当前高校存在的利用多媒体课件教学时的普遍现象。当然也有部分青年教师则走向另一极端,什么都离不开计算机。传统教学中发挥教师主导作用对于他们来说已经不再可能,完全依靠运动生物化学多媒体教学课件来展示运动生物化学教学的全程教学。一切依赖多媒体技术,老师则自始至终控制设备,学生见不到教师的面,教师搞不清学生在通过学习后有何反应,师生不再互动,这种呆板的机械式的教学模式,使教师原来的主动式教学变成了由电脑控制的被动式教学,形成了实际上的教、学分离。

(三)利用多媒体课件仅停留在简单、机械的知识层展示,课堂缺乏生气。课件中的运动生物化学知识的单纯展示是多媒体课件制作中的另一个缺陷,在多媒体课堂教学中,使用最多的是Powerpoint制作的演示型课件,因为它便于操作和使用,当然它也是最低层次的课件。对于教育理念不能转变,现代计算机技术知识缺乏,动手能力差的运动生物化学教师来说,多媒体教学课件应该涵盖些那些内容,如何制作才是科学的有效的。根据以往的经验在制作多媒体课件时,他们一味地追求本课程知识的覆盖面,使运动生物化学课件变成了word文档的演示档,不但课件占的空间大,不仅分散学生的注意力,难以收到预期效果。因为这种课件所展示的更多的是技术理论和原理,对体育教育专业的学生的运动生物化学教学极不适合。究其原因,主要是这样制作的运动生物化学课件的难度小,技术含量低,容易做到。若要制作可视频且能体现图、文、声、情特色,色彩丰富的优质运动生物化学多媒体教学课件,难度自然要大许多。仅仅依靠专业课的教师来完成优质多媒体教学课件是不现实的,根据课件制作要求必须请精通计算机技术的专业人士参与其中,共同制作运动生物化学多媒体教学课件或其他专业的多媒体教学课件,这样既解决了专业层面的问题同时也解决了技术层面的问题。

如何解决多媒体教学课件制作中存在的缺陷和不足问题,最关键的是精力的投入,时间的投入,资金的投入和技术的投入,切实解决多媒体教学课件制作过程中各个层面的问题。

二、弥补多媒体技术课堂教学缺陷的对策

(一)强化计算机技能学习,掌握先进的多媒体教学课件制作技术。运动生物化学教学不仅是要从分子层面传授运动与人体的生化反应之间的关系问题,还要让学生深刻理解其原理,运动生物化学教师上课时必须把握全局。要做到这一点,必须解决运动生物化学教师对多媒体教学课件在实际教学过程重要性的认识问题。在传统注入式教学活动的基础上,充分利用计算机辅助教学、多媒体信息技术手段,将深奥复杂难懂的运动化学原理和新陈代谢变化过程直观化、简单化,是激发学生热爱本课程学习热情的原动力和对运动生物化学实验能力发展的重要过程。现代科学技术发展的今天,要让运动生物化学教师清楚地认识到,评价教师教学水平高低的一项重要数据就是实际应用多媒体教学课件的能力。转贴于 可见强化现代科学技术修养是运动生物化学课程专业教师自身素质提升必不可少。

(二)投入运动生物化学理论与实验教学中,运用现代计算机多媒体技术制作体育本科专业运动生物化学教学高质量的课件。在运动生物化学课程体系中,因知识结构的教学理念较为注重对事物原理和理论的研究,自然在运动生物化学教学过程中对文字叙述和公式的推导较多,制成的运动生物化学多媒体课件难免以文档形式展示。但是,运动化学精品课程的建设是基于对工作环境研究和工作过程教育的实践性内容,如果制作的运动生物化学多媒体教学课件也只有文字和公式,必然导致课件内容单调、枯燥和贫乏。因此,制作者要投入运动生物化学理论与实践教学中,既要熟悉运动生物化学理论与实验过程,熟悉“图、像、音、画、动漫”运用技能,才能制作出符合本科体育专业运动生物化学课程的好课件。虽然从事教学时间较长的教师的计算机操作和软件应用能力不如青年教师。但是,他们的优势是教学实践经验丰富。所以,必须让从事教学时间长的教师加强现代计算机教育技术手段的培训力度,提升计算机技术的应用能力,而让青年教师强化实践训练,二者取长补短共同制作运动生物化学多媒体教学课件,才能出精品。才能为克服课件制作过程中存在的缺陷,从而打下打下良好的基础。

(三)强化运动生物化学教师计算机应用技术知识的培训,精心打造课件精品。把运动生物化学多媒体精品课件有效地在课堂教学中使用,既能使课堂教学生动起来,内容和形式、时间和空间有机结合起来,将复杂变简单,将抽象变直观,枯燥乏味的原理和公式变得更有趣,体现无比优越性。运动生物化学多媒体教学课件精品的产生就必须在制作中解决以下三个方面问题:

1.教学思路要有前瞻性、设计思想要体现先进性,运动生物化学多媒体课件框架结构的搭建要呈现出科学性。在做任何事情首先要目标明确,构思精巧,清楚地表达出运动生物化学多媒体教学课件所要达到的预期目标。根据需求,收集好素材。根据“云计算”技术所具备的强大的处理音频、动画、文字、照片、图像、图、视频效果的能力将教学过程所教的内容变得通俗易懂,便于学生掌握有关知识。计算机对图形、图像、文字等处理能力的优秀,很容易把运运生物化学原理和实验操作变得简单明了,对运动生物化学课堂教学注入了活力,极为有利于提高运动生物化学课堂教学的质量。

2.大学课堂教学对象是大学生,根据所教班级学生的素质情况因地制宜量体裁衣制作适合本班学生的运动生物化学多媒体课件。因为不论何种教学方法其目标都是让学生积极主动地获取知识,学有所成。运动生物化学多媒体教学课件辅助教学也要从本班级学生的具体情况出发,既简单又实用。在制作运动生物化学多媒体教学课件时,弄清本班学生的知识结构情况,研究学生的真实水平,通过课件解决存在的实际问题。

运动生物化学多媒体教学课件的使用不能停留在低层次的单纯演示,要实现教师、学生和多媒体教学设备的对话、互动,在课件构思时根据需要安排人、机对话和师生间的交流方面的内容。运动生物化学教师应将课件设计成学生的追踪的焦点、和热点,并注意增强运动生物化学多媒体教学课件人性化界面,随着现代科学技术的进步,将来运动生物化学多媒体课件的智能化程度不断增强,这样的设计出品的运动生物化学课件才真正体现了多媒体教学的精髓。实现运动生物化学多媒体课件教学的最优化,克服运动生物化学多媒体课件教学的缺陷。

3.崭新的教学理念要在运动生物化学多媒体教学课件中充分体现。不论何种教学课件都必须多做,反复做,在制作中学习,在制作中完善,在制作中提高,熟能生巧,只有熟悉了,运动生物化学多媒体教学课件制作才能升华产出课件精品,崭新的教学理念要在运动生物化学多媒体教学课件中充分体现。

成功的运动生物化学多媒体教学课件突显出一种崭新的教学理念,具备前瞻性和先进性及科学性,教学模式将根据随着时代的发展以时俱进不断更新。

篇4

关键词:七年级;液化概念;错误原因

一、问题的提出

在七年级科学第四章的教学中,笔者发现许多七年级学生对固体、液体、气体三态的变化掌握得特别差。特别是对“液化”的理解和运用,学生考试中得分率非常低。在近几年科学教学实践中,笔者通过查阅文献,对学生调查和访谈,寻找真正的原因。只有了解学生的前概念,才能因材施教,提高概念教学质量。

