医学动态生物化学教学中的方法探索

钟娈娈

[摘           要]  生物化学较为抽象，在医学专业中是一门教师难教、学生难学的课程，动态生物化学即人体的新陈代谢错综复杂，分子结构多种多样，化学反应繁多，结合多种方法比如比喻教学法、多媒体教学法、游戏教学法、联系教学法、“线上+线下”混合式教学法、绘制思维导图、融合思政元素等激发学生的兴趣，引导学生自我思考，帮助学生自我构建知识，让知识更容易理解。

[关    键   词]  动态生物化学;比喻教学法;联系教学法;游戏教学法;多媒体教学法;“线上+线下”混合式教学法

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2022）16-0151-03

生物化学是一门重要且又抽象难懂的医学基础学科。本门课程主要包括四个方面内容：静态生物化学，研究人体的分子组成;动态生物化学，研究新陈代谢;功能生物化学，研究肝功能;遗传信息的表达。针对医学专业学生的动态生物化学即新陈代谢教学过程中的一些方法进行探究和总结。医学专业的学生将来的工作定位是临床、护理、预防保健等，理应知道人体正常的新陈代谢是如何进行的，新陈代谢应该保持动态平衡，如果新陈代谢发生异常轻则会影响正常的生理功能，严重的会引起疾病甚至导致死亡。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，两者相辅相成，能量代谢伴随着物质代谢。因此，新陈代谢错综复杂，内容前后联系比较紧密，然而授课时间并不是连续的，很可能出现“捡了芝麻，丢了西瓜”的情况[1]。作為本课程的教师，必须思考生物化学中的教学方法，引导学生产生浓厚的兴趣，并及时总结经验。笔者凭借多年的生物化学教学经验，发现比喻教学法、多媒体教学法、游戏教学法都是学生青睐的教学手段，能使书本上枯燥的文字、结构、反应以图片、视频呈现或者以自身比较熟悉的事物类比，甚至通过游戏自身模拟分子或者反应，既能使学生对知识点更加容易理解，又能加深学生的印象，活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，变被动为主动，成为真正的学习主导者。联系教学法、绘制思维导图能使学生对知识理解更透彻，对知识点进一步梳理和巩固。“线上+线下”混合式教学法、融合思政元素是在当前特殊时期和课程思政大背景下较好的手段。

一、比喻教学法

（一）糖代谢

糖是为机体提供能量的主要物质，食物中的糖类消化成单糖之后吸收入血，主要是葡萄糖，平时我们说的血糖指的就是血液中的葡萄糖。在教学中，可以将血糖比作手头流通的现金，一般都维持在某动态范围内平衡，氧化分解代谢途径就好比是“花钱”，会降低血糖，补充血糖的主要来源则是食物。当手头的现金过多时，我们通常会去存钱（即糖原的合成，使血糖降低），手头的现金过少时，则会从银行取钱（即糖原的分解，使血糖升高），如果银行里的存额不及时补充而又被取完了，则需要靠赚钱来使手头的现金或者银行存额增加（即糖异生，使血糖升高）。总之，“花钱”“存钱”“取钱”“赚钱”都是围绕调整手头现金的多少。氧化分解代谢途径好比是“花钱”，糖原的合成好比是“存钱”，糖原的分解好比是“取钱”，糖异生好比是“赚钱”，这些代谢反应都是以血糖为中心，调节血糖的浓度，使其在动态范围内维持平衡。

糖尿病的病理基础是由于胰岛素分泌不足，甚至缺乏（Ⅰ型糖尿病）或者胰岛素受体病变（Ⅱ型糖尿病）导致葡萄糖利用率降低，使葡萄糖无法穿过细胞膜进入细胞，从而在血液中堆积起来使血糖升高。我们可以将细胞比作“教室”，细胞膜是“墙”，细胞膜上的通道是“门”。胰岛素比作“钥匙”，细胞膜上的胰岛素受体比作“锁”，当钥匙（胰岛素）被破坏、缺失（Ⅰ型糖尿病，胰岛素细胞由于免疫系统紊乱导致胰岛素分泌不足或缺乏），不能与（细胞膜上的胰岛素受体）结合不能打开门（即细胞膜上的通道），或者锁坏掉了（Ⅱ型糖尿病，胰岛素正常，但是胰岛素受体病变），正常的钥匙也不能打开门，同学们不能通过门进入教室（葡萄糖不能穿过细胞膜上的通道进入细胞，因此细胞不能获得葡萄糖供能，葡萄糖堆积在血液中浓度升高）。

（二）酮体的生成和利用

酮体的生成和利用这一内容不仅仅是脂类代谢的内容，它作为肝脏往外输出能源的物质，它和糖类代谢的关系很密切，意义非常重要。酮体只能在肝脏以乙酰CoA作为原料生成，但是不在肝脏利用，而是进入血液运输到心、脑、肾、骨骼肌等组织器官利用，因为只有肝脏中有生成酮体的酶，肝脏中没有利用酮体的酶，心、脑、肾、骨骼肌等组织器官中有利用酮体的酶。

