Элективный курс "Биохимия" в школьном курсе химии

Для того чтобы соединить в целостном учебном процессе усвоение биохимического содержания и методических умений, мы используем метод моделирования проблемных методических ситуаций. Условием решения методической проблемы является осознание студентами собственной учебной деятельности в сравнении с профессиональной деятельностью учителя химии и биологии. Будущему учителю нужно уметь посмотреть на один и тот же учебный материал как глазами студента-ученика, так и глазами учителя.

Взгляд учителя — это взгляд изнутри содержания: анализ структуры изучаемого материала, постановка педагогических целей, выделение учебных проблем, моделирование учебных проблемных ситуаций и выбор форм, методов и средств их разрешения.

Учащийся воспринимает учебный материал как целое — это взгляд на содержание как бы сверху. Для ученика важно субъективное восприятие — интересно или неинтересно, понятно или непонятно, трудно или легко. Взгляд на учебный материал с таких позиций позволяет учителю выявить интересы, мотивы, субъективные затруднения школьников при изучении той или иной темы.

Для того чтобы побудить студента проанализировать изучаемый материал с точки зрения учителя, мы использовали методические проблемные ситуации.

Проблемная ситуация 1. Представьте себе, что вы учитель химии (биологии), начавший подготовку к системе уроков по теме «Белки, их строение, свойства и биологические функции». Какие новые понятия должны усвоить учащиеся при изучении этой темы? Как оценить готовность класса к восприятию нового материала? Какие опорные понятия потребуется актуализировать перед началом изучения темы?

Для разрешения данной проблемной ситуации необходимо проанализировать школьные программы по химии и биологии. Новые и опорные понятия нужно разбить на три группы в зависимости от типа связей, которые они позволяют установить между наиболее общим понятием «обмен веществ» и понятием «белки». В результате будущие учителя получат представление об объеме и структуре изучаемой темы в школьных курсах химии и биологии.

Для выявления возможных мотивов изучения той или иной темы студенты анализируют собственный опыт учебной деятельности.

Задание. Проведите анализ вашего личного отношения к содержанию темы «Белки*. Дайте ответы на следующие вопросы.

Что для вас было самым интересным при изучении темы?

В каких ситуациях повседневной жизни вы используете или могли бы использовать полученные при изучении темы знания и умения?

Что вас удивило при знакомстве с учебным материалом?

Каких знаний или умений из этой области вам недостаточно? Что еще хотелось бы узнать о белках?

Учебные проблемы в биохимическом содержании студенты выявляют двумя путями: анализируя собственные затруднения при усвоении темы и применяя знания о способах выявления учебных проблем, полученные ими при изучении курса методики преподавания химии.

Проблемная ситуация 2. Представьте (вспомните) себя учеником. Какие вопросы были для вас самыми трудными при изучении темы «Белки»? Что было особенно трудно понять? Возможно, что некоторые вопросы остались без ответа до сих пор. Сформулируйте вопросы, которые вы задали бы учителю, выступая в роли ученика.

Еще одна методическая задача состоит в том, чтобы научить студентов составлять задания, способные создать проблемную ситуацию для школьников.

Проблемная ситуация 3. Предложите эксперимент, используя который вы как учитель химии (биологии) поставите перед учащимися проблему, связанную с: а) характером воздействия табачного дыма и этилового спирта на целостность белковых молекул; б) действием средств бытовой химии (ПАВ, растворители) на структуру и функцию белков. Как обосновать перед школьниками правила безопасной работы с бытовыми химическими препаратами?

Кроме того, студенты обучаются планированию и организации фрагментов уроков и целых уроков, включающих элементы биохимического содержания.

Проблемная ситуация 4. Предложите модель проблемной ситуации, которая способна побудить учащихся к участию в дискуссии о необходимости использования в повседневной жизни средств, способствующих улучшению внешнего вида человека (косметика, препараты для похудения и т. п.). Для этого приведите различные точки зрения на проблему. Составьте перечень вопросов для обсуждения, подберите материалы и составьте список рекомендуемой литературы. Организуйте дискуссию по предложенной проблеме в своей подгруппе.

Подготовка и проведение студентами уроков и их фрагментов заменяют традиционные контрольные мероприятия по биохимии — коллоквиумы и контрольные работы.

Глава 3. Методические разработки по биохимии

Интегрированный урок биологии и химии по теме: "Химия крови"

Тип урока: обобщающий семинар.

Цель: обобщить полученные на уроках химии и биологии знания о единстве процессов, протекающих в живой и неживой природе.

Задачи:

развивать умения применять и обобщать полученные знания;

развивать интерес к предметам естественно-научного цикла;

развивать навыки составления плана и конспекта урока.

Оборудование:

пробирки с реактивами для проведения качественной реакции на катион железа:

сульфат железа (II),

сульфат меди (II),

хлорид натрия,

красная кровяная соль.

Оформление:

стенд “Химия человека”;

упрощенная схема свертывания крови.

Подготовка учащихся к уроку: за 2 недели до урока учащимся раздаются вопросы для подготовки:

Химические элементы в клетках живых организмов.

