王芹
孔子有云:教學(xué)相長。年復(fù)一年的教學(xué),很多時(shí)候感覺自己發(fā)展停滯不前或處于發(fā)展瓶頸期,很難有所突破。學(xué)生的幾個(gè)“刁鉆”問題給了我啟發(fā),下面選取幾個(gè)案例與大家分享。
案例一:1molATP末端“~”水解斷裂釋放30.54kJ的能量,究竟有多大?
原本習(xí)以為常的一個(gè)數(shù)值竟然引起了學(xué)生不夠形象的質(zhì)疑,30.54kJ究竟有多大呢? 1J=1N×1m,那么30.54kJ能量相當(dāng)于用1N的力(相當(dāng)于100g物體的重力)使物體沿力的方向上移動30.54×1000m。課堂教學(xué)中,如果能以這種形象化的方式說明,將有助于學(xué)生感受“~”不同于一般的化學(xué)鍵能儲存的能量,切身感受到學(xué)好科學(xué)知識的價(jià)值,有助于提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力。
案例二:CO2釋放的最低點(diǎn)可能不是葡萄糖消耗的最低點(diǎn)!
在介紹氧氣濃度對細(xì)胞呼吸作用的影響時(shí),以綠色植物的非綠色部位為例,繪制了氧氣濃度對呼吸作用的影響曲線,如圖1所示。并選擇了一道經(jīng)典例題:保存果蔬最適宜的氧氣濃度及原因?有相當(dāng)一部分學(xué)生認(rèn)為是P點(diǎn),但教者憑借以往的經(jīng)驗(yàn),對學(xué)生答案予以糾正給出了答案“R”點(diǎn),因?yàn)镽點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物最少(無氧呼吸受到抑制、有氧呼吸強(qiáng)度較低)。隨后有學(xué)生表示質(zhì)疑:CO2釋放的最低點(diǎn)可能不是葡萄糖消耗的最低點(diǎn),因?yàn)闊o氧呼吸和有氧呼吸釋放等量的CO2時(shí),無氧呼吸分解的葡萄糖數(shù)量是有氧呼吸分解的葡萄糖數(shù)量的3倍。學(xué)生的想法不無道理,如果是R點(diǎn)如何驗(yàn)證呢?如果不是R點(diǎn)那又是哪點(diǎn)呢?
圖1
課后筆者采取定量分析的方法進(jìn)行研究,據(jù)呼吸反應(yīng)式可計(jì)算出圖中R、P點(diǎn)葡萄糖消耗量的比例關(guān)系是(3RS+ST )/PV =UT/PV。在R點(diǎn)不顯著,低于P點(diǎn),而無氧呼吸的影響不能忽略的情況下,P點(diǎn)對應(yīng)的O2濃度,更適合于保存蔬菜。因?yàn)榇藯l件下有機(jī)物消耗量最小,而且無氧呼吸完全被抑制,能量利用效率高,不會產(chǎn)生酒精之類的、對細(xì)胞有害的無氧呼吸產(chǎn)物。如果R點(diǎn)的位置偏低,且非常接近于S點(diǎn),即無氧呼吸很弱,可忽略時(shí),R點(diǎn)對應(yīng)的O2濃度才是保存某種蔬菜的最適宜的O2濃度。
案例三:物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞示意圖(圖2)c這種跨膜運(yùn)輸方式是否有蛋白質(zhì)參與?若有,與d有何區(qū)別?
該問題實(shí)際上是有關(guān)載體蛋白與通道蛋白的問題。載體蛋白介導(dǎo)
主動運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散,在運(yùn)輸過程中,與特定溶質(zhì)分子結(jié)合,通過一系
列構(gòu)象的改變介導(dǎo)溶質(zhì)分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),如鈉鉀泵參與的主動運(yùn)輸,神經(jīng)
細(xì)胞要通過Na+— K+泵,約要消耗細(xì)胞2/3的總ATP來維持細(xì)胞內(nèi)
低Na+高K+的離子環(huán)境,從而為神經(jīng)沖動的傳遞提供基礎(chǔ)。
圖2
通道蛋白介導(dǎo)被動運(yùn)輸,不需要與溶質(zhì)分子結(jié)合,橫跨膜形成親水通道,允許適宜大小的分子和帶電荷的離子通過。絕大多數(shù)通道蛋白都與離子轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),又稱離子通道,如K+通道、Na+通道。如果學(xué)生了解了兩類跨膜蛋白的區(qū)別,這將為后續(xù)理解靜息電位的產(chǎn)生、動作電位的形成及恢復(fù)提供一定的理論基礎(chǔ)。
倘若我們能以包容的心態(tài)接受學(xué)生的質(zhì)疑,研究問題本身,挖掘其背后的潛在信息,批判地反思教學(xué)過程,定能體驗(yàn)到教學(xué)科研的樂趣,定能開發(fā)出有價(jià)值的教學(xué)資源。我們的教學(xué)過程將真正成為一個(gè)雙向的信息情感交流、師生積極互動共同發(fā)展的過程。這是對學(xué)生個(gè)體價(jià)值的尊重,也是促進(jìn)教師專業(yè)成長最本真的途徑。
(責(zé)任編輯易志毅)