朱偉華，趙桂云，王 珊，劉寶巖，朱 梅

(1.北華大學(xué)理學(xué)院，吉林省 吉林市 132013；2.吉林衛(wèi)生學(xué)校，吉林省 吉林市 132106)

生物化學(xué)是高等師范院校生物科學(xué)專業(yè)最重要的核心課程之一，是研究生物體的化學(xué)組成和生命過程中生物化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)，是當(dāng)今發(fā)展最為迅速的前沿學(xué)科。學(xué)生學(xué)好生物化學(xué)可為后續(xù)學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)、生理學(xué)、遺傳學(xué)等其他課程奠定基礎(chǔ)，而且生物化學(xué)內(nèi)容和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生及人們的生活密切相關(guān)。因此，生物化學(xué)的理論和實驗技術(shù)在與生命相關(guān)的所有學(xué)科中起到非常重要的作用。但由于課程內(nèi)容抽象、知識點聯(lián)系緊密、系統(tǒng)性強，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)理解難、記憶難、運用難等問題。在傳統(tǒng)生物化學(xué)課堂教學(xué)中，教學(xué)模式以講授為主，教師控制教學(xué)的每個環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容多而課時又少，學(xué)生難以跟上教學(xué)進度，導(dǎo)致教師教與學(xué)生學(xué)兩方面的積極性都不高。

雨課堂利用微信和PPT插件進行教學(xué)活動，使智能手機成為教學(xué)的工具。學(xué)生在課堂上通過彈幕參與課堂討論，實時回答問題，教師可以隨時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，師生互動和溝通反饋及時，課堂教學(xué)效果得到有效提升[1]。思維導(dǎo)圖具有開放性、層次性、發(fā)散性等特點[2]，將同一主題衍生的不同知識點鏈接起來，用層次分明、條理清晰的圖形代替繁瑣的文字信息，系統(tǒng)且有重點地展示課堂教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容深入淺出。因此，思維導(dǎo)圖特別適合解決學(xué)生在學(xué)習(xí)生物化學(xué)時遇到的知識理解難、記不清等問題[3]。學(xué)生通過思維導(dǎo)圖可以一目了然地了解知識點的脈絡(luò)，自我建構(gòu)新知識，極大提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

1 雨課堂輔助下思維導(dǎo)圖在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

雨課堂和智能手機具有靈活、便捷、交互性好的特點，有利于課堂上教師與學(xué)生之間的交流。筆者近年來在生物化學(xué)教學(xué)中嘗試將雨課堂和智能手機作為學(xué)習(xí)載體并輔助思維導(dǎo)圖，教學(xué)內(nèi)容重點突出，層次分明，知識點相互關(guān)聯(lián)緊密，教學(xué)效果好。現(xiàn)以“糖的有氧氧化”一節(jié)課為例作一介紹。

糖的有氧氧化是生物化學(xué)中物質(zhì)代謝的重要內(nèi)容之一，與體內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪代謝密切相關(guān)。有氧氧化途徑的反應(yīng)有22步之多(第一階段：葡萄糖分解為丙酮酸，有12步反應(yīng)；第二階段：丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA，有1步反應(yīng)；第三階段：乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)，徹底氧化分解，即乙酰CoA與草酰乙酸縮合成六碳的檸檬酸，經(jīng)過一系列代謝反應(yīng)，乙?；粡氐籽趸蒗Ｒ宜岬靡栽偕?，有9步反應(yīng))。筆者在以往教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍認(rèn)為糖的有氧氧化過程復(fù)雜，涉及的ATP生成計算、脫氫輔酶的去向、脫羧反應(yīng)、關(guān)鍵酶和輔助因子等知識點繁多，難以記憶且理解難運用難，而教師對所教課程的知識理解深度和廣度高于學(xué)生。因此，很容易出現(xiàn)教師自認(rèn)為講得明白而學(xué)生疑惑不解的情況。為了解決這些問題，筆者在教學(xué)各環(huán)節(jié)中運用雨課堂和思維導(dǎo)圖作了以下嘗試和探索。

