時間:2023-10-31 11:04:16
序論:在您撰寫案例教學的教學設計時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
作者簡介:毛毅靜,女,講師,華東師范大學教育高等研究院,郵編:200062.
《我的牙刷》是人民美術出版社義務教育課程標準實驗教科書《美術》五年級下冊第9課,屬于“設計·應用”學習領域。該課的內容設置和安排無疑體現了與學生生活經驗緊密結合的主旨,非常貼近日常生活,兼具實用性。
從李江華老師的教學案例來看,李老師對教學內容和教學節奏的掌控中規中矩,所寫作的文本體例規范、整齊,體現出的教學細節周到、完備,可謂時下獲獎案例的典范。對教師而言,能呈現一份思路清晰、目標定位明確、教學程序完整的教案,是值得肯定的。
但是,從專業的設計角度來看這堂課,筆者以為,花哨的教學設計超越了設計的本質,成為教學的阻力,妨礙了設計思維的層層推進。原研哉在《設計中的設計》一書中提到一個重要觀點:設計要進行創新,不一定是向下一個順序發展,而是在已有的東西中找到我們從前看不見的地方,也就是那些點數——找出隱藏在生活細節中的資源及訊息,然后做出修改、改良。這在很大程度上告訴我們,1、2、3、4直線推進的教學流程,并不能涵蓋全部的教學,或許1.1、1.2式的點的擴散,才能幫助學生加深理解,成為真正意義上的教學。
那么設計教育該如何開展呢?以下筆者將從設計的角度來探討教學設計,從另一個維度談一談當下設計教育中的一些誤區。
一、從功能主義設計角度看設計教學
《義務教育美術課程標準(2011年版)》(以下簡稱“新課標”)對“設計·應用”領域學習的要求,主要是以功能主義設計理念為基礎的。功能主義產生于19世紀的西方工業革命時期,建立在大機器生產的基礎上,是西方人文社會學各個領域的重要思潮,也是形成于20世紀20年代的現代主義設計學派的重要理念。早在19世紀中后期,芝加哥學派的中堅人物路易斯-沙利文( Louis H Sullivan)就提出“形式追隨功能(Form fol-lows function)”的觀點,認為設計首要考慮的是功能,強調“哪里的功能不變,形式就不變”。這也幾乎成為美國設計哲學的唯一陳述,并為日后德國包豪斯所信奉,更是現代主義設計最經典的理論范式。
雖然世界藝術設計史上流派眾多、風格各異,但是現代主義設計依然存在,并對我們今天的生活起著重要的作用。它主張設計要適應現代大工業生產和生活需要,以講求設計功能、技術和經濟效益為特征,以功能主義為重要理念,表現在注重產品的功能性與實用性上,即任何設計都要首先保障產品功能及其用途的充分體現,其次才是產品的審美感覺。
功能主義設計理念的核心思想是“以人為本”,在設計上注重合理、均衡、精煉、無裝飾、注重品質和技術,造型直截了當地反映產品在功能和結構上的特征。奉行“清除生活中的無序和混亂”的原則,先有實用再求美觀,以設計一個使人類幸福的理想的人造環境。
而當下基礎教育中關于“設計·應用”學習領域中的教學,普遍遵循的原則是從美觀到實用,更多地是鼓勵學生的奇思妙想和裝飾技巧。這不能責怪教師在教學中的環節錯置,而應歸咎于教材中的理論滯后。
美術學科引入設計概念主要源于西方20世紀之初的包豪斯學院的設計理念。包豪斯學院鼓勵藝術的、憑直覺的設計。早期的設計與繪畫并沒有涇渭分明的界限,很多繪畫從業者也擔當著設計師的角色。隨著社會的發展,各美術學院設計專業要求學生專注于更為理性的、系統的方法。自20世紀50年代開始,西方逐漸將設計規整為一門學科。通過多年的學科建設,設計學已然區別于美術學成為一門專業性的學科。無論是從設計師的認知,還是從他們的設計方法及實踐來看,目前的設計同我們傳統的美術存在著本質的差別。
通常說來,設計是一種熟練行為的表現形式。任何一種技能的發展都依賴于嚴格的訓練和技術發展水平。只有技術熟練的設計師在執行計劃時才能做到游刃有余,并能根據環境變化作出調整。學生的設計學習過程與真實的設計實踐之間有差異,學生只有在嚴格執行技術和程序的情況下才能保證不出現偏差。因此,對學生而言,學習設計應依據整體設計流程的策略,基于簡單有效的技術或方法。
因此,從設計的角度來看,在日前的美術課程中安排“設計·應用”領域的學習,就應強調在基礎教育階段的教學中,增加關于設計學習的專業化的設計流程的比重,以提高學生的設計思維與專業技能。在教師培訓中增加現代設計的通識培訓,補充該領域知識的欠缺。
二、設計教學中一些重要的設計原則
設計成為美術學習的重要部分已是不爭的事實。通過對“新課標”的解析,可以看出我國對基礎教育階段設計(“設計·應用”領域)內容教育的任務和要求。(表1)
四個學段的不同學習要求可以歸納為:第一學段,簡單組合裝飾;第二學段,簡單設計手段;第三學段,基本設計方法;第四學段,初步設計意識。
學生要通過1-9年級的學習,基本了解設計技能,形成設計的思維。以本教學案例為例,所涉及的學段恰好處于學習設計方法的層次,對應“新課標”該領域的學習目標要求,可以進一步細分。(表2)
設計目標,前面兩點(目標分析、方案分析)主要針對設計認知的要素,后兩點是有關設計能力的培養。其實,李老師的設計包括了這幾個步驟,體現在表3中。
總體來看,本課教學在設計的重要目標環節都有所涉及,但是在導入和游戲的教學環節中關于設計目標的內容顯然有所重疊。欣賞部分的草圖表現,強調了設計習慣卻忽視了聚焦方案分析,學生沒有機會自主進行草圖繪制和修改;討論環節雖然有痕跡表明在聚焦設計方案的分析和研究,但顯然討論的重心沒有將設計向深度推進,反而仍舊游離在牙刷這一設計物的形式設計上。因此,學生最后呈現的作品沒有聚焦在設計法則,例如對比與和諧、對稱與均衡、節奏與韻律等方面。囿于教師的示范稿,學生作品呈現出設計能力扁平化、趨同性。因為之前這些環節的懈怠,導致鑒賞環節教師在點評作品時,自然也說不出更多有意思的話。
為什么一節看似結構完整的課,最后卻在深度上留下缺憾?筆者認為,教師在教學設計時,因沒有遵從設計法則,而造成控制教學效能的無力感。在此教學案例中,疏漏了一個重要環節:設計草圖。
教師在上設計類課程時,應自我定義為設計師。在教學時不能僅僅停留在對概念的描述上,而應突破渺如云端的想象描繪,并將想象中的空間落實到現實中來。這就提出一個重要的環節——設計草圖。
設計中的草圖究竟是為了什么?
