生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文
我國(guó)新一輪的課程改革一直在如火如荼地進(jìn)行著，大家已經(jīng)充分意識(shí)到不同的教學(xué)方法對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響是非常深遠(yuǎn)的，而且好的教學(xué)方法產(chǎn)生的效果也能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出自己的想象，下面是小編為大家準(zhǔn)備的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文，希望大家喜歡。
1傳統(tǒng)模式下的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，大多數(shù)高校開(kāi)設(shè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般為36～54個(gè)學(xué)時(shí)，少數(shù)高校為72學(xué)時(shí)，在這么短的時(shí)間內(nèi)要完成如此龐大的教學(xué)內(nèi)容，傳統(tǒng)的做法是每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的頭尾工作由教師代替完成，教師在實(shí)驗(yàn)前配制好實(shí)驗(yàn)所需的試劑，采集、培養(yǎng)、處理好實(shí)驗(yàn)材料，準(zhǔn)備各種儀器設(shè)備，學(xué)生只是掐頭去尾操作其中的一段;為了節(jié)省時(shí)間，課堂上學(xué)生被動(dòng)的接受教師灌輸?shù)膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉僮鞑襟E等，然后，按部就班，“照方抓藥”，按照思維定勢(shì)，不假思索就能順利得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種程序化的教學(xué)方法，嚴(yán)重束縛了學(xué)生創(chuàng)新思維的拓展，抑制了學(xué)生動(dòng)手能力的施展。不僅如此，開(kāi)設(shè)的大多是內(nèi)容簡(jiǎn)單、彼此孤立的“靜態(tài)”實(shí)驗(yàn)，各個(gè)實(shí)驗(yàn)間缺乏內(nèi)在聯(lián)系。由于缺乏學(xué)習(xí)興趣，部分學(xué)生不僅不動(dòng)腦思考，而且根本不動(dòng)手操作，缺乏主動(dòng)性，喪失了通過(guò)實(shí)驗(yàn)課堂培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的功能。為了突顯學(xué)生的主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，必須改革生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式。
2優(yōu)化生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的策略
2．1定性與定量實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
作為一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，生物化學(xué)應(yīng)該包含定性與定量實(shí)驗(yàn)才是完整的研究方法。定性分析就是運(yùn)用物理、化學(xué)的手段，對(duì)生物活性分子進(jìn)行“質(zhì)”的分析，再通過(guò)歸納和演繹、抽象與概括、分析與綜合等方法，對(duì)獲得的各種信息進(jìn)行思維加工，由表及里、去偽存真，以了解生物大分子的存在形式。定量實(shí)驗(yàn)是以定性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究活動(dòng)，研究生物大分子的性質(zhì)、組成和影響因素之間的數(shù)量關(guān)系，收集精確的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。定性和定量結(jié)合研究有助于學(xué)生對(duì)生物大分子賦予意義的基礎(chǔ)上產(chǎn)生正確的認(rèn)知和準(zhǔn)確的定位，認(rèn)識(shí)生物分子運(yùn)行、變化的本質(zhì)規(guī)律，揭示其結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括對(duì)糖、脂質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、維生素、核酸、激素等生命分子的研究，還包括物質(zhì)代謝與生物氧化實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方法涵蓋滴定、蒸餾、離心、分光光度比色、各種層析技術(shù)(薄層、凝膠、離子交換、親和層析)、色譜技術(shù)(氣相、高效液相色譜)、電泳、熒光、旋光法等。顯然，相比于大學(xué)一年級(jí)開(kāi)設(shè)的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)已稍顯復(fù)雜，是一門(mén)從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到專業(yè)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)基礎(chǔ)課。憑借這門(mén)課程學(xué)生初次認(rèn)識(shí)到上述生物分子，依據(jù)循序漸進(jìn)的原則，在有限的課時(shí)內(nèi)選擇有代表性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中，關(guān)乎生物分子的提取、分離、純化、鑒定等內(nèi)容選作定性實(shí)驗(yàn)，這些多為經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，一般占25%;而定量測(cè)定多為綜合性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涉及基本知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，一般占65%;另有10%的實(shí)驗(yàn)為定性與定量相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容多為探究性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，從特定的性質(zhì)洞察這些物質(zhì)的存在，從精確的數(shù)據(jù)了解它們?cè)谏矬w內(nèi)相互制約、相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，根據(jù)質(zhì)和量的統(tǒng)一促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物分子的全面認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2．2驗(yàn)證性與探究性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
