“联想与发散”在生物化学教学中的应用范文

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摘要：生物化学是农林院校多个专业的基础课程之一，因其内容繁杂、抽象，教学双方都感觉存在一定的困难。多媒体课件的使用课堂教学变得更加形象，而适度地引导学生采用“联想与发散”的思维方式，将相关知识点彼此联系、理论结合实验、理论应用于生活，则可以使课堂教学更为生动有趣。思维科学的合理应用与信息化教学手段的联合为进一步降低学生学习难度、激发学习兴趣、提高课堂教学有效性提供了很好的思路。

关键词：生物化学；联想与发散；教学

生物化学（下文简称生化）是研究生命物质化学组成与化学变化的科学。它发源于近代有机化学与生理学，又渗透到现代生命科学的各个领域，不但是生物专业的基础学科，与农林、医药、食品、发酵等诸多领域也有密切联系。生物化学作为农林院校多个专业的基础课，长期被学生看作“最难理解”的课程之一。究其原因，一方面是生化涉及知识面广，重点难点多而琐碎，学生普遍感觉记忆困难；再者，生化关注的主要是生物分子的微观状态及变化，内容抽象，理论性强，加之各种代谢途径错综复杂，给学生理解造成一定难度；其三，农林专业的学生多数认为学习生化“没什么用”，为了学分不得不学。因此，如何将授课内容化繁为简，变抽象为形象，提高学生的学习兴趣就成为生化教学中不可回避的问题[1,2]。在各种教改方案中，多媒体教学得到广泛使用，它在很大程度上弥补了传统板书教学的缺陷，丰富的图片、视频甚至互动软件使课堂变得更加形象而立体。我们在教学实践中尝试在多媒体教学的基础上加入思维科学的应用，亦取得了不错的效果。在思维科学中，“联想”与“发散”都被认为是富于创造性的心理机制，前者能在表象不同但具有某种相关性的思维对象之间建立联系，后者不依常规，视野广阔，对给出的对象从不同角度进行思考和分析，极易获得独特的见解。这些创造性的思维方式已经被尝试用于多种学科的学习中，结果不但令教学过程更加生动有趣，学生对知识也更容易理解并且记忆深刻，大大提升了课堂教学的效率[3,4]。

1联想是巩固知识的良方

列宁曾经从哲学的层面指出：“要真正地认识事物，就必须把握住、研究清楚它的一切方面、一切联系和中介。”这一点在生物化学的学习中体现得淋漓尽致。生命体是一个高度协调的整体，绝大多数生物分子在生物体内都具有相互转化的能力，其代谢途径也交错关联，或上下承接，或此消彼长，或有共同的历程。这样的特征决定了探究生物分子不能够只用片面的眼光，以盲人摸象的方式进行。对于初次接触生物化学的本科生，学一点算一点，背一点算一点，恰论恰是多数人会采用的方式。如何将零散的知识点串联？如何以点带面？教师在课堂上的引导尤为重要。在讲授核酸化学时，我们除了在课件中采用大量图片和三维模型辅助教学，还在讲述过程中不断启发学生与蛋白质分子进行联想对比：二者的基本结构单元、形成长链的化学键、一级结构的本质、螺旋结构的区别、都有紫外吸光能力但是原因不同等等。虽然表面看起来二者没有直接的关联，但是经过这样的提示比较，学生可以达到“温故而知新”的效果。相比之下，代谢之间的相关性表现得更加明显。糖代谢这一章的核心内容是以葡萄糖为代表的单糖分子的分解与合成途径，我们在讲授的最初就将糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、乙醛酸循环、糖异生等主要代谢途径按相关性组织到一张图片上展现给学生，形成一个整体的印象。在后续的讲解中，我们用“填图”的模式，每讲完一条途径，就再次展现最初的那张图片，将其“填充”到相应的位置。以糖代谢的图谱为基础，接下来的脂代谢以α-磷酸甘油和乙酰辅酶A为切入点可以继续延伸，甚至于含氮小分子代谢也可以逐步填充进去。这样的过程并不只是给学生看一张图片，而是要求他们花费半个甚至一个学期在一张大纸上完成这份填图作业。当填图完毕，留在学生记忆中的不再是一条条凌乱的线索，而是脉络清晰的代谢交通图，交通图的节点，即使各种生物分子，看到它们，顺便想想其结构特征也变得比较容易。有这样一种说法，记住200个单字并按顺序背出来很难，但如果这200个字恰好是一篇有逻辑性的文章，大部分的学生都很容易做到。正是充分而合理的联想思维方式，将繁杂的知识点用逻辑的纽带汇集在一起，从而降低了学生记忆的难度。回顾自身在学生时期学习生化和教师时期教授生化的不同感受，亦不难发现从全局的视角把握这门学科的优势。

