摘要:目前在中職學校生物化學教學過程中存在了諸多問題,如學生學習積極性不高、課堂氣氛低迷、學習效率低下。筆者為了激發學生學習興趣、培養學習能力、提高教學質量,對如何將生物化學史引入于課堂進行探討。
關鍵詞:生物化學史;中職;生物化學
G712;Q5-4
生物化學是中職學校護理、藥學等專業重要的醫學基礎課程,是一門從分子水平研究生命現象化學本質的學科,包括了人體的代謝與過程、生長與發育、復制與遺傳、衰老與死亡等重要內容。學好生物化學能為今后的臨床工作打下基礎,但由于本課程通常設置在中專一年級,學生理論基礎較薄弱,又由于生物化學理論性強、系統復雜、內容抽象,學生在學習時常感到難記、難背、難理解。筆者在從事生物化學教學過程中將生物化學史與課堂結合,探究生物化學史對教學效果起到作用。
一、提高學習興趣,養成科學思維
生物化學的理論性較強,學生在學習時認為課本知識枯燥而又抽象。教師在課堂上可運用一些著名的生物化學研究成果來提高學生的學習興趣,如在講解中心法則時,可以補充朊病毒發現的故事。19世紀,英國生物化學家阿爾卑斯用放射處理破壞組織的DNA后發現其仍具感染性,因而認為“瘋牛病”的致病原因并非核酸而是蛋白質。由于這種推斷不符合當時的一般認識也缺乏有力的實驗支持,不僅沒有得到認同甚至被視為歪理,直到諾貝爾獎獲得者美國生物化學家斯坦利發現了朊病毒。朊病毒是蛋白質到蛋白質的復制,這對中心法則有一定的補充作用,也能使學生更好的理解生命現象的本質。
又如在講授生物的遺傳基礎時,可補充學生非常感興趣的克隆羊多利。1997年美國《科學》雜志把多利的誕生評為世界十大科技進步之一。多利出生來源于三頭羊:取芬蘭白臉母綿羊A的乳腺細胞,將其細胞核移植到一個剔除細胞核的蘇格蘭黑臉羊B的卵子中,使之融合、分裂、發育成胚胎后,然后移植到C羊子宮內發育形成多利。由此可鼓勵學生進行分析,根據理論知識推測出多利是白臉綿羊從而得出結論:多利繼承了提供乳腺細胞的A羊的遺傳特征。這樣的歷史故事不僅讓學生深刻的理解生物的遺傳信息蘊含于細胞核的DNA中,也有利于學生形成科學的思維習慣。
二、弘揚民族精神,培養愛國熱情
中國的生物化學史展示我國科學家智慧的結晶,更是一座不朽的道德豐碑。1965年我國科學家完成了牛胰島素的合成,這是世界上歷史上第一例人工合成蛋白質類生物活性物質[1]。當時我國的相關科學家完全有能力獲得諾貝爾獎,但由于諾貝爾獎對同一成果獲獎人數有要求。我國科學家們一致認為這一成果是集體共同獲得的,不能為了名譽而把這個研究成果算作其中少數人的成就而放棄了諾貝爾獎。這則歷史讓學生感受到我國科學家精湛的學術水平、偉大的民族精神和強烈的愛國熱情。
在生物化學的課堂還可以激發學生強烈的民族使命感和責任感。例如在講到人類基因組計劃(human genome project, HGP)時,可以讓學生感受到中華民族自強不息的精神。人類基因計劃是1990年正式啟動的,美國、英國、法國、德國、日本和我國科學家共同參與了這一預算達30億美元的人類基因組計劃。按照這個計劃的設想,要把人體內約2.5萬個基因的密碼全部解開并繪制出人類基因的圖譜,也被譽為生命科學的“登月計劃”。中國作為參與計劃的唯一發展中國家,表明中國已有能力參與全球的高科技重大項目,也升華了學生濃厚的民族自豪感。
三、了解醫學常識,提升醫學素養
在生物化學課堂上,及時滲透醫學知識同樣重要。17世紀末英國海軍中出現了全身軟弱無力、肌肉和關節疼痛難忍、牙齦腫脹出血的壞血病。直到軍醫倫達發現,給病人每天吃一只檸檬能有效控制壞血病的病情。倫達醫生用檸檬汁戰勝了壞血病,而從檸檬汁中提取的物質就是維生素C。這段歷史可以用圖片和視頻的形式呈現,學生能直觀感受到壞血病的恐怖癥狀,從而加深對維生素C的理解。
又例如18世紀印度尼西亞大規模爆發腳氣病,醫生艾克曼開始研究病因,卻一直沒有找到可能引起腳氣病的病原菌。直到艾克曼發現患腳氣病的雞,用米糠代替精米作為飼料后病癥消失了,于是推測米糠中可能含有治療腳氣病的物質。后人從米糠中成功地提取到一種含氮物質,這就是抗腳氣病因子維生素B1。這些維生素發現故事不僅使學生直觀的理解維生素缺乏癥,更加有利于他們形成醫學的觀念和素養。
四、完善個人品質,感悟人文精神
信心、耐心、恒心是成功的醫護人員必備的素質。生物化學史上有很多科學家身上就集中的體現了這些優秀的意志品質。三羧酸循環是生物化學的核心內容之一,是糖類、脂肪和蛋白質三大代謝的共同途徑[2],也是學生需要深刻理解的知識點。在講解三羧酸循環時,可以講述年輕有為的生物化學學家克雷布斯的經歷。在經過努力拼搏和充分積累后,克雷布斯在32歲時發現了生成尿素的鳥氨酸循環,37歲時又發現了重要的三羧酸循環。他的偉大在于他發現的三羧酸循環已過了近一個世紀,我們所用的教科書上還是他當時發現的樣子,經歷了歲月和歷史的考驗沒有人能改動一下。他的事跡以另一個角度告訴學生在年輕時努力學習認真工作,也能成為在探索人類生命奧秘的道路上的成功者。
DNA雙螺旋結構是生物化學基礎中的重點,在講授時可引入沃森和克里克發現了DNA分子結構的歷史。克里克出生于一個普通家庭,大學主修物理,二戰時分配到英國海軍,戰后對生物產生了濃厚興趣并開始自修生物學,克里克進入卡文迪什實驗室后與沃森相識并成為知己。1953年《自然》雜志上發表了一篇《核酸的分子結構:脫氧核糖核酸的結構》的論文,論文雖然只有128行字,卻使沃森和克里克在一夜之間躋身于世界著名科學家之列。通過對兩人事跡的介紹,不僅讓學生記住了他們發現的DNA雙螺旋結構,還使學生感受科學家們的人格魅力和人文精神。
生物化學史滲透于生物化學的教學中,能有效提高學生學習生物化學的興趣,調動學生的學習主動性,提升學生的醫學素養。生物化學史的應用,教師要做到精選歷史具有知識性、趣味性、針對性和人文性。只教授給學生一門專門的技術和知識是不夠的,更重要的是使學生形成完善的品質、和諧的人格和正確的價值觀。
參考文獻:
[1]馬如俊.生物化學[M].北京:人民衛生出版社,2013
[2]王鏡巖,朱圣庚,徐長法.生物化學[M].北京:高等教育出版社,2005
作者介紹:
朱燁,女,1985年出生,籍貫桐鄉。2008年畢業于浙江中醫藥大學生物技術專業。畢業后一直在桐鄉市衛生學校從事生物化學的教學工作,現為助理講師。