生物化學說課實例探究

張勁+鄭勝禮

摘 要：說課是高校教學改革中涌現出來的新生事物，文章以生物化學課程中的重點內容——糖酵解為例，從教材分析、教學方法和手段、學情分析和學法指導、教學過程設計、板書設計、教學評價與反思等多個方面闡述其教學設計過程，并提出進一步提升生物化學課程教學效果的策略。

關鍵詞：說課；生物化學；糖酵解

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2014）01-0016-03

說課最初產生于中小學教師在職培訓，它是指在教師備課的基礎上，向同行和專家敘述教學設計及其依據，并與同行和專家共同研討教育教學理念和提高教學質量的一種教學研究活動[1]。近年來，它也作為大學教學改革中的新生事物涌現出來，作為一種教學設計、教學交流與教學改革的具體形式，必將獲得日益旺盛的現實生命力，并結出更多改革創新之成果。

生物化學是生命科學領域最重要的基礎學科， 由于概念抽象、分子結構多樣、代謝途徑錯綜復雜，而且內容繁多、發展速度快，新知識、新進展不斷涌現，所以它又是一門難教、難學的課程。這一性質決定了教師要不斷更新教學觀念，探索和創新教學方法和教學手段。

生物化學理論課程分為靜態生物化學和動態生物化學兩部分。前者主要講生物分子，包括蛋白質化學、酶學、核酸化學和生物膜等篇章；后者即指新陳代謝，包括糖類代謝、脂類代謝、生物氧化、氨基酸代謝和核苷酸代謝等篇章。新陳代謝是生物化學中的核心內容，而糖類代謝又是新陳代謝中最重要的部分，糖酵解是糖類代謝中的第一個重要環節，又是生物體內普遍存在的一條最古老的途徑。如何開好這個頭，對于整個新陳代謝部分乃至生物化學課程的教學都是至關重要的。筆者在多年的教學實踐中不斷探索，對“糖類代謝”這一篇中的“糖酵解”一章進行了精心的說課設計。

一、教材分析

（一）教學內容體例

教材使用王鏡巖等主編的《生物化學教程》等[2-5]，全書共分三大部分：生物分子、新陳代謝、遺傳信息。按照西北農林科技大學生命科學學院制定的《生物化學課程教學大綱》的要求，生物化學課程只包括前兩大部分，把第三部分——遺傳信息并入分子生物學課程中。生物化學理論課程共有96學時，其中第二部分——新陳代謝的第一篇糖類代謝的第一章糖酵解占4學時（200分鐘）。本章教學內容主要包括糖酵解的反應歷程、能量問題、調節、生理意義和丙酮酸的去路等。

（二）教學目標要求

1.激發學生的學習興趣，培養學生積極思考、主動學習的能力；2.在教學中，要求學生了解生物體內的糖類、掌握糖酵解的反應歷程、生理意義和調控；3.培養學以致用的意識，運用所學知識解釋生活中的相關問題。

（三）教學重點和難點

1.教學重點：糖酵解中的關鍵步驟和產能環節、生理意義和調控機制。2.教學難點：糖酵解中的各步驟之間的生化邏輯。

二、多種教學方法和手段的綜合運用

（一）教學的總體構思

首先復習舊課，通過導入實例、提出問題，引出新課；其次對本章的內容先進行概括式描述，再逐步展開細細道來；最后總結提高，強調重難點，并回答問題、留下作業。

（二）教學方法和手段

1.教學手段采取多媒體輔助教學和傳統的板書設

計有機結合。2.教學方法上采用講授式為主、多種形式相結合，根據具體教學內容靈活運用。如（1）啟發式教學法：采用啟發式教學方法，改善和活躍課堂氣氛，充分調動學生學習的積極性和獨立思考的能力。（2）圖表教學法：圖表法是將教材有關知識要點經過整理總結，制成各種圖表， 用于課堂教學的一種教學方式。（3）問題教學法：就是教師提出問題，引導學生一起思考、學習、討論，得出結論的教學過程。（4）文獻式教學法：如在糖酵解發現歷史的介紹中，教師引出相關文獻讓學生去學習[6]，使學生不僅理解書本上的知識， 同時也了解到相關的背景知識。（5）趣味教學法：利用口訣、諧音等對相關知識進行概括處理后， 使學生讀起來朗朗上口、方便記憶。

三、學情分析和學法指導

（一）學情分析

本課程的授課對象是本校生命科學學院生物技術、生物工程、生物科學各專業的大學二年級學生，他們已經學過植物學、動物學、無機化學和有機化學等基礎課程、具備了生物學、化學等相關基礎知識、具有一定的自學能力和分析問題、解決問題的能力。生物化學是他們遇到的第一門重要的專業基礎課程，將為后續的細胞生物學、分子生物學、基因工程等相關專業課程打下基礎。

