Scenariusz zajęć

Autor: Justyna Mikołajczyk, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Rzędowość struktur białkowych

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XIX. Białka. Uczeń:

2) opisuje strukturę drugorzędową białek (αalfa- i βbeta-) oraz wykazuje znaczenie wiązań wodorowych dla ich stabilizacji; tłumaczy znaczenie trzeciorzędowej struktury białek i wyjaśnia stabilizację tej struktury przez grupy R-, zawarte w resztach aminokwasów (wiązania jonowe, mostki disiarczkowe, wiązania wodorowe i oddziaływania van der Waalsa).

Zakres rozszerzony

XIX. Białka. Uczeń:

2) opisuje strukturę drugorzędową białek (αalfa- i βbeta-) oraz wykazuje znaczenie wiązań wodorowych dla ich stabilizacji; tłumaczy znaczenie trzeciorzędowej struktury białek i wyjaśnia stabilizację tej struktury przez grupy R-, zawarte w resztach aminokwasów (wiązania jonowe, mostki disiarczkowe, wiązania wodorowe i oddziaływania van der Waalsa).

Kształtowane kompetencje kluczowe:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

• kompetencje cyfrowe;

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

• opisuje sobie znaczenie białek w przyrodzie;

• definiuje pojęcie białka, rzędowości białek;

• wyjaśnia istotę budowy struktur białkowych;

• wskazuje różnice pomiędzy każdą z rzędowości struktur białkowych;

• opisuje charakterystykę budowy dla alfa helisy i beta kartki.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• mapa myśli;

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami i dostępem do internetu;

• słuchawki;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica;

• pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przed lekcją

1. Uczniowie mają za zadanie sprawdzić na opakowaniach swoich produktów żywnościowych czy podana została informacja o ilości białka w 100 g produktu.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.: Co oznacza termin białka? Jak można zdefiniować białka? Czy białka są ważne i dlaczego? Jak są zbudowane? W jaki sposób powstają?

2. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia białka. Nauczyciel zapisuje na tablicy hasło białka, moderator zapisuje na tablicy pomysły w formie mapy myśli, uczniowie zapisują w zeszytach ostateczną propozycję mapy myśli.

Faza realizacyjna:

1. Analiza przez uczniów materiału w różnych źródłach informacji, w tym e‑materiału oraz z wykorzystaniem animacji 3D, w kontekście  struktury drugo-, trzecio- i czwartorzędowej białek. Chętni lub wskazani uczniowie omawiają rzędowość białek. Nauczyciel wspiera uczniów i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie. Po omówieniu powrót do do mapy myśli z fazy wstępnej i uzupełnienie o brakujące elementy.

2. Nauczyciel na podsumowanie wyjaśnia ogólną budowę białek na zasadzie porównania do liter, słów, zdań i akapitów.

3. Powrót do mapy myśli – uczniowie uzupełniają ją o nowo zdobyte informacje, zgłaszając swoje pomysły na forum klasy.

4. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenia zamieszczone w e‑materiale w zestawie ćwiczeń sprawdzając swoją wiedzę.

5. Uczniowie w dostępnych źródłach informacji (np. do wykorzystania link w materiałach pomocniczych) wyszukują znaczenie pojęcia inżynieria genetyczna i biotechnologia, po czym nauczyciel inicjuje dyskusję na temat „inżynieria genetyczna – szansa czy przekleństwo?” (Szanse wynikające z rozwoju inżynierii genetycznej dla ludzkości i zagrożenia, jakie mogą być z nadużycia wiedzy i bezmyślnego jej wykorzystania.)

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, wykorzystując pytania z e‑materiału, np.:

• Biorąc pod uwagę rzędowość białek, w jakiej strukturze występuje struktura beta i helisy?

• Na czym polega struktura beta ?

• Na czym polega struktura helisy?

• Przez co stabilizowane są w strukturze trzeciorzędowej odcinki łańcucha polipeptydowego?

2. Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:

• Przypomniałem sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Uczniowie mają za zadanie przygotować krótki “rysopis białek”, odpowiadając na poniższe pytania: Czy białka pełnią istotne funkcje w świecie przyrody? (należy uzasadnić swoje zdanie i podać argumenty); Czy prawidłowa budowa białek jest ważna z punktu widzenia świata przyrody?

Uczniowie mogą dokończyć ćwiczenia zawarte w e‑materiale.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Animacja 3D może być wykorzystana jako pomoc podczas przygotowywania się do lekcji, do sprawdzianu.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Biorąc pod uwagę rzędowość białek, w jakiej strukturze występuje struktura beta i helisy?

• Na czym polega struktura beta ?

• Na czym polega struktura helisy?

• Przez co stabilizowane są w strukturze trzeciorzędowej odcinki łańcucha polipeptydowego?

2. Materiał dodatkowy dotyczący inżynierii genetycznej: https://zpe.gov.pl/a/inzynieria-genetyczna-narzedziem-biotechnologii/DLqEITV0v