二、文献研究

国外对物态变化概念的研究起步较早。Piaget在1929年就开始探讨儿童对云和雨来源的认知起源。1983年Osborne 和Cosgrove 以新西兰八岁至十七岁学生为对象,探讨了学生在冰、水和水蒸气状态改变方面的概念发展情形。Stavy,R.和 Stachel,D.在论文《儿童有关固体和液体的概念》(1985)中发现学生在年纪较小时便可成功地分类液体,但认为所有液体皆由水制成。Bar和Travis在1991年对以色列学生有关液、气状态变化的概念发展进行了研究,他们发现:(1)学生对蒸发的概念是由原来认为是水穿透了固体物质逐步改变至后来的水蒸发了。(2)对于水中的气泡里是什么物质的问题,则由原先认为是水逐渐改变为后来的空气。(3)学生对沸腾的理解早于其对蒸发的理解。Bar和 Calili在1994年探讨了以色列学生对于蒸发概念的发展情形,研究结果显示:学生蒸发概念的发展是依循着以下四个程序:(1)水消失了。(2)水被地板或者土壤吸走了。(3)水蒸发意味着现在已不能看到水,而水转变到另一个位置(location)或介质(medium)中去了,如在天空中、在云中。(4)水变成水蒸气了,它是以看不见的小水珠分散于空气中,或是水转变成了空气。

我国台湾学者林显辉在《针对国小学生蒸发与凝结概念》(1995)进行研究发现,高年级学生所持有的正统科学概念比例较高,少数学生认为水气遇冷可以直接变为小水滴,中高年级学生对蒸发持有较正确的想法,对凝结(液化)所持有的另有概念较多,许多学生将凝固的情形视为凝结(液化)。张敬宜在《国小高年级学生蒸发、凝结与沸腾概念之比较研究》(1997年)中发现学生的蒸发概念比凝结(液化)概念好,学生对水蒸气存于空气中的状态不清楚。

三、实践研究

回顾实际教学,七年级上浙教版科学教材通过一个生活的例子引出液化概念:“在寒冷冬季的早晨,干燥的玻璃窗内侧出现一层水雾,原来是房间里空气中的水蒸气在玻璃上发生液化。”教材直接给出液化的概念,但考试时学生答错率很高。笔者通过调查和访谈总结出以下原因:

1.物态变化过于抽象。调查发现,学习了这节以后,还有很多学生对“水蒸气”没有真正理解。比如,判断题“水蒸气总是看不见的?”有接近半数的学生回答错误。

2.对气态的理解不同。调查发现,许多学生认为“很轻会飘动的状态”就是气态。生活中的经验也容易把轻飘飘的烟和雾归类气态。比如,“沸腾时壶嘴口的白色烟雾是什么?”有三成的学生回答错误。

3.习惯用语的干扰。访谈发现,有部分学生对液化的概念被凝结取代。生活中“液化”这个词语使用很少。但比较习惯地说“水蒸气凝结成小水珠”。而凝结与物态的“凝固”“凝华”写法相近,容易干扰。

4.词语自身的歧义。访谈发现,有少数学生容易望文生义,把“液化”从字面理解为“变为液态”,很容易把熔化的过程(固态变成液态)也写成液化。

四、教学方法的改进

在实际教学中,如果就是简单地告诉学生“液化”的定义,然后让学生去判断生活中的现象,效果是非常差的。因为很多学生都是死记硬背下来,很容易混淆和遗忘。通过研究学生出错的原因,教师应该从下列几个方面入手来解决这个难题。

1.在教学中要加强学生对物态变化的前概念的关注。教师要帮学生理清头脑中原有的错误观念,特别是要让学生建构正确的水蒸气的概念。比如,什么样的东西可以算作气态的水。如果水蒸气的概念建立模糊,必然会影响到学生对“液化”的判断,如把液化过程写成“汽化”。

2.要加强“凝结”和“液化”两个词语的语义关联。凝结在教材中没有明文出现,但是存在于学生的生活用语中。教师需要根据学生的实际情况,提出这个概念,并让学生区分凝结、凝固和凝华。或者让学生先掌握“凝结”的概念,再等价转化为“液化”,也是符合学生的认知规律的。

3.要加强“液化”和“熔化”两个词语的语义区分。这两个词语的共同点是变化后都是液态,不同点是变化前分别是气态和固态。熔化在生活中学生比较熟悉,以熔化作为突破口,让学生通过对比来掌握液化,可以提高学习效率。

参考文献:

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一、引言

生物化学(biochemistry)是研究生物体内化学分子与化学反应的基础生命学科,从分子水平探讨生命现象的本质。随着研究的发展,生物化学逐步融入了生理学、细胞生物学、遗传学、免疫学和生物信息学的理论和技术,使之与众多学科有着广泛的联系和交叉[1]。因此,生物化学也成为现代高校中生物学、医学、食品、制药等相关专业的必修课程之一。

对于药学相关专业的学生来说,生物化学是研究与药学科学相关的生物化学理论、原理与技术及其在药物研究、药品生产、药物质量控制与药品临床应用的基础学科[2]。从上世纪末期开始,现代药学科学已经从以化学模式为主体迅速转向以生物学和化学相结合的新模式,因此,对于药学院的很多专业来说,生物化学都在药学学科发展中起着先导作用。

但是,因为生物化学具有一杂(机制复杂)、二多(概念多、内容多)、三性(规律性、理论性、系统性)的特点[3],所以学生一般都会感到内容抽象杂乱、难以记忆、无系统性,学习难度较大。这也对教师的教学方法和手段提出了挑战。

二、如何增强生物化学的教学效果

那么如何提高教学质量,帮助药学相关专业的学生学习好生物化学,促进专业知识结构的完整性和互补性?笔者从教学实践经验出发,分四个方面进行阐述和探讨。

(一)介绍生物化学的重要意义,使学生理解学习的价值。

如上文所述,生物化学在当代药学科学发展中有着非常重要的地位,对于不同专业方向的药学生来说都是如此。因此,首先要向学生介绍学习生物化学课程的价值所在和重要意义。例如,生物化学理论可以为新药发现提供合理设计提供依据或者提供有价值的先导化合物,提高新药研发的效率;生物化学的原理和技术可以作为天然生物体有效成分的分离纯化及作用原理研究的手段,为中药现代化研究提供方法;生物化学和分子生物学是生化药理学和分子药理学的理论核心基础;生物化学中的代谢及调控理论是研究生物药剂学的重要基础。另外,许多生物药物,如抗体类、酶类、基因类等药物已经成为现代医药工业的新增长点,而生物化学相关实用的技术恰恰是现代生物工程制药实践中必不可少的手段和途径。综上所述,生物化学对不同的药学相关学科专业来说都具有非常重要的价值,是现代药学科学的重要理论基础,也是一门必要的基础学科。

对于教师来说,生物化学作为药学专业的基础课之一,需要顺应时代的发展,在保证传统生物化学理论体系不变的情况下,本文由收集整理加大课堂教学的信息量,注重学科新进展的介绍;更新教育观念,改进教学方法和思路,提高教学质量,充分体现作为专业基础课的职能[4]。

(二)从教育心理学原理入手,提高课堂教学的质量和效率。

对于理论教学来说,最主要的部分在课堂教学的知识讲授上,因此课堂教学质量直接决定着生物化学课程的教学效果。而从教育心理学的层面来说,很多原理都可以灵活运用在生物化学的教学上。比如运用教学感知规律增强课堂教学效果。

感知是感觉与知觉的总称,是学生认识客观世界的基础,是获得感性认识和直接经验的主要形式[5]。利用感知的规律和特点,把握学生吸收知识的规律,可以在教育教学中实现知识的高效传播。

例如,强度律是指被感知的事物必须达到一定的强度,才能被学生清晰地感知到。这一规律提示我们课堂讲授时首先做到音量得当,光线充足,板书或者课件的字体要保持一定的大小,演示时保持一定的强度,这是使学生能对被感知的对象留下深刻印象的首要条件。

“万绿丛中一点红”这句话描述的是教学感知规律中的差异律,它是指被感知的对象必须与它的背景之间有所差别。这一规律特别适用于教学中重点内容。如笔者在教学实践中,十分注重课件中对重点内容使用不同的背景和色调演示,讲授时声音大小、音调语速的高低疾缓的变化,突出对象,便于感知,学生在听课时可以对重点内容加以区分和记忆。

活动律是指活动的对象更容易被我们所感知。在生物化学的教学内容中,很多都是非常复杂的生理代谢反应过程,涉及很多生物活性分子和代谢中间产物,若只是静态讲授难免枯燥晦涩,而使用现代化的多媒体教学的视听工具就可以使反应过程生动化、连续化、活动化。如笔者在氧化呼吸链内容讲授之后,为学生演示了电子在呼吸链中逐步传递的动画,声情并茂地让学生接受了氧化磷酸化生成atp的过程,收到了非常好的教学效果。

组合律是指一些相近的内容可以构成一个系统或者一个整体,成为容易被感知的一组对象。即使零散的材料也可以组合起来,这样易于形成整体概念。在教学实践中,一般都有课堂时间的限制,往往一大部分的内容需要分为几个课时完成,这就更加要求教师在讲解时除了细节要解释清楚以外,更加要给学生一个整体的影响,阐述清楚部分和整体的关系,随时回顾以前所学,关联现在所教。例如在物质代谢及调节部分的讲授中,应适时注意前后知识的呼应,用一些关键代谢枢纽物质,如乙酰辅酶a,连接起糖、脂肪、氨基酸代谢几个不同的章节,让学生理解人体的代谢是一个互相关联、不可分割的整体。

对比律具有对比关系的刺激物相继或同时作用于感觉器官时,往往能使学生对它们的差异感知变得更加清晰,从而增强感知效果。如在讲授到核酸大分子由核苷酸单位构成时,可以将其与蛋白质大分子由氨基酸单位构成作比较,将它们的连接方式、书写顺序等都一一对比,使学生加深印象,温故知新。

(三)引导学生运用正确的学习策略。

在课堂教学中,老师除了需要注意讲课的策略和方法之外,学生的接受能力也是决定最终教学效果的重要因素。因此,老师除了要授之以“鱼”之外,还要授之以“渔”,教会学生正确的学习策略。尤其对于生物化学课程来说,各种生命活动涉及的大分子和反应途径都涉及许多反应物质和催化物质,比较复杂繁琐。所以掌握正确的学习策略可以对学习起到事半功倍的作用。

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1.记忆编码策略——教会学生掌握学习技巧。

生物化学课程中需要大量的记忆,而记忆的内容多纷繁复杂、没有规律性和逻辑性,这就需要教师教会学生运用一些正确的学习策略和技巧,有助于更快速牢固地记住所学内容。

记忆编码策略中有组块、替换、联想等方法。比如,在要求学生记住人体必需氨基酸时,可以将缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸这八种氨基酸谐音替换和组块成一个记忆单位“写一两本单色书来”,强化记忆效果。又比如,在讲授脂肪合成时,让学生联想实际生活中糖摄入多了也会发胖这一现象,更好地理解糖和脂肪代谢之间的联系。

2.记忆保持策略——引导学生课后复习主动性。

记忆的第二个环节和过程是保持。心理学家认为遗忘一般是由信息的痕迹消退、干扰、同化引起的,而记忆保持策略就是要有效对抗知识的遗忘。这需要教师正确地引导学生课后复习的主动性,使学生化被动为主动。

笔者在教学实践中,坚持每次课在讲授新知识点前进行课前复习,结合提问学生的形式回顾上次课的内容,甚至尝试让学生站上讲台,以老师的身份带领同学一起复习。实践证明,学生为了更好地完成帮助同学复习这一过程,往往主动进行课后复习,更牢固地掌握了所学知识。

另外课堂提问也是帮助学生思考、巩固知识的重要手段。而如何提问对教学效果影响颇大。一般在一部分内容讲授结束后,可以设置一些综合问题让学生课后思考,引导学生从整体把握知识体系;还可以联系实际生活进行启发性提问,如为什么体检时测定血液中的转氨酶水平可以反映人体肝功能的情况,等等。这样可以提高学生的学习兴趣,使教学内容更加生动有趣。

3.回忆策略——创造开放互动的课堂教学。

学过的知识能提取再现出来加以利用是学习的最终目的,学生只有能够很好地完成知识回忆这一过程,才能算体现出了学习的效果。而教师也需要在这其中使用一定的教学手段。比如在回忆时,可以引导学生进行提问或者回答问题或者鼓励他们相互讨论,这样,既活跃了课堂气氛,又激发了学生的积极性,使课堂教学更加开放、互动。如林文珍提出,学生在接受比较深奥的知识内容时,高度集中的注意力不易维持很长时间,而如果通过互动式、开放式的教学,就可以延长学生的兴奋时间,从而取得更好的学习效果[6]。

(四)结合药学特点,重点突出,特色分明。

生物化学对很多专业学科,如医药、食品、农林、生物等都有着非常重要的意义。在教学内容的设置上有相通的地方,但更应该各有侧重和特色。在上文中已经探讨了生物化学与药学各个相关专业的密切联系。在药学相关专业的生物化学教学中,需要突出一些具有药学特点的地方,使学生在学习中更好地理解生物化学的价值所在。比如,在“酶的竞争性抑制剂”学习中,可以重点介绍磺胺类药物的作用机制,生动的例子有助于学生对重点更好地理解;一些疾病发生原理和治疗方式也可作为知识点强调,如苯丙氨酸羟化酶缺失导致苯丙酮尿症、嘌呤代谢障碍导致痛风等;在讲授蛋白质的分离纯化和结构分析相关技术之前,可以列举一些学生有所熟悉的蛋白质重组药物,如干扰素、生长激素等或者将抗体药物、酶类物质作为“蛋白质”大概念的替换,引起学生的实际应用感,避免学生对教学内容感到枯燥无味。总之,强调生物化学之于药学相关专业的重要意义时,应避免简单说教,而应该在实际教学中,让学生逐渐体会和理解,从而能够发挥主观能动性,积极学好生物化学这门课。

三、结语

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生物化学是基础医学课程中重要的基础课,但由于其知识的抽象性、宽泛性,一度成为让学生头疼的科目之一,“生化、生化,生而难化”也成为了大家对生物化学的印象。然而,随着生物化学在现代医学中越来越普遍的应用,其重要性也受到愈来愈多的关注。因此,必须要对传统的生物化学授课方法进行全面改革,达到全面培养学生创新能力和综合素质的目标。

1 生物化学与临床学科之间的联系

生物化学式研究生物体内化学分子与化学反应的科学,它联系着生物科学的许多分支,尤其是分子生物学、遗传学、细胞生物学等,一度被公认为生命科学的基础和前沿学科。生物化学作为一门重要的基础课程,与临床有着紧密的联系。无论是从分子水平探讨疾病的病因、阐明疾病发生发展的机制,还是对疾病做出诊断、寻求防治等,都能运用到生物化学的理论与技术。

2 目前专科生物化学教学中存在的问题

2.1 生物化学教学不受重视。

以山东滕州枣庄科技职业学院为例,笔者发现,生物化学被定义为考察课,课时相对较少。就开课时间来看,在三年制的教学计划中,生物化学于第一年下学期开课,与生理学、病理学、病理学、病原生物与免疫学、局部解剖等学科基础课以及计算机、英语等公共基础课同期开设。加之计算机与英语统考,生物化学的课时被很无奈的削减(约54-60学时,其中还包括实验课10-16学时)。由于课程的减少,教程的内容难以完成,其效果可想而知,更不用谈如何与临床相联系了。

2.2 教材更新速度较慢。

就目前山东滕州枣庄科技职业学院所采用的生物化学教材来看,其版本远远落后于本科教材,书中缺少很多相关内容,如基因育基因组、朊病毒、癌基因与抑癌基因、肿瘤标志物、基因诊断与基因治疗等等。教材的落后,导致学生所接触的知识远远更不上实际,直接影响其与临床学科的结合,影响其在临床学科上的应用。

2.3 师资队伍存在缺陷。

就山东滕州枣庄科技职业学院教授生物化学的教师队伍来看,部分教师第一学历并非出自医学院校,而是来自综合、师范等大学。这导致了教师队伍中临床医学知识的缺乏,直接影响教师对教程中与临床学科相关知识的讲授,致使课程讲授的不够深入与透彻,更别谈引入更多临床应用的实例。因此,将生物化学的教学与临床学科结合显得步履维艰。

2.4 教学方法滞后。

由于生物化学理论比较抽象,代谢反应错综复杂且相互联系,大多数同学在学习该课程的过程中采取死记硬背的方式来应付期末考试,并不能理解生物化学的意义。而在后面几个学期学习诊断学、内科学等学科时也没有结合生物化学的理论知识来理解各种疾病与其症状及各项诊断指标的联系,进入临床实习后对生物化学的记忆更加所剩无几,以至于只知道机械的看化验单而不明白各检验指标的真正涵义。

3 改革策略

3.1 适当调整课程设置

学院应当重视起生物化学的教学地位,建立统一的大纲来对教学过程进行参照与约束,适当增大生物化学课程时间,调整其授课比例,对于学好、用好教材、完成生物化学教学目标起到保证性的作用。

3.2 快速更新教材

专科生物化学教材版本少,更新慢。由于培养方向的不同,在章节方面,专科教材应与本科有所区别,在保留传统章节的基础上,创立新的章节、补充新内容。在教学内容方面就是要增加新的知识点,如基因、基因组和人类基因组计划,癌基因与抑癌基因、肿瘤标志物、基因诊断与基因治疗等,以加强与临床学科应用的联系。

3.3 探索新的教学方法

在教学中将生物化学理论知识与临床疾病相关知识相结合,达到融会贯通的效果。在讲授生物化学知识时应密切联系临床,如在讲解正常的糖代谢的同时要引导学生分析可能会出现的疾病状态下的血糖变化,并针对各种不同病因提出可应用的生化指标及检测的意义。通过这种与临床病例相结合的教学方式,使学生牢牢掌握生物化学的核心内容,并是枯燥的理论趣味化、实际化,使生物化学的基础教学与临床应用达到完美统一。

3.4 增强师资队伍建设

生物化学教师平时备课时要注重病例的收集和疾病相关生化知识的积累,多与临床医师进行交流,不断完善和更新自身知识结构,实现生化基础与临床知识的统一。另外,要充分利用来自医学院校生物化学教师临床知识丰富的特点,采取集体备课、研讨教材、互通有无等方式达到优势互补。

4 小结

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关键词:多媒体课件;优化运动生物化学教学;课堂教学

作者简介:卢森林(1960-),男,江西高安人,江西科技师范学院副教授,研究方向为运动生物化学教学;吴丽华(1963-),女,江西上高人,江西科技师范学院理工学院副教授。

基金项目:本文为2010年江西省高等学校教学改革研究课题“运动生物化学课程教学改革与研究”(项目编号:JXJG-10-85-2)的研究成果,主持人:卢森林。

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1001-7518(2012)12-0067-03

运动生物化学是新兴的边缘学科,也是运动人体科学的组成部分,是体育专业一门重要的专业基础课。该课程要求运动生物化学教师要从分子层面讲授运动人体的变化规律,让学生掌握这一理论并运用到体育锻炼与竞技体育的实践中去。

当前,运动生物化学课堂教学,大部分教师使用了多媒体教学课件来优化课堂教学。先进的运动生物化学教学课件的引入,给教师的课堂教学工作带来了极大的便利。首先,表现在教师不必再为在黑板上推导物质新陈代谢的过程和反应机理的困难而操心,其次,也不必再为在黑板上绘制各种物质反应的分子结构简图而伤脑筋,而这些工作往往是教师很难在黑板上顺利完成的教学工作步骤和程序。与此同时,大量精品运动生物化学课件的涌现给课堂教学带来了现代化的气息,汇聚视频、动漫、图文等现代技术手段为一体的运动生物化学教学课件的应用将运动生物化学课程中的重点、难点[1]以通俗易懂的方式通过屏幕一一展现出来。同学们关心的国家或世界上的科学技术的新发现、新成就根据需要便于穿插其中,这样,课堂教学不仅能活跃课堂气氛,而且也能激发同学们的学习激情,提高课堂教学效果。

运动生物化学这门课程,一方面课堂信息量大,学生可以学到更多的知识;另一方面由于运动生物化学知识难度大既抽象、复杂又难以理解。面对生物学知识相对较差的体育专业的学生来说,能正常跟进课堂教学进度的难度大大增加。有些学生可能课堂上听到了,可课后就忘记了,大多数学生在课堂上云里雾里听不懂,根本就谈不上掌握课堂所授知识。教师的教学主导性和学生的教学主体性难以体现,师生间的互动形式将受到影响。为了解决这些不足之处,探索如何应用多媒体教学课件优化运动生物化学教学是每个运动生物化学教师的职责所在。

一、运用运动生物化学教学课件进行课堂教学的优势

从目前的形势来看,各大学体育本科教育专业的运动生物化学教学在实践中不断推出运动生物化学精品课件,每位教师都可以根据需要从中挑选适合自己的教学课件。因为,运动生物化学多媒体教学课件是设计者利用现代计算机技术对选择使用的运动生物化学教材进行精心设计的多媒体教学精品课件,最大限度地将各大学之间的教学资源实现了远程共享;各高校之间的教学经验也以最快的速度交流并加以推广使用。最终凝聚了集体智慧的各种多媒体教学课件在教学实现中去伪存真,去粗存精。精品运动生物化学课件的涌现不仅极大地丰富教学资源,而且非常方便运动生物化学教师择优使用。

多媒体教学课件的使用归根结底就是要帮助学生更好地理解课堂教学中提出的关于运动生物化学相关的概念和知识原理,扎扎实实地学好重要的专业基础课,为毕业后参加工作打下扎实的理论基础。

多媒体教学课件在教学实践中已经真实地显示了存在的优越性并成为教师不二选择,从目前来看,优秀的运动生物化学教学课件可以从以下几个方面优化课堂教学。

(一)表现形式丰富

由于多媒体技术的发展,设计者可以运用现代科学技术调动视频技术、动漫设计技术、工艺美术技术、文字处理技术,多方位、多角度、多层次和多种表现手段来将运动生物化学教材中的多种基本知识和基本概念以及物质在人体运动训练时发生的物质代谢和能量代谢于分子层面的变化充分表现出来。比如在第二章有关糖的代谢过程中,根据无氧状态下发生的无氧酵解中的无氧酵解的过程简图中可归纳为4个阶段,包括12步(或13步)连续的化学反应,其过程复杂。但是采用多媒体教学课件后,其中全部的化学反应可先在课件中将糖酵解过程简图用动态的方式表现出来,在课堂上教师就可以通过屏幕生动地直接显示出来,为什么缺乏锻炼身体的人突然加大运动会肌肉酸痛的原因,就是糖在氧气不足的情况产生的糖的酵解产生乳酸造成的,教师在此基础上加以讲解,既方便了教师上课,也便于学生理解和掌握。

(二)信息含量巨大

基于现代计算机技术运动生物化学多媒体教学课件所含的知识信息量非常巨大,在多媒体教室一节课短短40分钟内可以把一堂课中的教学内容,从公式推导、人体在运动中发生的物质代谢和能量代谢具体过程,从分子层面进行放大式的演示,能把传统教学模式无法做到并无法想象的抽象的概念放大后直观地、形象地演示出来,根据需要也可以突破时空界限,大跨度地运用视频技术展示运动生物化学领域最新研究成果和取得的最新科技成就。

(三)便于知识的拓展和精炼

基于现代多媒体技术强大的数据处理能力,教师可以轻易突破时空界限大跨度地在课堂教学中介绍出运动生物化学的产生及今后的发展趋势,与此同时,又能及时反映出当前世界上本课程运动生物化学知识的发展前沿及发展前景。例如,教师在讲授运动与适应的分子调控这一章时内容涉及到人们普遍关心的基因与基因组、人类基因组计划。什么是基因?什么是基因组?什么是人类基组计划?这些问题在这里就可以通过多媒体教学课件向同学们介绍,如人类基因组计划,旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清楚其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上全面认识自我。运动生物化学得到有效拓展和延伸,大量的相关知识通过多媒体课件就能源源本本地展示出来,经过有关专家的精心设计,大量相关运动生物化学知识通过现代计算机技术很容易做到海选,授课知识得到精炼。这既能激起学生对科学未的憧憬,关注生命,关心人类本身的研究的科技进展,又势必造成学生主动学习,主动探索运动生物化学课程的倾向。

