吳晨怡

（鞍山師范學(xué)院附屬衛(wèi)校，遼寧 鞍山 114001）

生物氧化是糖、脂類和蛋白質(zhì)代謝的基礎(chǔ)，學(xué)會并掌握生物氧化內(nèi)容的精髓，糖、脂類和蛋白質(zhì)章節(jié)中有關(guān)能量代謝的問題及能量計算便可迎刃而解。

生物氧化一章理論知識較抽象、深奧，邏輯性強且專業(yè)術(shù)語較多，對中職衛(wèi)校護理專業(yè)學(xué)生而言較難理解和記憶。如何在授課中幫助學(xué)生理清思路，快速地學(xué)通并掌握本章內(nèi)容，需要教師探索并設(shè)計出合理的授課方法。筆者通過剖析教材及教學(xué)實踐，探索出以生物氧化概念中的3個關(guān)鍵詞為出發(fā)點擴展到全章內(nèi)容的授課思路，并運用情境式教學(xué)法、多媒體教學(xué)法和PBL教學(xué)法講授，收到了較好的教學(xué)效果。

1 剖析教材，理清思路

1.1 生物氧化的概念

生物氧化是指生物細胞將糖、脂類和蛋白質(zhì)等燃燒分子徹底氧化分解生成CO2和H2O并釋放能量的過程。

1.2 本章主要內(nèi)容

（1）CO2的生成；（2）與氧化有關(guān)的酶類；（3）呼吸鏈（電子傳遞鏈）的組成；（4）H、e的傳遞與水的生成；（5）能量的釋放和利用；（6）生物氧化的特點。

在上述內(nèi)容中，（1）是獨立的問題；（2）、（3）、（4）是以呼吸鏈中H、e的傳遞與水的生成為中心的，教師可以圍繞水生成這一個大問題展開講授；（5）是以ATP（能量）生成為重點的；（6）是對全章內(nèi)容的歸納概括，更適合以討論的方式展開教學(xué)。

可見本章內(nèi)容自始至終圍繞生物氧化概念中所涉及的3個關(guān)鍵詞——CO2、H2O和ATP展開的，因此，筆者在講授該章時，打亂了原有每小節(jié)的順序，以CO2、H2O和ATP生成3個問題為主要知識點，該章節(jié)其他內(nèi)容以解釋、說明這3個知識點的方式講授。只有完全理解并掌握這3個知識點及其相關(guān)問題，糖、脂類和蛋白質(zhì)代謝中有關(guān)能量代謝及計算等問題便可迎刃而解。

2 通過設(shè)問，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

上課前，筆者講道：“我們每天不斷地呼吸，呼入氧氣，呼出二氧化碳。如果沒有氧氣，人會因缺氧窒息死亡，那么這么重要的氧氣被人體吸入后扮演著什么角色？呼出的二氧化碳在人體內(nèi)是怎么生成的？一氧化碳為什么會使人體中毒死亡？人為什么吃了飯就有能量，運動就有勁？我們將在生物氧化的學(xué)習(xí)中揭曉這些問題的答案。那么，什么叫生物氧化？其實就是生物細胞將糖、脂類和蛋白質(zhì)等燃燒分子徹底氧化分解生成CO2和H2O并釋放能量的過程?！?/p>

3 運用情境式教學(xué)法講授H2O和ATP的生成

情境式教學(xué)是指在教學(xué)過程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的，以形象為主體的生動具體的場景，引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗，從而幫助學(xué)生理解教材，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得以發(fā)展和提高的教學(xué)方法[1]。

