Dla nauczyciela
Autor: Anna Juwan
Przedmiot: Biologia
Temat: Cele i metody transformacji genetycznej roślin i zwierząt
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):
Wyjaśnisz czym są: organizm zmodyfikowany genetycznie (GMO) i organizm transgeniczny.
Określisz możliwe efekty manipulacji informacją genetyczną roślin i zwierząt.
Sformułujesz cele modyfikacji genetycznych roślin i zwierząt.
Przedstawisz metody otrzymywania transgenicznych roślin i zwierząt.
Wybierzesz przykłady modyfikacji genetycznych roślin i zwierząt, mających szczególne znaczenie dla gospodarki człowieka i rozwoju nauki.
Przeprowadzisz wirtualną transformację myszy metodą mikroiniekcji oraz kukurydzy metodą wektorową.
Strategie nauczania:
konstruktywizm;
konektywizm.
Metody i techniki nauczania:
z użyciem komputera;
ćwiczenia interaktywne;
rozmowa kierowana;
wirtualne laboratorium;
symulacja;
gra dydaktyczna;
gwiazda pytań.
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;
arkusze papieru A3 z ilustracją gwiazdy.
Przed lekcją:
Uczniowie zapoznają się z treścią w sekcji „Przeczytaj”.
Przebieg lekcji
Faza wstępna:
Nauczyciel wyświetla i odczytuje temat lekcji oraz zawarte w sekcji „Wprowadzenie” cele zajęć. Prosi uczniów lub wybraną osobę o sformułowanie kryteriów sukcesu.
Wprowadzenie do tematu. Nauczyciel prowadzi pogadankę, zadając pytania:
– W jakim celu tworzone są rośliny modyfikowane genetycznie?
– Jakie użytkowe cechy roślin i zwierząt są istotne dla gospodarki człowieka?
– Jakie znacie przykłady wykorzystania roślin modyfikowanych genetycznie w rolnictwie, sadownictwie lub medycynie?
– W jakim celu tworzone są zwierzęta modyfikowane genetycznie?
– Jakie znacie przykłady wykorzystania zwierząt modyfikowanych genetycznie w hodowli i medycynie?
Faza realizacyjna:
Praca z multimedium („Wirtualne laboratorium WL‑S”). Uczniowie pracują indywidualnie: korzystając z wiedzy na temat metod transformacji genetycznych, planują i przeprowadzają doświadczenie, które pozwoli im rozwiązać problem badawczy („Jaka jest skuteczność mikroiniekcji genu zielonej fluorescencji do mysich zarodków?”). W formularzu notują hipotezę, wyniki i wnioski. Wybrane osoby przedstawiają je na forum klasy.
Praca z multimedium („Symulacja interaktywna”). Uczniowie za pomocą symulacji interaktywnej przeprowadzają transformację genetyczną rośliny z użyciem metody wektorowej. Następnie wykonują w parach polecenie nr 2 („Wyjaśnij, dlaczego po spryskaniu herbicydem jedna roślina zwiędła, a druga nie”) oraz polecenie nr 3 („Wyjaśnij, dlaczego do transformacji genetycznej roślin wykorzystywane są bakterie z rodzaju Agrobacterium. W odpowiedzi odnieś się do budowy komórki bakterii i jej zdolności metabolicznych”) i porównują swoje odpowiedzi w zespołach czteroosobowych. Wybrane grupy przedstawiają rozwiązania na forum klasy.
Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Uczniowie w 4‑osobowych grupach wykonują ćwiczenie nr 8 (w którym mają za zadanie udowodnić, że podczas transformacji genetycznej roślin z użyciem wektora następuje także modyfikacja genetyczna mikroorganizmu), a po upływie wyznaczonego czasu dzielą się swoimi odpowiedziami na forum klasy.
Faza podsumowująca:
Gwiazda pytań. Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy. Każdy zespół otrzymuje arkusz papieru A3 z ilustracją gwiazdy. Zadaniem uczniów jest umieszczenie na ramionach gwiazdy pięciu pytań dotyczących tematu lekcji. Każdy zespół po napisaniu pytań przekazuje gwiazdę innej grupie, zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara. Teraz zadaniem uczniów jest udzielenie odpowiedzi na zadane pytania na podstawie wiadomości znajdujących się w e‑materiale.
Uczniowie swoje odpowiedzi zapisują na otrzymanym arkuszu papieru A3. Po upływie wyznaczonego czasu grupy prezentują swoje gwiazdy. Nauczyciel w razie potrzeby uzupełnia informacje, wyjaśnia wątpliwości.Nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji i cele zawarte w sekcji „Wprowadzenie”. W tym kontekście dokonuje podsumowania najważniejszych informacji przedstawionych na lekcji oraz 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‑S” na lekcji „Transformacje genetyczne”.