(四)化复杂为简便,化抽象为直观

张蕴琨等主编的运动生物化学教材第121页表述糖、脂肪、蛋白质分解代谢关系图引自冯美云《运动生物化学》[2],如果不采用多媒体课件,要教师在黑板上将该图画出来一般不太可能。但是,运用多媒体教学课件就能方便地将该图表现出来,而且运用多媒体技术,进一步可以将其变化过程动态化,每个反应变化过程都能生动地表现出来:三大能源物质的供能过程(体内糖、脂肪、蛋白质的代谢)不是彼此独立,而是相互联系的;三者之间可以相互转换,还可以通过一些共同中间产物以及共同的代谢途径(如三羧酸循环等)连成一个整体。教师通过多媒体教学课件能轻松地将上述衍生变化过程通过放像仪向学生展示并讲解比较容易向学生阐述清楚其发生变化的演示过程,学生既增加了学习的乐趣,同时又能及时消化有关课堂所授的相关知识。

(五)课件中适当的视频材料介入将课堂教学变得十分鲜活

在讲到中老年人常患的疾病如高血脂症、肥胖、动脉硬化、冠心病、糖尿病、痛风等时,适时插入相关病人的病状及变化的视频资料,让学生感觉到生活离我们并不远,引起同学们的高度重视,充分利用现实生活中的活生生的事例来吸引学生的眼球,激发学生的学习热情,提的课堂教学效果。以事实说话,不仅能强化学生对知识的理解,还能加深学生对所学知识的认识。肥胖症、糖尿病、骨质疏松证、痛风在教学课件上利用视频这一技术手段充分客观地反映这些病人的症状以及在生活中所遇到的困难,通过视频技术还要反映长期适宜的体育锻炼,不仅能够预防由于精神和躯体的疾病引起的病理性衰老,而且可以延缓正常的生理性衰老。合理的体育锻炼还可以对许多常见慢性疾病如高血脂症、肥胖、动脉硬化、冠心病、糖尿病、痛风等起到良好的作用。

二、利用多媒体技术优化运动生物化学课堂教学的措施

运动生物化学多媒体技术成功地引入课堂教学,能优化运动生物化学教学。要保证运动生物化学多媒体技术成功地引入课堂教学必须采取以下几项措施:

(一)刻苦学习,自觉将先进的多媒体机技术应用到教学实践中去

要取得良好的教学效果,运动生物化学教师必须掌握现代多媒体应用技术,要求教师们要不断加强现代科学技术的学习并掌握这些技术,积极学习并利用计算机等多媒体信息技术手段,为教学服务。高校要加强教师在岗多媒体教学课件制作技能的培训力度,实施多方位、多层次的激励机制,应用多媒体技术优化运动生物化学课堂教学是运动生物化学课程专业教师必备的教学技能之一。

(二)深入运动生物化学理论与实验教学第一线,精心挑选运动生物化学精品教学课件

目前使用的运动生物化学教材体系中,知识结构较为注重对原理和理论的介绍,据调研得知当前使用的运动生物化学教材对文字叙述和公式的演示的内容比重大,同样大多数运动生物化学多媒体课件基本上是教材的另一种表现形式,就是文档式展示,导致课件内容单调、枯燥,感觉不到现代科学气息,这样做显然是不可取的,对教学也不会有什么帮助。这就对课堂教学课件的研究者提出了要求:必须深入运动生物化学理论与实验教学第一线,既要熟悉运动生物化学理论与实验过程,精心分析教材每章每节,然后调动多媒体技术中的视频、图像、动漫、制图、音频[3]融入教学课件中,才能出与实践内容和工作过程密切相关的精品课件。在课堂教学中使用这样的课件才能优化课堂教学。

(三)随着计算机应用技术的不断更新,多媒体教学课件也要随着跟进,才能更好地优化运动生物化学课堂教学

随着科学技术的发展,制作运动生物化学教学课件的多媒体技术也在不断跟进,目的在于更好地优化运动生物化学课堂教学,课件设计者必须解决以下几个问题:

1.设计思想与教学思路需要不断更新,跟上信息时代的发展。在改进多媒体课件之前,一定要学习最新的计算机多媒体技术,应用最新科学成就。利用当前使用效果最好的多媒体教学课件注入更先进,功能更强大的信息技术,比如“云计算”技术,制作出课堂教学更好用的教学课件,优化运动生物化学课堂教学。

2.不论科学技术发展到何种程度,课堂教学多媒体教学课件在理论上如何成功,在课件设计时刻注意不能脱离学生,要以学生为本,要让学生真正学到教材所要的知识才是最为主要的。教学方式方法应该灵活机动,一切都要视课堂教学需要而更换,再好的多媒体教学课件都是教学过程中的一种手段,也是一种辅助教学手段。设计好的、强有力的多媒体教学课件在教学中很给力,才能更好地优化运动生物化学课堂教学。

3.网络技术的发展使得全国各高校制作的运动生物化学多媒体教学课件及高校教学资源和教学经验实现了共享,大量的精品运动生物化学课堂教学课件可供教师挑选。尽管如此,运动生物化学教学课件的开发研究一刻也不能放松,要通过教师对课件在实际教学过程中出现的问题和不足给予完善,要源源不断地制作性能更加优良的课件满足教师不同层次的需求。

时代要求教师一定要不断学习和提高计算机技术和多媒体技术的使用水平,这样,才能面对大量的课件信息,从中挑选适合本人教学需要的课件,从而优化自己的运动生物化学课堂教学。

其实,不断更新的运动生物化学多媒体教学手段目标只有一个就是优化课堂教学。运动生物化学多媒体课件是否真正优化了课堂教学,评价的主要指标是否减轻了学生和教师的负担,是否提高了课堂教学的效果和提高学生掌握运动生物化学知识水平。

参考文献:

[1]严金慧.应用网络课程优化运动生物化学教学[J].体育科学研究,2009(10):90-92.

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关键词:生物化学 绪论 兴趣

生物化学是医学的一门重要基础课程,由于生物化学的相当一部分内容属于微观领域,看不见,摸不着,学生学起来有一定难度,而且由于不十分清楚生物化学在整个医学知识体系中的地位,部分学生缺乏学习的自觉性。加之高职高专学生的学习主动性不够,探索精神缺乏,学生在学习过程中容易形成畏难情绪,影响学习效果。如何使医学生对生物化学课产生兴趣,由“要我学”转变为“我要学”?绪论课起着开宗明义和引领全局的作用,上好绪论课可以激发学生的学习兴趣、求知欲,坚定学生学好课程的信心,提高教学效果。我结合多年的教学实践,谈谈高职高专相关医学专业生物化学绪论课教学的几点体会。

一、密切联系临床及生活现象,认识生物化学的重要性

在介绍绪论部分时,首先,教师要高瞻远瞩地让学生认识到生物化学是从分子水平上研究生命本质的学科,这是与其他医学学科的根本不同之处。而其他很多学科是研究生命现象的。目前许多疾病的病因不完全明确,治疗以控制和缓解症状为主,很难达到标本兼治的作用。其中肿瘤最为典型,外科手术治疗或药物保守治疗,对绝大多数肿瘤疾病来说只能暂时抑制肿瘤细胞的增殖和侵蚀,很难从根本上进行根治。这归根到底是由于人类对调控肿瘤细胞的发生、发展的分子机制还不很清楚。人类的很多慢性病,如高血压、糖尿病等疾病的治疗大多是缓解症状,要达到彻底治疗需要从分子水平进一步研究其发病机制。因此,要消除人类之病痛、延长人类之生命,根本出发点还是在于了解生命的本质。如果物质代谢发生紊乱导致细胞中的化学成分发生变化,从而引起功能的改变,出现相应的病理状态,通过临床生化指标的测定帮助疾病诊断。生物化学理论和方法在生物药物方面占有重要的地位,采用生物化学方法合成或从生物体分离、纯化所得生物药物,具有药效高、副作用小等优点,已广泛应用于预防、治疗和诊断疾病。生活中的现象原理也是与生物化学密切相关,如“三鹿奶粉”事件;节食减肥可能会造成头晕、出冷汗甚至休克;糖尿病人呈现的三多一少症状,都有待我们通过生物化学的学习来解释这些现象。绪论课讲解中通过相关临床知识的导入和对生活中可感知的现象探讨,不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲,而且还可以增强学生的社会责任感和法律意识。

