Программа интегрированного курса для учащихся естественно

Программа интегрированного курса для учащихся естественно-научного профиля
«Биохимия. Органические вещества»
Ю.Л. Танюшина, учитель биологии МАОУ «Гимназия №48»
Аннотация
В условиях инновационного образовательного учреждения, где процент одаренных и
мотивированных к учению детей достаточно высок, изучение интегрированных курсов помогает
удовлетворить запросы учащихся, способных к активному интеллектуальному труду, формирует
широко образованную интеллигентную личность, готовую к творческой и исследовательской
деятельности в различных областях фундаментальных наук. Разработанная программа
межпредметного элективного курса «Биохимия. Органические вещества» состоит из
теоретического и прикладного модуля. Учителями биологии Танюшиной Ю.Л. и химии Звонцовой
Е.А. был разработан и апробирован данный элективный курс. Итогом 5 летней работы является
созданный УМК:
 Программа для 10-11 класса (68 часов),
 Пособие для учащихся 10-11 классов.
 Тематическое и поурочное планирование.
Статья
В условиях инновационного образовательного учреждения, где процент одаренных и
мотивированных к учению детей достаточно высок, изучение интегрированных курсов помогает
удовлетворить запросы учащихся, способных к активному интеллектуальному труду, формирует
широко образованную интеллигентную личность, готовую к творческой и исследовательской
деятельности в различных областях фундаментальных наук. Теоретический анализ программнометодических и учебных материалов, практических наработок позволили мне выбрать наиболее
оптимальные и продуктивные приемы обучения учащихся, систематически применяемые в
учебной, внеклассной и исследовательской деятельности, где особое место отводят интеграции
химии и биологии.
Содержание межпредметных интегрированных курсов состоит из теоретического и
прикладного модуля, поскольку решение предложенных творческих задач невозможно без
экспериментальной части – лабораторного практикума, описания приборов и опытов,
самостоятельного выполнения опытов. Эти курсы направлены не только на систематизацию
знаний старшеклассников по учебным дисциплинам, но и способствуют становлению научного
мировоззрения учащихся, помогают подготовиться выпускникам к сдаче ЕГЭ.
В рамках модернизации образования и внедрения профильной подготовки выпускников
возникла необходимость введения элективных курсов. Совместно учителями биологии
Танюшиной Ю.Л. и химии Звонцовой Е.А. был разработан и апробирован межпредметный
элективный курс «Биохимия. Органические вещества».
Над данной проблемой я работаю с 2003 года, так как на базе естественно-научного класса
нашей гимназии в рамках сотрудничества с СПбГУ впервые в НПР был проведен курс
«Технология моделирования биохимических процессов». По рекомендациям преподавателей
университета нами был разработан межпредметный элективный курс «Биохимия. Органические
вещества», позволяющий учащимся увидеть взаимосвязь двух наук и легче адаптироваться к
обучению в вузе. Проанализировав имеющуюся литературу по данной теме, я столкнулась с
проблемой сложности изложения материала для понимания ребят 10-11 классов. По итогам
работы в течение 2 лет были созданы пособия по разделу «Витамины», а в последующие 3 года по
разделам «Белки», «Углеводы», «Липиды», «Ферменты».
Итогом 5 летней работы является созданный УМК:
 Программа для 10-11 класса (68 часов),
 Пособие для учащихся 10-11 классов.
 Тематическое и поурочное планирование.
Программы были апробированы в практической деятельности. Реализация разработанных
модулей способствует интенсификации учебных занятий, повышению информационной и
коммуникативной компетентности учащихся, стимулирует развитие личностных качеств
учащихся, их индивидуальных и творческих способностей.
Проведенный мониторинг результатов поступления учащихся в вузы естественнонаучного
направления показал, что все выпускники, изучавшие данные межпредметные элективные курсы,
успешно сдали вступительные испытания и стали студентами престижных вузов Москвы, СанктПетербурга, Новосибирска и других городов России (72% из них обучаются на бюджетной
основе).
ПРОГРАММА МЕЖПРЕДМЕТНОГО ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА
Биохимия. Органические вещества (для учащихся 10 - 11 классов)
Пояснительная записка
Элективный курс «Биохимия. Органические вещества» разработан для образовательной
области «Естествознание», которая призвана расширить знания учащихся об основных законах
развития природы и правилах оптимального взаимодействия человека и природы. Содержание
предлагаемого элективного курса имеет интегрированный характер и опирается на базовые курсы
химии, биологии.
Концептуальные основы работы – формирование представлений о взаимосвязи
физиологического и психологического здоровья как условие развития личности. Элективный
курс изучает органические вещества, из которых построены живые организмы, и о химических
процессах, протекающих в них, что является основой для глубокого понимания всего, что
происходит на более высоких уровнях организации живой материи и в первую очередь в клетках и
живых организмах. Без этого понимания сегодня уже невозможно изучение на современном
уровне таких фундаментальных биологических и химических дисциплин, как клеточная биология,
физиология, генетика, органическая химия. Непрерывно возрастает воздействие биохимии на
важнейшие связанные с живой природой сферы человеческой деятельности – здравоохранение,
биотехнологическую промышленность, сельское хозяйство, охрану окружающей среды. Поэтому
без опоры на биохимические знания сегодня немыслимо полноценное биологическое
медицинское, агрономическое, экологическое образование.