Состав и функции крови.

Диффузия, тургор, осмос в клетке.

Гемоглобин, его химический состав.

Химическая природа процесса свертывания крови.

Защитные барьеры организма.

Иммунопрофилактика.

Ход урока

I. Учитель химии: наш семинар называется “Химия крови”, его цель – повторить и обобщить сведения о металлах, полученные вами на уроках химии, и о составе и функциях крови, которые вы изучали на уроках биологии.

Учитель биологии: как вы знаете, в нашем организме протекают единые биохимические процессы. Сегодня мы попытаемся еще раз это доказать. Работа на семинарском занятии будет строиться в соответствии с перечнем вопросов, с которым вы ознакомлены заранее. По ходу урока вы должны будете выполнить разноуровневые задания:

1 уровень – составление плана урока;

2 уровень – составление краткого конспекта урока.

Записи вы будете вести в тетрадях по химии.

II. Учитель химии: итак, первый вопрос семинара “Химические элементы в клетках живых организмов” (один из учащихся делает сообщение по данному вопросу).

Учитель биологии: химические элементы образуют вещества, которые входят в состав клеток и тканей. Кровь – это тоже ткань. Вспомните, разновидностью какой ткани является кровь? (вопрос к классу). Действительно, кровь – это разновидность соединительной ткани. Охарактеризуйте кратко этот вид ткани (вопрос к классу). Давайте еще раз обратимся к рисунку учебника на странице 85 (учебник под ред. Колесова Д.В.).

Следующий вопрос нашего занятия “Состав и функции крови”.

Учитель химии: вы знаете, что в состав плазмы крови входят разные соли. Их концентрация поддерживается на определенном уровне. Одна из солей плазмы – это поваренная соль. Вспомните, чему равна концентрация этой соли в плазме крови, и как называется такой раствор? (вопрос к классу). Действительно, это физиологический раствор, концентрация которого равна 0,9%. Поваренная соль в растворе находится в виде ионов. Напишите уравнение реакции диссоциации хлорида натрия (один из учащихся работает у доски).

А теперь решим задачу:

Сколько грамм соли необходимо для получения 250 г физиологического раствора? (на столы раздаются карточки с условием задачи, один из учащихся решает задачу у доски).

Вопрос к классу: напишите строение иона натрия и его электронную формулу (учащийся работает у доски).

Учитель биологии: обмен веществами между клеткой и окружающей средой – очень важное свойство живого. Какими путями он может происходить, мы поговорим далее. Итак, следующий вопрос: “Диффузия, тургор, осмос в клетке”.

Учитель химии: в каких продуктах содержится много калия? (курага, изюм, сухофрукты). Решив задачу, мы узнаем, сколько надо съесть кураги, чтобы восполнить суточную потребность организма в калии.

Задача: В 50 граммах кураги содержится 1,017 г. калия. Сколько грамм кураги надо съесть, чтобы получить суточную норму калия? Суточная норма равна 3,5 г.

Ответ: масса кураги равна 172 г.

Учитель биологии: следующий вопрос нашего семинара: “Гемоглобин, его химический состав”.

Учитель химии: основной металл гемоглобина – железо. Чем же отличается строение атома железа от строения атомов натрия или калия? Напишите строение атома железа (вопрос к классу).

Представьте, что вы находитесь в исследовательской лаборатории и с помощью химического эксперимента должны определить, в какой из выданных вам пронумерованных пробирок находится вещество, содержащее катион двухвалентного железа.

Лабораторная работа

По мере выполнения лабораторной работы проверяются знания техники безопасности и правил обращения с химической посудой и реактивами. Один из учащихся выходит к доске для записи уравнения качественной реакции.

Учитель биологии: следующий вопрос: “Химическая природа процесса свертывания крови”.

Учитель химии: откройте учебник на стр. 56 упр.2. Напишите уравнение диссоциации хлорида кальция.

Учитель биологии: какие продукты нужно употреблять, чтобы организм получал кальций в нужном количестве? (вопрос к классу).

Учитель химии: а теперь представьте больного, потерявшего много крови. В состоянии ли он что-то есть? Нет, поэтому все необходимые элементы вводятся больному внутривенно в растворенном виде. Попробуем рассчитать, сколько надо хлорида кальция, чтобы помочь больному.

Задача: сколько грамм хлорида кальция надо организму при кровотечении для того, чтобы восполнить его суточную норму кальция?

Ответ: для восполнения суточной нормы кальция организму потребуется 4,16 г хлорида кальция.

Учитель биологии: свертывание крови – один из защитных механизмов нашего организма. О других защитных барьерах речь пойдет в следующем вопросе: “Защитные барьеры организма”.

Учитель химии: в последнем вопросе мы узнаем, как происходило становление наук об иммунитете. Вопрос “Иммунопрофилактика”.

III. Учитель биологии: итак, живые организмы характеризуются исключительно сложной в химическом отношении структурой. Данные биологии и химии объединяются в общую науку – биохимию. Биохимия помогает понять, как работают биологические системы, играет объединяющую роль, помогает доказать родство между живыми организмами, единство их происхождения.