二、讲述生物化学发展史中的科学家事迹,激发学生学好生物化学的激情

讲述生物化学发展历程的三个阶段的主要研究内容:从以物质组成结构为主的描述生物化学,到以物质代谢与调节为主的动态生物化学,再到以功能与应用为主的机能生物化学。生物化学发展的三阶段同时也是人类思维发展的过程。在教学过程中,教师适当介绍作出过巨大贡献的历史人物的工作和事迹。介绍DNA双螺旋结构模型提出的历史背景与实验依据,这不仅活跃了课堂气氛,提高了学生的学习兴趣,而且让学生认识到勤于思考、善于总结归纳的重要性。伟大的科学发现震撼了我们每一个人。好奇心是科学发现重要的动力之一,日裔美国科学家下村修(Osamu Shimomura)于1962年在水母中发现了绿色荧光蛋白而分享了2008年的诺贝尔化学奖。而他在少年时由于原子弹在他故乡爆炸,他曾数周失明。他不追逐功名利禄,低调而勤奋,直到80岁仍坚持科学研究。教师通过讲述科学家的典型事例,可以激励学生奋发图强,激发他们对生物化学的浓厚兴趣。

三、勾勒生物化学研究内容,引领学生明确学习目标

绪论课是建立新课程整体观念的起步,在教学内容上起着统领全书的作用。因此,绪论课要为学生建构生物化学课程知识框架,让学生在较短的时间内,建立课程的整体轮廓,明确课程的研究内容,使学生在学习过程中做到心中有数。医学高职高专生物化学的研究内容主要有四个模块:生物体物质组成、性质、结构与功能;物质代谢及其调节;遗传信息的传递与表达;专题生物化学(肝脏生物化学)。参照教材目录给学生分析四部分内容,生物分子的组成、性质、结构与功能(核酸和蛋白质)是理解的难点;物质代谢及其调控是学习的重点;遗传信息的传递表达以自学为主;以肝脏生物化学为代表理解特殊器官的代谢特点。同时结合专业特点,分析各个章节的主要内容与专业技能关系。通过勾勒课程的研究内容脉络,使生物化学课程内容既有系统性和完整性,又有专业针对性。有了课程内容的明晰框架,学生学习目标更加明确,消除了学生对课程的陌生感和恐惧感,增强了学生的学习信心。

四、介绍生物化学的学习方法,坚定学生学好生物化学的信心

对绪论课而言,教会学生怎样学习正是其教学要求之所在。生物化学本身是一门具有系统性的学科,是从有机化学和生理学发展起来的,内容抽象、复杂,所以在学习生物化学时,必须了解化学、生物学、解剖学、生理学等相关学科并将它们结合起来学习。而高职高专相关医学专业大多在大一开始,有的专业与解剖生理学同时开设,护理专业在第一学期就已开始,这些课程背景的缺失,使学生的学习难度加大,尤其文科背景的学生常会感到有一定的学习难度。因此,教师在讲授过程中适当穿插相关课程内容,让学生能融会贯通。生物化学是一门记忆与理解并重的学科,更强调理解性记忆。学习时以生理功能为主线,侧重生物分子的结构特点与功能的关系,代谢过程与功能的关系,无需过多纠结于物质的具体结构与反应式,要学会抓住要点,归纳总结。另外要记住最重要的一点即及时复习巩固。由于课时较少,课堂内容容量大,需要学生及时复习,才能抓住重点,解决难点,才能达到事半功倍的教学效果。

总之,要将绪论课讲好了,教师必须对整本教材进行宏观把握和微观调控,这样讲起来才能得心应手,收放自如;采取多种讲课技巧,才能更加吸引学生,打动学生,使学生克服畏惧心理,激发学生的学习兴趣。通过绪论课的学习使学生明确生物化学“是什么”“学什么”“为什么学”和“怎么学”。精彩的绪论讲解可以引导学生消除顾虑,激发学习兴趣,为后续学习打下坚实的基础。

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关键词:生物化学与分子生物学;教学改革

生物化学与分子生物学是医学生的一门基础学科,是必修课,但大多数学生反映生物化学与分子生物学晦涩难懂,理论性强,抽象,不好理解,针对这种情况,本文结合目前互联网+时代的形式,浅谈互联网模式下的生物化学与分子生物学改革。生物化学与分子生物学在生物学以及医学中的重要性众所周知,它为医学生后续的基础医学以及临床医学相关课程的学习提供了重要的理论和技术支持,但由于这门课程内容繁多,理论复杂,抽象难懂,是历来广大师生不得不面对的一个重要问题和难题。加之生物化学与分子生物学发展日新月异,各种新知识,新技术迅猛发展,因此有关这门课程的教学就有必要根据社会的发展做出相应的改革。

一、生物化学与分子生物学的特点

生物化学与分子生物学是生命的化学,是研究生物体(动物、植物、微生物及人类)的化学组成、化学反应及其变化规律的科学,从分子角度用化学语言来揭示生命现象的本质(即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节,以及遗传信息传递的分子基础与调控规律)。

二、互联网时代下的教育

现在社会发展日新月异,特别是互联网发展迅速,已经渗透到了社会生活的方方面面,一所学校、一位老师、一间教室,这是传统教育。一张网、一个移动终端,几百万学生,学校任你挑、老师由你选,这就是“互联网+教育”。“互联网+不会取代传统教育,而且会让传统教育焕发出新的活力。那么在这种新形势下,生物化学与分子生物学教学可以结合传统教育从以下几方面进行深度改革。

(一)加强师资队伍建设,构建高素质教学团队

教学队伍的质量,直接关系到课程的教学质量和人才培养(1),因此,要想取得良好的教学效果,教师自身素质的提高必不可少。各生物化学与分子生物学教研室可根据实际情况对青年教师进行系统培养,可在老教授的带领下,提高青年教师的教学水平和授课技巧,比如开展集体备课,开设公开课等,在此基础上构建一支高素质教学团队。

(二)优化更新教学内容,构建全面知识体系

社会在发展,作为科技前沿的生物化学与分子生物学的发展尤为迅速,因此,知识在不断更新,这就需要作为教师的我们时刻关注科技前沿,紧跟科技发展,将新的知识,新的技术引入到现有的教学内容中,不断完善知识体系,使学生能够接触更广更前沿的知识,使课本永不落后!

