Dla nauczyciela
Autor: Anna Juwan
Przedmiot: Biologia
Temat: Sekwencjonowanie DNA
Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa:
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje cyfrowe;
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.
Cele operacyjne (językiem ucznia):
Scharakteryzujesz pierwsze techniki sekwencjonowania DNA.
Przedstawisz istotę sekwencjonowania DNA metodą Sangera.
Wymienisz możliwości zastosowania sekwencjonowania DNA.
Przeprowadzisz doświadczenie polegające na zsekwencjonowaniu genu łańcucha beta hemoglobiny metodą Sangera.
Strategie nauczania:
konstruktywizm;
konektywizm.
Metody i techniki nauczania:
z użyciem komputera;
rozmowa kierowana;
ćwiczenia interaktywne;
ćwiczenia laboratoryjne.
Formy pracy:
praca indywidualna;
praca w parach;
praca w grupach;
praca całego zespołu klasowego.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda.
Przed lekcją:
Uczniowie zapoznają się z treścią w sekcji „Przeczytaj”.
Przebieg lekcji
Faza wstępna:
Nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji oraz cele zajęć, omawiając lub ustalając razem z uczniami kryteria sukcesu.
Rozmowa wprowadzająca. Nauczyciel prosi chętnych/wybranych uczniów o wyjaśnienie, na czym polega sekwencjonowanie DNA. W razie potrzeby naprowadza na prawidłową odpowiedź.
Faza realizacyjna:
Praca w grupach. Nauczyciel dzieli klasę na cztery grupy i każda z nich losuje kartkę z pytaniem:
1) Jak przebiega metoda chemiczna sekwencjonowania DNA?
2) Jak przebiega metoda enzymatyczna (Sangera) sekwencjonowania DNA?
3) Jaka jest historia poznawania kolejności nukleotydów w DNA?
4) Do czego możemy wykorzystać informacje zawarte w sekwencji DNA?
Zadaniem każdej grupy jest przygotowanie odpowiedzi na wylosowane pytanie. Nauczyciel wyznacza czas potrzebny na opracowanie zagadnienia przez uczniów. Następnie każda grupa omawia swoją odpowiedź, a nauczyciel podsumowuje wiedzę uczniów.Praca z multimedium („Wirtualne laboratorium (WL‑I)”). Uczniowie przeprowadzają indywidualnie doświadczenie w wirtualnej pracowni genetycznej. Rozwiązują problem badawczy, zapisują wyniki, formułują wnioski i weryfikują hipotezę. Wybrane osoby przedstawiają odpowiedzi na forum klasy.
Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie nr 8 (w którym mają za zadanie – wykorzystując wiedzę zdobytą na lekcji, zaproponować przebieg sekwencjonowania DNA w celu identyfikacji bakterii Escherichia coli) z sekcji „Sprawdź się”. Następnie w 4‑osobowych grupach omawiają prawidłowe rozwiązanie. Po upływie wyznaczonego czasu wskazany przez nauczyciela przedstawiciel grupy prezentuje odpowiedź wraz z jej uzasadnieniem. Klasa ustosunkowuje się do niej. Nauczyciel udziela uczniom informacji zwrotnej.
Faza podsumowująca:
Nauczyciel wyświetla temat lekcji i cele zawarte w sekcji „Wprowadzenie”, podsumowuje omawiany na lekcji materiał, wyjaśnia wątpliwości uczniów.
Praca domowa:
Wykonaj ćwiczenia od 1 do 7 z sekcji „Sprawdź się”.
Materiały pomocnicze:
Jane B. Reece i in., „Biologia Campbella”, tłum. K. Stobrawa i in., Dom Wydawniczy REBIS, Poznań 2021.
„Encyklopedia szkolna. Biologia”, red. Marta Stęplewska, Robert Mitoraj, Wydawnictwo Zielona Sowa, Kraków 2006.
Dodatkowe wskazówki metodyczne:
Nauczyciel może wykorzystać medium zamieszczone w sekcji „Wirtualne laboratorium (WL‑I)” do podsumowania lekcji.