Учитель химии: в качестве домашнего задания вы получите кроссворд, в котором обобщаются сведения о “химии крови”. Если вы разгадаете его верно, то из букв, обозначенных цифрами, составится название науки о крови.

КРОССВОРД

Основной транспортный белок крови человека.

Химический элемент, образующий комплекс с транспортным белком крови человека.

Невосприимчивость организма к различным чужеродным веществам.

Химический элемент, необходимый для свертывания крови.

Химические вещества, вырабатывающиеся специальными клетками крови.

Односторонняя диффузия жидкости через полупроницаемую мембрану.

Повышенная чувствительность организма к некоторым веществам.

Белая клетка крови.

Давление протопласта на клеточную стенку.

Наука о тканях.

Отличительная черта белых клеток крови.

А закончить наш семинар мы хотим стихотворением С. Острового (учителя читают вместе):

Человек – он ведь тоже природа, Он ведь тоже закат и восход. И четыре в нем времени года, И особый в нем музыки ход.

И особое таинство цвета, То с жестоким, то с добрым огнем. Человек – он зима, или лето, Или осень с грозой и дождем.

Все вместил в себя – версты и время, И от атомных бурь он ослеп. Человек – он и почва, и семя, И сорняк среди поля, и хлеб.

И какая в нем брезжит погода? Сколько в нем одиночества? Встреч? Человек – он ведь тоже природа… Так давайте природу беречь!

Урок «Лекарства»

Цели урока:

1. Познакомить учащихся с химиотерапией, используя межпредметные связи с биологией, с химическим составом лекарств органического и неорганического происхождения, с приемами химически грамотного применения лекарств.

2. Продолжить формирование умений анализировать строение молекул лекарственных препаратов и предсказывать на основе этого анализа их химические свойства.

3. Рассмотреть действие наркотических веществ на организм человека.

4. Продолжить формирование у обучающихся навыков здорового образа жизни на примере профилактики наркомании и борьбы с ней.

Оборудование, дидактические материалы: электронная презентация, компьютер, проектор, экран, демонстрационный стол, аспирин, фероплекс, глюконат кальция, пробирка, сухой спирт, спиртовка, держатель, раствор карбоната натрия, раствор соляной кислоты, ступка, вода.

Ход урока:

Слайд № 2:

Перед вами на слайде высказывание основоположника медицинской химии Парацельса.

Действительно организм человека можно сравнить с целой производственной отраслью – химической промышленностью. Каждый орган в нем – это крупное предприятие. А каждая клетка органа – химическая лаборатория, в которой протекает множество химических реакций. Когда человек болеет, например, гриппом, то природа его болезни тоже химическая. Попавшие в организм микроорганизмы отравляют его продуктами своей жизнедеятельности – ядовитыми веществами. Лекарства, которые мы принимаем, вступают в химические реакции с ядами, нейтрализуя их.

Вопрос: Что же такое лекарства? (лекарства - это группа веществ, направленных на устранение признаков заболевания, различных по своей форме, действию и динамике).

Вопрос: Как называется наука, занимающаяся изучением лекарственных средств? (Наука, которая занимается изучением лекарственных средств, называется фармакологией).

В далеком прошлом лекарства и яды обозначались одним и тем же словом. Так, древнегреческое слово «фармакон» и древнерусское «зелье» приобрели однозначно ядовитый смысловой оттенок, а лекарства стали называть «снадобья». За многие века значения этих слов не изменились: лекарство – снадобье, дарующее исцеление, яд – зелье, способное убивать. Практически каждое лекарство при определенных условиях может оказывать ядовитое действие, а многие яды находят применение как лекарства. Условность границы между ними определяется общим способом действия на организм.

Слайд № 3: ПОМНИТЕ!

Поэтому применять лекарственные препараты можно только по рекомендации лечащего врача. А приобретать их только в аптеке.

НЕ ЗАНИМАЙТЕСЬ САМОЛЕЧЕНИЕМ!

Вопрос: В каких формах выпускают лекарственные препараты?

Слайд № 4:

Лекарственные формы

Вопрос: Лекарственных препаратов очень много. Как вы считаете, каков принцип лечения различных заболеваний химическими препаратами?

Слайд № 5:

Общий химиотерапевтический принцип сформулирован в 1891 году русским ученым Д.Л. Романовским: «вещество, которое при введении в заболевший организм окажет наименьший вред последнему и вызовет наибольшие деструктивные изменения в поражающем агенте».

Слайд №6:

Начало эры химиотерапии бактериальных инфекций связано с открытием антибактериальных свойств у довольно простого по химической структуре органического соединения – амида сульфаниловой кислоты – стрептоцида:

Важнейшим этапом в развитии химиотерапии явилось открытие и создание антибиотиков, а именно пенициллина:

Вам хорошо известно жаропонижающее средство – аспирин:

Упражнение 1: Проанализируйте предложенные вещества по плану:

· Химический состав вещества.

· Функциональные группы в его составе.

· Растворимость в различных средах (вода, этанол, щелочь).

· Экспериментальное обнаружение функциональных групп.

Страницы: 1, 2, 3