1.1 導(dǎo)入環(huán)節(jié)導(dǎo)圖，吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

導(dǎo)入是一堂課的起始環(huán)節(jié)。學(xué)生在上課開始時思想、精力的集中程度，對教學(xué)預(yù)設(shè)效果的實現(xiàn)有很大作用[4]。好的課堂導(dǎo)入能夠在短時間內(nèi)吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

依據(jù)“糖的有氧氧化”一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，制作了導(dǎo)入環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖(圖1)，在課前10分鐘推送到學(xué)生手機微信學(xué)習(xí)群，作為新課導(dǎo)入方式，抓住學(xué)生的興奮點，并提醒學(xué)生要開始上課了。從圖1中可見，導(dǎo)入環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖展示了本節(jié)課的知識架構(gòu)，學(xué)生可以明確有氧氧化的反應(yīng)過程、生成產(chǎn)物、特點及生物學(xué)意義等是本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)，整體感知本節(jié)課內(nèi)容。圖中將主要知識點以問題形式呈現(xiàn)，讓學(xué)生帶著強烈的求知欲進入新課學(xué)習(xí)中。學(xué)生與教師產(chǎn)生共鳴，為學(xué)生自我建構(gòu)知識、順利完成本節(jié)課教學(xué)任務(wù)做好鋪墊。

圖1 導(dǎo)入環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖

1.2 講授環(huán)節(jié)導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，加深理解記憶

講授環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)之本，是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的最重要環(huán)節(jié)。本節(jié)課在導(dǎo)入環(huán)節(jié)導(dǎo)圖的基礎(chǔ)上，開始新課講授。通過回顧上節(jié)課無氧條件下糖酵解內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生共同給出糖有氧氧化的概念，即葡萄糖在有氧條件下徹底氧化分解為二氧化碳和水，同時釋放大量能量，供ADP合成ATP。這是糖氧化的主要方式，生成的ATP給細(xì)胞提供能量。絕大多數(shù)細(xì)胞都通過糖的有氧氧化來獲得能量。

生命過程是最高級的化學(xué)反應(yīng)，那么糖的有氧氧化經(jīng)歷怎樣的化學(xué)反應(yīng)過程生成二氧化碳、水和ATP呢?教師以導(dǎo)入環(huán)節(jié)提出的問題為切入點，運用啟發(fā)式教學(xué)，開啟雨課堂彈幕功能，為學(xué)生回答問題提供暢所欲言的平臺。師生共同構(gòu)建講授環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖，促進教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

第一階段：葡萄糖→丙酮酸的生成。就化學(xué)反應(yīng)來說，該過程與糖酵解途徑相同，但是無氧和有氧條件下葡萄糖→丙酮酸中生成的NADH、丙酮酸的去路及ATP生成量都有所不同。教學(xué)中教師首先讓學(xué)生回答無氧條件下葡萄糖至丙酮酸的生成中NADH、丙酮酸的去路以及ATP的生成；然后引導(dǎo)學(xué)生分析有氧條件下的情況如何，要求學(xué)生發(fā)送彈幕回答，同時教師板書繪制思維導(dǎo)圖(圖2)。

第二階段：丙酮酸進入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA,ppt展示丙酮酸脫氫酶系的催化機理，計算ATP的生成量。

圖2 講授環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖一

第三階段：乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化分解。三羧酸循環(huán)反應(yīng)過程是教學(xué)的重點和難點，教師在授課中首先運用PPT講授三羧酸循環(huán)的全過程(圖3)[5]。

圖3 三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程

提示學(xué)生注意三羧酸循環(huán)反應(yīng)中的脫羧、脫氫及ATP生成等特點，鼓勵學(xué)生歸納總結(jié)并發(fā)送彈幕搶答。教師對學(xué)生回答情況進行反饋，板書形成講授環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖二(圖4)。學(xué)生可清晰地了解三羧酸循環(huán)的特點，并通過5個數(shù)字(1，2，3，4，5)，化繁為簡幫助記憶。