Биохимия на современном этапе – экспериментальная наука, базирующаяся на арсенале
методов, созданных органической, аналитической и физической химией. Однако многие из задач,
которые решает биохимия, вследствие специфики изучаемых объектов требуют нетрадиционных
подходов. Именно эти главные особенности биохимических объектов и биохимических
превращений положены в основу построения курса биохимии.
Этот курс является по типу межпредметным элективным курсом, цель которого –
интеграция знаний учащихся по биологии и химии, а также знакомство с методами применения
знаний на практике, развития интереса учащихся к изучению организма человека.
Учащиеся совершенствуют навыки работы с нагревательными приборами, весами, мерной
посудой и реактивами, изучают состав и свойства целого ряда веществ, учатся самостоятельно
проводить анализы некоторых продуктов питания. Учащиеся смогут оценивать результаты
экспериментов.
В процессе изучения курса учащиеся работают с дополнительной справочной литературой.
Предлагаемый элективный курс рассчитан на учащихся профильных (10-11) классов,
которые сделали выбор соответствующего направления в обучении и проявляют определенный
интерес к профессиям химика, фармацевта, провизора и врача.
Курс имеет развивающую, деятельностную и практическую направленность.
Цель курса: интеграция теоретических и практических знаний, полученных в областях
химии и биологии, как необходимое условие для подготовки к поступлению в вузы медицинского
и химического направлений.
Задачи курса:
 помочь учащимся в обоснованном выборе профиля дальнейшего обучения;
 развитие познавательных и интеллектуальных способностей учащихся, умений самостоятельно
приобретать знания;
 расширение и углубление знаний учащихся о строении, свойствах, применении и методах
получения веществ и материалов;
 расширение естественнонаучного мировоззрения учащихся, преодоление хемофобии и
безразличного отношения к современным экологическим проблемам;
 воспитание гражданской ответственности, трудолюбия, аккуратности, внимательности,
бережного отношения к материальным и духовным ценностям.
Основная идея курса состоит в том, что биохимические процессы в организме человека в
значительной мере зависят от сознательного выбора того или иного образа жизни, а понимание
особенностей химических процессов, протекающих в организме, позволяет делать такой выбор
осмысленным. Рассматриваемые вопросы направлены на развитие у учащихся навыков
самовоспитания и самоуважения.
Лабораторные и практические работы – неотъемлемый вид деятельности для
приобретения знаний, умений и навыков в химии и биологии, на которые ориентирован
данный курс. За время изучения курса каждый ученик выполнит несколько лабораторных и
практических работ и проведет исследование, результаты которого будут обсуждаться на
итоговых занятиях.
В результате изучения данного курса учащиеся должны знать:
 факторы, влияющие на работу организма;
 химические и биологические факторы и их влияние на здоровье человека;
 правила техники безопасности работы в химической лаборатории с учетом специфики работы
с препаратами;
 химико-биологические показатели изучаемых веществ;
 критерии определения чистоты вещества и возможности его идентификации;
 общие приемы разделения и очистки веществ;
 качественные реакции на наиболее важные катионы и анионы, а также на некоторые
органические вещества;
 сущность гидролиза и буферного действия, окислительно-восстановительных реакций,
реакций комплексообразования, сущность процесса титрования, особенности приготовления и
стандартизации растворов;
 основные понятия химии и биологии.
В результате изучения данного курса учащиеся должны уметь:
 грамотно применять полученные знания в жизни;
 работать с различными источниками информации;
 проводить анализ изучаемых препаратов и продуктов;
 сопоставлять и интерпретировать полученные результаты опытов;
 работать с реактивами, обычной и специальной химической лабораторной посудой,
нагревательными приборами и простейшим оборудованием;
 взвешивать вещества, измерять плотности и объемы жидкостей, готовить растворы различной
концентрации;
 проводить вычисления, использовать графики для решения химико-биологических задач;
 объяснять сущность химических и биологических процессов: экстракции, возгонки, перегонки
(дистилляции), кристаллизации, хроматографии и знать условия их применения;
 объяснять химико-биологические процессы;
 составлять уравнения реакций, подбирать коэффициенты методом электронного баланса.
Образовательные результаты элективного курса фиксируются в портфолио ученика в
форме отзывов педагогов о результатах выступлений участников курса с сообщениями, по работе
над проектами, в виде отзывов самих учащихся об итогах их продвижения в процессе изучения
курса.
На изучение межпредметного курса «Биохимия. Органические вещества» для учащихся 1011-х классов отведено 70 часов (35 часов в 10 классе – 1 час в неделю, 35 часов в 11 классе – 1 час
в неделю).
Учебно-тематич6еский план межпредметного элективного курса
«Биохимия. Органические вещества» 10 класс (35 часов.)