以工業設計為例,經過“概念的推出—概念的轉譯一概念的精確化一概念的微觀塑造”這一系列環節,才能一步一步地接近設計目標。簡析如下:
最初是概念的推出。剛萌芽的概念草圖上,我們能看到設計師如何演繹充滿想象力的畫面,是形象的部分,也是充滿愉悅的、天馬行空的發散性思維環節。
第二步是概念的轉譯。隨著設計的深入,第二組草圖將從形式的想象跳躍到具體構造及材料。這部分其實是有各種約束條件的,要點在于將項目作階段性推進,同時將概念清晰地持續下去,且干凈地落到實處。此環節學生需要學習的是耐力和控制能力。
第三是概念的精確化。這是設計者將想象中的概念與真實感知之間建立一種關聯的環節。這種關聯不一定要建立在大尺度的構件之上,往往是落在實處的細節處理。隨著思考的逐漸深入和推進,細節才不會出現失控和與原先構想的偏差。這個環節強調的是設計的專業技能。
最后是概念的微觀塑造。這個收尾的環節要求的是規范的操作和專業的指導;通過不停地在不同的尺度和比例中游離和跳躍,精確地瞄準到最需要推敲的焦點上。最后以精準的草圖,將設計引向了更為微觀的物質世界。只有這樣,一個最初聽上去有詩意,卻明顯難以落實的概念才會牢牢地固定在真實世界之中。至此,設計的環節才真正落實。
上述四個設計的步驟(環節),其實折射出了設計的本質——草圖是設計的重中之重。設計其實就是預設,是一個精心的謀劃。因此,教師必須把控好教學節奏,通過不斷推進概念來聚焦設計方案,達到分析的目標,這樣才能把熟知的、習以為常的事物,以一種“初視之眼”去重新感受。教學也只有通過自由的最初的概念形成(以一種率直的心態去重新捕捉事物的本質),才能更接近真正的設計流程。
三、設計教育的真正價值是培養設計師式的認知
如前文所述,基礎教育階段學習設計的目的是為了培養學生創意的形成,訓練學生解決問題的技巧。要讓設計教育成為基礎教育的有機組成部分,必須充分彰顯設計教育的價值合理性。
首先,教學設計要有利于學生掌握解決特設問題的技能,而這類技能與日常生活中需要面對的情況和決策應匹配且相似。教師們都已熟知,設計有助于提高學生解決現實世界問題的認知技巧和能力。而哪些才是學生通過設計能夠掌握的技能、技巧呢?
我們設計—件物品,從“無”開始固然是…種創造,然而把熟知的日常生活變得耳目一新也更是一種創造,且更具挑戰性。在“日用品”(牙刷)這個題目的設定中,不必去追求那些奇異的事物,如設想一些不符合生活需要的添加物。而應從人們所“共有”的物品中來提取可供設計的價值,用最自然、最合適的方法來重新審視“設計”的概念?!盁o印良品”提出的“Re-design”(意即“重新設計”)概念,值得我們借鑒。所謂“重新設計”,即重新面對自己日常生活中的事物,從這些為我們所熟知的日常生活中尋求體現現代設計真諦的課題。其中包含了把社會中人們共有的、熟知的事物進行再認識的涵義,這也是教育中最值得研究的課題,因為它體現了設計教育的核心價值。在“設計-應用”教學中,教師必須時時把握這個分寸,嚴格提升教育的標準,從學科本體出發,關注設計教學中最本真的內容。
其次,在教學中要著力關注團隊、小組的合作。每個團隊成員的使命及思考應該得到充分的尊重和鼓勵。在小組討論中,每個組員應從自己擅長的角度對合作的設計作品做出貢獻,討論是為了思維的不斷發散和深化?!胺切问竭壿嫛钡拇砣宋稃溈似タ?Mcpeck)認為,這種批判性思維( Critical曲nking)的培養是設計教育重要的貢獻。
1.探究式教學模式的含義。探究式教學就是學生在教師引導下,像科學家發現真理那樣以類似科學探究的方式來展開學習活動,通過自己大腦的獨立思考和探究,去弄清事物發展變化的起因和內在聯系,從中探索出知識規律的教學模式。它的基本特征是教師不把跟教學內容有關的內容和認知策略直接告訴學生,而是創造一種適宜的認知和合作環境,讓學生通過探究形成認知策略,從而對教學目標進行一種全方位的學習,實現學生從被動學習到主動學習,培養學生的科學探究能力、創新意識和科學精神??梢?探究式教學主張把學習知識的過程和探究知識的過程統一起來,充分發揮學生學習的自主性和參與性。
2.課堂探究式教學的實質。課堂探究式教學的實質是使學生通過類似科學家科學探究的過程來理解科學探究概念和科學規律的本質,并培養學生的科學探究能力。具體地說,它包括兩個相互聯系的方面:一是有一個以“學”為中心的探究性學習環境。在這個環境中有豐富的教學資源,而且這些資源是圍繞某個知識主題來展開的。這個學習環境具有民主和諧的課堂氣氛,它使學生很少感到有壓力,能自主尋找所需要的信息,提出自己的設想,并以自己的方式檢驗其設想。二是教師可以給學生提供必要的幫助和指導,使學生在研究中能明確方向。這說明探究式教學的本質特征是不直接把與教學目標有關的概念和認知策略告訴學生,取而代之的是教師創造出一種智力交流和社會交往的環境,讓學生通過探究自己發現規律。
3.探究式教學模式的特征。
(1)問題性。問題性是探究式教學模式的關鍵。能否提出對學生具有挑戰性和吸引力的問題,使學生產生問題意識,是探究教學成功與否的關鍵所在。恰當的問題會激起學生強烈的學習愿望,并引發學生的求異思維和創造思維?,F代教育心理學研究提出:“學生的學習過程和科學家的探索過程在本質上是一樣的,都是一個發現問題、分析問題、解決問題的過程?!彼耘囵B學生的問題意識是探究式教學的重要使命。
(2)過程性。過程性是探究式教學模式的重點。愛因斯坦說:“結論總以完成的形式出現,讀者體會不到探索和發現的喜悅,感覺不到思想形成的生動過程,也就很難達到清楚、全面理解的境界?!碧骄渴浇虒W模式正是考慮到這些人的認知特點來組織教學的,它強調學生探索知識的經歷和獲得新知識的親身感悟。
(3)開放性。開放性是探究式教學模式的難點。探究式教學模式總是綜合合作學習、發現學習、自主學習等學習方式的長處,培養學生良好的學習態度和學習方法,提倡和發展多樣化的學習方式。探究式教學模式要面對大量開放性的問題,教學資源和探究的結論面對生活、生產和科研是開放的,這一切都為教師的教與學生的學帶來了機遇與挑戰。
二、教學設計案例
1.教學內容:數字排列中3、9的探究式教學。
2.教學目標。
(1)知識與技能:掌握數字排列的知識,能靈活運用所學知識。
(2)過程與方法:在探究過程中掌握分析問題的方法和邏輯推理的方法。
(3)情感態度與價值觀:培養學生觀察、分析、推理、歸納等綜合能力,讓學生體會到認識客觀規律的一般過程。
3.教學方法:談話探究法,討論探究法。
4.教學過程。
(1)創設情境。教師:在高中數學第十章的教學中,有關數字排列的問題占有重要位置。我們曾經做過的有關數字排列的題目,如“由若干個數字排列成偶數”、“能被5整除的數”等問題,只要使排列成的數的個位數字為偶數,則這個數就是偶數,當排列成的數的個位數字為0或5時,則這個數就能被5整除。那么能被3整除的數,能被9整除的數有何特點?
(2)提出問題。
問題1:在用1、2、3、4、5、6六個數字組成沒有重復數字的四位數中,是9的倍數的共有( )
A.36個B.18個C.12個D.24個
問題2:在用0、1、2、3、4、5這六個數字組成沒有重復數字的自然數中,有多少個能被6整除的五位數?
(3)探究思考。點評:乍一看問題1,對于由若干個數字排列成9的倍數的問題,如:81、72、63、54、45、36、27、18、9這些能夠被9整除的數的個位數字依次是1、2、3、4、5、6、7、8、9。因此,要考察能被9整除的數,不能只考慮個位數字了。于是,需另辟蹊徑,探究能被9整除的數的特點,尋求解決問題的途徑。
教師:同學們觀察81、72、63、54、45、36、27、18、9這些數,甚至再寫出幾個能被9整除的數,如981、1872等,看看它們有何特點?
學生:它們都滿足“各位數字之和能被9整除”。
教師:此結論的正確性如何?
學生:老師,我們證明此結論的正確性,好嗎?
教師:好。
學生:證明:不妨以n是一個四位數為例證之。
設n=1000a+100b+10c+d(a,b,c,d∈N)依條件,有a+b+c+d=9m(m∈N)
則 n=1000a+100b+10c+d
=(999a+a)+(99b+b)+(9c+c)+d
=(999a+99b+9c)+(a+b+c+d)
=9(111a+11b+c)+9m
=9(111a+11b+c+m)
a,b,c,m∈N
111a+11b+c+m∈N
所以n能被9整除
同理可證定理的后半部分。
教師:看來上述結論正確。所以得到如下定理。
定理:如果一個自然數n各個數位上的數字之和能被9整除,那么這個數n就能夠被9整除;如果一個自然數n各個數位上的數字之和能被3整除,那么這個數n就能夠被3整除。
教師:利用該定理可解決“能被3、9整除”的數字排列問題,請同學們先解答問題1。
學生:嘗試1+4+5+6=16,1+3+4+5=13,2+3+4+5=14,2+4+5+6=17,1+2+3+4=10,1+2+5+6=14。
教師:啟發學生觀察這些數字有何特點?提問學生。
學生:可以看出只要從1、2、3、4、5、6這六個數中,選取的四個數字中含1(或2),或者同時含1、2,選取的四個數字之和都不是9的倍數。
教師:請學生們繼續嘗試選取其他數字試一試。
學生:3+4+5+6=18是9的倍數。
教師:因此用1、2、3、4、5、6六個數字組成沒有重復數字的四位數中,是9的倍數的數,就是由3、4、5、6進行全排列所得,共有 =24(個)。
故應選D。
(4)學以致用。
問題2:在用0、1、2、3、4、5這六個數字組成沒有重復數字的自然數中,有多少個能被6整除的五位數?
教師:從上面的定理知:如果一個自然數n各個數位上的數字之和能被3整除,那么這個數n就能夠被3整除。同學們對問題2有何想法?
學生討論:
學生1:被6整除的五位數必須既能被2整除,又能被3整除,故能被6整除的五位數,即為各位數字之和能被3整除的五位偶數。
學生2:由于1+2+3+4+5=15,能被3整除,所以選取的5個數字可分兩類:一類是5個數字中無0,另一類是5個數字中有0(但不含3)。
學生3:第一類:5個數字中無0的五位偶數有。
第二類:5個數字中含有0不含3的五位偶數有兩類,第一,0在個位有 個;第二,個位是2或4有,所以共有 + 。
學生4:由分類計數原理得:能被6整除的無重復數字的五位數共有 + + =108(個)。
(5)概括強化。
重點:了解數字排列問題的特點,理解掌握數字排列中3、9問題的規律。
難點:數字排列知識的靈活應用。
關鍵:證明的思路以及定理的得出。
新學知識與已知知識之間的區別和聯系:已知知識“由若干個數字排列成偶數”、“能被5整除的數”等問題,只要使排列成的數的個位數字為偶數,則這個數就是偶數,當排列成的數的個位數字為0或5時,則這個數就能被5整除”。新學知識“如果一個自然數n各個數位上的數字之和能被9整除,那么這個數n就能夠被9整除;如果一個自然數n各個數位上的數字之和能被3整除,那么這個數n就能夠被3整除。都是數字排列知識,要學會靈活應用。
(6)作業。請同學們自擬練習題,以求達到熟練解決此類問題的目的。
信息技術的飛速發展使多媒體教學成為一種新的教學模式,越來越多的教育基于多媒體教學而實現,多媒體作為新生事物,進入化學課堂已經顯示了它強大的生命力。
目前,應用多媒體教育手段進行教學主要體現于課堂教學形式上,即課件形式,并與傳統教學方法相結合,通過電子課件設計,教育信息能夠快速、準確、全面地傳授給學生。同時,這種教學方式又以其特有的形象性和科學性,在教學中發揮其魅力,促進了教學形式的豐富多彩、教學過程的優化組合和教學質量的普遍提高,從而給教育教學注人了新的活力和生機。
在提倡素質教育的今天,我們都明白“授人以魚,不如授人以漁”的道理。但如何讓學生在課堂教學中作為主體,積極主動的去探索知識,從而培養學生的觀察、思維、動手、創新等能力,仍是目前困擾我們教師的一大難題。本案例是高中化學必修2《化學反應速率和限度》一節內容在新課程環境下具體的教學實踐,本人利用多媒體技術與實驗探究相結合組織教學,是多媒體技術與高中化學探究式教學的一個整合案例。
二、教學分析
1.教材分析:課程標準關于化學反應速率與限度的內容在初中化學,高中必修模塊和選修模塊中均有安排,既有學習的階段性,又有必修、選修的層次性,在具體內容上前后還有交叉和重疊,學生概念的形成和發展呈現一種螺旋式上升的形態。本節從日常生活中學生熟悉的大量化學現象和化學實驗入手,引出反應速率的概念,在此基礎上又通過實驗探究,總結影響化學反應速率的因素,但不涉及對反應速率進行定量計算或同一反應中不同物質間反應速率的相互換算。在教學過程中應注意嚴格把握教學內容的深、廣度和教學要求,不能隨意提高知識難度。
2.學情分析:學生通過一年多的化學學習,了解到不同的化學反應速率有快有慢,同一個化學反應在不同的外界條件影響下也可能速率不同,以此為契機在教學中變驗證為探究,激發學生學習的主動性,并培養學生嚴謹求實的科學態度。
三、教學目標
知識與技能:
1.通過實例和實驗初步認識化學反應的速率及其影響因素。
2.通過探究化學反應速率的影響因素,學習實驗探究的基本方法,提高觀察和動手實驗的能力,初步學會比較、歸納等科學研究方法以及變量控制思想在科學研究中的應用。
過程與方法:
1.合作完成探究化學反應速率的影響因素的相關實驗。2.通過實驗形成化學反應速率的概念,并且探究影響化學反應速率的因素。
情感態度與價值觀:
1.通過學習,培養小組合作、交流表達及科學探究的能力。
2.激發學生參與化學科技活動的熱情,培養其將化學知識應用于生產、生活實踐的意識,能夠對與化學有關的社會和生活問題作出合理的判斷。
3.通過對化學反應速率影響因素的探究,增進學生對化學科學的興趣與情感,體會化學學習的價值。
四、教學重點、難點
教學重點:
1.化學反應速率的概念及表示方法。
2.設計實驗探究影響化學反應速率的因素。
教學難點:
1.實驗探究化學反應速率的方法設計和操作。
2.如何克服學生自主活動時間與完成學習任務的矛盾。
五、教學方法與手段
多媒體技術與實驗探究相結合。其主要過程設計為:
創設情景,引導發現,探索問題提出新的概念提出研究題目組織探究學習活動,收集信息內化、概括、建立概念體系實際應用。
六、探究實驗的準備
5的H2O2溶液,MnO2粉末,1mol/L FeCl3溶液,蒸餾水,冰塊。
燒杯,試管,鐵架臺(帶鐵圈),石棉網,酒精燈,溫度計,玻璃棒,藥匙。
六、教學過程
模塊一 化學反應速率概念的提出
教師活動學生活動設計意圖
[引入]影像資料展示:不同食品的保質期(不同溫度);煙花爆竹的燃放過程;建筑物的腐蝕風化;鐵橋生銹;溶洞的形成……聚焦問題情境,展開討論,在這里會有更多的關于不同化學反應速率的日?,F象在學生的討論中產生激發學生興趣,加強對化學反應速率的感性認識
[提問]不同的化學反應進行的快慢千差萬別,根據什么現象來判斷化學反應的快慢?小組思考、討論、匯報感性認識,培養學生思維發散能力與知識遷移運用能力
引導學生,拓寬思路歸納總結:氣泡的多少,固體量的減少,渾濁程度,溫度的變化,顏色的變化……化學反應速率的定性觀察,為后面引入定量實驗做鋪墊
[引導]有的化學反應進行得快,有的化學反應進行得慢,“快”和“慢”是相對而言的。集中注意,傾聽學生的求知欲被激發,思維能力也活躍起來
[提問]如何定量表示化學反應的快慢?小組思考、討論、匯報:單位時間產生氣泡的個數,單位時間固體量的減少,單位時間溫度的變化……引入正題,由感性認識到定量分析,引導學生尋找知識間的相互聯系,逐步學會比較、歸納等學習方法。
[引導]要統一標準,用單位時間內某個物理量的變化來表示,在實際應用中,很多化學反應都在溶液中進行。歸納總結:與物理中的速度很接近,化學反應速率是用單位時間(如每秒、每分、每小時)內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。內化、概括、建立概念體系,培養學生歸納總結的能力
[強化概念]進一步用更簡略的數學語言來表示化學反應速率,并且推導化學反應速率的單位。通過簡單的練習了解化學反應速率的含義提高知識的可利用性,將陳述性知識組織成程序性知識。培養學生思維發散能力與知識遷移運用能力
關鍵詞:自由落體運動探究設計思想設計特點選擇與改組
一、新課程課堂案例設計提出的必要性
傳統的課堂教學設計從教師的主觀判斷或經驗出發,更側重于教學過程的程式化、細節化的準備。其具體化、書面化即為傾向于靜態性的教案。這不能適應動態生成的實際教學過程。而新課程理念下的課堂教學設計是以學生的學習和學生的發展為本位作為課堂教學設計的基本理念,注重教學的策略和教學思路的設計。
二、課堂案例設計與解讀,以《探究自由落體運動》為例
(一)設計思想。本節課教學成敗的關鍵在于如何創設問題情境,教師如何激勵、啟發、點撥學生。首先,問題必須以情景為基礎。設計的問題能讓學生在情景中感悟,產生探究的欲望;其次,點出問題關鍵,撥正學生思維的方向,以克服學生的思維障礙。再者,教學中須根據學生的實際能力去引導學生進行實驗。
(二)教學流程圖
(三)教學過程概述
1. 圖片展示,激發興趣
教學內容:伽利略和他的助手登上比薩斜塔讓一個重一百磅和一個重一磅的同樣大小鐵球,同時由塔上下落。
教學活動:讓學生猜想圖片中的兩個鐵球下落的快慢情況。
設計解讀:提供必要的背景知識,幫助學生提出問題,鼓勵學生大膽猜想。從而激發學生探究的興趣,活躍課堂氣氛。
2.視頻播放,構建模型
教學內容:(1)樹葉從樹上飄落下來。(2)雨滴從空中落下來。(3)樹上的果實,成熟后會掉下來。
教學活動:學生指出運動的共同特點:靜止開始豎直下落。
教師指出這類豎直下落的運動稱為落體運動。
設計解讀:從生活情景中構建物理情景或模型,以培養學生在生活中聯系物理的習慣。
3.邏輯推理,引出矛盾。教學內容:落體運動的快慢與什么因素有關呢?有什么關系?
教學活動:學生憑借經驗得出:“重的物體下落的快?!钡贸鲥e誤觀念。那么將這個重物和這個輕物捆在一起,快慢情況又如何呢?學生分組討論,推出兩種矛盾的結果。
設計解讀:一方面,學生原有的認知水平陷入了自相矛盾的境地,既是對學生錯誤觀念的震撼。 另一方面,把教材中既定的物理結論轉化為問題,促使學生思考。
4.自主探究,初步設想。教學內容:組織學生進行實驗探究,比較輕重不同或相同的物體下落的快慢。
(1)一枚硬幣與一枚與硬幣面積相同的硬紙片等高同時下落,比較快慢。(2)一枚硬幣與一枚粘有與硬幣面積相同紙片的硬幣等高同時下落,比較快慢。(3)將一張紙片折疊成團,與另一張面積相同的硬紙片等高同時下落,比較快慢。(4)將一張紙片折疊成團,與另兩張粘在一起的紙片等高同時下落,比較快慢。
教學活動:學生將課前準備好的實驗材料拿出(硬幣、紙片)。學生自主閱讀教材,動手實驗。
設計解讀:(1)讓學生主動探究,并充分調動學生的積極性。(2)特別增加了第四個實驗,即所謂的“課程的二次開發”。(3)通過簡易實驗得出的結論使自己處于欲罷不能的狀態,激發了繼續探究的欲望。
5.觀察實驗,驗證猜想。教學內容:進一步探究影響物體下落快慢的因素――空氣的阻力。
教學活動:教師啟發性引導:跳傘運動員跳傘時,降落傘打開與沒有打開時下落快慢情況。教師演示玻璃管實驗,注意這時與課本有所不同,進行改進,在真空中重復前面四個學生實驗。并配合模擬動畫HO1202
設計解讀:(1)通過玻璃管實驗使學生找出掩蓋在表面現象下的規律,克服經驗帶來的錯覺。(2)用“跳傘運動員跳傘”這一情景,大大降低了學習的難度,同時很容易想到空氣阻力。(3)演示玻璃管實驗時進行改進,不放羽毛、鐵片等,而是重復前面四個實驗。前后對比,進一步突顯空氣阻力的影響,加深認識。
6.實驗分析,概念引入。教學內容:自由落體運動概念與條件。
教學活動:教師提問:“分析剛才物體在玻璃管真空中下落受力有什們特征?”學生思考、聯想、作答。即:物體僅在重力的作用下,從靜止開始豎直下落的運動。
設計解讀:(1)從剛演示的玻璃管實驗中歸納自由落體運動的概念,很自然的引出概念。(2)體現突出主要因素,忽略或排除次要因素的研究思想,加強理想模型的認識,為后面進一步研究做好鋪墊。
7.師生游戲,產生驚奇。教學內容:做“測反應時間”的游戲。
教學活動: 課前制作好“測反應時間尺”,教師介紹老師手中這把尺很神奇,它既能測量長度,還能測量時間,而且能測出同學們的大腦反應時間是多少?選1到2個學生玩游戲。學生抓住尺的同時就報出反應時間。(比比誰的反應快。)
設計解讀:通過這一游戲產生“驚奇”效果,激發學生探索的興趣,從而對研究自由落體運動的規律產生熱切欲望。
8.主動實驗 獲取信息。教學內容:記錄自由落體運動軌跡(1)復習打點計時器有關的知識。(2)利用打點計時器記錄重物的下落軌跡。
教學活動:教師設問:(1)用什么儀器可以記錄物體的運動軌跡?(2)打點計時器打點的時間間隔有什么特點?(3)使用打點計時器應注意什么?學生首先主動思考,然后小組自主實驗、主動操作、記錄、思考、交流討論。從學生中選出一條比較理想的紙帶,運用實物投影分析。