在上述內(nèi)容講授的基礎(chǔ)上，學(xué)生對三羧酸循環(huán)及糖有氧氧化的生物學(xué)意義的學(xué)習(xí)、記憶和理解更加深入。

雨課堂的彈幕功能，讓學(xué)生全員參與問題回答，有效促進了師生交流，激發(fā)了學(xué)生主動參與知識獲取的積極性，改變了傳統(tǒng)課堂教師和學(xué)生一問一答的互動方式。教師根據(jù)學(xué)生彈幕回答情況，可以及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整課堂講授進程。思維導(dǎo)圖的恰當(dāng)運用，幫助學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容進行有效梳理和記憶。

圖4 講授環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖二

1.3 結(jié)束環(huán)節(jié)導(dǎo)圖，鞏固強化新知，培植發(fā)散思維

在結(jié)束環(huán)節(jié)，教師將本節(jié)課全部內(nèi)容的思維導(dǎo)圖(圖5)通過PPT呈現(xiàn)在屏幕上，對本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容進一步凝煉，幫助學(xué)生鞏固新知，并利用雨課堂的課堂實時答題功能對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進行檢測。布置課后作業(yè)，要求學(xué)生課后通過思維導(dǎo)圖軟件或紙筆繪圖，在老師的結(jié)束環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖基礎(chǔ)上圍繞糖有氧氧化內(nèi)容，對知識點進一步補充拓展，制作屬于自己的思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，學(xué)生自己進一步完成有氧氧化的思維導(dǎo)圖，有助于深入學(xué)習(xí)和思考，培植發(fā)散思維。

圖5 結(jié)束環(huán)節(jié)思維導(dǎo)圖

2 結(jié)語

建構(gòu)主義教學(xué)觀和學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，教學(xué)不是知識的傳遞，而是知識的處理與轉(zhuǎn)換[6]。教師要促進學(xué)生知識建構(gòu)活動，而學(xué)習(xí)不是知識由教師向?qū)W生的傳遞過程，而是學(xué)生主動建構(gòu)知識的過程。學(xué)習(xí)活動是一個創(chuàng)造性的理解過程。聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識存在于連接中，強調(diào)知識的連接性、流動性和情境性；教師是課程的促進者，不是課堂的控制者[7]。教師在教學(xué)過程中要策劃安排學(xué)生在情境中必須完成的學(xué)習(xí)活動，促成學(xué)習(xí)者與教師以及與同學(xué)之間的交流，生成更深刻的學(xué)習(xí)內(nèi)容。建構(gòu)主義和聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論對教師在生物化學(xué)教學(xué)中具有啟發(fā)作用。教學(xué)過程中教師要以學(xué)生為中心，明確知識不是被動接受的，而是學(xué)生主動建構(gòu)的，教學(xué)應(yīng)該是一種盡可能為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)激勵和特殊交往空間的活動[8]。

課堂教學(xué)是本科教學(xué)活動最基礎(chǔ)的形式[9]。將雨課堂輔助下的思維導(dǎo)圖應(yīng)用到生物化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生普遍反映這種教學(xué)方式使教與學(xué)互動靈活，幫助教師和學(xué)生較好地解決了生物化學(xué)知識點多、反應(yīng)過程繁瑣復(fù)雜等教和學(xué)遇到的困難。思維導(dǎo)圖有助于學(xué)生對知識進行歸納總結(jié)和記憶，理清知識點之間的邏輯關(guān)系，主動建構(gòu)知識。

綜上所述，雨課堂和智能手機輔助下思維導(dǎo)圖在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，提高了學(xué)生課堂教學(xué)的參與度，調(diào)動了教與學(xué)兩方面的積極性，增加了教與學(xué)的互動交流，活躍了課堂氣氛，學(xué)生由“低頭族”變成“低頭學(xué)習(xí)族”，極大地助推了課堂有效教學(xué)的實現(xiàn)。