Para poder impartir una buena clase de bioquímica, los profesores deben tener un alto sentido de responsabilidad y diseñar cuidadosamente la clase para lograr buenos resultados docentes. Entonces, ¿cómo reformar la enseñanza de la bioquímica?
Aunque el contenido de la teoría de la bioquímica es relativamente abstracto y difícil de aprender, en las escuelas de medicina agrícola y forestal, la bioquímica es muy importante para cultivar las habilidades de innovación y resolución de problemas de los estudiantes.
Resumen: Tomando como ejemplo la enseñanza del manipulador de lactosa, se elabora el diseño didáctico de la bioquímica a partir de cinco aspectos: orientación, enseñanza, ampliación de conocimientos, formación intensiva y resumen, con el fin de estimular el interés de los estudiantes por aprender y mejorar la capacidad de aprendizaje de los estudiantes Iniciativa para asegurar la realización de los objetivos de enseñanza.
Palabras clave: bioquímica; operón lactosa; diseño docente
La bioquímica es una disciplina que explora la esencia de los fenómenos de la vida desde el nivel molecular, y es también una investigación científica en medicina, biología, agricultura y otras disciplinas Disciplina de herramientas.
Esta materia es crucial para cultivar las habilidades de innovación y resolución de problemas de los estudiantes de las facultades de medicina agrícola y forestal.
Sin embargo, debido a que la bioquímica es muy abstracta y explica principalmente el proceso de interacción de proteínas, ADN, ARN y otras moléculas en el cuerpo, es difícil de entender para los estudiantes, lo que hace que la bioquímica sea la más difícil y difícil de aprender. en las facultades de medicina agrícola y forestal. Una de las materias con mayor índice de aprobación.
Aunque en el actual proceso de reforma docente, el modelo de enseñanza científica liderado por ABP [1] y el modelo de enseñanza experimental basado en tareas [2] son cruciales para lograr la realidad? ¿Centrado en el estudiante? Los conceptos de enseñanza proporcionan nuevos métodos de enseñanza, pero el modelo tradicional de enseñanza dirigido por el profesor sigue siendo irremplazable.
Por lo tanto, cómo estimular el interés de los estudiantes por aprender durante el proceso de enseñanza y cómo popularizar mecanismos complejos de una manera sencilla siempre ha sido la búsqueda incansable de los profesores de bioquímica.
Tomando como ejemplo el operón de lactosa relativamente abstracto en la regulación de la expresión genética, este artículo explica cómo diseñar la enseñanza de bioquímica desde cinco aspectos: orientación, enseñanza, expansión del conocimiento, capacitación intensiva y resumen.
1. Haga preguntas para estimular el interés de los estudiantes en aprender
Dado que el contenido del operón de lactosa es muy aburrido y complicado, primero les contamos a los estudiantes sobre un fenómeno durante el proceso de enseñanza ( dar una curva de crecimiento bacteriano): Cuando el medio de cultivo contiene glucosa y lactosa, la curva de crecimiento bacteriano no es la conocida fase de retraso, fase logarítmica, fase estacionaria y fase de declive, sino que tiene dos fases de crecimiento logarítmico con una fase de retraso en el medio. .
Entonces, ¿por qué sucede esto? Luego se proporciona un gráfico de curva del consumo de azúcar en un medio de cultivo bacteriano. Los estudiantes encontrarán que la primera fase de crecimiento logarítmico es principalmente el consumo de glucosa en el medio de cultivo, mientras que la segunda fase de crecimiento logarítmico es el consumo de lactosa.
Entonces, ¿por qué se consumen glucosa y lactosa en la primera y segunda fase logarítmica del crecimiento bacteriano respectivamente? A través de estudios previos sobre el metabolismo, los estudiantes generalmente comprenden que tanto la glucosa como la lactosa requieren enzimas, y las enzimas requeridas son diferentes. En la primera fase logarítmica hay enzimas que descomponen la glucosa y en la segunda fase logarítmica hay enzimas que descomponen la lactosa.
Es decir, cuando el medio de cultivo contiene tanto glucosa como lactosa, las bacterias utilizan preferentemente glucosa.
Entonces, ¿a qué se debe esto? Finalmente, ¿lacmRNA? Galactosidasa y? Permeasa de galactosa, en este momento los estudiantes encontrarán que el ARNlacm, el gen para el metabolismo de la lactosa, no se expresa. ¿Cuál es el producto de expresión genética correspondiente? Galactosidasa y? El contenido de galactosa permeasa también es muy bajo, por lo que la lactosa no se puede descomponer en la primera fase logarítmica, sino sólo en la segunda fase logarítmica.
Entonces, ¿cómo realizar este complejo proceso de regulación de la expresión genética en las bacterias? Después de cuatro preguntas, se presentó el mecanismo regulador del operón de la lactosa. La mayoría de los estudiantes sentían curiosidad por saber cómo las bacterias logran este complejo proceso regulador.
