甘英麗

[摘 要]以研究氨基酸結(jié)構(gòu)、氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程以及蛋白質(zhì)的功能為線索，采用形象比喻、模擬演示、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、諧音記憶等教學(xué)手段，讓學(xué)生在輕松的課堂氛圍中進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，進(jìn)而掌握重點(diǎn)知識(shí)，有效突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]探究式教學(xué);高中生物;蛋白蛋

[中圖分類號(hào)]??? G633.91??????? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]??? A??????? [文章編號(hào)]??? 1674-6058（2021）02-0092-03

探究式教學(xué)是指在學(xué)習(xí)核心概念和重要原理時(shí)，通過(guò)引入生活中的一些事例和原理，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與課堂活動(dòng)，在學(xué)習(xí)探究過(guò)程中學(xué)會(huì)認(rèn)真觀察、積極思考、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、討論交流等，最后基本能夠發(fā)現(xiàn)新事物規(guī)律的一種教學(xué)方法。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)情及課型靈活實(shí)施探究式教學(xué)，凸顯教師的主導(dǎo)作用及學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生能夠在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)、積極地去探索新問(wèn)題，認(rèn)識(shí)新事物，找到解決問(wèn)題的方法，找出事物發(fā)展的起因和內(nèi)在聯(lián)系，從而找到規(guī)律，最后形成自己的認(rèn)知模型或者架構(gòu)方法。

一、教材分析

《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)》是人教版高中生物學(xué)教材必修1《分子與細(xì)胞》第二章《組成細(xì)胞的分子》中第二節(jié)的內(nèi)容。若要進(jìn)一步了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，應(yīng)先了解細(xì)胞的物質(zhì)組成。本節(jié)課所講的蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的重要物質(zhì)，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)主要是讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，以及為什么蛋白質(zhì)能夠成為生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，其中氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程是教學(xué)重點(diǎn)，氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程是教學(xué)難點(diǎn)。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)目標(biāo)

概述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);掌握氨基酸通過(guò)脫水縮合的方式形成蛋白質(zhì)的過(guò)程;理解蛋白質(zhì)多樣性的原因及功能。

2.能力目標(biāo)

通過(guò)形象比喻、模擬演示、構(gòu)建模型、諧音記憶等教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、合作探究及歸納總結(jié)的能力。

3.情感目標(biāo)

讓學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者有清楚的認(rèn)知，能科學(xué)、理性地面對(duì)蛋白質(zhì)，在日常生活中選擇健康的食品，感受生物學(xué)知識(shí)與日常生活的聯(lián)系，同時(shí)體驗(yàn)合作探究的樂(lè)趣。

三、教學(xué)思路

在學(xué)習(xí)本節(jié)課前，學(xué)生還沒(méi)有接觸氨基酸及蛋白質(zhì)的相關(guān)化學(xué)知識(shí)，而細(xì)胞的分子組成又是微觀的內(nèi)容，學(xué)生難以獲得感性認(rèn)識(shí)。例如“氨基酸脫水縮合過(guò)程”及“肽鍵”“肽鏈”等概念較為抽象，教師主要通過(guò)形象比喻、模擬演示、構(gòu)建模型、諧音記憶等教學(xué)手段，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的直觀性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)重要概念的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在輕松的課堂氛圍中理解與掌握重點(diǎn)知識(shí)，進(jìn)而突破教學(xué)難點(diǎn)。

為避免學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生枯燥乏味的感覺(jué)， 教師要想方設(shè)法讓學(xué)生活躍起來(lái)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使其主動(dòng)去探索。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)想為： ①引用日常生活中較為常見(jiàn)的事物或者影響較大的相關(guān)事例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣; ②由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生從生活體驗(yàn)中總結(jié)出規(guī)律，自己歸納蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí)體系;③以趣味性比較強(qiáng)的游戲開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生討論交流。

四、教學(xué)過(guò)程

1. 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

先引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出日常生活中富含蛋白質(zhì)的食品，比如牛奶、魚肉、母乳、雞蛋、海蝦、瘦肉等，這些是學(xué)生基本每天都會(huì)攝入的，以此來(lái)強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)對(duì)于我們身體健康的重要性。接著，借助多媒體播放“大頭娃娃事件”視頻，并進(jìn)一步解釋引起該事件的原因： 嬰兒每天吃蛋白質(zhì)含量極低的劣質(zhì)奶粉，導(dǎo)致身體發(fā)育不良，最后出現(xiàn)身體浮腫、腦袋變大的現(xiàn)象，有些嚴(yán)重者甚至?xí)劳?。讓學(xué)生直接感知蛋白質(zhì)在日常生活中的重要作用，促進(jìn)他們關(guān)注蛋白質(zhì)，激發(fā)他們深入學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)相關(guān)知識(shí)的興趣。

2.問(wèn)題引領(lǐng)，探索新知

（1）形象比喻——氨基酸及其種類

先利用多媒體課件展示課本中的四種氨基酸分子的結(jié)構(gòu)式，再提出問(wèn)題：在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，課本中列舉了其中的四種，它們的分子結(jié)構(gòu)有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？讓學(xué)生對(duì)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行概括，分組討論并寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。

教師給學(xué)生一分鐘時(shí)間獨(dú)立思考，然后引導(dǎo)學(xué)生用不同顏色的筆分別圈出四種氨基酸的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，再同桌間互查對(duì)比，一起討論總結(jié)出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并嘗試寫出其結(jié)構(gòu)通式。教師巡視課堂，請(qǐng)做得比較好的學(xué)生代表發(fā)言及板書，再由其他學(xué)生質(zhì)疑補(bǔ)充。

此外，為了讓學(xué)生對(duì)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式記憶深刻，教師采用形象比喻法，引導(dǎo)學(xué)生以人體自身的構(gòu)造來(lái)記憶氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。教師課前自制好分別印有“—NH2”“—COOH”和“C”的紙片，課上請(qǐng)一名學(xué)生上講臺(tái)演示，讓他張開(kāi)雙手，左手拿印有“—NH2”的紙片，右手拿印有“—COOH”的紙片，教師把印有“C”的紙片貼在他的前胸上，他的軀干當(dāng)作中心“C”原子，兩條腿當(dāng)作“H”原子，頭部當(dāng)作“R”基。教師引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)想象，學(xué)生結(jié)合左右手不能脫離身體軀干而單獨(dú)存在這一特點(diǎn)形象地推出氨基酸的“—NH2”和“—COOH”必須連在同一個(gè)“C”原子上;再?gòu)淖R(shí)別每個(gè)人具有不一樣的特征主要是每個(gè)人的頭部不同這一特點(diǎn)來(lái)推出不同的氨基酸是由“R”基不同而決定的。由于氨基酸分子是立體的，氨基、羧基、“R”基和“H”原子的位置不是固定不變的，若僅通過(guò)教師的講述還是比較抽象的，學(xué)生難以想象出來(lái)。對(duì)此，教師同樣可以采用形象比喻法進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生，如一個(gè)人翻跟斗倒立，頭在下、腳在上，他依然是個(gè)人;他轉(zhuǎn)個(gè)身，左手放到右邊，右手放到左邊，或者他舉手高過(guò)頭，他也還是個(gè)人，以此判斷其屬于氨基酸。

通過(guò)形象比喻法，教師借用具體實(shí)在的人體模型將枯燥抽象的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式以生活化、具體化的形式展示給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)有更深刻的理解。將形象比喻法引入高中生物教學(xué)中，對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性及提高生物教學(xué)效率能起到較大的推動(dòng)作用。

（2）模擬演示——氨基酸的脫水縮合過(guò)程

“氨基酸脫水縮合過(guò)程”及“肽鍵”“肽鏈”等概念較為抽象，教師可先通過(guò)多媒體播放氨基酸脫水縮合并形成肽鍵的過(guò)程，讓學(xué)生對(duì)其有初步印象，再請(qǐng)學(xué)生到講臺(tái)上做模擬演示。在做模擬演示前，教師先讓學(xué)生明白接下來(lái)要模擬演示的內(nèi)容的具體含義：一個(gè)人代表一個(gè)氨基酸，每對(duì)牽在一起的手代表一個(gè)肽鍵，每一排代表一條肽鏈，然后請(qǐng)兩位學(xué)生到講臺(tái)上手拉手模擬演示兩個(gè)氨基酸脫水縮合的過(guò)程。做模擬演示，學(xué)生的積極性很高，很順利就能演示出這一過(guò)程。此時(shí)，教師及時(shí)表?yè)P(yáng)學(xué)生的積極參與并進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)：手拉手的瞬間代表一個(gè)氨基酸的氨基與另一個(gè)氨基酸的羧基結(jié)合，此過(guò)程羧基脫去“—OH”，氨基脫去“—H”，脫掉一個(gè)水分子，形成一個(gè)肽鍵，剩余部分通過(guò)肽鍵結(jié)合形成二肽。學(xué)生通過(guò)模擬演示，感性認(rèn)識(shí)了氨基酸脫水縮合的過(guò)程。教師請(qǐng)第三位學(xué)生上講臺(tái)和前兩位同學(xué)模擬演示形成三肽，學(xué)生更加加深了印象。教師請(qǐng)5位學(xué)生一起做手拉手模擬演示，先站成一排，再站成兩排、三排…… 教師通過(guò)提問(wèn)的方式讓學(xué)生一邊觀察一邊思考回答以下問(wèn)題。

8個(gè)氨基酸組成一條肽鏈，脫_________個(gè)水，形成_________個(gè)肽鍵;

