2008年全國開始大面積推廣新課程改革,江西省在這年也使用了新教材。新教材更加突出培養學生能力,在高中生物教材中更加明顯,增加了很多探究性實驗,特別注重對學生自我學習能力的培養。也在很多細節上進行了完善和更新,比如《生物》教材必修一中非常重要的內容——細胞呼吸。這節課程的設置總體變化較大,舊版教材是直接闡述細胞呼吸的概念和種類,而新教材則通過酵母菌的實驗來引入細胞呼吸的概念和種類。強調學生的自我探究,同時根據舊版教材中出現的一些問題也進行適當的調整。
現在我就這一問題,對新教材與舊教材有些什么變化做些比較分析,以便在新課程的教學中取得教與學的更好效果。
新課標教材的說法:無氧呼吸的第二階段不放能量。新課標教材第94頁:無氧呼吸的全過程,可以概括地分為兩個階段,這兩個階段需要不同酶的催化,但都是在細胞質基質中進行的。
第一個階段與有氧呼吸的第一階段完全相同。第二階段是,丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者轉化成乳酸。無論是分解成酒精和二氧化碳或者轉化成乳酸,無氧呼吸都只在第一階段釋放出少量的能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量則存留在酒精或乳酸中。
舊版教材的說法沒有明確回答這一問題。舊版教材第72頁是這么說的:無氧呼吸和有氧呼吸的過程雖然有明顯的不同,但是并不是完全不同。從葡萄糖到丙酮酸,這個階段完全相同,只是從丙酮酸開始,它們才分別沿著不同的途徑形成不同的產物:在有氧的條件下,丙酮酸徹底分解成二氧化碳和水,全過程釋放較多的能量;在無氧的條件下,丙酮酸則分解成酒精和二氧化碳或者轉化成乳酸,全過程釋放較少的能量。
由于舊版教材沒有完全說明白這個問題,以至于很多教輔參考資料認為無氧呼吸的第二階段也能釋放少量能量。這是存在嚴重的科學性錯誤的。現在作了明確的說明,不再含糊,從而避免了誤讀,這無疑是一種進步,是教材科學性的體現。
那么無氧呼吸的第二階段到底放不放能量?實際上,無氧呼吸的第二階段的過程,是在酵母菌和大多數植物組織里,是丙酮酸先脫羧生成乙醛,然后乙醛被第一階段形成的NADH+H(在中學教材上簡寫成[H])還原形成了乙醇。在人體或動物組織中,無氧呼吸的第二階段的過程則是丙酮酸被第一階段形成的NADH+H(在中學教材上簡寫成[H])還原形成了乳酸。
大家知道,有機物氧化的過程中有能量釋放,而有機物還原的過程中則儲存能量。這樣看來,無氧呼吸的第二階段不僅沒有能量釋放,而且儲存了能量,這些能量就是無氧呼吸第一階段釋放出來的,是儲存在NADH+H+(在中學教材上簡寫成[H])中的能量。
教輔資料為什么會出現上述錯誤?如前所述,依據舊版教材編寫的教輔資料,幾乎都認為無氧呼吸第二階段釋放少量的能量。為什么會出現這種情況呢?筆者認為,這源于對舊教材圖解內容的錯誤解讀。前面我們已經指出,舊教材對無氧呼吸的第二階段是否放能的問題并沒有作出明確的回答,教材第72頁上圖解的內容與我們前面引用的正文表達是同一個意思,也只是說明無氧呼吸的全過程釋放出少量的能量。很多人把個圖解的內容解讀成無氧呼吸的第二階段釋放少量的能量,顯然是錯誤的。當然,舊版教材沒有明確指出無氧呼吸的第二階段不放能,這是造成上述錯誤解讀的直接原因,而新教材將其進行了修改。
(作者單位:江西省吉安市白鷺洲中學)
責任編輯:周瑜芽