設計解讀:(1)通過教師一系列的設問,促使學生主動思考,一方面對前邊學過的知識加以回顧,另一方面為后邊實驗操作、實驗分析做好鋪墊。(2)通過學生自己動手實驗,培養學生的實驗操作能力和信息分析能力。
9.自制教具,發散思維。教學內容:“頻閃照相”也可以得到自由落體運動軌跡。
教學活動:課前教師準備自制教具:將廢棄的輸液用具進行改裝,輸液管里裝有紅色液體,讓裝置成豎直狀態,在輸液細管一側固定一刻度尺。課堂演示時用實物投影儀將整個過程展示出來。教師用數碼相機對豎直下落的液滴拍照,然后將其輸入電腦,在電腦進行圖片處理,引導學生畫出s-t,s-t2圖象。
設計解讀:培養學生發散思維和鼓勵學生利用身邊的廢棄材料制作儀器。同時進一步 激活學生的發散性思維,培養學生的創新能力。
三、本課設計特點
1.重視實驗;2.重視多媒體輔助教學的運用;3.創設問題情景;4.充分發揮學生的主體作用;5.對教材內容做必要的選擇與改組,即所謂的“課程的二次開發”;6.設置“測反應時間”的游戲 ;7.自制教具。
一、結合翔實導學案設計教學
課堂上教師的放手源于課前的充分準備。相較于PPT課件的過目即逝,導學案在指導學習上有更大的優勢。對于學生來說,導學案可以看、可以練,還可以長期保存。具體而言,導學案可以將學生自主學習引入正軌,又可以將學生自主探究理解完成的知識點與題目在課下解決。同時,導學案還成為教師實施教學和學生學習的共同載體,課堂上教師才有足夠時間與學生共同研究解決本節課的重點與難點,從而提高課堂效率,解決教與學的矛盾。所以,教學設計少不了一份翔實明確的導學案。
“農業區位因素”的導學案可設計為五個部分:第一部分是知識儲備。為學生提供三個農業知識的表格:表1是 農業類型及所需自然條件;表2是 部分農作物及其習性,概括列舉糧食、纖維、糖料、水果、油料等不同農作物及習性;表3是作物熟制,列舉五種熟制對應的耕作制度、主要農作物。教師設計此部分內容是基于以下學情:學生對農業類型的認識不全面;對農作物的生長條件不了解。這三張表格既為學生提供預習內容,又是完成后續學習任務的依托材料,為學生學會分析農業區位因素做好知識儲備。第二部分是自學探究。結合中國熱量帶圖、中國干濕地帶圖、中國太陽能資源分布圖等多幅地圖,要求學生通過看圖、繪圖、填圖、析圖來探究自然因素對農業的影響。第三部分是合作探究。此部分不要求所有學生都在課前做,學生按照自己的情況自行決定。第四部分是挑戰高峰。這里出現的題目屬于拔高題,一般很少有學生在課前能夠做對,所以此處也不要求學生課前做。第五部分是回顧反思。學生利用這部分一方面可以小結本節課的知識綱要,另一方面可以對自己從課前預習到課堂探究各個環節進行反思,便于日后改進。
一份好的導學案,既能使學生提高學習效率;又通過圖文資料使學生學會研究性學習,培養終身學習的愿望和能力;還可實現分層次教學。
二、依托教材又不拘泥于教材
中圖版教材在“農業區位因素”部分有以下特色:一是農業區位因素條目比較清晰;二是農業區位因素對農業的影響講述清晰明確,利于學生自學,學生依照教材和導學案能實現大部分知識目標。三是正文前面探索補充杜能農業區位論,閱讀材料里補充辛克萊模式,這兩部分內容提升了農業區位因素的理論性,使用起來得心應手。具體教學過程中,只要簡單調整教材順序,整個過程就非常流暢:先按照教材正文順序教授自然因素、社會經濟因素,再進行案例探究,最后讓學生閱讀材料,了解辛克萊模式。
雖然中圖版教材有很多優點,但是上課也不能總是照本宣科,那樣學生容易產生疲倦感。而且教材畢竟信息量小,不可能面面俱到,窮盡每種可能出現的考點。所以,一個好的教學設計還應參考多種版本,多方面搜集教學材料和學習材料,既使學生有新鮮感,又能豐富課堂、擴大信息量。
所以在進行“農業區位因素”的教學設計時,應依托教材又不拘泥于教材,結合其它版本和教學經驗,為學生補充光照因素、水源因素等對農業生產比較重要的因素;以表格等形式補充部分農作物習性;用大量地圖展示中國自然地理各要素的差異;開發濟南本土的案例探究農業區位因素對農業分布的影響。課堂上多樣的學習資料和學習對象完善了學習內容、開拓了學生視野、增加了學習的時效性。
三、以地圖為載體整合知識
將各區位因素及其差異呈現在地圖上,使用地圖教學是本課的特色。本課導學案中用到11幅地圖,一是強化區域地理,二是培養學生使用地圖的習慣。
通過“農業區位因素”的學習,學生除識記掌握各農業區位因素的影響;還要能對不同的農業部門進行合理的區位選擇,對不同地區發展農業的條件進行合理評價。由于各地自然條件和社會經濟發展水平不同,使得農業具有鮮明的地域性,這就要求學生有充足的區域知識才能駕馭這部分內容,即學生應有一定的世界地理知識和中國地理知識基礎。本節課的重點是農業區位因素,而區域地理在教材中也未體現,所以把各區位因素及其差異呈現在地圖上,使用地圖教學既是本課的特色,同時也是為了實現教學目標。通過大量地圖,學生熟悉了區域地理,同時可以更好地掌握這些區位因素的地區差異,也為后面學習農業地域類型做好鋪墊。
在“農業區位因素”的設計中,地圖教學主要體現于自然因素學習過程。在地圖的選用上,可選擇各種中國地理地圖和中國的部分特色農業地區地圖。前者如中國熱量帶圖、中國干濕地帶圖、中國太陽能資源分布圖、中國三級階梯示意圖等,后者如新疆棉花種植分布示意圖。
使用地圖教學還利于培養學生的地理思維。在課堂上經常大量使用地圖能使學生逐漸熟悉和善用地圖,最終在頭腦中多圖疊加,使知識立體化、綜合化,形成綜合分析的地理思維習慣,從而逐步突破讀圖、識圖能力差的難點。
四、過程與方法以自主學習、合作探究為主
教育的一個重要目的是提高學生的智力。蘇霍姆林斯基認為:“學校智育的任務不單單是傳授給學生各種知識,更為重要的是發展學生的思維能力,培養學生的創造性才能和對智力活動的興趣”。而這一點往往是今天的學校和教師所忽略的,課堂上只關注學生是否記住教師所講授的知識,而忽視對學生思維技巧和學科興趣的培養,單純、單調的知識灌輸也會讓一部分意志不堅定的學生失去對學習的興趣。新課標強調過程與方法目標,突出學生的參與性學習。學生的“學”是教學的出發點和落腳點。所以教學設計必須要考慮用什么方法、形式使學生最大限度地參與到學習過程中。
關鍵詞: VB程序設計 案例教學 教學方法 教學設計
一、引言
案例教學法是通過一個具體教育情景的描述,引導學生對這些特殊情景進行討論的一種教學方法。它改變傳統教學以本為本、從概念到概念的注入式教學方式,變成一種促進學生成為教學主體,學生自主學習、合作學習、研究性學習、探索性學習的開放式教學方式。
計算機VB語言是一門學生程序設計的入門課程,它的可視化界面能夠引起學生極大的學習興趣。但在傳統的VB語言教學中存在著以下問題:
(1)傳統VB語言基本上根據書本上的知識點進行教學,從一開始的VB語言變量、表達式,到順序程序結構、分支結構和循環結構這些基本語法開始學起,大量的理論很容易使學生在學習上產生倦怠,尤其是對于一個中職的學生來說,理論基本功相對較弱,講太多的理論語法和英文單詞不利于提升中職學生對VB語言的學習興趣。
(2)VB語言比最基本的QBASIC語言增加了可視化功能,VB是以可視化編程環境為平臺,向學生提出編程中最基本的概念:對象、屬性、方法、事件過程等概念。這些可視即可得的編程界面比QBASIC和C語言更容易學習,但我們很多教師拘泥于講解大量的控件、屬性和方法,使得學生只注意記憶各類控件屬性和英文單詞而忽略培養編程思想。
(3)我們從VB語言教學中發現,一開始學生對于可視化界面學習很有興趣,但是到課程后半階段一旦需要在程序中寫一段代碼,極大部分學生感覺比較困難;雖然有一部分能力強的學生較好地形成了編程的思維,但是涉及較大的實際編程問題時,還是無法學會如何把實際問題轉化為程序語言。這一問題是目前VB語言教學中普遍存在的。
針對上述問題,筆者認為,應該在VB語言教學中系統使用案例教學法,即放棄過度追求語言知識本身的系統化和細節化的做法,通過一系列精心設計的案例,讓學生在編程的過程中進行學習,做到“做中學”,在案例教學的經驗和活動中獲取知識,增進才干。
二、案例的選擇
1.案例應具實效性:一個好案例必須具有時代的特征,能反映當前具體的實際應用,可以使學生在以后的學習或工作中遇到此類問題時,借鑒該方法解決,對學生的學習具有舉一反三或事半功倍的效果。應盡量向學生介紹一些典型的案例,這些案例都是前人的經典之作、經驗之作,有助于學生經驗的積累,培養學生對程序設計的興趣,對思維方式的形成也大有裨益。
2.案例應具思維的拓展性:一個好的案例能夠把一些相關的知識點串連在一起,從而使學生能夠通過案例的學習來理解并掌握某一些理論的原理或基本概念,達到從例到理,再從理到例的轉換。要在案例教學中貫穿編程風格的訓練,讓學生在案例中學習,也讓學生在案例中反思、總結和不斷更新原有知識。
3.案例應具適用性:適用性是指案例的大小要合適、難易要合適。需要注意案例的大小,可以先從小的案例教學入手,一般這些小的案例只需要在課前15-20分鐘內進行,這些小案例涉及的知識點不多,但更容易突出授課目標,等到學生適應后再選用大的案例。在大的案例中可以培養學生將基礎知識應用于復雜的現實世界問題的能力。選擇案例時也要注意案例的難度,沒有難度,學生會沒有興趣;難度太大,學生又容易喪失信心,否則對授課不利。
三、案例的實施
案例的實施可以分為兩個階段,讓學生在案例中以例釋理,以例證理,從而獲得解決實際問題的能力。
第一階段是實現例到理的轉換。我們在設計這個階段的案例時往往采用相對比較小而又簡單的案例,但在這些小的案例中隱含著學生需要理解的各個知識點,如通過一個簡單的問候語句程序使得學生理解輸出語句的語法和格式,從而能在大的復雜案例中充分應用。所以在第一個階段應該以較快的速度,讓學生接觸程序基本結構、數據類型、函數等編程基本概念,但不必追求系統化和細節化;同時讓學生了解VB語言的可視化界面,對一些常用控件和屬性有一定的理解和掌握。在這些知識積累到一定程度后,應加以梳理和總結,使之達到一定程度的系統化。
第二階段是實現理到例的轉換。在第一個階段后學生已經通過一個個案例掌握了大量理論知識和控制概念及屬性,這個階段是在學生具備初步的編程經驗后,盡快進入提高階段??梢栽O計一些較大的案例程序進行分析和練習,在案例分析階段可以讓學生自主進行理論知識的復習和自學,例如對象、屬性、方法、事件等概念,在學習中讓學生提出自己對案例的理解和分析,然后教師進行糾正和補充。同時案例教學中可以采用層進式的教學方法,先要求學生讀懂程序,然后能夠修改程序的片斷,最后提出完全陌生的問題讓學生去解決。在案例的完成后總結一下所學到的知識,真正達到實現理到例的轉換、再回到理的理解和掌握。
在以上的兩個階段實施過程中,教師都要理清概念與案例的關系。案例是為概念學習服務的,案例必須恰當典型,每個環節的操作要都能為引出相關概念、理解概念服務。
四、具體案例分析
這里我們主要來介紹VB語言中跨模塊變量的使用案例。
1.案例內容和要求:設計簡易加減乘除計算器,要求能夠在可視化VB程序中實現計算器的簡單功能。如下圖:
2.案例實現方法
在本案例中有幾個教學重點和難點:控件數組中INDEX屬性的使用,變量作用域的正確申明,形狀變量的使用技巧。在一個案例中如涉及太多的教學重點和難點會使得案例偏難,學生學習興趣減弱,為此可分兩階段進行:
第一階段:使用一個小的案例,如先設計一個顯示9個按鈕控件上數字的程序,程序要求如下圖:
通過這個案例使學生基本理解控件數組INDEX的作用,熟悉并理解數組的定義和在程序的應用,如第一個控件的INDEX屬性為0,第二控件的INDEX屬性為1……這樣依次類推,在引用的時候可以用“控件名(INDEX)”,例如:command1(3)表示引用第四個按鈕控件。
第二階段:在理解控件數組INDEX的涵義后,接下去的階段就能夠應用INDEX控件數組了,所以在本案例中第二階段關注的重點是變量作用域范圍的正確使用,可以通過案例的層層深入教學來使得學生清晰地理解變量在不同作用域范圍內產生的作用是不同的。
在本案例中,我們可以先計算2+3兩個變量單次的加減乘除計算,這樣程序相對比較簡單,可以通過以下三個步驟進行。
(1)單擊數字按鈕后,把相應數字顯示在文本框中,如顯示數字2。
(2)單擊運算符時,產生一個事件,記憶原來的數字給變量a,然后清除原來文本框中數字,準備顯示新的數字,如顯示數字3。
(3)單擊等號產生另一個事件,在這個事件中把a+3的計算結果顯示在文本框中。
思考:通過這個例子讓學生們進行思考和反思,單擊運算符時,清除原來的數字之前得把數字進行記憶,則需要把此值賦值為變量,那么這個變量應該定義在哪個模塊中?顯然通過實驗得出,應該把這個變量定義為全局變量,如果定義在某個模塊內,則這個變量到另一個模塊引用時會被重新賦值而無法達到真正在不同模塊內傳送變量值的作用。
接下去我們來計算2+3-4這個連續運算時,比前一個程序多了一個運算,但步驟仍舊一樣。
(1)單擊數字按鈕后,把相應數字顯示在文本框中,如顯示數字2。
(2)單擊運算符時,產生一個事件,記憶原來的數字給變量a,然后清除原來文本框中數字,準備顯示新的數字,如顯示數字3。
(3)單擊運算符(-)時,產生一個事件,清除原來文本框中數字,準備顯示新的數字,同時要計算剛才a+3的值,把計算結果賦給變量b。
(4)單擊等號產生新的事件,在這個事件中把b-4的計算結果顯示在文本框中。
思考:在進行第三個步驟時,又涉及變量b同樣需要定義為全局變量,此變量值能夠完成在不同模塊間數值的傳遞,這四個步驟完成了3個數字的連續運算。假如需要進行4個數字、5個數字等等更多數字的連續運算時,則每個運算符中的事件需要怎么樣改變?
對這個案例的思考,使學生理解定義一個變量的時候需要注意其作用域范圍,也使得學生領會局部變量和全局變量的區別。同時我們可通過這個案例的層層深入剖析、思考和反思來培養學生的編程思想。這個案例在生活中非常典型,應用性也廣泛,學生比較容易理解和掌握,所以學生通過操作實踐后感覺收獲頗多,心里有了成就感,興趣就慢慢濃了起來。
五、總結
學習VB語言的目的不是單純地為了獲取有關的知識,而是為在生活實際中得到應用,所以系統化的案例教學法更能讓學生在接近實際的一個個案例學習中走向實際生活應用,在整個學習階段保持高度地學習興趣,使本來難學難懂的VB程序語言課變得簡單易懂;同時案例教學法可以培養學生主體實踐能力和反思能力,使得學生能夠做到舉一反三,為接受新的知識打下扎實的基礎。實踐證明,通過這類系統化的案例教學法,在學期結束的技能達標中,大多數學生都能取得良好的達標成績,更有一部分學生能夠獨立自創一些小程序。
參考文獻:
[1]謝志江等.案例教學法在工科教學中的應用[J].高等工程教育研究.
關鍵詞:生物化學;氨的代謝;教學設計案例
【中圖分類號】R453【文獻標識碼】 A【文章編號】1002-3763(2014)09-0233-02 (組織教學)進行積極有效的組織教學,學生們很快進入學習狀態,師生問候。
(ppt展示章節框架)首先展示本章本節知識結構框架,引出本節課學習內容。
(導入)上次課,我們共同學習了第九章蛋白質分解代謝第一節蛋白質的營養作用和第二節氨基酸的一般代謝。接下來,針對上節課的重要知識點,我們做一下復習反饋,測試一下同學們的掌握情況。
(復習提問)精心設計五個問題,按照學生手冊隨機抽查,回答完畢做評價反饋,給同學肯定與鼓勵,培養學習興趣及自信心。讓同學們帶著輕松愉悅的心情展開課堂授課的全過程。
問題1:蛋白質最重要的功能?
問題2:氮平衡種類?慢性消耗性疾病處于何種氮平衡?
問題3:成人每日蛋白質最低需要量?我國營養學會推薦每日蛋白質需要量?
問題4:何謂營養必需氨基酸?種類?
問題5:氨基酸脫氨基作用的方式有哪些?
(ppt展示血氨的來源與去路總模式圖)
(導入)通過上節課的學習,同學們都知道了在體內氨基酸通過脫氨基作用產生的氨以及由腸道吸收的氨進入血液形成血氨。氨是機體正常代謝的產物,也是一種劇毒物質。動物實驗已經證明:氨是強烈的神經毒物,腦組織對氨尤為敏感。但是,同學們想一想,機體在正常的情況下,并沒有發生氨的堆積中毒現象,這說明體內一定有一套解除氨毒的代謝機構,從而將血氨的來源與去路維持在動態平衡之中,血氨的濃度才得以維持相對恒定。
(提出問題) question?
(問題導入)
問題1:氨有哪些重要來源?如何轉運?又有哪些代謝去路呢?
問題2:合成尿素的主要器官是什么呢?
問題3:在肝臟通過怎樣復雜的代謝過程將有毒的氨合成無毒的尿素呢?
問題4:患者進食高蛋白質食物與肝昏迷發生又有怎樣的聯系呢?
(導入)所有這些疑問,同學們都可以通過本次課的學習一一解開謎團,找到答案。讓我們來共同學習第三節氨的代謝。
(板書)第三節 氨的代謝
(由此展開本次課的教學目標,知識目標及能力目標)
知識目標:掌握:體內氨的來源、轉運及去路
掌握:尿素合成的主要器官及限速酶
熟悉:尿素合成的主要步驟
了解:高氨血癥及氨中毒學說
能力目標:能夠從生物化學角度探討肝昏迷的發病機制及治療原則
逐步培養涉外護生模擬病房情境進行英語交流的能力
能夠將生化知識與技能正確靈活地運用于臨床護理工作實際
(板書)一、氨的來源
三個主要來源
(板書)1.氨基酸脫氨基作用:是體內氨的主要來源。
(板書)2.腸道吸收:有兩個來源,即腸內氨基酸在腸道細菌作用下產生的氨和腸道尿素經腸道細菌尿素酶水解產生的氨。腸道產氨的量較多,NH3比NH4+易于穿過細胞膜而被吸收;在堿性環境中,NH4偏向于轉變成NH3。因此,腸道pH偏堿時,氨的吸收加強。臨床上對高血氨病人采用弱酸性透析液作結腸透析,而禁止用堿性肥皂水灌腸,就是為了減少氨的吸收。
(板書)3.腎小管上皮細胞的分泌:主要來自谷氨酰胺
(板書)二、氨的轉運
氨是有毒物質。氨在血液中主要是以丙氨酸及谷氨酰胺兩種形式運輸。
(結合課件如圖所示)(一) 丙氨酸-葡萄糖循環(板書)
(結合課件如圖所示)(二) 谷氨酰胺的運氨作用(板書)
(板書)三、氨的去路
(板書)1.合成尿素
(板書)2.重新合成氨基酸
(板書)3.合成其他含氮化合物
合成尿素(重點講述)
一、主要器官:肝臟
課前給同學們布置教學任務,收集相關的實驗數據及臨床資料,來證明尿素生成的主要器官。
(1)實驗證明:
只切除犬的肝----血液及尿中尿素含量明顯降低
只切除犬的腎而保留肝----血中尿素濃度顯著升高
同時切除犬的肝和腎----血氨濃度顯著升高
(2)臨床觀察:
急性肝壞死患者----血液及尿中幾乎不含尿素;氨基酸含量升高
(小結)以上這些實驗及臨床觀察充分證明,肝臟是合成尿素的最主要器官。此外,腎臟及腦組織也能合成尿素,但合成量甚微。
(導入)肝臟是如何合成尿素的呢?由此引出尿素合成的鳥氨酸循環學說。
二、鳥氨酸循環學說
(背景資料)克雷布斯
1.早在1932年,德國學者Hans Krebs和Kurt Henseleit根據一系列實驗,首次提出了鳥氨酸循環(Ornithine cycle)學說,又稱尿素循環(Urea cycle)或Krebs-Henseleit循環。克雷布斯(1900-1981),出生于德國,畢業于弗賴堡醫學院。1925年獲醫學博士,出于對化學的強烈興趣,投身于基礎科學研究。
2.1931年在弗賴堡醫學院任助教時與助手一起發現了鳥氨酸能高速合成尿素的異常效應,不久發現了鳥氨酸循環(尿素循環)。在生物化學研究史上,這是第一個以循環模式出現的代謝過程,也是生物體內化學變化高速的奧秘之一,極大震動了生化界。
3.Krebs一生中提出了兩個循環學說。1936年Krebs開始研究鴿子的飛翔肌對二羧酸和三羧酸的氧化代謝關系。1953年他在英國設菲爾德因發現三羧酸循環而獲得諾貝爾醫學獎!為生物化學的發展做出了重大貢獻!