(三)改革教学方法,优化教学手段

现代社会发展迅速,尤其在互联网信息时代,这就要求作为教师的我们,紧跟时展,在传统教学模式下,运用新的教学方法进行授课,根据生物化学与分子生物学的特点,有针对性的使用教学方法,目的是让学生能够听懂,学会,会用!下面就根据教师上课时遇到的问题以及学生们课后的反馈,再结合社会信息化的发展,总结出几种贴合学生需求的教学方法。(1)制作精品课程。根据学生的课后反馈,学生希望能够在课下提前有目的的预习新内容,复习学过的内容,并希望能够进行自测检查自己的学习效果,鉴于此情况,可以制作精品课程,将课堂上所讲内容制作视频,并上传PPT课件和自测题,并且把最新科技动态以及相关临床案件放在精品课程里面,方面学生进行课下学习和联系实际运用所学知识。(2)开展临床讨论课。根据生物化学与分子生物学的特点,这门课程是属于一门基础学科,其他专业课的学习无一不用到生物化学与分子生物学的理论和技术,而且现在很多疾病的发生,诊断和治疗也都用到生物化学与分子生物学的技术,所以有必要将生物化学与分子生物学和实际临床联系起来,这样既加深了理论课上知识的理解,又联系了实际临床,将知识转化为实际的应用,同时,这也要求授课老师平时多注意临床案例的收集,以便能够在临床讨论课上和学生进行讨论分析。(3)制作微课。教师可以根据教学大纲以及学生们的反馈,将课堂上所涉及到的重点、难点知识制作成微视频的方式,让学生有针对性的进行学习,根据自身情况来学习课堂上的重点难点知识,把一个大课堂分解为若干个小课堂,方便学生学习,以期达到理想的教学效果。(4)制作动画图片等。生物化学与分子生物学理论知识抽象难懂,根据这个特点,教师可以将课堂上难理解的知识制作成动画形式,形象的展示在学生面前,方便学生理解,另外也可将抽象的知识制作成图片,帮助学生理解内容。(5)开设创新性实验。生物化学与分子生物学不仅是一门理论课程,还有一些实验内容,传统的实验都是一些验证性实验,在提高学生动手能力的同时,加深了对理论知识的理解,但这是不够,我们要培养的是创新性人才,因此,可以通过开设创新性实验,提高学生的创新能力,让学生根据自己已有的知识储备,自己设计实验,然后动手操作,遇到问题自己查阅文献解决,开动大脑,进行创新性实验。(6)增设移动终端。教师教学的目的就是要教会学生,让学生学会,会用,所以教师要根据时代的要求不断更新教学方式,目前智能手机已经普及,学生获取知识的途径更多,为了更贴近学生的要求,可以制作一些课程的相关移动终端,比如现在普及的微信,那就可以开设生物化学与分子生物学微信公共号,让学生关注公共号,然后定时推送一些课堂重点难点知识,也可以推送课程相关的课外知识以及科技前沿动态,拓宽学生的知识面。生物化学与分子生物学教学任重而道远,在新形势下我们作为教育工作者一定要跟上时代前进的步伐,根据学生的特点,加强师资队伍建设,完善知识体系,改进教学方法。

作者:王亚娟 王斌 单位:新乡医学院三全学院

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关键词:生物化学;教学改革;实践与探索

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)22-0206-04

生物化学是高等学校本科相关专业主要核心课程之一,是有机化学、分析化学、生物学、物理化学和生理学交叉而产生的一门边缘学科,其代谢反应错综复杂,基本原理抽象难懂,因此是一门较难学的课程。如何在教学实践过程中把这些复杂的代谢反应和抽象深奥的代谢机理和代谢调控转变成具体化、形象化和易懂、易学的知识教授给学生,增强学生学习生物化学的兴趣,同时在教学实践过程中有意识地培养学生的创新和创造能力,使学生的思维方式从单向思维向发散思维,从常规思维向立异性思维,从正向思维向逆向思维和从直觉思维向抽象思维转变,是每一位教师在讲授生物化学课程时必需认真思考和重点解决的关键问题,这对于提高教学效果,帮助学生综合分析解决复杂的生物化学问题以及培养创新和创造型人才具有十分重要的意义。本文结合笔者多年来在生物化学教学实践过程中积累的一些经验,从四个方面对高等学校生物化学的教学实践改革进行了探讨:运用联系的观点,注重融会贯通;宏观整体把握教材内容并准确理解基本理论实质;注重培养学生的创新思维和创造能力;转变实验教学理念,重视实验教学。

一、运用联系的观点,注重融会贯通

生物化学按照研究任务分为静态生物化学和动态生物化学两部分,先静态后动态是大多数教师在教学过程中采用的主要授课方式。这种传统的授课方式容易使学生知识混乱,前后脱节且不连贯,不能灵活运用所学的知识,教学过程也枯燥乏味,呆板抽象。为了避免以上现象,教师在教学过程中要注重运用联系的观点,使动态生物化学和静态生物化学有机结合和交叉,这样可以使学生清楚地掌握组成生物体的主要生物大分子(包括生物信息大分子)以及对生物体内生物化学反应起催化和调节作用的酶、维生素和激素的结构、功能和性质以及它们在生物体内的来源(生物体的合成代谢途径)和去路(生物体的分解代谢途径),讲解时以生物大分子为对象,注重知识的融会贯通和学生的实际应用以及接受能力,把复杂问题明朗化、简单化和趣味化。例如,三大物质,糖、蛋白质和脂肪,的分解代谢是整个生物化学教学实践

过程中的难点和重点内容,学生不容易理解,也不容易理清思路,在复杂的代谢网络中它们之间的交叉和联系点以及这三大物质代谢过程中氧化分解产生的能量的计算(以ATP为基准和以高能磷酸键为基准),对于学生来说很难弄明白,学生对于这些难点也感到非常头痛。如果教师在教学过程中先把三大物质代谢中的中心代谢三羧酸循环讲清楚、讲透,然后再以糖类、蛋白质和脂类作为三大轴线,把动态生物化学中的物质代谢和能量代谢和静态生物化学中的生物大分子的结构、功能和性质有机联系起来,进行平行降解;最后以三大物质代谢中的交叉点“乙酰辅酶A”和“丙酮酸”作为核心进行交叉讲解,把生物体内生物氧化的主要方式和生物体的复杂的物质结构清楚地摆在学生面前,这样就比较容易把动态生物化学中的代谢过程与代谢调控部分讲解清楚。三大物质在生物体内氧化分解代谢,殊途同归,为有机体合成新的物质或者为生物体提供能量,在此过程中涉及到的代谢的中间过程称为“中间代谢”,也就是中间代谢物质通过氧化还原反应脱下的H最终与O2结合生成H2O(NADH和FADH2呼吸链),在此过程中产生大量的ATP供给生物体生命活动的能量(呼吸链的氧化磷酸化)。中间代谢产物最后通过三羧酸循环彻底氧化成CO2、H2O和ATP(见下图)。在教学过程中多采用理论联系实际和举例的教学方法,可进一步加深学生对实际问题的理解。例如计算1mol葡萄糖、软脂酸或某一中间代谢产物彻底氧化分解产生的ATP或高能磷酸键的数目,可以使学生更清晰、更理性的掌握在复杂的物质代谢过程中产生的能量代谢过程以及各个代谢途径之间的相互联系、相互交叉以及它们的生物学和生理意义。

二、宏观整体把握教材内容并准确理解基本理论实质

生物化学是各门生物科学(包括应用生物科学和分子生物学)的基础,也是生物学的基本语言。生物化学的实验方法和基本规律是各门基础生物学科及其分支学科的基本内容和基本方法。生物化学知识的特点是理论抽象复杂,知识面广,理论点多和交叉性强。如果在教学实践过程中只是泛泛而谈,笼统讲授,就会使学生感到不知所学,枯燥乏味,难以理解和记忆,达不到预期教学目的和教学效果。例如,生物化学所涉及的细胞中的化学过程(物质代谢和能量代谢)与其所处的溶液以及生物大分子物质的结构密切相关,因此我们在教学过程中不可避免的会涉及到单个分子本身的结构、细胞结构、组织结构、器官结构以及细胞器结构等,这样就可以借助于化学的理论和方法来讲述生物体内发生的基本过程以及通过生物体的相互作用发生的基本过程,并运用化学的基本原理和手段来揭示生物体生命活动的现象。以糖类、蛋白质、脂肪和核酸这些组成生物体的主要有机物质为主线,以生物体生命活动调节和催化的其他物质为副线,对这些生物大分子的结构进行深入细致的分析来阐明它们的结构和功能之间的关系。同时,通过研究生物大分子物质在生物体内的合成及其氧化分解过程,详细阐明生物体生命活动的规律和各种生命现象,例如生物体的生长、发育、运动、适应、遗传和变异等,这是生物化学基本理论的实质所在,也是我们在教学实践过程中应重点把握的内容。在实际教学过程中,我们要以准确掌握生物化学基本理论的实质为前提,以组成生物体的主要有机物质为主线,以生物体生命活动调节和催化的其他物质为副线,对教材内容进行组合和删减,以学生准确掌握生物化学的基础知识为目的,适度反映生物化学学科发展的新进展和新动向,力求做到循序渐进和由浅入深。在教学过程中既要注意知识的连贯性和实用性,又要注意层次分明,使学生真正把握教材的实质内容,从而为以后其他课程的学习打下坚实的理论基础。