（二）學法指導

所謂教學，就是以學生為中心，教師指導學生學習的過程。教師應該在了解學生的基礎上、飽含著感情指導學生共同學習。針對本章的學習，由于學生第一次接觸到生物化學中的代謝途徑，教師一定要啟發學生思考：它與有機化學中的反應式有何不同，它不是一個個孤立的化學反應，而是一系列化學反應，其中包含著怎樣的生化邏輯，它在體內是如何受調控的，又有著怎樣的生理意義。幫助學生在理解的基礎上自主學習。

四、教學過程設計

（一）復習提問

本章的教學需要學生在有機化學的基礎上先自學糖類這一章，然后教師在課堂上提問引導學生復習回顧相關知識。如什么是糖，它分為哪幾類，生物體內都有哪些重要的糖，它在體內都有什么功能等等。

（二）引入新課

從生活中的實例說起，提出問題，激發學生學習熱情，在思考中引出新課——糖酵解。如看完世界第一飛人博爾特的200米短跑錄像后，提出幾個問題：他在快速奔跑時消耗了多少能量（how many），這些能量由誰（who）來提供，體內又經歷了哪些重要的代謝途徑（what），它主要發生在什么部位（where）。

（三）講授新課

1.背景介紹。引入文獻，從糖酵解的背景知識談到它的定義和定位。2.糖酵解的反應歷程。采用多媒體輔助教學，從概貌圖講起（強調糖酵解在整個新陳代謝中的地位），將糖酵解分為兩大階段、十步反應。巧用比喻，將耗能、產能兩大階段與農村的老式抽水井作類比，揭示“沒有付出，就沒有收獲”的道理。具體反應步驟的講解可以借助板書，適當放慢速度。注意引導學生理解代謝途徑中的反應并不是孤立的，而是環環相扣，其中包含著重要的生化邏輯。注意強調代謝中的酶、抑制劑、關鍵步驟和產能環節，和學生一起推導出最終的總反應方程式。3.丙酮酸的去路。糖酵解的終產物丙酮酸在有氧條件和無氧條件下有不同的去路。先講清楚它在無氧條件下的去路，并與生活中的實例相結合。再提一下它在有氧條件下又會發生哪些變化，為后面的章節作準備。4.糖酵解的調控。先從生物能學的角度分析，糖酵解中的調控位點有哪些。引出限速酶的概念，并把它比喻為生產線上干活最慢的工人。再進一步分析限速酶是如何調控糖酵解的，會受到哪些因素的影響。5.糖酵解的生理意義。不是背出干巴巴的幾條，而是結合實例幫助學生在理解的基礎上加以記憶。如它是生物體內糖類分解代謝的普遍途徑，原因可以追溯到生命形成早期地球大氣處于一個缺氧的狀態；它可為機體迅速提供能量，可以從劇烈運動后肌肉發酸的例子談起，去分析生理或病理的不同情況。6.其他底物進入糖酵解途徑。我們所講的糖酵解是從葡萄糖到丙酮酸的歷程，也要讓學生了解其他底物（如果糖、甘露糖、乳糖、淀粉等）是如何進入糖酵解的。

（四）總結歸納

1.前后呼應，回答問題。與學生一起思考，得出答案：who—腺苷三磷酸（ATP）；what—磷酸肌酸（CP）與ATP之間的轉化、糖酵解途徑（EMP）；where—肌肉細胞。其中how many的問題已經超出了生物化學的范疇，需要運用物理和數學建模的知識，教師與學生一起查閱文獻，得出答案[7-8]。另外和學生一起討論分析100、200、400、800米賽跑中體內經歷的代謝途徑又有哪些區別。2.利用圖表，進行小結。教師指導學生一起以制作圖表的方式把本章的重點難點加以小結。3.生化歌謠，簡單易學。為了方便學生記憶，教師把糖酵解總結為“1、2、3、4”，即1—1分子的葡萄糖；2—7個2：2個階段、2個磷酸化（消耗2個ATP）、2個異構化、2個底物磷酸化、產生2分子NADH和2分子丙酮酸；3—3個關鍵酶（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶）；4—生成4分子ATP（凈得4-2=2個分子ATP）。

（五）課間展示、課后作業和交流

1.課間展示。教師以原版動畫生動展示并回顧糖酵解的歷程；教師與學生一起制作卡片代表糖酵解中11種重要代謝物，請學生手舉卡片按順序站好，大家一起說出糖酵解中的十步反應。2.課后作業和交流。（1）布置作業，供學生課后復習思考。分為兩種類型：一種是復習題，幫助學生回顧基本知識點。如名詞解釋：糖酵解、底物水平磷酸化、限速酶、乳酸發酵、酒精發酵等。問答題：寫出EMP的生化歷程（包括每一步反應的底物、產物和酶），并說明各步反應的特點等；另一種是思考題，幫助學生提高分析問題、解決問題的能力。如為什么用蔗糖保存食品而不用葡萄糖，癌細胞主要依靠什么供能等等。（2）師生之間的交流不僅限于課堂和課間，教師還應鼓勵學生在課后以面對面、電話、網絡等多種形式進行交流。

