生物化學(xué)實(shí)驗教學(xué)論文
我國新一輪的課程改革一直在如火如荼地進(jìn)行著(zhù)，大家已經(jīng)充分意識到不同的教學(xué)方法對學(xué)生產(chǎn)生的影響是非常深遠的，而且好的教學(xué)方法產(chǎn)生的效果也能遠遠超出自己的想象，下面是小編為大家準備的生物化學(xué)實(shí)驗教學(xué)論文，希望大家喜歡。
1傳統模式下的生物化學(xué)實(shí)驗教學(xué)現狀
根據教學(xué)計劃，大多數高校開(kāi)設的生物化學(xué)實(shí)驗一般為36～54個(gè)學(xué)時(shí)，少數高校為72學(xué)時(shí)，在這么短的時(shí)間內要完成如此龐大的教學(xué)內容，傳統的做法是每一個(gè)實(shí)驗的頭尾工作由教師代替完成，教師在實(shí)驗前配制好實(shí)驗所需的試劑，采集、培養、處理好實(shí)驗材料，準備各種儀器設備，學(xué)生只是掐頭去尾操作其中的一段;為了節省時(shí)間，課堂上學(xué)生被動(dòng)的接受教師灌輸的實(shí)驗目的、原理、操作步驟等，然后，按部就班，“照方抓藥”，按照思維定勢，不假思索就能順利得到預期的實(shí)驗結果。這種程序化的教學(xué)方法，嚴重束縛了學(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)設的大多是內容簡(jiǎn)單、彼此孤立的“靜態(tài)”實(shí)驗，各個(gè)實(shí)驗間缺乏內在聯(lián)系。由于缺乏學(xué)習興趣，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)驗課堂培養學(xué)生發(fā)現問(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，調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性，培養學(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)驗課的教學(xué)內容和教學(xué)模式。
2優(yōu)化生物化學(xué)實(shí)驗教學(xué)內容的策略
2．1定性與定量實(shí)驗相結合
作為一門(mén)實(shí)驗性學(xué)科，生物化學(xué)應該包含定性與定量實(shí)驗才是完整的研究方法。定性分析就是運用物理、化學(xué)的手段，對生物活性分子進(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)驗是以定性實(shí)驗為基礎的研究活動(dòng)，研究生物大分子的性質(zhì)、組成和影響因素之間的數量關(guān)系，收集精確的數據，然后進(jìn)行統計分析。定性和定量結合研究有助于學(xué)生對生物大分子賦予意義的基礎上產(chǎn)生正確的認知和準確的定位，認識生物分子運行、變化的本質(zhì)規律，揭示其結構與功能的內在聯(lián)系。生物化學(xué)實(shí)驗內容包括對糖、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，實(shí)驗方法涵蓋滴定、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)一年級開(kāi)設的無(wú)機及分析化學(xué)實(shí)驗已稍顯復雜，是一門(mén)從基礎實(shí)驗過(guò)渡到專(zhuān)業(yè)實(shí)驗的專(zhuān)業(yè)基礎課。憑借這門(mén)課程學(xué)生初次認識到上述生物分子，依據循序漸進(jìn)的原則，在有限的課時(shí)內選擇有代表性的實(shí)驗內容。例如我們在實(shí)際教學(xué)中，關(guān)乎生物分子的提取、分離、純化、鑒定等內容選作定性實(shí)驗，這些多為經(jīng)典實(shí)驗，一般占25%;而定量測定多為綜合性實(shí)驗，內容涉及基本知識在解決實(shí)際問(wèn)題中的應用，一般占65%;另有10%的實(shí)驗為定性與定量相結合的實(shí)驗，內容多為探究性實(shí)驗。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗，從特定的性質(zhì)洞察這些物質(zhì)的存在，從精確的數據了解它們在生物體內相互制約、相互轉化的過(guò)程，根據質(zhì)和量的統一促進(jìn)學(xué)生對生物分子的全面認識，培養學(xué)生嚴謹的科學(xué)態(tài)度。
2．2驗證性與探究性實(shí)驗相結合
