Co to są aminokwasy?
Scenariusz lekcji realizowanej z wykorzystaniem modułowego e‑podręcznika opracowany w ramach projektu „Pilotażowe wdrożenie modułowych e‑podręczników oraz opracowanie założeń do zaawansowanych technologicznie e‑materiałów wspierających nowoczesne metody nauczania i uczenia się”.
Informacje ogólne
Imię i nazwisko autora: Patryk Tomkalski
Szkoła: podstawowa - klasa 8
Przedmiot: chemia
Czas potrzebny na realizację lekcji: 45 min.
Lekcja dotyczy aminokwasów, czyli związków organicznych zawierających dwie grupy funkcyjne: aminową -NHIndeks dolny 22 oraz karboksylową -COOH. Uczniowie zapoznają się z ogólną budową aminokwasów oraz ich właściwościami analizując grafiki w modułowym e‑podręczniku oraz wykonując proste doświadczenie chemiczne. Na przykładzie glicyny i alaniny identyfikują część wspólną i różniącą cząsteczki aminokwasów. Z pomocą krótkiego filmu poznają istotę wiązania peptydowego oraz uczą się, jak z aminokwasów powstają peptydy i białka.
Zajęcia kończą się podsumowaniem polegającym na dokończeniu zdań związanych z omawianym tematem oraz zadaniem sprawdzającym wiedzę na temat budowy cząsteczki glicyny. Zajęcia zawierają elementy oceniania kształtującego.
Tematy modułów z e‑podręcznika, w oparciu o które prowadzona jest lekcja:
Cele lekcji oraz realizowane punkty podstawy programowej
Cel ogólny lekcji:
Uczeń omówi budowę i właściwości aminokwasów na przykładzie cząsteczki glicyny oraz wyjaśni, jak powstaje wiązanie peptydowe prowadzące do utworzenia peptydu.
Cele operacyjne w sferze kognitywnej zgodnie z taksonomią Blooma:
Z zakresu pamiętania informacji (przywoływanie istotnych informacji).
Uczeń:
definiuje pojęcia: aminokwas, wiązanie peptydowe, reakcja kondensacji,
wymienia nazwy grup funkcyjnych występujących w aminokwasach,
zapisuje wzory sumaryczne i strukturalne grupy aminowej oraz karboksylowej,
zapisuje wzór sumaryczny i strukturalny glicyny.
Z zakresu rozumienia informacji (wyjaśnienie istotnych informacji).
Uczeń:
identyfikuje (wskazuje) grupy funkcyjne w cząsteczce aminokwasu,
opisuje (na podstawie doświadczenia) obserwacje i wnioski dotyczące właściwości glicyny.
Z zakresu zastosowania informacji (rozwiązywanie problemów o zamkniętej strukturze, o jednoznacznym rozwiązaniu).
Uczeń:
wskazuje i zaznacza wiązania peptydowe w podanym peptydzie,
przedstawia za pomocą równania łączenie się dwóch cząsteczek glicyny w reakcji kondensacji.
Z zakresu analizowania, oceniania i tworzenia informacji (rozwiązywanie problemów o otwartej strukturze, tworzenie własnych rozwiązań zadanych problemów, ocena dotycząca wartości idei lub materiałów).
Uczeń:
bezpiecznie pracuje w zespole i dba o porządek na stanowisku pracy,
wykonuje proste doświadczenie dotyczące badania właściwości glicyny.
Sposób realizacji zaplanowanych celów przez nauczyciela:
Analizowanie wzoru ogólnego aminokwasów, zapisywanie wzoru glicyny (kwasu aminooctowego), wskazywanie w cząsteczkach peptydów wiązania peptydowego, wyjaśnienie budowy aminokwasów, wyjaśnienie mechanizmu powstawania wiązania peptydowego, doświadczenie uczniowskie – badanie właściwości glicyny, prezentacja filmu – łączenie cząsteczek aminokwasów w reakcji kondensacji, wykonywanie zadań interaktywnych, uzupełnianie zadań z karty pracy.
Przygotowanie do lekcji
Przygotowanie nauczyciela
Przed lekcją nauczyciel drukuje dla każdego ucznia kartę pracy, cel lekcji w języku ucznia i kryteria sukcesu oraz zadania podsumowujące (załączniki do scenariusza). Nauczyciel powinien przygotować stanowiska laboratoryjne do pracy w parach lub dla grup 3–4 osobowych. Gromadzi niezbędne substancje, szkło i sprzęt laboratoryjny: glicynę, wodę destylowaną, zlewki lub probówki, pipety, bagietki, szkiełko zegarkowe, uniwersalne papierki wskaźnikowe, rękawiczki, okulary ochronne, fartuchy. Sprawdza dostęp techniczny do ZPE
i połączenie internetowe.