4.1967年退休,但研究工作、學術活動和寫作直到他81歲逝世時才停止。在克雷布斯獲得諾貝爾獎的一年以后,他獲得了牛津大學的教授職位,并在這里工作到強制退休才離開。雖然退休,但是克雷布斯拒絕停止工作,在其生命剩下的短短時間里,他仍在一個私人實驗室繼續著他的科學研究。
(導入)應用同位素示蹤技術也證實了鳥氨酸循環學說的正確性。那么,在肝臟中,機體是怎樣通過鳥氨酸循環將有毒的氨合成無毒的尿素呢?讓我們來共同探討本次課的重點內容:鳥氨酸循環合成尿素的全過程。
三、合成過程
四大步驟(ppt展示四大步驟概況然后分述)
分述:(強調關鍵點)(反應式邊敘述邊強化) (教學重點)
(1)氨基甲酰磷酸的合成
原料:NH3和CO2
反應部位:肝細胞線粒體
酶:氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPS-Ⅰ)
別構激活劑:N-乙酰谷氨酸(AGA)
特點:不可逆
(2)瓜氨酸的合成
反應部位:肝細胞線粒體
酶:鳥氨酸氨基甲?;D移酶
鳥氨酸來源:由線粒體膜上的載體自胞液運來
瓜氨酸去向:通過線粒體內膜運至胞液中。
(3)精氨酸的合成
瓜氨酸在線粒體合成后,即被轉運到線粒體外,在胞液中由精氨酸代琥珀酸合成酶催化,與天冬氨酸反應,ATP供能,合成精氨酸代琥珀酸,在經精氨酸代琥珀酸裂解酶催化,分解為精氨酸和延胡索酸。
反應部位:肝細胞胞液
限速酶:精氨酸代琥珀酸合成酶
(4)精氨酸水解生成尿素
在胞液中,精氨酸在精氨酸酶的催化下水解生成尿素和鳥氨酸,鳥氨酸再進入線粒體,重復上述反應,構成鳥氨酸循環。
反應部位:胞液
酶:精氨酸酶
水解產物:尿素和鳥氨酸
產物去向:鳥氨酸再進入線粒體,重復上述反應,構成鳥氨酸循環。尿素是中性、無毒、水溶性很強的物質,經血液運送至腎,隨尿排出。
(展示尿素生成的總反應式)
2NH3+CO2+3ATP+3H2OCO(NH2)2+2ADP+AMP+2Pi+PPi
(導入)接下來,我們結合尿素合成的中間步驟及其在細胞中的定位將鳥氨酸循環的詳細步驟完整的展現一遍。
(ppt分步驟展現鳥氨酸循環全過程)
充分調動同學們的學習積極性,全員參與,積極思考,全程反饋,達到教與學,師與生的完美融合。
四、高氨血癥及氨中毒機制 (教學難點)
高氨血癥:
1.正常生理情況下,血氨的來源與去路保持動態平衡,血氨濃度處于較低水平。
2.肝是合成尿素解氨毒的重要器官,鳥氨酸循環是維持血氨低濃度的關鍵。
3.當肝功能嚴重受損時,尿素合成受阻,血氨濃度升高,導致高血氨。
氨中毒機理:
1.高血氨時,大量的氨進入腦組織,與α-酮戊二酸結合生成谷氨酸及谷氨酰胺。
2.氨使大腦中α-酮戊二酸過渡消耗,導致三羧酸循環減慢,ATP生成減少。大腦能量不足,大腦功能障礙,嚴重時發生昏迷。即肝昏迷(肝性腦病)。
(病例分析)結合具體病例理解消化知識
某患,男性,45歲,反復發作性昏迷半年。每次發病前均有進食高蛋白食物史但未引起重視。此次入院肝功能檢查結果如下:
血清清蛋白:38.2g/LA/G :1.4:1
球蛋白: 27.4g/LALT :135U/L
總膽紅素: 15.2umol/L AST :45U/L
血氨 :150umol/L
問題討論:1.從生化角度探討該病的發病機制?
2.該病的治療原則?
(分組討論)訓練小組合作學習的能力
結論(師生共同總結)
發病機制:支持氨中毒學說;患者進食高蛋白食物是導致肝性腦病的直接原因。
防治原則:
1.肝功能正常也不能排除本病,注意檢查血氨。
限制蛋白質的攝入量、降血氨是關鍵。
3.口服酸性利尿劑、酸性鹽水灌腸、靜脈滴注或口服谷氨酸鹽及精氨酸等。
4.服用保肝藥物。
(模擬演練角色扮演)情境教學培養英護學生的英語表達能力
1.角色:患者、醫生及護士
2.模擬國外病房:醫生查房時的情景對話
3.分組演練
(課堂反饋)精選護士執業資格考試的執考點
1.氨的來源?氨的轉運?氨的去路?
2.氨最主要的去路?
3.鳥氨酸循環生成尿素的代謝器官?四大步驟?具體反應部位?
4.尿素分子中二個氮原子的來源?
5.尿素生成過程中的限速酶?
(小組對弈快速搶答)
1.臨床上對高血氨患者采用什么性質的透析液?
2.臨床上對因肝硬化而產生腹水的患者其利尿藥應如何選擇?
3.氨在血液中主要以哪兩種形式運輸?
4.氨最主要的來源?
5.通過一次鳥氨酸循環消耗幾摩爾ATP?消耗幾個高能磷酸鍵?
(英護特訓)精選關鍵詞,掌握專業英語,提升詞匯量。
Key Words:
來源:source 去路:outlet
轉運:transport;transfer
氨:ammonia 尿素:urea
谷氨酰胺:glutamine 鳥氨酸循環:ornithine cycle
Describe the sources and the outlets of blood ammonia?
(通過生化互動平臺強化課后練習)
結合本節課的重點精選短文,快速閱讀,培養英護學生的專業英語水平。
The Outlet of Ammonia
Normally,highly toxic ammonia are transported to liver by glutamine mainly. Non-toxic urea is synthetized in liver by the ornithine cycle and excreted by kidney. To synthetize 1 mol urea requires 3 mol ATP,1 mol co2 and 2 mol NH3 .Urea is the major end product of ammonia in the body.
(預習內容)帶著問題進行課后預習,下達任務,將知識緊密聯系,前后貫穿,
融會貫通,探究生化機制。
1.Amino Acids Special Metabolism?
2.為什么臨床上用維生素B6治療妊娠嘔吐與小兒驚厥?
3.為什么5-羥色胺與睡眠、疼痛及體溫調節密切相關?
4.為什么酪氨酸酶遺傳性缺陷,皮膚及毛發會變白?
5.The Relation between Amino Acide and Carbohydrate,Lipid Metabolism?
(輕松一刻)小故事大道理:一個秘訣
(升華)成功在于堅持,這是一個并不神秘的秘訣!
答疑解析
參考文獻
[1] 戴士弘.高職教改課程教學設計案例集[M].北京:清華大學出版社, 2007.
[2] 祝智庭.教育技術培訓教程[M].北京:北京師范大學出版社,2007.