学生问题——教师专业成长的阶梯

2013-04-29 21:28王芹
中学教学参考·理科版 2013年8期
关键词:最低点溶质有氧

王芹

孔子有云:教学相长。年复一年的教学,很多时候感觉自己发展停滞不前或处于发展瓶颈期,很难有所突破。学生的几个“刁钻”问题给了我启发,下面选取几个案例与大家分享。

案例一:1molATP末端“~”水解断裂释放30.54kJ的能量,究竟有多大?

原本习以为常的一个数值竟然引起了学生不够形象的質疑,30.54kJ究竟有多大呢? 1J=1N×1m,那么30.54kJ能量相当于用1N的力(相当于100g物体的重力)使物体沿力的方向上移动30.54×1000m。课堂教学中,如果能以这种形象化的方式说明,将有助于学生感受“~”不同于一般的化学键能储存的能量,切身感受到学好科学知识的价值,有助于提高学生综合应用知识解决问题的能力。

案例二:CO2释放的最低点可能不是葡萄糖消耗的最低点!

在介绍氧气浓度对细胞呼吸作用的影响时,以绿色植物的非绿色部位为例,绘制了氧气浓度对呼吸作用的影响曲线,如图1所示。并选择了一道经典例题:保存果蔬最适宜的氧气浓度及原因?有相当一部分学生认为是P点,但教者凭借以往的经验,对学生答案予以纠正给出了答案“R”点,因为R点时,细胞呼吸消耗的有机物最少(无氧呼吸受到抑制、有氧呼吸强度较低)。随后有学生表示质疑:CO2释放的最低点可能不是葡萄糖消耗的最低点,因为无氧呼吸和有氧呼吸释放等量的CO2时,无氧呼吸分解的葡萄糖数量是有氧呼吸分解的葡萄糖数量的3倍。学生的想法不无道理,如果是R点如何验证呢?如果不是R点那又是哪点呢?

图1

课后笔者采取定量分析的方法进行研究,据呼吸反应式可计算出图中R、P点葡萄糖消耗量的比例关系是(3RS+ST )/PV =UT/PV。在R点不显著,低于P点,而无氧呼吸的影响不能忽略的情况下,P点对应的O2浓度,更适合于保存蔬菜。因为此条件下有机物消耗量最小,而且无氧呼吸完全被抑制,能量利用效率高,不会产生酒精之类的、对细胞有害的无氧呼吸产物。如果R点的位置偏低,且非常接近于S点,即无氧呼吸很弱,可忽略时,R点对应的O2浓度才是保存某种蔬菜的最适宜的O2浓度。

案例三:物质进出细胞示意图(图2)c这种跨膜运输方式是否有蛋白质参与?若有,与d有何区别?

该问题实际上是有关载体蛋白与通道蛋白的问题。载体蛋白介导

主动运输和协助扩散,在运输过程中,与特定溶质分子结合,通过一系

列构象的改变介导溶质分子的跨膜转运,如钠钾泵参与的主动运输,神经

细胞要通过Na+— K+泵,约要消耗细胞2/3的总ATP来维持细胞内

低Na+高K+的离子环境,从而为神经冲动的传递提供基础。

图2

通道蛋白介导被动运输,不需要与溶质分子结合,横跨膜形成亲水通道,允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过。绝大多数通道蛋白都与离子转运有关,又称离子通道,如K+通道、Na+通道。如果学生了解了两类跨膜蛋白的区别,这将为后续理解静息电位的产生、动作电位的形成及恢复提供一定的理论基础。

倘若我们能以包容的心态接受学生的质疑,研究问题本身,挖掘其背后的潜在信息,批判地反思教学过程,定能体验到教学科研的乐趣,定能开发出有价值的教学资源。我们的教学过程将真正成为一个双向的信息情感交流、师生积极互动共同发展的过程。这是对学生个体价值的尊重,也是促进教师专业成长最本真的途径。

(责任编辑易志毅)

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