3.1 CO2的生成

有機酸脫羧（很容易理解）。

3.2 電子傳遞鏈與H2O的生成

在無機化學(xué)的學(xué)習(xí)中，水的生成方式有多種途徑，例如，高溫、高壓和在催化劑的催化下H2與O2化合生成H2O；NaHCO3和HCl發(fā)生反應(yīng)生成NaCl、CO2和H2O等。中職衛(wèi)校的學(xué)生很難理解在人體內(nèi)代謝物脫下的氫為什么不能直接與呼入的氧氣結(jié)合生成水，而必須經(jīng)電子傳遞鏈傳遞后才能與分子氧結(jié)合生成水。為此，教師創(chuàng)設(shè)以下情境設(shè)問：開運動會時，400米賽跑和4×100米接力賽跑的區(qū)別是什么。學(xué)生爭先恐后地發(fā)言：400米賽跑是一名運動員跑到終點；4×100米接力賽必須4名運動員按先后順序?qū)⒔恿Π粢来蝹鬟f給最后一名運動員，最后一名運動員接過接力棒后才有資格跑到終點沖刺，4人協(xié)作跑速度快、能量大。教師補充道：“人體內(nèi)水的生成如同接力賽一樣，代謝物脫氫（接力棒）必須經(jīng)電子傳遞體（運動員）傳遞，最后傳遞給細胞色素a3（最后一名運動員），細胞色素a3將電子傳遞給分子氧（終點沖刺），氫與氧結(jié)合生成水，同時人體中氫和電子（接力棒）在被每一個傳遞體（運動員）傳遞的過程中都需要有相應(yīng)的酶分子催化?！眳⑴c電子傳遞鏈的酶類有：不需氧脫氫酶類、細胞色素體系、氧化酶和需氧脫氫酶等；電子傳遞鏈中各傳遞體的成員（運動員的名字）分別叫N A D+，遞氫遞電子體；FMN、FAD，遞氫遞電子體；CoQ，接受電子和質(zhì)子并將電子進行傳遞；鐵硫蛋白，遞電子體；細胞色素體系（b、c、c1、a、a3），遞電子體。

代謝物脫下的氫經(jīng)遞氫體和遞電子體按順序傳遞后，將2H→2H+＋2e，其中2e最后傳遞給Cyta3-Fe3+到分子氧生成水（見圖1）。

圖1 電子傳遞給細胞色素a3到分子氧生成水的過程

將枯燥難懂的電子傳遞鏈中H、e的傳遞形象化、簡單化，增強了學(xué)生的理解力。這種情境可以撥動學(xué)生思維的興奮點，使學(xué)生熱情高漲，由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，增強繼續(xù)學(xué)習(xí)的欲望。

3.3 電子傳遞鏈與ATP的生成

中職衛(wèi)校學(xué)生對線粒體復(fù)雜的膜結(jié)構(gòu)不夠了解，因此中職衛(wèi)校護理專業(yè)的生化教材刪除了氧化還原電位、自由能以及跨膜梯度等方面的知識。學(xué)習(xí)內(nèi)容的減少一方面減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度及負擔(dān)，但從另一方面來講增加了教師講授氧化磷酸化和ATP生成過程的難度。電子傳遞鏈過程見圖2。

圖2 線粒體內(nèi)的兩條呼吸鏈

學(xué)生很難理解代謝物脫下的氫為什么經(jīng)電子傳遞鏈的傳遞后會有氧化還原電位差的出現(xiàn)，這個氧化還原電位差又怎么會產(chǎn)生自由能并釋放ATP。

由于學(xué)生都參加過春天植樹的義務(wù)勞動，為此，教師創(chuàng)設(shè)如下情境：以班級為單位用水桶從坡底向坡頂傳遞水，為坡頂?shù)臉淠緷菜?。將學(xué)生分成3組，每組中每名學(xué)生間隔約10米左右。第一組在山坡正面，坡短，10人，由山坡底傳遞水桶至山腰；第二組在山坡背面，坡長，15人，由山坡底傳遞水桶至背面山腰再繞至正面山腰；第三組15人，將第一組和第二組傳遞到正面山腰的兩桶水分別依次傳遞到山頂。學(xué)生在物理課上都學(xué)過重力勢能的知識，因此他們會很快理解：第一組在山坡正面?zhèn)鬟f水（路徑短）的學(xué)生如同F(xiàn)AD→CoQ；第二組在山坡背面?zhèn)鬟f水（路徑長）的學(xué)生如同NADH→FMN→CoQ；第三組由山腰傳遞水到山頂?shù)膶W(xué)生如同CoQ→b→c1→c→a→a3。由于學(xué)生傳遞水到山頂是逐漸聚集重力勢能的過程，所以也就不難理解H、e的傳遞就如同傳遞水一樣是逐漸聚集質(zhì)子動力勢能的過程。那么被逐漸聚集的重力勢能或質(zhì)子動力勢能又是怎么被釋放的呢？

