生物化學課堂教學論文

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摘要：為了加強學生對《生物化學》課程中糖類一章的學習效果，在課堂中恰當的引入演示實驗，同時教師加以引導學生進行試驗設計，不但可直觀的展現糖類基本的化學性質，還可啟發學生思考，進而加深學生對糖類大分子的學習興趣，使枯燥乏味的生物化學學習變得形象生動，提高教學效果。

關鍵詞：生物化學；糖類；實驗教學

生物化學的教學工作一般從糖類、蛋白質、核酸等物質的結構和理化性質開始講授，隨后再介紹這些生物大分子的物質代謝和能量代謝，同時，理論教學和實驗教學分開，不但使教學工作相對枯燥難懂，而且學生也不易掌握生物化學的知識結構和重點內容。許多專家學者在課堂教學方法和理念上對生物化學的教學方面做了很多改革和創新[1-4]，也有許多教學工作者在實驗教學方面進行了探討[5-7]，為生物化學的教學提供了很多值得借鑒的地方，但如何將生物化學的部分實驗合理的融入教學課堂，將理論教學和實驗教學恰當的融為一體，此類教改文獻較少。本文以糖類教學過程為案例。

一構建糖類的知識結構體系

學習生物化學之前，學生已經學習過《有機化學》課程中關于糖類的章節，對重要的單糖、二糖及多糖并不陌生。但《有機化學》和《生物化學》中的糖類講授側重點并不完全相同，后者的講述要為糖代謝的章節做好鋪墊，而糖代謝則是糖的化學的延伸。雖然課程設計上是先講完糖類、蛋白質、脂類、核酸、酶等物質的結構和理化性質后，再講述糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝。但教師不能按照教材孤立糖的化學和糖代謝的關系。因此，圍繞糖類一章要為糖代謝章節服務的思路，重新構建《生物化學》中糖類的知識體系，做到重點突出、邏輯清晰。在講完糖的概念和分類后，由“最簡單的糖是什么”的問題導入，通過介紹甘油醛過渡到同分異構的講解，重點介紹D/L構型。在此基礎上，讓學生思考，如果每延長一個碳，會增加多少同分異構體的同時，引出重要的單糖，如葡萄糖、核糖等。針對性的介紹單糖的化學性質，為糖代謝做鋪墊。如葡萄糖半縮醛羥基上可發生酯化反應，形成葡萄糖的磷酸酯，而葡萄糖的磷酸酯是生物體內糖代謝的重要中間產物。在從α-D-葡萄糖如何形成糖苷鍵轉變為學生所熟知的麥芽糖開始，講述二糖及多糖，最后介紹多糖的化學性質。

二課堂教學中加入演示實驗

生物化學實驗教學和理論教學相結合可加深理解專業知識，通過課堂演示實驗可將抽象的生物化學理論以可視化的方式展現出來，使學生產生興趣，引發學生思考這些化學現象背后的本質，從而產生認知沖突，增強學生的主觀能動性，有助于學生對理論知識的掌握和理解。而在常規的教學過程中，往往理論和實驗分離，教師普遍認為演示實驗簡單，培養不了學生動手操作的能力，從而忽視演示實驗在教學過程中的作用。然而，演示實驗在課堂教學中的實際效果在提高學生興趣方面起到了至關重要的作用。以在課堂教學中引入糖的演示實驗為例，課堂氣氛明顯活躍，學生對糖的一些化學性質比傳統的講授記憶更為深刻。如在講糖類的還原作用方面，教師在上課前可提前準備好斐林試劑和本尼迪特試劑、葡萄糖溶液、果糖溶液、蔗糖溶液、麥芽糖溶液和淀粉溶液、試管、加熱設備等。通過實驗，向5支試管中加入菲林試劑，再分別加入上述五種糖溶液（10g/L），置沸水中加熱數分鐘，取出冷卻后觀察顏色變化[8]。這樣可直觀的觀察不同的糖類顏色有何不同，讓學生思考造成這種顏色差異的原因。引出還原糖和非還原糖的概念。即加深了概念的理解，又對糖官能團進行了直觀的講解。學生課堂反饋積極，可明顯感覺到老師與學生間的溝通和互動是有效的。

三啟發學生設計綜合性試驗

化學實驗通常分為演示性實驗、驗證性實驗和綜合性實驗。然而本科生教學過程中，很少涉及到綜合性實驗，由于教師培養學生創造精神方面缺乏主動性，加上學生自身知識水平所限，綜合性實驗在實施方面存在諸多困難。綜合性實驗帶有一定的綜合應用性質或部分設計性任務。它要求學生在充分理解生物化學基本原理的基礎上，綜合運用所掌握的基礎理論、實驗技能以及各種檢測手和實驗方法，自行設計實驗方案、確定實驗方法、選用配套儀器設備、獨立進行實驗、記錄實驗數據并進行數據的整理和分析、最后寫出比較完整的實驗報告或學術論文[9]。為了進一步使學生熟悉和掌握糖的化學，在演示實驗的基礎上，詳細講解糖的化學性質及這些化學性質和什么官能團相關后，嘗試讓學生自己設計實驗并加以完成。如還原糖因含有自由的醛基或酮基，在堿性條件下，還原糖可與黃色的3,5-二硝基水楊酸（DNS）共熱，被氧化成糖酸和其他物質，3,5-二硝基水楊酸則被還原成棕紅色的3-氨基-5-硝基水楊酸。棕紅色的深淺和糖的含量成正比，用分光光度計在540nm波長下測定溶液的吸光度并查標準曲線，可求出樣品中還原糖的含量。由此，讓學生自己查找資料，結合糖類的化學性質，思考并設計其它的測定還原糖的實驗方案，并在實驗室中完成。不管實驗方案是否可行，實驗是否進行順利，鼓勵學生大膽嘗試，這樣的引導和啟發不但培養了學生獨立思考和設計實驗的能力，也使學生對糖的化學有了更深刻的理解和認識。

四總結

以實驗為導向，結合課堂教學的教學方法，不但使抽象的生物化學學習變得具象化，也容易引發學生興趣，通過自己設計實驗，增強學生成就感的同時，也鍛煉培養了學生一定的獨立學習和思考的能力。

作者:吳震洋 邱嵐 李麗 單位:銅仁學院

參考文獻

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