在教学中，可以将酮体的生成和利用比喻成学生熟悉的“网购”。乙酰CoA好比是需要购买的“产品”，它的功能是进入三羧酸循环提供能量。心、肾、脑、骨骼肌好比是“买家”，当长期饥饿或者糖尿病严重时，此时心、肾、脑、骨骼肌等缺少葡萄糖或者葡萄糖利用率低导致能量供应不上，尤其是大脑的能量主要由葡萄糖提供，那么乙酰CoA从哪里获得需要乙酰CoA？乙酰CoA在肝脏中“包装”成酮体，所以酮体好比是“包裹”，乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮就好比是不同形式的“包裹”。“包裹”是在“卖家”这里包装完成，而肝脏就是唯一的生成酮体的“卖家”。血液是人体最大的“快递公司”，负责运输，将“包裹”运输到“买家”手中。在“卖家”肝脏包装进去的是乙酰CoA，在“买家”心、肾、脑、骨骼肌等组织器官才能“拆包裹”，将酮体又分解为乙酰CoA，再为这些组织器官提供能量。这样的比喻能够很形象地解释酮体的生成和利用过程，也突出了特殊要掌握的知识点，并且将酮体生成和利用的意义巧妙结合进来。6116149F-1517-4DC5-8634-96DDF93AF295

二、多媒体教学法

多媒体技术近年来迅速兴起，并逐渐进入课堂，比起“黑板+粉笔”的传统教学，多媒体课件的精美图片、形象生动和不断变换的画面、内容丰富且声情并茂的声像资料等，有助于吸引学生的注意力，引起学生兴奋、愉悦的感受，激发他们的学习兴趣，调动他们的学习积极性，将课堂教学引入全新的境界，深受教师和学生的欢迎。同时多媒体教学不用耗费很多时间在板书上，扩大了教学信息量，有利于开阔学生的视野，提高课堂教学效率。使老师的表达方式多样化，不再是“黑板加口授，有理说不清”那么单一、呆板，能起到语言文字无法替代的作用，有种“只可看图，不可言传”的意境。比如分子结构、蛋白质的α-螺旋、β-折叠、DNA的双螺旋结构，通过图片能够形象、生动、直观地展现出来。又如糖尿病的病理基础及一系列病症之间的联系，通过视频可以短时间让学生看到一个动态的变化过程，清楚知道因果联系。

另外，在生化实验教学中将微课有机结合起来。微课短小精准，可以将实验目的、原理、操作步骤、实验结果及分析以视频的形式呈现出来。学生通过观看视频，掌握实验目的、原理;同时也通过视频，观看整个实验操作过程，更加直观形象地掌握实验操作步骤。此外，还可以通过视频，看到实验结果并对照实验结果进行分析，更容易掌握实验。学生可以充分利用课余时间随时随地学习，反复揣摩，这使生物实验教学不再拘于传统课堂，而是突破了时间和空间的限制。通过微课的形式展现生化实验能够让学生不仅知其然，更要知其所以然，帮助学生对实验及理论的理解和分析，达到实验与理论一体的目的[2]。

三、游戏教学法

游戏教学法，顾名思义就是以游戏的形式教学，使学生在轻松的氛围中、快乐的游戏中，不知不觉学到书本上的知识，即将教学和游戏巧妙结合起来。游戏教学法贯彻了“寓教于乐”的教育原则，“寓教于乐”是一种先进的、人性化的教育理念。游戏内容必须与教材紧密联系，在设计游戏时，要充分考虑教学目的和要求，注重教学效果，要以教学内容为中心，根据教学内容考虑游戏的内容和形式。在课堂中适当地设置游戏环节不仅能集中学生的注意力，活跃课堂气氛，还能帮助学生更好地理解所学内容，使枯燥的知识趣味性增强，提升教学效果。

比如在呼吸链的教学中，通过游戏教学法，让学生对该知识点更容易理解。呼吸链指的是递氢体和递电子体按一定顺序排列在线粒体内膜上，将代谢物脱下来的成对氢原子传递给氧生成水的过程。将讲台比作是线粒体，请若干个学生到讲台上来模仿两条呼吸链上的传递体，用两支笔代表代谢物脱下来的成对氢，笔帽代表电子。在传递过程中，两条呼吸链氢的传递不同，但是电子的传递是相同的。氢原子解离成氢离子和电子，将笔帽取下继续由递电子体传递给氧，使之成为负氧离子，再与两个氢离子结合生成水。这样学生可以很清晰地看到氢的传递和电子的传递，也能区别两条呼吸链的相同点和不同点。

四、联系教学法

生物化学是医学基础科目，它与解剖、生理、遗传、内科、健康评估等多门学科都有联系，与临床疾病的诊断、检验关系密切，它自己本身的新陈代谢也是相互联系、密不可分的[3]。所谓联系，是指一切事物、现象、过程之间及内部诸要素之间的相互影响、相互作用和相互制约。联系既是客观存在也是普遍存在。在教学过程中适时、适当将相关方面的知识进行合理联系，将使学生更容易理解和掌握生物化学理论知识，进而构建系统合理的知识结构体系。比如核酸、蛋白质的合成以及遗传信息的表达与遗传学紧密联系。在学习核酸的同时，结合比喻法将DNA比喻成“老板”，mRNA比喻成“秘书”，tRNA比喻成“搬运工”，rRNA比喻成“装配工”，核糖体是“装配车间”，氨基酸是“原料”，蛋白质是“产品”。在老板的指令下，mRNA传达命令，tRNA搬运氨基酸到rRNA，和蛋白质装配的核糖体合成蛋白质。将核酸在细胞中的定位及功能与中心法则（DNA转录成mRNA，再由mRNA翻译成蛋白质）、遗传信息的表达、蛋白质的合成相互联系起来。

比如生物氧化的概念，指的是糖、脂肪、蛋白质等在体内彻底氧化生成CO2和H2O，并且释放能量的过程。教材中生物氧化章节中介绍CO2和H2O的生成，能量又如何储存，生成ATP。在教学过程中，可以结合糖代谢中的一些化学反应举例，同时为糖代谢的讲解奠定基础，比如CO2的生成方式氧化脱羧以异柠檬酸和α-酮戊二酸为例。H2O的生成可以与水的代谢中水的动态平衡联系起来，其中有一个来源是代谢水，而代谢水从哪里来？以这种方式引出“呼吸链”这个知识点。另外，底物水平磷酸化可以以糖的无氧氧化中ATP的生成为例，氧化磷酸化可以以三羧酸循环中的四次脱氢反应为例，将氧化磷酸化与呼吸链、线粒体和有氧绑定在一起。既可以对比两种ATP生成方式的不同点，又能通过对比得出哪种方式是主要方式，哪条氧化呼吸链是主要方式。

另外，在讲解脂类代谢的同时，也可以与糖代谢联系起来，比如上述比喻法中提到的酮体的生成和利用，将其与糖尿病相互联系。蛋白质分解代谢应该联系静态生物化学部分蛋白质的知识，比如蛋白质消化成它的基本结构单位氨基酸之后，而在学习过氨基酸的氨基和羧基的基础上，再学习氨基酸的代谢。

五、“线上+线下”混合式教学法

在特殊時期，“线上”教学尤为重要，具备较高的线上教学能力是当前提高教学质量的保障。在“线下”教学的同时，也可将课件及相关的拓展视频、自创的实验微课等上传到职教云平台，供学生课前预习及课后巩固，拓展学生学习的深读和广度。可以借此平台进行签到考勤、完成平时的作业，既节省教师批改作业的时间和统计的工作量，又使学生平时成绩的量化度和准确度得以提高。

六、绘制思维导图

生物化学课程抽象难懂，动态生物化学网络性太强[4]，不是仅靠记忆就行，更多的要有自身的理解和思考，才能一通百通。“授人以鱼，不如授人以渔”，通过绘制思维导图结合比喻法将复杂的知识点串联起来，把各章节的内容融会贯通，让学生自己梳理知识体系，使学生理解整体与局部的关系、知识乃至事物之间的相互联系性，并且可以通过“认识—实践—认识”进行举一反三，可以应用于其他学科、生活以及未来的工作中。通过举行思维导图大赛激发学生兴趣，进一步引导学生将认识用于实践。

七、融合思政元素

课程思政在大学课程中已深入人心，为适应新时代发展的要求，生物化学课程在教学过程中融入思政教育，发挥课程立德树人的作用，进而又能促进学生对本课程知识的学习和掌握，使思政与生物化学教学做到同向同行，如思维导图大赛的开展，提升学生学习能力的同时，又使学生对生物化学知识得以进一步巩固。

八、结语

教无定法。在教学实践中，教师只有根据教学内容及学生实际水平，灵活运用多种教学方法，因材施教，采取相应的策略才能激发学生的学习兴趣与学习热情，培养其自主学习能力，从而更好地提高教学质量。

参考文献：

[1]晁相蓉.多管齐下提升生物化学教学效果的探索与实践[J].生命的化学，2021，41（6）.

[2]朱宝安，尹丽.微课在医学高专生物化学实验教学中的应用[J].中国医学教育技术，2015（10）：544-546.

[3]蔡晓霞.联系教学法在高职高专生理学教学中的运用和体会[J].生物技术世界，2014（6）.

[4]张晓薇，彭晓夏.生物化学代谢反应教学技巧探索[J].生命的化学，2021，41（11）.

◎编辑 鲁翠红6116149F-1517-4DC5-8634-96DDF93AF295