人們曾一度廣泛提倡要摒棄驗證性實(shí)驗，認為只有大量開(kāi)設綜合性和創(chuàng )新性的探究實(shí)驗才能培養出社會(huì )需要的人才。這種做法是違背教學(xué)規律的。探究性生物化學(xué)實(shí)驗是探索生物大分子的未知性質(zhì)，了解它們的組成、生物轉化和變化特征，以及在機體內與其他分子的聯(lián)系等的一種實(shí)驗，受學(xué)生已知知識和技能的限制。驗證性生物化學(xué)實(shí)驗是指為了驗證生物分子已被廣泛認識的性質(zhì)、概念、理論，通過(guò)演示再現其事實(shí)，強調其科學(xué)性。驗證性實(shí)驗可以把學(xué)生從懵懂狀態(tài)引入生化知識的殿堂，有利于在較短的時(shí)間內獲得更多的知識，繼承研究方法，規范化、程序化的訓練學(xué)生的實(shí)驗技能，起到承上啟下的作用。一些經(jīng)典的驗證性實(shí)驗甚至可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，有的驗證性實(shí)驗還可以發(fā)揮潛在的作用，例如利用前人的研究成果應用到一個(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)驗教學(xué)的同時(shí)不可隨意摒棄驗證性實(shí)驗。我們需要做的是正確處理好繼承和發(fā)揚的關(guān)系，把內容單一、彼此孤立的實(shí)驗有機的結合起來(lái)，設立系列實(shí)驗，實(shí)施層次化教學(xué)。例如，利用“3，5－二硝基水楊酸定糖法”測定馬鈴薯中還原糖含量是一個(gè)經(jīng)典的驗證性實(shí)驗，如果利用該法測定馬鈴薯中總糖含量就在原來(lái)基礎上增加了一個(gè)非還原糖的水解過(guò)程，再依據其還原性測定總糖，這就成為一個(gè)綜合性實(shí)驗;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(zhuān)一性、溫度和pH對酶活性影響等知識的基礎上，將糖和酶的作用加以拓展。顯然，這個(gè)驗證性實(shí)驗很自然地過(guò)度到了探究性實(shí)驗，提高了學(xué)生的學(xué)習興趣。探究性實(shí)驗就像這樣通過(guò)具體實(shí)驗來(lái)回答一個(gè)感興趣的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養科學(xué)探究能力。再如根據三聚氰胺事件、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、設計創(chuàng )新實(shí)驗，引導學(xué)生跳出課本的局限，拓展學(xué)生的思維和知識面，并利用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題。如果說(shuō)驗證性實(shí)驗是傳授知識和方法，那么創(chuàng )新性探究實(shí)驗是傳播一種科研思想，甚至是一種科研精神和社會(huì )責任。
2．3“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”實(shí)驗相結合
《生物化學(xué)》教科書(shū)由“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”兩部分知識構成，所謂“動(dòng)態(tài)”就是新陳代謝，簡(jiǎn)稱(chēng)代謝，是生物體表現其生命活動(dòng)的重要特征。作為實(shí)踐環(huán)節的生物化學(xué)實(shí)驗，往往偏重于靜態(tài)部分內容，即對生物大分子的定性定量研究方面的訓練比較重視，而忽視了代謝調控部分的研究。這也許是因為實(shí)驗課時(shí)不好掌握，實(shí)驗所需的環(huán)境條件不易控制造成的。然而，從知識完整性來(lái)考慮，這是片面的，因為生物大分子在生命體內都不是孤立存在的，彼此之間有著(zhù)錯綜復雜的'關(guān)系，它們也不是靜止不變的，不停地發(fā)生著(zhù)化學(xué)變化，不斷得到自我更新。所以，在生物化學(xué)實(shí)驗內容中應該包含一定比例的“動(dòng)態(tài)”實(shí)驗，通過(guò)實(shí)驗使學(xué)生明白生物大分子是生命的物質(zhì)基礎，其特殊運動(dòng)體現著(zhù)生命現象，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定的狀態(tài)中，一旦代謝紊亂，穩定的生物分子體系就要向無(wú)序發(fā)展，機體就會(huì )病變。按照物質(zhì)轉化的方向，“動(dòng)態(tài)”知識應該掌握兩對重要的概念，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)驗要有的放矢涉及這方面的內容，以引導學(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)驗為代表了解在缺氧條件下經(jīng)過(guò)一系列的酶促反應，最后轉變成乳酸，并供給組織能量;利用瓊脂糖凝膠電泳分離檢測乳酸脫氫酶同功酶，可以作為某些代謝紊亂或炎癥疾病診斷的依據之一。