三、注重培养学生的创新思维和创造能力

创新是一个民族的灵魂,“疑者,觉悟之机也,大疑则大悟,小疑则小悟,不疑则不悟”,通过设难置疑,启发思维,可以激励学生进行多方位广泛地思考,也可以激发学生独立思维的火花,培养学生的创新思维和创造能力。在教学过程中我们可以引导学生对生物化学的基本理论、现象、过程以及结果进行抽象概括和综合性分析,找出它们发生的原因、条件和规律,使学生在学习过程中逐步运用多种思维方式思考和分析问题,逐步提高学生的思维能力,完成由感性认识上升到理性认识的第一次“飞跃”。在这个过程中必须以教师为主导,以学生为主体,体现学生的学习过程与教师的教学过程之间的互动。教师的教学重点和难点是设计学生的思维活动,挖掘生物化学知识的思维价值,将能够开发学生创新思维能力的教学和学习内容设置成疑难问题。在设置这些疑难问题的时候要注意应足够引起学生的惊奇和广泛的兴趣,除了趣味幽默、形象直观和富于情感外,还要言简意赅,善于把枯燥的知识趣味化,深奥的道理形象化和抽象的概念具体化。在教学过程中,教师应根据每个学生实际情况因材施教,注意设置的疑难问题的广度和深度,逐步增加其梯度。例如在讲解蛋白质化学结构这一节时,教师开始讲课时可以这样问学生:“同学们,你们见到过珍珠链吗?”学生回答说:“见过”。接下来老师可以这样问:“那么珍珠链的结构是怎样的呢?”学生可以回答:“珍珠链是由一粒粒珍珠通过一条线串联在一起而构成的”。最后教师可以这样讲:“我们下面即将要讲的蛋白质的一级结构与珍珠链的结构相似,组成珍珠链中的珍珠相当于组成蛋白质的氨基酸,珍珠之间靠线串联在一起,而组成蛋白质的氨基酸靠肽键连接在一起,氨基酸链类似于珍珠链。”通过这样的设疑与回答,就可以使抽象复杂的蛋白质一级结构变得简单、具体、形象,学生也非常容易理解。

在生物化学教学实践过程中,教师还可以用辩证的思维来指导学生对生物大分子物质的结构和代谢过程的学习,培养学生的创新思维和创造能力。在这个过程中教师要特别注意知识的纵横渗透,从“个性”中窥视其“共性”,然后从“共性”中体现其“个性”。运用联系和比较的观点来学习生物化学的某些基本问题,则能收到事半功倍的效果。在教授生物大分子物质,例如蛋白质和核酸,的结构时,可以先找出这两个物质结构的相似点:都是层次结构,都具备一级结构和空间结构。一级结构都是由结构单元通过共价键连接而成的链状结构,而空间结构都有螺旋结构。它们的不同点在于构成这两个物质的结构单元以及维持高级结构的主要作用力不同,另外蛋白质有空间四级结构,而核酸分子没有。通过这样的比较和分析,使彼此交错的知识相互联系在一起,便于学生理解、掌握和记忆。在讲授三大物质的代谢时,教师可以通过比较这些代谢过程,分析它们的相同点和不同点,使这些错综复杂的代谢过程简单化、具体化和形象化,从而使学生更加容易掌握这三大物质的功能和相互转变以及它们代谢过程之间的相互联系。

“删繁就简三秋树,领异标准二月花”是清代著名画家郑板桥的一幅名联。在生物化学教学实践过程中,教师还要引导和鼓励学生从多个角度思考分析问题,寻求最优化的解决办法。教师要培养学生从多角度全方位思考问题,扩展学生的思维领域,促进学生学习的灵活性,打破陈规陋习,克服呆板性,力求标新立异,进一步培养学生的发散思维能力。在大多数情况下,教师在教学过程中按照固有的知识结构和单向思维模式,只从某一方向思考问题,寻求某一方法解决问题。但是如果长期这样思考问题就会形成思维定式,不利于培养学生的创新思维和创造能力。学生也只会按照书本所写、教师所讲的内容去机械模仿,使生物化学的教学变成了继承前人的思维方式和传递单纯知识遗产。这样就要求教师在教学过程中要注重培养学生的发散思维能力,启发学生全面综合所学知识,用发散性思维去思考问题并且把所掌握的知识原理运用到实践中去。例如,教师在讲述三羧酸循环时,不能按照单向思维的方式只讲清三羧酸循环过程,在讲完后教师可以有目的的引入糖类、蛋白质和脂类的分解代谢过程,因为这些代谢过程最终都进入三羧酸循环进行彻底氧化分解。三羧酸循环过程也可以与生物氧化这一章联系起来,因为该过程是生物体细胞产生能量的主要方式。这样可以使学生从多个角度思考问题,并且由单一的思维方式向发散思维方式过渡,提高学生的思维能力并且使学生加深对知识的理解。

在生物化学教学实践过程中,教师还应当从以下几个方面来培养学生的创新思维和创造能力:(1)加强学生动手能力的培养和各种实践活动。生物化学的基本概念和规律的形成是一个由感性到理性和由具体到抽象不断发展的过程。在教学过程中要充分利用学生好动和好奇心强的特点,让学生多实践,首先获得较深刻的感性认识,再逐步引导他们转向理性认识。(2)根据学生素质和个性的差异,从传统整齐划一转向让不同个性的学生都有发展来培养学生的创新和创造能力;注重学生学习的主观能动性、学习兴趣、学生人格的培养以及良好的自尊心、自信心和习惯的培养,让每一位学生学有所成和学有所得。(3)主动及时的向学生介绍相关学科的新进展。随着研究手段和研究方法逐步提高,生物化学学科近年来在克隆技术、基因工程、代谢工程、合成生物学和生化武器等方面的研究取得了令人鼓舞的新进展。教师在讲课时应当结合这些新进展,以各种不同的形式,例如讲座、报告会、课前介绍、讨论会和学生课外科技活动等,及时向学生介绍这些新进展并激发学生不断创新的兴趣和愿望。

四、转变实验教学理念,重视实验教学

生物化学实验教学是全面掌握生物化学课程内容,提高学生动手和创新能力所必不可缺少的一个重要环节。随着社会的发展,传统的实验教学模式已不能满足学生就业相关专业的需要,也不能够解决课程教学目标的不断提高和膨胀的学科知识之间的矛盾。为了解决这些矛盾,教师在教学实践过程中必需转变教学理念,从实验内容、实验设计和效果评价三个环节入手进行改革,彻底打破传统的实验教学模式。

根据生物化学教材理论内容的难点和重点,设计一些具有综合性和代表性的实验。在教学过程中鼓励学生自己思考问题和设计实验,并对学生的实验操作进行严格要求,对实验过程中出现的现象和结果应有合理解释,注重学生创新意识和实验动手能力的培养。例如,教师可以让学生用不同方法来设计大分子蛋白质物质的提取实验,然后对提取的大分子蛋白质物质进行定性和定量分析,这样不仅可以使学生的实验设计和教师的教学两者之间进行互动,使学生更好地了解和掌握大分子蛋白质提取过程中应遵循的一般原则和分离提取过程的关键点,而且可以使理论知识和实践知识得到进一步的丰富和巩固;同时对一些目前现有条件难以进行的最新实验,教师在教学过程中可以让学生通过幻灯片演示或观摩老师进行实验演示的方法来了解现代生化实验技术的新进展。在这个过程中同时要求学生注意并做到以下几点:(1)写出实验方案和预习报告;(2)强化实验技能并进一步论证实验方案的完整性和准确性;(3)要求学生撰写实验报告,并对自己在实验过程中出现的一些实验现象给出合理解释,能够“自圆其说”。这些方法不仅可以使学生系统地掌握生物化学的实验理论和方法,而且可以使学生通过设计实验方案来进一步提高他们的实践技能。