“生物体内营养物质的转变”教学中科学思维的培养

                                     陆红兰  （上海市南洋中学  200032）

摘 要  本文分析了在“生物体内营养物质的转变”一节的教学中，如何通过比较、分析糖类、脂肪、蛋白质代谢的异同和关联、联系学生生活实际等，从而培养学生的科学思维。

关键词  核心素养  营养物质的转变  科学思维

1.问题的提出

科学思维是生物学核心素养的重要组成之一，它是一种借助观察、对比、思考等方法，通过逻辑推理的过程，最终找到解决问题有效的方法。生物课堂教学，应该是学生科学思维培养的主阵地。

“生物体内营养物质的转变”是沪教版高中生命科学教材第一册第4章第4节的内容，这三大营养成分在生物体内的转变和体外发生的食物中营养成分的燃烧又不完全相同，既微观又抽象，给学生的学习带来了一定难度。教学中，教师注重学生科学思维方式和习惯的培养，突破教学难点。

2.学生对“生物体内营养物质”的认识分析

日常生活中，学生对营养成分有一定的感性认识，在七年级“科学”教材中也曾经学过，知道糖类、脂肪是身体所需能量的主要来源，蛋白质也可以供能。在学习了沪教版高中生命科学教材第一册第2章第2节“生物体中的有机物成分”和第4章第3节“细胞呼吸”的基础上，知道了糖类如何供能，对于脂肪和蛋白质如何供能，供能的同时三种成分相互之间有就是这节要学习的内容。

3.培养学生科学思维的教学环节设计

3.1观察、比较分子结构推断三者关联，形成科学思维的习惯  教师呈现葡萄糖、脂肪以及赖氨酸分子结构示意图--都是由长的碳链构成，都有碳、氢、氧三种元素，分析它们之间存在必然的联系。              

设计意图：通过看图比较分子结构，找出关联，既培养了学生的科学思维也为学习“三种营养成分的转变”过程中相互关系做好准备。

3.2 通过问题模式的教学，培养学生的思维品质

3.2.1糖类的代谢 联系“餐后血糖浓度变化的时间曲线”图，教师提出思考题：①人体在进食的时候摄入糖类，那么问什么餐后4小时血液中的葡萄糖浓度又恢复了稳定呢？②同学们是否有不吃早餐或早餐没吃饱的经历，如果有在上午第四节课时会有何感受？③北京鸭吃的一般是淀粉类食品，为什么会很快育肥，而且体内脂肪含量很高？

通过问题串的提出，启发学生结合学过的有氧呼吸过程，联系生活实际，思考并学习葡萄糖被细胞利用的三个去向，归纳总结形成知识结构图。

设计意图：先提出问题串，让学生带着问题学习新知识，最后再归纳总结糖类代谢的途径，再用新学的内容解决前面的问题串，首尾呼应，用“教师提出问题--师生共同学习新知识--学生解决问题”的问题模式，最后归纳总结生成知识结构图，培养了科学思维的品质。

3.2.2 脂肪的代谢 通过糖类代谢的学习，教师鼓励学生触类旁通提出新问题：①脂肪是更好的储能物质，那脂肪储存的能量如何释放出来的呢？②糖类可以转变成脂肪、氨基酸，那脂肪是否可以转变为糖类和氨基酸呢？等等，通过大家讨论分析，完成了“脂肪代谢”新知识的学习。

设计意图：在学习了糖类代谢的基础上，学生对代谢过程有了一定程度的了解。问题是智慧的源泉，教师鼓励学生尝试自己发现问题，是前面教师提出问题的基础上的一大提高和递进，用“学生提出问题--师生共同学习--学生解决问题”的问题模式，既激发了学生主动学习的积极性，又培养了学生逆向思维、举一反三等科学思维品质。

问题模式                                  

3.2.3 蛋白质的代谢 糖类、脂肪两大营养物质在细胞内的代谢可以归纳为:①氧化分解②合成同类大分子物质③转变为其它物质。那蛋白质的代谢过程是否也是如此呢？共同学习蛋白质的代谢过程。但是，蛋白质比其它两种成分多了氨基（氮元素），其代谢过程又略有不同。       

                  氧化分解

   三大营养物质   合成同类大分子物质

                  转变为其它两种物质

设计意图：通过知识迁移，归纳推理形成蛋白质代谢的途径，培养了科学思维的品质。

3.3归纳总结三大营养物质代谢的异同，培养科学思维的能力

3.3.1渗透辩证唯物主义观点  在分别学习三大营养物质与健康的关系时，联系自己或身边人的事例，每天摄入适量营养，太多太少都会出现病症，如糖类摄入太多，会转变成脂肪造成肥胖，会得糖尿病。摄入太少，可能低血糖；脂肪摄入太多，会造成脂肪肝、肝硬化等。摄入太少，易引起记忆力下降，患脂溶性维生素缺乏，引起头发的断裂脱落；蛋白质摄入太多，不能在体内储存，加重了肝和肾的负担；摄入太少，不能满足体内酶、激素等合成所需。因此，要养成均衡膳食的良好饮食习惯。

3.3.2由三者元素组成比较代谢终产物 通过学习，知道三者除了在细胞内代谢三大去向相同，还有以下的异同。

3.3.3由三者分子结构总结代谢过程中必然的联系（如图）。

设计意图：每天摄入适量营养物质，不仅营养成分要齐全，每种营养成分摄入不能太多也不能太少，培养学生用辩证唯物主义观点、一分为二看问题的科学思维模式。同时要均衡膳食，也培养了学生正确的生命观念；比较分析三者的分子结构以及元素组成，因为三者都有C、H、O三种元素，因此彻底氧化分解产物都有二氧化碳和水，但是蛋白质多了氨基中的氮元素，氧化分解产物多了含氮的尿素，学生加强了理解。

4.教学反思

科学思维的培养可以在讲授新课时及时进行，也可以在章节学习后的小结中适当渗透，譬如以思维导图或知识框架的形式归纳总结；在讲解分析练习时同类题型的整理分类，在复习时对章节知识的关联整理等等。总之，科学思维的培养需要教师无时无刻地对学生潜移默化，相信经过不断的训练和加强学生定会取得长足的进步。科学思维只是生命科学核心素养之一。在平时的课堂教学中，教师不仅要加强学生的科学思维的培养，还要加强生命观念、社会责任、科学探究等其它核心素养的训练和培养。

主要参考文献

1姜兴明. 2017.例析中学生物学课堂教学中的理性思维培养.生物学教学，42（9）24-25