Dla nauczyciela
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 (alfa- i beta-) 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 (alfa- i beta-) 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
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:
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?
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.
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:
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.
Nauczyciel na podsumowanie wyjaśnia ogólną budowę białek na zasadzie porównania do liter, słów, zdań i akapitów.
Powrót do mapy myśli – uczniowie uzupełniają ją o nowo zdobyte informacje, zgłaszając swoje pomysły na forum klasy.
Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenia zamieszczone w e‑materiale w zestawie ćwiczeń sprawdzając swoją wiedzę.
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:
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?
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:
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?
Materiał dodatkowy dotyczący inżynierii genetycznej: https://zpe.gov.pl/a/inzynieria-genetyczna-narzedziem-biotechnologii/DLqEITV0v