人們?cè)欢葟V泛提倡要摒棄驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為只有大量開(kāi)設(shè)綜合性和創(chuàng)新性的探究實(shí)驗(yàn)才能培養(yǎng)出社會(huì)需要的人才。這種做法是違背教學(xué)規(guī)律的。探究性生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是探索生物大分子的未知性質(zhì)，了解它們的組成、生物轉(zhuǎn)化和變化特征，以及在機(jī)體內(nèi)與其他分子的聯(lián)系等的一種實(shí)驗(yàn)，受學(xué)生已知知識(shí)和技能的限制。驗(yàn)證性生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指為了驗(yàn)證生物分子已被廣泛認(rèn)識(shí)的性質(zhì)、概念、理論，通過(guò)演示再現(xiàn)其事實(shí)，強(qiáng)調(diào)其科學(xué)性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以把學(xué)生從懵懂狀態(tài)引入生化知識(shí)的殿堂，有利于在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的知識(shí)，繼承研究方法，規(guī)范化、程序化的訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，起到承上啟下的作用。一些經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)甚至可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還可以發(fā)揮潛在的作用，例如利用前人的研究成果應(yīng)用到一個(gè)確定的問(wèn)題上比探究如何獲得新成果要重要得多。所以在大力提倡探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)不可隨意摒棄驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。我們需要做的是正確處理好繼承和發(fā)揚(yáng)的關(guān)系，把內(nèi)容單一、彼此孤立的實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，設(shè)立系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)施層次化教學(xué)。例如，利用“3，5－二硝基水楊酸定糖法”測(cè)定馬鈴薯中還原糖含量是一個(gè)經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如果利用該法測(cè)定馬鈴薯中總糖含量就在原來(lái)基礎(chǔ)上增加了一個(gè)非還原糖的水解過(guò)程，再依據(jù)其還原性測(cè)定總糖，這就成為一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn);如果利用該法比較幾個(gè)同學(xué)的唾液淀粉酶活力，這就需要定義一個(gè)“酶活力單位”，掌握底物與酶專一性、溫度和pH對(duì)酶活性影響等知識(shí)的基礎(chǔ)上，將糖和酶的作用加以拓展。顯然，這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)很自然地過(guò)度到了探究性實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。探究性實(shí)驗(yàn)就像這樣通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)來(lái)回答一個(gè)感興趣的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。再如根據(jù)三聚氰胺事件、艾滋病、地溝油等時(shí)事關(guān)注熱點(diǎn)，探討相關(guān)的研究工作、提出解決方案、設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生跳出課本的局限，拓展學(xué)生的思維和知識(shí)面，并利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。如果說(shuō)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是傳授知識(shí)和方法，那么創(chuàng)新性探究實(shí)驗(yàn)是傳播一種科研思想，甚至是一種科研精神和社會(huì)責(zé)任。
2．3“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
《生物化學(xué)》教科書(shū)由“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”兩部分知識(shí)構(gòu)成，所謂“動(dòng)態(tài)”就是新陳代謝，簡(jiǎn)稱代謝，是生物體表現(xiàn)其生命活動(dòng)的重要特征。作為實(shí)踐環(huán)節(jié)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，往往偏重于靜態(tài)部分內(nèi)容，即對(duì)生物大分子的定性定量研究方面的訓(xùn)練比較重視，而忽視了代謝調(diào)控部分的研究。這也許是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課時(shí)不好掌握，實(shí)驗(yàn)所需的環(huán)境條件不易控制造成的。然而，從知識(shí)完整性來(lái)考慮，這是片面的，因?yàn)樯锎蠓肿釉谏w內(nèi)都不是孤立存在的，彼此之間有著錯(cuò)綜復(fù)雜的'關(guān)系，它們也不是靜止不變的，不停地發(fā)生著化學(xué)變化，不斷得到自我更新。所以，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中應(yīng)該包含一定比例的“動(dòng)態(tài)”實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生明白生物大分子是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，其特殊運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)著生命現(xiàn)象，生命是生物大分子的存在形式，而且代謝使生物大分子以一定的有序性處于穩(wěn)定的狀態(tài)中，一旦代謝紊亂，穩(wěn)定的生物分子體系就要向無(wú)序發(fā)展，機(jī)體就會(huì)病變。按照物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向，“動(dòng)態(tài)”知識(shí)應(yīng)該掌握兩對(duì)重要的概念，即物質(zhì)的分解和合成代謝過(guò)程，能量的釋放和供給過(guò)程。鑒于此，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)要有的放矢涉及這方面的內(nèi)容，以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)綜合思考問(wèn)題。例如，以“肌糖原的酵解作用”實(shí)驗(yàn)為代表了解在缺氧條件下經(jīng)過(guò)一系列的酶促反應(yīng)，最后轉(zhuǎn)變成乳酸，并供給組織能量;利用瓊脂糖凝膠電泳分離檢測(cè)乳酸脫氫酶同功酶，可以作為某些代謝紊亂或炎癥疾病診斷的依據(jù)之一。