В том числе
Всего
Форма
№
Наименование разделов
Теорет Практ.
часов
контроля
.
1
Раздел 1. Витамины.
14
8
6
1.1
Введение в витаминологию.
1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
1.13
1.14
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
2.20
2.21
3
3.1
3.2
3.3
Практическое занятие.
1
Жирорастворимые витамины: А – строение и
1
свойства.
Практическое занятие «Качественные реакции на
1
витамин А».
Жирорастворимые витамины: Д – строение и
1
свойства.
Практическое занятие «Качественные реакции на
1
витамин Д».
Водорастворимые витамины: С, РР.
1
Практическое занятие «Качественные реакции на
1
витамин С».
Водорастворимые витамины: группы В.
1
Практическое занятие «Качественные реакции на
1
витамин РР, группы В».
Витаминоподобные вещества.
1
Зачет по теме «Витамины».
1
Зачет по теме «Витамины».
1
Коллоквиум по теме «Витамины».
1
Раздел 2. Углеводы.
21
14
7
Строение углеводов.
1
Глюкоза. Строение.
1
Практическое занятие «Обнаружение продуктов
1
дрожжевого сбраживания глюкозы».
Практическое занятие «Проба на глюкозу».
1
Строение углеводов. Фруктоза.
1
Практическое занятие «Проба на
1
пировиноградный сахар».
Строение углеводов. Лактоза.
1
Практическое занятие «Проба Белка на лактозу
1
и мальтозу».
Строение углеводов. Гликоген.
1
Практическое занятие «Выделение гликогена из
1
печени животных».
Анаэробный гликолиз.
1
Аэробный гликолиз.
1
Обмен углеводов.
1
Нарушение обмена углеводов.
1
Наследственные патологии.
1
Фотосинтез.
1
Практическое занятие «Фотосинтез».
1
Зачет по теме «Углеводы».
1
Зачет по теме «Углеводы».
1
Коллоквиум по теме «Углеводы».
1
Итоговое занятие.
Учебно-тематич6еский план межпредметного элективного курса
«Биохимия. Органические вещества» 11 класс (35 часов.)
Раздел 3. «Белки»
16
8
8
Физико-химические свойства белков.
1
Практическое занятие «Качественные реакции на
1
белки».
Практическое занятие «Реакции осаждения
1
белков».
Практ.раб
Практ.раб
Практ.раб.
Практ.раб.
Практ.раб.
Зачет
Зачет
Практ.раб.
Практ.раб.
Практ.раб.
Практ.раб.
Практ.раб.
Практ.раб.
Практ.раб.
Зачет
Зачет
Практ.раб.
Практ.раб.
Практ.раб.
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Итого
Практическое занятие. «Определение
концентрации белка в сыворотке крови».
Полиморфизм белков.
Практическое занятие «Качественная реакция
белка в моче».
Закрепление. Строение белков.
Белки-ферменты. Строение и функция.
Практическое занятие « Влияние активаторов и
ингибиторов на активность амилазы».
Белки-ферменты. Строение и функция.
Практическое занятие
«Ингибирующее действие хлорид-ионов на
картофель»
Закрепление. Белки-ферменты.
Зачет по теме «Белки».
Зачет по теме «Белки».
Коллоквиум по теме «Белки».
Коллоквиум по теме «Белки».
Раздел 4 «Липиды»
Характеристика липидов
Роль липидов в организме.
Переваривание и транспорт липидов.
Практическое занятие «Влияние желчи на
активность липазы».
Воски. Строение и функции.
Стериды и стеролы.
Фосфолипиды и их биологическая роль.
Обмен липидов.
Практическое занятие «Качественная реакция на
желчные кислоты».
Жировая ткань. Биохимия атеросклероза.
Зачет по теме «Липиды».
Зачет по теме «Липиды».
Коллоквиум по теме «Липиды».
Коллоквиум по теме «Липиды».
Раздел 5. «Ферменты»
Регуляция обмена веществ. Ферменты.
Практическое занятие «Определение
термолабильности амилазы слюны».
Применение ферментов в медицине.
Зачет по теме «Ферменты»
Итоговое занятие.
1
Практ.раб.
1
Практ.раб.
1
Практ.раб.
1
Практ.раб.
1
1
4
Практ.раб.
Практ.раб.
1
Практ.раб.
1
Практ.раб.
1
1
1
1
1
1
1
14
10
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5
4
1
1
1
1
1
1
1
70
45
Зачет
Зачет
Практ.раб.
Практ.раб.
Практ.раб.
Зачет
25
Литература.
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 2002.
2. Гринстейн Б., Гринстейн А. Наглядная биохимия. М.: Медицина, 2000.
3. Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 1993.
4. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. М.: Просвещение, 1987.
5. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии. Ростов н/Д : Феникс, 1999.
6. Рувинский А.О. и др. Общая биология. М.: Просвещение, 1993.
7. Степанов В.В. Молекулярная биология: Структура и функции белков. М.: Высшая школа,
1996.