2理论联系实验构建理解的桥梁

实验课是生化教学的重要环节，是学生将理论知识应用于实践的过程，站在理论教学的角度来看，实验课因其直观性、可操作性，又可以作为抽象知识的形象展现[5]。我们生化理论课的授课教师通常都被要求同时讲授实验课，除了掌握学生的学习情况和实践能力，还有一个非常重要但往往被忽视的目的，就是尽可能在理论教学过程中融入对实验的联想。“影响酶促反应的因素”是酶化学部分的重要知识点，有两个基础实验都涉及到这个知识点，实验中学生亲眼观察到了浓度、温度、PH值等因素造成的不同实验现象，并通过实验报告的形式完成了记录与结果分析。实验课的作用就到此为止了吗？我们将实验课上各种正常的、特殊的结果以照片或视频的形式保存下来，又制作到理论教学的课件中，温度影响酶促反应的泊松分布曲线旁边搭配有图片展现唾液淀粉酶在0℃、37℃、100℃水解淀粉并与碘液反应呈现出不同颜色。这样直观的展示很容易唤起学生的联想，亲手做出来的结果自然很好理解又记忆深刻。又如在理论课讲解“核酸的理化性质”时，学到DNA的溶解性，可以让学生思考如果想提取DNA，用什么方法可以把它沉淀出来？学到紫外吸光性质，又可以让学生思考怎样鉴定提取出来的物质是否DNA？当学到两性性质，还可以让学生考虑提取的DNA需要电泳检测的时候应该怎么操作呢？经过这样的思考过程，学生心中对“提取DNA”这个基本实验就有了大体轮廓，在具体进行实验操作时对每个操作步骤的理解更透彻，对理论课上学到的知识也会有“果然如此”的体会。可见，实验课与理论教学相辅相成，学生通过实验印证所学的知识，反过来实验又加强了对理论知识的理解和记忆。在基础知识牢固的前提下，当实验中出现了一些非常规的现象，我们还可以提示学生想得更多一些，更远一些，更深一些。这时，被动的学习就会逐渐向主动的求知方向转变，创造性的种子亦会悄然萌芽。

3发散思维为理论知识插上应用的翅膀

生化知识繁杂而枯燥，教师费尽心思用各种辅助手段讲得再细致、再具体，如果学生觉得“学而无用”“与我无关”，仍然达不到好的教学效果，即便学生考试过关，对其后续的专业课程也没有丝毫帮助和启发，更不用说培养素质型人才[6]。鉴于此，我们在课堂上力求打破这道认知壁垒，讲授理论知识的过程中大量融入现实生活中的相关事件，引导学生在发散思维的帮助下体会到生化教学内容的有用、有趣之处。在学习蛋白质时，我们提示学生寻找身体中的蛋白成分，并以这些蛋白分子为例，讲解其的结构、性质特征。比如头发中的α-角蛋白含有大量α-螺旋结构并且富含半胱氨酸，这样的构成给头发带来怎样的特性呢？于是我与学生分享了一次烫头发的经历。当我告诉学生顺便研究了药水成分，他们普遍觉得很好笑又好奇；当我描述第一种药水含有氨水成分，其实就是将二硫键还原成巯基的还原剂，有些同学开始点头说难怪臭臭的；当我解释失去交联的α-螺旋因其结构卷曲会具有较大的延展性，所以理发师能够通过拉伸程度判断二硫键的断裂情况，很多同学露出恍然大悟的神情。就在烫卷发与拉直发，天然卷与做发型这些话题的讨论中，配合课件上的图片展示，学生不知不觉掌握了蛋白质几种重要二级结构的特征、一级结构决定高级构象这些知识点。除了课堂的讲授，我们还鼓励学生多想，敢想，譬如在作业题里让学生描述某个角色“充满生化知识的一天”。一开始大家感觉无从下笔，经过热烈的讨论，出现了吃营养餐上实验课要消毒上体育课跑了1000米的学生、烫了头发还想减肥的姑娘、擅长诊断各种代谢疾病和维生素缺乏症的内科医生、使用有机磷杀虫剂还对饲料肥料颇有研究的农民……这些鲜活的形象让学生充分感受到生化知识原来可以这么有用又有趣。兴趣就此产生，而兴趣通常被认为是主动学习的最大动力。经常进行类似的学习游戏，发散思维的大门一旦被开启，灵感就会源源不断地涌出来，走得更远的部分学生可能就会去思考“学以致用”的问题。当理论知识插上应用的翅膀，就变得更容易被接受和普及。

4结语

任何教学手段都是为提高课堂学习有效性服务的，教师在引导学生采用联想与发散思维的时候要注意“度”的把握，以知识点为核心适当展开，教师自身也需要不断提高专业水平，拓展知识面，才能更好地担任引导者的角色。同时，教学方法的使用并没有排他性，往往需要根据学生的实际情况将多种方法有机结合才能获得更好的效果。教学方法改革的道路是漫长的，我们都在探索中前行，在相互学习中与时俱进，为培养有思想、有创造性的人才而努力。

参考文献

[1]张妍.生物化学课程教学方法改革对策研究[J].河北农业大学学报:农林教育版,2008,10(3):291-293

[2]阮宇.《生物化学》教学方法探讨[J].安徽农学通报,2014,20(12):148-150.

[3]母洪娜,孙陶泽.联想教学法在《园林史》教学中的应用[J].长江大学学报:自然科学版,2011,8(8):267-269.

[4]李明娟.启发式教学提高药物化学课堂教学实效性的实践[J].中国医药导报,2010,7(11):105-106.

[5]王青松,胡晓倩.生物化学实验教学改革探索与实践[J].高校生物学教学研究:电子版,2013,3(4):50-53.

[6]朱甫祥.基于高素质应用型人才培养的生物化学教学[J].高校生物学教学研究:电子版,2012,2(1):24-28.

作者：贾璐；李靖 单位：西南林业大学生命科学学院