2．4實(shí)驗(yàn)的“正結(jié)果”與“負(fù)結(jié)果”
傳統(tǒng)的教學(xué)模式總是希望學(xué)生得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，于是，實(shí)驗(yàn)前總是給學(xué)生設(shè)計(jì)好各種操作流程，學(xué)生完全“照單抓藥”，無(wú)需多加思索就能夠獲得預(yù)計(jì)的結(jié)果，毫無(wú)懸念，以至于學(xué)生提不起精神做實(shí)驗(yàn)，也無(wú)以挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛質(zhì)。為了改變這種狀況，我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過(guò)程中通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，甚至適當(dāng)設(shè)置“陷阱”，使學(xué)生明確探究發(fā)現(xiàn)的主題，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)自己的思考和實(shí)踐解決疑難問(wèn)題，以提高學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)知識(shí)的融會(huì)貫通。例如在“2，6－二氯酚靛酚法測(cè)定維生素C含量”實(shí)驗(yàn)中，故意選擇紫葡萄、沙棘、西紅柿等作為實(shí)驗(yàn)材料，在它們的提取液中含有色素類物質(zhì)，給滴定終點(diǎn)的觀察造成困難，這就要求學(xué)生自己去尋找方法解決問(wèn)題。有的同學(xué)選用陶土或活性炭脫色，有的同學(xué)選擇脂溶性溶劑(加1mL氯仿)萃取色素，這就很好地排除了對(duì)水相滴定終點(diǎn)的干擾。為了解決由于白陶土或活性炭吸附，或者氯仿萃取對(duì)維生素C造成的誤差，同學(xué)們進(jìn)一步測(cè)定已知標(biāo)準(zhǔn)維生素C樣品的回收率來(lái)校正未知樣品的結(jié)果。一個(gè)普通的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)通過(guò)更換實(shí)驗(yàn)材料調(diào)動(dòng)起學(xué)生探究的積極性，使得一個(gè)“負(fù)結(jié)果”的實(shí)驗(yàn)方法得以延伸和完善。此外，在實(shí)驗(yàn)操作步驟中有意設(shè)置漏洞，留下一塊空白，在學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)的基礎(chǔ)上給予一定的提示，同學(xué)們?yōu)榱艘?guī)避潛在的風(fēng)險(xiǎn)，自覺(jué)地認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，甚至查閱文獻(xiàn)資料，這種效果遠(yuǎn)勝于硬性強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)的重要性。例如在“血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳”實(shí)驗(yàn)中，血清是一個(gè)混合的蛋白質(zhì)樣品，其中各種蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)大多在pH4．0～7．3之間，在pH8．6的緩沖液中均帶負(fù)電荷，在電場(chǎng)中都向正極移動(dòng)。因此，點(diǎn)樣端應(yīng)該置于電泳槽的負(fù)極端。在以往的教學(xué)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)，總有學(xué)生放反薄膜。現(xiàn)在我們只把原理講清楚，不強(qiáng)調(diào)具體怎么操作，那些放反薄膜的同學(xué)勢(shì)必得不到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種失敗他將會(huì)牢牢記住，再給一次重做的機(jī)會(huì)，獲得成功之后的喜悅不言而喻。實(shí)踐表明，得到一個(gè)“負(fù)結(jié)果”所起的作用遠(yuǎn)大于順利地得到“正結(jié)果”，至少學(xué)生可以在失敗中引起警覺(jué)和反思，進(jìn)而主動(dòng)探求解決方案。
3結(jié)語(yǔ)
總之，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式過(guò)于注重知識(shí)傳授，輕視啟發(fā)式和創(chuàng)新性的培養(yǎng)，我們應(yīng)該探索出更多更新更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，進(jìn)一步促進(jìn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。引導(dǎo)學(xué)生利用定性和定量實(shí)驗(yàn)方法揭示生物的現(xiàn)象和本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度自覺(jué)探求未知知識(shí)，學(xué)會(huì)舉一反三、融會(huì)貫通。以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為起點(diǎn)，全面優(yōu)化生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，有效整合教學(xué)方法，挖掘教學(xué)潛力，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，使之努力成為既有實(shí)踐動(dòng)手能力，又有創(chuàng)新科學(xué)思維和科研探究能力的人才。
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