五、板書設計

在生物化學的課堂教學中，由于多媒體輔助教學具有直觀性、生動性和形象性而得到普遍使用，但是容易造成信息量過大、節奏過快等弊端。在實際教學過程中，適當采用必要的傳統板書教學，可以有效地提升教學質量。傳統板書的主要內容是本章節的提綱，其他細節內容基本都用多媒體加以展示。另外在本章教學中，還有兩次使用到了傳統板書，一次是在具體反應歷程的講解中，使用板書適當放慢速度，使學生能跟上教師的思路一起學習；另一次是在復習小結中，教師通過板書只體現骨架的“箭頭圖”，與學生一起復習回顧重要的反應歷程。通過多媒體輔助教學和傳統板書教學的有機結合，激發學生學習興趣，提高教學效果。

六、教學評價與反思

（一）教學評價

糖酵解這一章內容涉及的概念多、反應步驟多、需要記憶的知識點多，而且是學生在生物化學課程中遇到的第一個重要的代謝途徑，學生在學習中很容易產生畏難情緒。作為教師，一定要正確引導學生。從生活中的實例出發，提出問題、分析問題、解決問題。用生動的實例去激發學生的學習激情，用形象的類比去喚醒學生的想象力。教育不是一桶水，而是一團火，要去點燃學生的熱情。“教學有法，但無定法，貴在得法”，需要以“教師為主導、學生為主體”為主導思想，在教學實踐中不斷探索，采用多種形式、靈活運用，充分發揮學生的主觀能動性，使學生積極參與到課堂中，教學相長，從而達到教學目標。

（二）教學反思

本次說課設計針對西北農林科技大學生命科學學院的生物化學理論課程中的糖酵解章節，也基本適用于本校的基礎生物化學課程，并普遍適用于其他高校和科研院校的生物化學、基礎生物化學、普通生物化學等課程，對專科教育、職業教育和成人教育的生物化學相關課程也有一定的借鑒性，在此拋磚引玉，以期與廣大同行專家一起交流探討。另外通過對本次教學的反思，筆者認為還可以從以下幾個方面進行改進和提高。

1.小班授課：西北農林科技大學的生物化學課程和基礎生物化學課程都是四個班，一百多人的大班授課，這在很多高校和科研院校都是普遍存在的情況。而教學中的師生互動環節在大班授課中不容易取得顯著的效果，如果在條件允許的時候改為兩個班合上，或者單班分開上的小班授課，教學效果還會進一步提升。

2.分層教學法：生物化學理論課在西北農林科技大學分為兩個層次：面向全校的基礎生物化學和面向生命科學學院的生物化學，所采用的教材、大綱和學時都不相同。這是根據學生專業需求不同而設定的分層教學；另外針對不同專業的特點，應該結合本專業特色對教學內容進行適當的調整；除此之外，教師在教學實踐中會發現同一專業甚至同一班級內每個學生的基礎和理解能力也是各不相同的，所以教師應該因材施教，針對每個學生的不同特點對學生進行分層次教學，使學生各有所得。

3.教學交流：高校和科研院校的廣大教師和研究人員之間的教學交流要比中小學教師少得多，很多高校和科研院校都普遍存在“重科研、輕教學”的思想。在新政策的指導下，目前高校已經開始越來越重視教學了。青年教師講課比賽、教案評比、網絡培訓、說課，還有相關教學會議的召開，這些都為教師之間的教學交流搭建了良好的平臺。而教師之間教學合作和交流的加強，必定會形成濃厚的教學氛圍，從而全面提升教學質量。

參考文獻：

[1]姜小軍.高校教師說課技巧芻議[J].教育與職業，2012，

（3）.

[2]王鏡巖，朱圣庚，徐長法.生物化學教程[M].北京：高等

教育出版社， 2008：315-331.

[3]王鏡巖，朱圣庚，徐長法.生物化學：第三版下冊[M].北

京：高等教育出版社，2002：63-91.

[4]郭藹光.基礎生物化學：第二版[M].北京：高等教育出版

社，2009：151-158.

[5]Nelson DL，Cox MM.Lehninger Principle of Bioche-

mistry（5th edition）[M].New York：W.H.Freeman and

Company，2008：527-551.

[6]厲朝龍.埃姆登與糖酵解途徑[J].生命的化學，1986，

（5）.

[7]劉小湘.100m短跑運動員內能消耗過程的仿真分析

[J].體育學刊，2003，（3）.

[8]佘守憲，胡頡.淺析短跑運動的力學規律——物理與體

育專題之十[J].物理通報，2005，（7）.