教師利用教室建筑本身創(chuàng)設(shè)情境設(shè)問：我們現(xiàn)在的教室是5樓，站在5樓的教室，我們身體蘊藏著什么能量？學(xué)生：“重力勢能！”教師：“如果我手里拿一個物體，物體同樣具有重力勢能，只是我和物體因重量不同，勢能不同?，F(xiàn)在，我把物體拋落在外面的地面上，此時該物體的重力勢能會被轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽茚尫懦鋈?。同樣人體內(nèi)經(jīng)電子傳遞鏈傳遞聚集的質(zhì)子動力勢能也會以類似的方式被釋放，釋放的能量使A D P磷酸化生成ATP。這種代謝物脫氫經(jīng)電子傳遞鏈傳遞給氧生成水釋放能量的同時，伴隨有A D P磷酸化生成ATP的偶聯(lián)過程被稱為氧化磷酸化?！币妶D3。

圖3 呼吸鏈中3個產(chǎn)生ATP的偶聯(lián)部位

由圖3可見，經(jīng)一次氧化磷酸化可產(chǎn)生2個或3個ATP。除了氧化磷酸化外，糖代謝中學(xué)過的通過代謝物脫氫或脫水引起分子內(nèi)部能量聚集所形成的高能磷酸鍵直接傳遞給A D P生成ATP的過程，稱為底物水平磷酸化，一次底物水平磷酸化可產(chǎn)生1個ATP。

將微觀復(fù)雜抽象的電子傳遞鏈中H、e的傳遞以及發(fā)生氧化磷酸化時ATP的產(chǎn)生過程淺顯化為宏觀的易于理解的實際生活體驗，會很快化解學(xué)生頭腦中的疑問，使其理清思路，有一種豁然開朗的感覺。這種授課方式可以使學(xué)生有效地吸收本次課中的重點和難點內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率，為繼續(xù)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

4 充分利用多媒體教學(xué)，強化專業(yè)知識

教師平時搜集大量資料，包括圖片、Flash動畫等，通過自己制作課件，生動形象地向?qū)W生演示電子傳遞鏈和氧化磷酸化的過程，并把生活展現(xiàn)情境和圖畫再現(xiàn)情境相結(jié)合，使學(xué)生將情境內(nèi)容與理論知識很好地結(jié)合起來，促進學(xué)生更好、更深刻地理解本章所學(xué)的理論知識。

5 組織學(xué)生討論生物氧化特點以及與本章相關(guān)的糖代謝知識點

在學(xué)生深刻理解了CO2、H2O和ATP生成這3個知識點的基礎(chǔ)上，教師提出問題：生物氧化特點，糖酵解中ATP生成方式，有氧氧化中ATP生成方式，發(fā)生氧化磷酸化的條件，三羧酸循環(huán)中發(fā)生2次脫羧時CO2的生成方式，4次脫氫時氫的去路以及產(chǎn)生的12ATP中ATP的生成方式等。教師將全班學(xué)生分成小組討論上述問題。討論結(jié)束后，每組派一名學(xué)生代表將結(jié)果寫在黑板上，全班學(xué)生討論，最后教師總結(jié)。

總之，傳統(tǒng)教學(xué)是教師系統(tǒng)地將授課內(nèi)容運用充滿邏輯的專業(yè)術(shù)語講授給學(xué)生，而中職衛(wèi)校學(xué)生由于文化基礎(chǔ)相對薄弱，很難聽懂并消化吸收這些抽象的知識，往往理不出頭緒，一知半解，一旦涉及能量代謝及計算問題就懵了。確立以CO2、H2O和ATP生成為出發(fā)點擴展到全章這樣的“由點到面”授課方法，讓學(xué)生首先抓住了“點”，理出頭緒，再通過設(shè)計情境來理解“面”，用形象化、簡單化的宏觀生活體驗場景解讀抽象的、枯燥的和微觀的“面”的理論知識，使學(xué)生更容易理解并接受該知識，強化了記憶，最后讓學(xué)生自己由“面”總結(jié)升華到“體”，充分體現(xiàn)了師生間教與學(xué)的互動，促進了學(xué)生通過積極思考獲得知識的主觀學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)能力。

[1]黃海英.藥物化學(xué)課程中運用情境式教學(xué)法的體會[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2012，30（10）：57-58.