О некоторых особенностях изучения темы "Ферменты" в курсе биологии. 8–10-е классы

Как известно, ферменты – это биокатализаторы, регулирующие скорость химических реакций. Ферменты, их строение, роль – это материал, требующий интеграции знаний, умений из химии и биологии.

Преподавание тем, в которых, так или иначе, задействованы ферменты, встречается с рядом трудностей, например, в 8 классе обучающимися еще не пройден курс неорганической химии, они не имеют представление о типах реакции, неорганических катализаторах. В начале 9 класса еще не пройдены основы курса химии органических полимеров, поэтому полимерность молекул воспринимается обучающимися как нечто туманное, соответственно, малознаваемое, в лучшем случае механически заучивается.

Изучение химии обучающимися теоретически, без проведения практических и лабораторных работ, приводит к «западанию » навыков проведения мини – исследования, фиксации результатов опытов, их анализа и объяснения, с чем и сталкиваемся на уроках биологии при изучении ферментов.

Автор статьи, анализируя структуру учебного материала, его представление в учебнике, методику преподавания, пришел к выводу о необходимости изменений этих компонентов.

В 8 классе, при изучении темы «Клетка», основное время выделяется на изучение органоидов, их функции, свойств клетки (основная часть времени), предполагается изучение ферментов в виде лабораторной работы. Но на это остается так мало времени, что чаще всего учителями изучение этого блока осуществляется мимоходом, теоретически, или, в виде самоизучения материала и домашней лабораторной работы. Соответственно, при повторном сталкивании с ролью ферментов в разделе «Внутренняя среда организма » тема «Кровь» при изучении функции тромбоцитов свертывании крови их роль, как биокатализаторов, становится все более непонятной. Изложение теоретического материала в параграфе учебника по этому вопросу тоже нельзя назвать удачным. Единственно, что можно узнать, это то, что необходимыми условиями для работы ферментов являются соли кальция, витамин К и другие вещества. А зачем, в этом случае, нужны ферменты? В учебнике лишь указано, что, без этих веществ, кровь свертываться не будет.

Мы предлагаем, несколько другой вариант изучения учебного материала. Изучить строение клетки, со свойствами познакомиться, более подробно с ними знакомиться в ходе дальнейшего изучения курса, а ферменты и их роль изучить достаточно подробно на уроке (приложение 1), провести лабораторную работу, проанализировать ее результаты. Особенности ферментативного катализа рассмотреть с использованием презентации.

Далее, при изучении темы «Кровь», знакомясь со строением и функцией тромбоцитов, закрепить понятие «фермент», расширить учебный материал о свертывании крови, раскрывая роль ферментов в образовании тромба. Разработка урока по этому вопросу не прилагается, но в презентации есть соответствующий раздел.

В пищеварении акцент делается на условия работы ферментов и их специфичность. Мы рассмотрим действие ферментов при расщеплении крахмала до глюкозы в ротовой полости (приложение 2). Автор изменил стандартную лабораторную работу, внеся в нее материал о ферментах, участвующих в пищеварении крахмала. Использование мультимедиа позволяет наглядно представить материал объясняющий расщепление полимерных (сложных) веществ до мономеров (простых) веществ. Разработка урока не прилагается.

В 9 классе программой лабораторная часть частично повторяет работу 8 класса, она служит основой для изучения строения ферментов, условий их функционирования на основе свойств белка (приложение 3). Прилагаемая разработка урока представляет собой модуль – лабораторная работа + новый материал. Использование мультимедиа о механизме реакции, позволяет сформировать представление о катализе как о процессе, происходящем в клетке.

В теме «Ферментативный катализ» 10 класса (приложение 4) уточняется строение фермента, выясняется роль кофермента, рассматривается понятие «лабильность», влияние различных условий на работу фермента, а также ферменты классифицируются по выполняемой ими функции. Изучение темы осуществляется на основе лабораторной работы «Свойства белка. Ферментативный катализ» (приложение 5), выполняемой обучающимися в домашних условиях. Использование мультимедиа предназначено для закрепления знаний о свойствах белка, которые являются одним из необходимых факторов определяющих функциональные свойства ферментов, завершения формирования знаний о ферментах, умений обучающихся связывать строение и свойствах белков с выполняемыми ими функциями.

Автор работы прилагает лабораторные работы как самостоятельную форму обучения, так и разработки уроков с использованием лабораторных работ.

Презентация, прилагаемая к статье, содержит материал, применимый в преподавании при изучении вопросов, связанных с темой «Ферменты», во всех классах с 8-го по 10-й в соответствующих разделах.

Структура прилагаемого материала:

Структура презентации: