Autor: Anna Juwan

Przedmiot: biologia

Temat: Fotosynteza typu CIndeks dolny 4₄ i CAM

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie 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 wpływ warunków środowiska na modyfikacje przebiegu fotosyntezy u roślin narażonych na suszę.

• Przedstawisz dwuetapowy mechanizm asymilacji dwutlenku węgla przez rośliny typu CIndeks dolny 4₄ i typu CAM.

• Opiszesz przebieg głównych etapów fotosyntezy typu CIndeks dolny 4₄ i typu CAM.

• Wskażesz podobieństwa i różnice pomiędzy trzema różnymi typami fotosyntezy.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• z użyciem komputera;

• ćwiczenia interaktywne;

• rozmowa kierowana;

• śniegowa kula.

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:

1. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia uczniom e‑materiał „Fotosynteza typu CIndeks dolny 4₄ i CAM”. Prosi uczestników zajęć o zapoznanie się z tekstem w sekcji „Przeczytaj”, a następnie rozwiązanie ćwiczenia nr 2 zawartego w sekcji „Sprawdź się”.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji oraz cele zajęć, omawiając lub ustalając razem z uczniami kryteria sukcesu.

2. Wprowadzenie do tematu. Nauczyciel wyjaśnia uczniom, że rośliny klimatu gorącego i suchego muszą zamykać aparaty szparkowe, zapobiegając w ten sposób nadmiernej utracie wody. Tym samym zmniejszają jednak dopływ dwutlenku węgla z otaczającej atmosfery, przez co maleje ich wydajność fotosyntetyczna. Wiele roślin żyjących w tego typu środowiskach wykształciło specjalne mechanizmy zwiększające stężenie lub umożliwiające magazynowanie dwutlenku węgla w liściu – są to rośliny typu CIndeks dolny 4₄ i typu CAM. Nauczyciel prosi uczniów o wymienienie czterech przykładów gatunków roślin każdego z omawianych typów. Następnie pyta ich, czy wiedzą, jakie czynniki wpływają na otwieranie i zamykanie aparatu szparkowego u roślin typu CIndeks dolny 3₃, a jakie u roślin typu CAM. Prosi o porównanie tych czynników w obu grupach roślin.

Faza realizacyjna:

1. Praca z filmem samouczkiem pt. „Fotosynteza typu CIndeks dolny 4₄ i CAM”. Uczniowie zapoznają się z filmem samouczkiem udostępnionym przez nauczyciela. Następnie rozwiązują polecenie nr 1: porównują fotosyntezę typu CIndeks dolny 4₄ i typu CAM pod względem czasu i miejsca asymilacji dwutlenku węgla. Ochotnicy przedstawiają wyniki swojej pracy na forum klasy, a nauczyciel ocenia ich poprawność.

2. Kula śniegowa. Nauczyciel informuje uczniów, że będą pracować metodą kuli śniegowej, poszukując w udostępnionym e‑materiale odpowiedzi na następujące pytania:
   – W jaki sposób dwuetapowy mechanizm asymilacji dwutlenku węgla stanowi przystosowanie roślin typu CIndeks dolny 4₄ i CAM do środowiska życia?
   – Dlaczego przy zamkniętych aparatach szparkowych i ograniczonej wymianie gazowej rośliny typu CAM przeprowadzają karboksylację?
   Nauczyciel objaśnia wspomnianą wyżej metodę i wynikające z niej kolejne etapy pracy:
   1) najpierw uczniowie będą indywidualnie opracowywać odpowiedzi na zadane pytania;
   2) potem połączą się w pary i porównają swoje propozycje, a na osobnej kartce zapiszą wspólne odpowiedzi;
   3) kolejnym krokiem będzie połączenie się par w czwórki, które – jak poprzednio – skonfrontują swoje odpowiedzi;
   4) uczniowie utworzą 8‑osobowe zespoły i znów porównają swoje propozycje;
   5) przedstawiciele poszczególnych zespołów 8‑osobowych zaprezentują na forum klasy uzgodnione w grupie odpowiedzi.

3. Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Uczniowie w parach wykonują ćwiczenie nr 7 (w którym – odnosząc się do tekstu z ćwiczenia 6 – mają za zadanie uzupełnić zdania na temat budowy i właściwości komórek miękiszu asymilacyjnego Suaeda aralocaspica) z sekcji „Sprawdź się”. Następnie porównują swoje odpowiedzi z najbliżej siedzącymi sąsiadami. Nauczyciel w razie trudności naprowadza podopiecznych na właściwe rozwiązania lub wyjaśnia wątpliwości.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel dzieli uczniów na cztery grupy. Każda z grup ma za zadanie opisać za pomocą linii czasu główne etapy przebiegu fotosyntezy typu CIndeks dolny 4₄ i typu CAM. Następnie grupy prezentują swoje linie czasu.

2. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań: „Dziś nauczyłem/nauczyłam się…”, „Zrozumiałem/zrozumiałam, że…”, „Zaskoczyło mnie…”, „Dowiedziałem/dowiedziałam się...”.

3. Zalogowany na platformie nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji i cele zawarte w sekcji „Wprowadzenie”. W tym kontekście podsumowuje omówione zagadnienia.

Praca domowa:

1. Wykonaj ćwiczenia 1 oraz od 3 do 6 z sekcji „Sprawdź się”.

2. Dla chętnych: Wykonaj ćwiczenia 8 i 9 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.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania filmu samouczka:

• Nauczyciel może wykorzystać film samouczek na lekcji „Fotosynteza typu CIndeks dolny 4₄ i CAM jako wyraz adaptacji do warunków środowiska”.