2 Siempre preste atención al fenómeno que el operón lactosa comienza a expresar cuando el medio de cultivo contiene sólo lactosa pero no glucosa.
A través de la explicación de las tres primeras imágenes, los estudiantes descubrieron que cuando el medio de cultivo solo contiene lactosa, ¿cuáles son las dos enzimas relacionadas con el metabolismo de la lactosa? Galactosidasa y? Se produce permeabilidad a la galactosa y también se expresan los ARNlacm que codifican estas dos enzimas.
Así, se introdujeron los conceptos de expresión inducible y operones.
La expresión inducida significa que un gen comienza a expresarse después de agregar metabolitos; un operón es un lacmRNA que produce dos o más proteínas.
A continuación se describe detalladamente la estructura del operón lactosa y las funciones de cada elemento del operón.
También se señaló que en 1961, el modelo de operón propuesto por Jacob y Monod era universal en el mecanismo de regulación de la expresión de genes procarióticos y ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1965.
A continuación, se describe por qué la expresión de este operón se inicia cuando la lactosa está contenida en el medio de cultivo, principalmente porque la regulación negativa de la proteína represora es inducida y liberada por la lactosa.
Al mismo tiempo, durante el proceso de explicación, los efectos alostéricos de las proteínas y las enzimas deben combinarse, y los cambios estructurales de la proteína represora después de la unión a la lactosa no pueden combinarse con la secuencia de manipulación, de modo que los estudiantes pueden combinarlo con los conocimientos que han aprendido antes, y es conveniente entenderlos.
El mecanismo de regulación negativa de la proteína represora del operón de la lactosa sólo explica que las enzimas relacionadas con el metabolismo de la lactosa comiencen a expresarse cuando la lactosa está presente, por lo que se plantea otra pregunta en este momento: ¿por qué existen la glucosa y la lactosa a la vez? mismo tiempo en el medio de cultivo ¿Cuándo no se inducen enzimas relacionadas con el metabolismo de la lactosa? ¿Existen otros mecanismos regulatorios? Esta pregunta conduce al mecanismo regulador positivo de la proteína CAP. La misma proteína CAP tiene un efecto alostérico después de unirse al AMPc, lo que provoca cambios en su función.
Finalmente, se destaca que la regulación negativa de la proteína represora y la regulación positiva de la proteína CAP regulan coordinadamente el proceso de expresión del operón lactosa, lo que también explica el porqué. ¿El operón lactosa comienza a expresarse sólo cuando el medio de cultivo no contiene glucosa, sólo lactosa? esta pregunta central.
3. Prestar atención al cultivo de capacidades innovadoras y ampliar el conocimiento.
La expansión del conocimiento debe centrarse en cultivar la capacidad de los estudiantes para analizar y resolver problemas, y prestar más atención a cultivar las cualidades innovadoras de los estudiantes.
¿Qué enfatizamos frecuentemente en el proceso de enseñanza? ¿Es mejor enseñar a pescar a la gente que enseñarles a pescar? Por lo tanto, después de explicar la estructura del operón lactosa, se debe enseñar a los estudiantes cómo consultar y descargar secuencias de GenBank y cómo encontrar los elementos reguladores y genes estructurales en la estructura del operón lactosa.
Los estudiantes encontrarán muchos descubrimientos nuevos a primera vista: la secuencia reguladora es en realidad muy corta, sólo unas pocas docenas de bases, mientras que el gen estructural es muy largo, varios miles de bases; La secuencia y la secuencia de iniciación para la unión de la ARN polimerasa en realidad se superponen; en realidad, existen secuencias espaciadoras entre los genes lacZ, lacY y lacA. El gen represor no forma parte del operón de la lactosa pero se transcribe de forma independiente.
Al enseñar a los estudiantes cómo usar GenBank para consultar y descargar secuencias, no solo sienta las bases para que los estudiantes participen en investigaciones científicas en el futuro, sino que también les permite... ¿Aprender haciendo? Hay muchos descubrimientos nuevos y los estudiantes que tengan energía extra consultarán la literatura después de clase para obtener una comprensión más profunda de las características y mecanismos de regulación de la expresión de genes procarióticos.
Al mismo tiempo, a la hora de ampliar el conocimiento, se debe hacer hincapié en los nuevos desarrollos y las innovaciones actuales en el campo.
Por ejemplo, Bhogale et al. encontraron en 2014 que la transformación del operón lactosa de un estado no inducido a un estado inducido en E. coli no solo está relacionada con la despolimerización de la proteína represora en la secuencia operadora, sino también a la despolimerización de la proteína represora y la secuencia operadora relacionada con el ciclo de despolimerización.
Los estudiantes descubrirán que un modelo tan clásico, que se ha desarrollado y mejorado continuamente hasta el día de hoy, desempeña un papel poderoso en el cultivo de la calidad de aprendizaje infinita y el espíritu innovador de los estudiantes.
4 Céntrate en los puntos clave y difíciles para un entrenamiento intensivo.
Siempre ha sido controvertido si los cursos de enseñanza universitaria deben llevar a cabo una formación intensiva. La razón principal es que los estudiantes se ven más profundamente afectados en la escuela secundaria. ¿Estudiar a fondo? Entonces qué. La educación orientada a exámenes es veneno.
Sin embargo, creemos que es necesario reforzar adecuadamente la formación en el aula para ayudar a los estudiantes a comprender y dominar contenidos clave y difíciles.
Después de que nuestro profesor visitó la Universidad de Utah en Estados Unidos, descubrió que hay muchos exámenes de facultades de medicina en el extranjero y que la parte de bioquímica se realiza cada dos semanas. Después de estudiar la parte médica básica durante un año, los estudiantes toman el examen nacional unificado similar al de los médicos nacionales. Tienen dos oportunidades, pero abandonan la escuela directamente si no aprueban el examen.
Por lo tanto, teniendo en cuenta el mecanismo regulador positivo y negativo del operón lactosa y el hecho de que los estudiantes perdieron más puntos en las preguntas de opción múltiple en exámenes anteriores, dispusimos dos preguntas de opción única y dos de opción múltiple. Preguntas de elección Primero, se pide a los estudiantes que respondan el cuestionario en línea escaneando el código QR. Luego, el maestro verifica directamente los resultados de las respuestas de los estudiantes en el cuestionario en línea para verificar el dominio de los estudiantes y analizar las razones de las respuestas incorrectas con los estudiantes. .
5 Resuma el esquema, plantee preguntas y haga pensar a los estudiantes.
El resumen es un breve resumen del contenido de una lección y también es un refuerzo del contenido importante y difícil, lo que favorece la comprensión general de los estudiantes del conocimiento que han aprendido.
En el proceso de descripción del operón lactosa, puedes hacer una animación sencilla para esquematizar la estructura del operón lactosa, la regulación negativa de la proteína represora y la regulación positiva de la proteína CAP.
¿Dejar que los estudiantes tengan una comprensión general del contenido de esta sección a evitar? ¿No puedes ver el bosque por los árboles? .
Entonces puedes hacer una pregunta para que los alumnos estudien después de clase: ¿Existen enzimas relacionadas con el metabolismo de la lactosa en el cuerpo humano? ¿Cuáles son las diferencias en la expresión y las características reguladoras de este gen entre las poblaciones del este de Asia y las poblaciones europeas y americanas? ¿Por qué muchos estudiantes tienen diarrea leve después de beber leche? Esta pregunta está estrechamente relacionada con el contenido de aprendizaje de esta sección y la vida diaria de los estudiantes, y puede resolver los problemas de los estudiantes. ¿Por qué estudiar? ¿De qué sirve aprender?
6 Conclusión
Para impartir una buena clase de bioquímica, los profesores deben tener un alto sentido de responsabilidad, consultar una gran cantidad de literatura y diseñar cuidadosamente la clase para recibir buenos resultados. resultados de la enseñanza.
Sin embargo, en el proceso de enseñanza del profesorado universitario tradicional, ¿debido a la existencia de? ¿Énfasis en la investigación científica y abandono de la enseñanza? En términos generales, el diseño de la enseñanza en el aula se basa en capítulos de libros de texto, que a menudo abarcan de 3 a 5 horas de clase.
Esto provoca que los estudiantes se sientan muy desorganizados durante el estudio de una clase, y no sientan que el contenido es el contenido clave. Los profesores suelen enfatizar que este es el contenido clave durante las clases, pero después de unos minutos, los estudiantes simplemente no lo entienden.
Por lo tanto, recomendamos que en el proceso de enseñanza el diseño didáctico se realice en base a una lección, a partir de los cinco eslabones de tutoría, enseñanza, ampliación de conocimientos, formación intensiva y resumen. ¿Inolvidable? .
Al mismo tiempo, en el proceso de enseñanza, se deben establecer puntos de duda en diferentes niveles para estimular el interés de los estudiantes por aprender. Tomando esta sección como ejemplo, diseñamos cinco preguntas para despertar el pensamiento de los estudiantes, y las preguntas están conectadas una por una.
Además, debemos aprovechar al máximo la oportunidad del resumen para repasar brevemente el contenido de una lección para que los estudiantes puedan tener una comprensión general del contenido de la enseñanza.
Finalmente, se plantean algunas cuestiones estrechamente relacionadas con los contenidos de la enseñanza y la vida cotidiana de cada uno para despertar el pensamiento de los estudiantes y hacerles comprender que la bioquímica está en realidad estrechamente relacionada con la vida de cada uno, en lugar de ser abstracta e inútil.
Referencia
[1] Li Chongqi, Zhang. Aplicación de la enseñanza ABP en la enseñanza de bioquímica [J]. Revista de la Segunda Universidad Normal de Jiangsu, 2014 (05): 22-25.
[2]Li Chongqi. Aplicación del método de enseñanza basado en tareas en la enseñanza experimental de bioquímica y biología molecular [J Educación Médica Básica, 2016 (03): 205-208.
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