2．4實(shí)驗的“正結果”與“負結果”
傳統的教學(xué)模式總是希望學(xué)生得到正確的實(shí)驗結果，于是，實(shí)驗前總是給學(xué)生設計好各種操作流程，學(xué)生完全“照單抓藥”，無(wú)需多加思索就能夠獲得預計的結果，毫無(wú)懸念，以至于學(xué)生提不起精神做實(shí)驗，也無(wú)以挖掘學(xué)生的創(chuàng )新潛質(zhì)。為了改變這種狀況，我們在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中通過(guò)創(chuàng )設問(wèn)題情境，甚至適當設置“陷阱”，使學(xué)生明確探究發(fā)現的主題，然后設計實(shí)驗實(shí)施方案，在實(shí)驗過(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)習興趣，促進(jìn)知識的融會(huì )貫通。例如在“2，6－二氯酚靛酚法測定維生素C含量”實(shí)驗中，故意選擇紫葡萄、沙棘、西紅柿等作為實(shí)驗材料，在它們的提取液中含有色素類(lèi)物質(zhì)，給滴定終點(diǎn)的觀(guān)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，或者氯仿萃取對維生素C造成的誤差，同學(xué)們進(jìn)一步測定已知標準維生素C樣品的回收率來(lái)校正未知樣品的結果。一個(gè)普通的驗證性實(shí)驗通過(guò)更換實(shí)驗材料調動(dòng)起學(xué)生探究的積極性，使得一個(gè)“負結果”的實(shí)驗方法得以延伸和完善。此外，在實(shí)驗操作步驟中有意設置漏洞，留下一塊空白，在學(xué)生現有知識的基礎上給予一定的提示，同學(xué)們?yōu)榱艘幈軡撛诘娘L(fēng)險，自覺(jué)地認真預習實(shí)驗項目，甚至查閱文獻資料，這種效果遠勝于硬性強調預習的重要性。例如在“血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳”實(shí)驗中，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的緩沖液中均帶負電荷，在電場(chǎng)中都向正極移動(dòng)。因此，點(diǎn)樣端應該置于電泳槽的負極端。在以往的教學(xué)中反復強調這一點(diǎn)，總有學(xué)生放反薄膜�，F在我們只把原理講清楚，不強調具體怎么操作，那些放反薄膜的同學(xué)勢必得不到實(shí)驗結果，這種失敗他將會(huì )牢牢記住，再給一次重做的機會(huì )，獲得成功之后的喜悅不言而喻。實(shí)踐表明，得到一個(gè)“負結果”所起的作用遠大于順利地得到“正結果”，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結語(yǔ)
總之，傳統的實(shí)驗教學(xué)模式過(guò)于注重知識傳授，輕視啟發(fā)式和創(chuàng )新性的培養，我們應該探索出更多更新更好的實(shí)驗教學(xué)方法，進(jìn)一步促進(jìn)生物化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)效果。引導學(xué)生利用定性和定量實(shí)驗方法揭示生物的現象和本質(zhì)，培養學(xué)生用嚴謹的科學(xué)態(tài)度自覺(jué)探求未知知識，學(xué)會(huì )舉一反三、融會(huì )貫通。以驗證性實(shí)驗作為起點(diǎn)，全面優(yōu)化生物化學(xué)實(shí)驗教學(xué)內容，有效整合教學(xué)方法，挖掘教學(xué)潛力，逐步培養學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，充分調動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習自主性，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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