8個(gè)氨基酸組成兩條肽鏈，脫_________個(gè)水，形成_________個(gè)肽鍵;

8個(gè)氨基酸組成三條肽鏈，脫_________個(gè)水，形成_________個(gè)肽鍵;

m個(gè)氨基酸組成n條肽鏈，脫_________個(gè)水，形成_________個(gè)肽鍵。

教師引導(dǎo)學(xué)生合作探究，對(duì)氨基酸脫水縮合過(guò)程中形成的肽鍵數(shù)、脫掉的水分子數(shù)、氨基酸數(shù)和肽鏈數(shù)，及它們之間的關(guān)系進(jìn)行歸納總結(jié)，即肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。教師以化難為易和化抽象為具體的方式，讓學(xué)生通過(guò)觀察對(duì)比、合作探究、歸納總結(jié)，不僅理解了多肽的形成，還進(jìn)一步對(duì)肽鍵數(shù)與脫去的水分子數(shù)之間的關(guān)系有了更深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)生在探究活動(dòng)的過(guò)程中興趣濃厚，積極參與，較好地掌握了氨基酸脫水縮合的知識(shí)。

（3）構(gòu)建數(shù)學(xué)模型——蛋白質(zhì)的多樣性

問(wèn)題拓展：蛋白質(zhì)種類繁多的原因是什么？若一個(gè)蛋白質(zhì)含有1條肽鏈，共由10個(gè)氨基酸構(gòu)成，這個(gè)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中有多少種組合方式？若一個(gè)蛋白質(zhì)含有M條肽鏈，共由N個(gè)氨基酸構(gòu)成，這個(gè)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中有多少種組合方式？

教學(xué)過(guò)程中，先由學(xué)生獨(dú)立思考，再師生共同分析、歸納、總結(jié)。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，由于蛋白質(zhì)的多樣性，才使得生物界如此豐富多彩。因?yàn)榻M成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同、數(shù)目成千上萬(wàn)、排列的順序變化多樣、空間結(jié)構(gòu)差別很大而造成了蛋白質(zhì)的多樣性。為了讓學(xué)生能直觀形象地理解蛋白質(zhì)的多樣性，教師讓學(xué)生用“我”“愛(ài)”“中”“華”這四個(gè)字組成字、詞或句（說(shuō)明：不同的字代表不同種氨基酸，每個(gè)字能重復(fù)使用，詞或句的字?jǐn)?shù)不限），并以“開(kāi)火車”的形式起立舉例。

含一個(gè)字的：“我”“愛(ài)”“中”“華”（41種）。

含兩個(gè)字的：“我我”“我愛(ài)”“我中”“我華”“愛(ài)我”“愛(ài)愛(ài)”“愛(ài)中”“愛(ài)華”“中我”“中愛(ài)”“中中”“中華”“華我”“華愛(ài)”“華中”“華華”（42種）。

含三個(gè)字的：“我愛(ài)中”“我中華”“華中我”“愛(ài)我華”……（43種）。

以此類推，師生一起歸納構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：由4種氨基酸構(gòu)成的含M個(gè)氨基酸數(shù)目的蛋白質(zhì)種類=4M種，由N種氨基酸構(gòu)成的含M個(gè)氨基酸數(shù)目的蛋白質(zhì)種類=NM種。

雖然組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，但理論上組成蛋白質(zhì)的種類是難以計(jì)數(shù)的。通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)多樣性的理解。

（4）諧音記憶——蛋白質(zhì)的功能

利用多媒體課件展示蛋白質(zhì)在生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)中所起的作用及各種功能的實(shí)例，讓學(xué)生總結(jié)出蛋白質(zhì)的功能：①結(jié)構(gòu)蛋白;②催化作用;③運(yùn)輸作用;④免疫作用;⑤調(diào)節(jié)作用。教師讓學(xué)生通過(guò)諧音記憶法巧記蛋白質(zhì)的功能：“姐”—“催”—“運(yùn)”—“面”—“條”，這樣學(xué)生很容易就記住了，而且印象深刻。同時(shí)，通過(guò)聯(lián)系蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)功能的多樣性，引導(dǎo)學(xué)生形成“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生命觀。

五、 教學(xué)反思

新課標(biāo)提倡學(xué)生要學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)合作探究，這就要求教師為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的氛圍和合作探究的機(jī)會(huì)。筆者在生物教學(xué)中一直很重視這個(gè)教學(xué)理念。本節(jié)課的教學(xué)是圍繞著學(xué)生開(kāi)展的，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教師為主導(dǎo)，寓教于樂(lè)，讓學(xué)生在輕松的學(xué)習(xí)氛圍中理解與掌握重點(diǎn)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)突破。與傳統(tǒng)講授式教學(xué)相比，探究式教學(xué)的學(xué)習(xí)氛圍更濃，學(xué)生參與積極性更高。

（責(zé)任編輯 黃春香）