Co zrobić, aby lekcja była dostępna dla wszystkich uczniów?
Zapewnienie wysokiego kontrastu wyświetlanych na ekranie materiałów, większa czcionka, wydłużony czas pracy, możliwość udzielania odpowiedzi ustnej zamiast pisemnej.
Uczniowi zdolnemu proponujemy zapisanie w zeszycie wszystkich możliwych równań reakcji między cząsteczkami glicyny, alaniny i cysteiny lub wyszukanie
w dostępnych źródłach wiedzy informacji na temat aminokwasów endogennych
i egzogennych.
Uczniowie powinni przed lekcją powtórzyć pojęcie grupy funkcyjnej, przypomnieć sobie charakter chemiczny kwasów karboksylowych oraz ogólne zasady BHP obowiązujące podczas wykonywania doświadczeń chemicznych.
Na lekcji powinni mieć zeszyt, długopis, ewentualnie kalkulator (do liczenia wiązań peptydowych w peptydzie). Chętni mogą obejrzeć krótkie filmiki wprowadzające do tematu o aminokwasach lub przeczytać artykuły o podobnej tematyce.
Przebieg lekcji
Przedstawiony w punktach przebieg lekcji, uwzględniający podział na działania wykonywane przez nauczyciela i uczniów.
Faza wprowadzająca
Czas | Działania nauczyciela | Działania uczniów | Uwagi / wskazówki metodyczne |
|---|---|---|---|
1 min. | Nauczyciel wita klasę, sprawdza obecność. Prosi o zalogowanie na ZPE. | Uczniowie witają się z nauczycielem, logują się na ZPE. | |
1 min. | Nauczyciel zadaje pytanie: Co to jest daktyloskopia? | Uczniowie odpowiadają, że daktyloskopia to dział kryminalistyki, który bada linie papilarne (odciski palców) w celu identyfikacji osób. | |
1 min. | Nauczyciel pokazuje grafikę na ZPE z odciskiem palca i zadaje pytanie: „Co łączy białka i daktyloskopię?”. | Uczniowie oglądają grafikę i zgłaszają swoje pomysły. | W razie potrzeby nauczyciel nawiązuje do chemii w życiu codziennym i ukierunkowuje na stwierdzenie, że ślady linii papilarnych zawierają aminokwasy. |
1 min. | Wyświetla temat lekcji na ekranie i prosi o zapisanie w zeszycie przedmiotowym: Co to są aminokwasy? | Uczniowie zapisują temat. | |
1 min. | Nauczyciel przedstawia cel lekcji w języku ucznia (np. Dowiem się, jak są zbudowane aminokwasy oraz poznam właściwości aminokwasu o najprostszej budowie) oraz kryteria sukcesu. | Uczniowie zapoznają się z celem lekcji oraz kryteriami sukcesu. | Cel lekcji w języku ucznia oraz kryteria sukcesu nauczyciel można również wydrukować i rozdać uczniom do wklejenia do zeszytu w postaci checklisty. |
1 min. | Prezentuje grafikę z ZPE z ogólną budową aminokwasów i prosi o podanie nazwy oraz wzoru jednej grupy funkcyjnej, którą uczniowie poznali już na wcześniejszych lekcjach, a która znajduje się w aminokwasie. | Analizują grafikę z ZPE i odpowiadają, że w aminokwasach znajduje się grupa karboksylowa o wzorze COOH. | Nauczyciel może również skorzystać z własnego modelu kulkowego lub interaktywnego modelu 3D. |
1 min. | Nauczyciel wyjaśnia, że w aminokwasach znajduje się również druga grupa funkcyjna – aminowa. Prosi o odczytanie z grafiki jej wzoru. | Uczniowie odczytują, że grupa aminowa ma wzór NHIndeks dolny 22. | |
1 min. | Nauczyciel zachęca uczniów do sformułowania definicji aminokwasów. | Podają, że aminokwasy to organiczne związki chemiczne posiadające dwie grupy funkcyjne: aminową -NHIndeks dolny 22 oraz karboksylową -COOH. | |
1 min. | Nauczyciel prosi o uzupełnienie punktu nr 1 z karty pracy. Sprawdza poprawność wykonania zadania. | Uczniowie wykonują zadanie. |
Faza realizacyjna
Czas | Działania nauczyciela | Działania uczniów | Uwagi / wskazówki metodyczne |
|---|---|---|---|
15 min. | Nauczyciel dzieli klasę na małe grupy i rozdaje potrzebne materiały do wykonania doświadczenia. Omawia zasady BHP. Tłumaczy, że uczniowie będą badali właściwości najprostszego aminokwasu – glicyny (kwasu aminooctowego). Prosi o zbadanie:
Prosi o zanotowanie wszystkich obserwacji w tabeli w punkcie 2 na karcie pracy. | Uczniowie słuchają instrukcji BHP. Wykonują doświadczenie zgodnie z poleceniem nauczyciela. Notują obserwacje. | Nauczyciel podchodzi do każdej z grup i sprawdza poprawność wykonania doświadczenia oraz uzupełnienia punktu 2 z karty pracy. |
4 min. | Wyświetla grafiki z ZPE: „Budowa cząsteczki glicyny” oraz „Budowa cząsteczki alaniny”. Poleca porównanie ich wzoru półstrukturalnego i modelu cząsteczki. Pyta, co wspólnego mają obie substancje, a czym się różnią. | Wskazują, że w obu aminokwasach występują grupy funkcyjne: aminowa oraz karboksylowa. Różnica jest w podstawniku „R”. | |
1 min. | Prosi o obejrzenie animacji (filmu) z ZPE „Łączenie się aminokwasów”. | Oglądają animację (film). | |
3 min. | Poleca wybranemu uczniowi zapisanie na tablicy/ekranie multimedialnym ogólnego, słownego schematu reakcji łączenia dwóch aminokwasów. Wyjaśnia termin: reakcja kondensacji. | Zapisuje schemat: aminokwas + aminokwas 🡪 dipeptyd + HIndeks dolny 22O. | |
3 min. | Zachęca do wykonania zadania z punktu nr 3 na karcie pracy. Sprawdza poprawność jego wykonania. | Wykonują zadanie. | |
1 min. | Tłumaczy, że wiązanie utworzone z połączenia fragmentu grupy karboksylowej jednego aminokwasu | Słuchają i analizują. | |
3 min. | Prosi o wykonanie Polecenia nr 1 z e‑podręcznika polegającego na zaznaczeniu wszystkich wiązań peptydowych w narysowanym tetrapeptydzie. Sprawdza poprawność wykonania zadania. | Wykonują polecenie. W razie konieczności korygują swoje błędy. | |
1 min. | Zadaje pytanie: czym jest polipeptyd? Czym są białka? | Odpowiadają, że polipeptyd to cząsteczka, która składa się z wielu („poli”) aminokwasów. Białkami nazywamy cząsteczki utworzone z ponad 100 aminokwasów. |
Faza podsumowująca
Czas | Działania nauczyciela | Działania uczniów | Uwagi / wskazówki metodyczne |
|---|---|---|---|
1 min. | Nauczyciel przypomina pytanie zadane na początku lekcji: „Co łączy białka i daktyloskopię?”. Powraca do celu lekcji oraz kryteriów sukcesu. Zachęca do odhaczenia na otrzymanych kartkach tych celów, które zdaniem uczniów zostały zrealizowane. | Uczniowie odpowiadają na pytanie. Sprawdzają stopień zrealizowania celu lekcji oraz kryteriów sukcesu. | |
2 min. | Nauczyciel rozdaje uczniom kartkę z podsumowaniem i prosi o dokończenie zdań:
| Uczniowie wykonują zadanie. | |
2 min. | Nauczyciel prosi o wykonanie drugiego zadania z podsumowania. | Uczniowie wykonują zadanie, a po skończeniu oddają nauczycielowi kartkę. |
Po lekcji
Propozycja działań dla uczniów, które mają na celu integrację i utrwalenie zdobytej wiedzy
Zbudowanie z kulek (np. z plasteliny) modelu przestrzennego glicyny lub alaniny.
Opracowanie prezentacji multimedialnej na temat: Czy korzystanie z suplementów aminokwasowych przez sportowców bez kontroli lekarza jest bezpieczne?
Obejrzenie modelu 3D cząsteczki glicyny i innych aminokwasów w zasobach internetowych.
Propozycja ewaluacji lekcji i stopnia realizacji zaplanowanych celów edukacyjnych
Obserwacja pracy w grupie, kontrola odpowiedzi uczniów, zadanie „Zaznacz wszystkie wiązania peptydowe na rysunku”, informacja zwrotna od uczniów
z zadań podsumowujących.
Bibliografia i załączniki
Linki do wykorzystanych stron z modułowego e‑podręcznika:
Inne niezbędne środki i pomoce dydaktyczne
Karta pracy uczniaKarta pracy ucznia,
Cele lekcji w języku ucznia i kryteria sukcesuCele lekcji w języku ucznia i kryteria sukcesu,
Zadania podsumowujące lekcjęZadania podsumowujące lekcję,
model 3D cząsteczki glicyny.
tablica multimedialna/projektor,
laptopy/tablety dla uczniów oraz nauczyciela,
dostęp do Internetu oraz modułowego e‑podręcznika z ZPE.
Źródła literaturowe
A. Burewicz, H. Gulińska, Dydaktyka chemii, UAM, Poznań 1993.