邵　蕾

蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能的教學(xué)是新課標(biāo)必修模塊一中的重中之重，是幫助學(xué)生初步了解結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一思想的最佳切入點(diǎn)。在教學(xué)中，教師可利用各種模型，讓學(xué)生充分地理解蛋白質(zhì)組成單位——氨基酸的分子結(jié)構(gòu)，從而擴(kuò)展到整個(gè)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)乃至蛋白質(zhì)的功能。

構(gòu)建模型是一種通過研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法，是邏輯方法的一種特有形式。模型可以分為實(shí)物模型和抽象模型兩大類，抽象模型又分為概念模型、模擬模型和數(shù)字模型。教師利用各種模型，給學(xué)生提供直觀的觀念和印象，提供吸引學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的感性材料，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生自己主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)。

1巧借化學(xué)模型，重構(gòu)課程教學(xué)

學(xué)生學(xué)起來比較困難的內(nèi)容首先是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸的分子結(jié)構(gòu)。綜合比較現(xiàn)行的高一生物和化學(xué)教材，學(xué)生的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)幾乎為零，根本無法從三維空間的角度去理解氨基酸中心碳原子周圍的共價(jià)鍵，對(duì)四個(gè)共價(jià)鍵之間的角度和位置的轉(zhuǎn)換更加無從談起，跨學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)對(duì)于生物教師來講，已是亟需解決的一大難題。

霍華德·加德納就曾指出：“智力是一種生理及心理潛力，在影響認(rèn)得經(jīng)歷、文化和動(dòng)機(jī)因素等的作用下，這種潛力能夠被擴(kuò)大或者減少……相比之下，一個(gè)領(lǐng)域(學(xué)科、課程領(lǐng)域)是一種文化內(nèi)在的有組織的系列活動(dòng)……”。我進(jìn)行了一些大膽的嘗試，使用了有機(jī)化學(xué)里的課剛開始時(shí)，酒精的分子結(jié)構(gòu)模型。初見教師從講臺(tái)桌肚里取出一個(gè)形似小狗的模型，學(xué)生一個(gè)個(gè)興奮起來，似乎看到了每個(gè)人渴求知識(shí)的眼神。學(xué)生熟悉元素周期表，很容易找到碳原子的所在。

接著教師從中心碳原子出發(fā)，從碳元素的原子序數(shù)、最外層電子數(shù)、能夠成鍵的價(jià)電子數(shù)介入，講述碳原子要達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要和周圍的其他原子共用4個(gè)電子對(duì)，于是使學(xué)生初步了共價(jià)鍵概念。

教師再以模型中的4個(gè)共價(jià)鍵人手，介紹共價(jià)鍵之間的角度，由于特殊的角度導(dǎo)致了4個(gè)共價(jià)鍵在立體空間里其實(shí)是可以互換的，即數(shù)學(xué)概念里的中心對(duì)稱。所以在板書教學(xué)中，教師演示中心碳原子周圍的四個(gè)原子或者基團(tuán)位置是可以任意互換的，強(qiáng)調(diào)只不過是為了二維平面書寫的習(xí)慣，把4個(gè)共價(jià)鍵畫成了90°，把氨基、羧基、氫原子和R基團(tuán)的位置都固定下來。

2制作動(dòng)畫模型，再現(xiàn)反應(yīng)過程

學(xué)習(xí)氨基酸的結(jié)構(gòu)比較耗時(shí)，但是對(duì)于學(xué)生理解氨基酸的空間結(jié)構(gòu)有很好的效果，在接下來介紹兩個(gè)氨基酸分子是怎樣通過脫水縮合反應(yīng)形成二肽的過程中，學(xué)生接收的速度就快了許多。至于怎樣形成三肽和多肽，中間穿插了“脫水縮合”、“二肽”、“三肽”、“多肽”等概念，學(xué)生能慢慢進(jìn)入了蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多彩空間，漸漸意識(shí)到這些小小的基本單位可能會(huì)對(duì)復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)形成巨大的影響。

當(dāng)然也有部分學(xué)生聽完課后，存在的疑問為什么氨基要和羧基反應(yīng)，為什么不是羧基和單獨(dú)的反應(yīng)，對(duì)氨基羧基脫水縮合的反應(yīng)過程仍不太清楚。這是學(xué)生對(duì)氨基和羧基的化學(xué)性質(zhì)不明白的原因所在。教師在利用直觀教具的基礎(chǔ)上制作了動(dòng)畫模型，讓兩個(gè)氨基酸分子完成脫水縮合反應(yīng)，這樣能比較直觀地再現(xiàn)反應(yīng)過程，這樣就解決了第二個(gè)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

無論什么課程領(lǐng)域，如果可以通過教師將智力整合到教學(xué)和學(xué)習(xí)過程之中，就能為學(xué)生提供更全面的教育經(jīng)驗(yàn)，使他們?cè)谡莆照n程知識(shí)的同時(shí)發(fā)展自己的智力和各方面的能力。

3利用學(xué)生的角色扮演，構(gòu)建模擬模型，化解抽象難點(diǎn)

教師用學(xué)生主觀參與的方法——把每個(gè)學(xué)生都看做是一個(gè)氨基酸，軀干部就是中心碳原子，而兩個(gè)手臂和兩條腿就可以看做是4個(gè)共價(jià)鍵，分別連著不同的基團(tuán)或原子，兩條手臂分別代表羧基和氨基。在介紹完氨基酸脫水縮合反應(yīng)的原理和過程之后，教師讓學(xué)生自己思考用身體演示蛋白質(zhì)的構(gòu)成和多種不同的組合方式。

由于氨基酸具有多樣性，通過比較，學(xué)生形成多元化的思考技巧，通過親身體驗(yàn)，可以思考并掌握為什么氨基酸具有多樣性、為什么是氨基和羧基脫水縮合、什么是縮水脫合后的肽鍵、氨基酸如何構(gòu)成蛋白質(zhì)、為什么蛋白質(zhì)有多樣性……學(xué)生簡(jiǎn)單直觀地理解了，抽象的教學(xué)難點(diǎn)也化解了。這一原本抽象難懂的內(nèi)容能很容易的被學(xué)生掌握，學(xué)生也樂于接受這樣主動(dòng)、和諧的課堂教學(xué)，教學(xué)效果也很好。

學(xué)生一旦把外來的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，對(duì)生物課程發(fā)生濃厚的興趣，就會(huì)愉快積極地學(xué)習(xí)、觀察，形成良好的學(xué)習(xí)和觀察習(xí)慣。因此，如果教師能在教學(xué)中注重通過各種模型引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，使得學(xué)生自己構(gòu)建知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和觀察興趣，那么破解教學(xué)難點(diǎn)就不是難事了。