Autor: Anna Juwan

Temat: Powstanie życia

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, w jaki sposób powstały pierwsze komórki.

• Wskażesz dowody na potwierdzenie hipotez dotyczących powstania życia na Ziemi.

• Opiszesz cel doświadczenia Millera–Ureya.

• Przeprowadzisz doświadczenie badające możliwość powstawania materii organicznej ze związków nieorganicznych.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• z użyciem komputera;

• ćwiczenia interaktywne;

• wirtualne laboratorium;

• prezentacja;

• odwrócona klasa.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• 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;

• telefony z dostępem do internetu.

Przed lekcją:

1. Uczniowie zapoznają się z treścią w sekcji „Przeczytaj”.

2. Chętni/wybrani uczniowie pozyskują samodzielnie informacje dotyczące:

   1) hipotezy Oparina–Haldane’a, według której atmosfera Ziemi sprzed miliardów lat sprzyjała syntezie związków organicznych z nieorganicznych prekursorów;
   2) klasycznego doświadczenia powstania życia na Ziemi przeprowadzonego w 1953 r. przez Stanleya Millera i Harolda Ureya na Uniwersytecie Chicagowskim – polegającego na symulowaniu warunków środowiska pierwotnej planety.

   Na podstawie tych materiałów uczniowie przygotowują wspólną prezentację.

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 rozpoczyna pogadankę, zadając pytanie:
   – Czym jest biogeneza? Jakie etapy można w niej wyróżnić?
   – W jaki sposób powstały pierwsze komórki?
   Wybrani uczniowie odpowiadają na zadane pytania, wykorzystując wiedzę na ten temat uzyskaną przed lekcją.

Faza realizacyjna:

1. Prezentacja uczniów. Część właściwa lekcji zaczyna się od prezentacji efektów pracy w domu wybranych uczniów. Pozostali uczniowie zadają im pytania oraz uzupełniają informacje.

2. Praca z multimedium („Wirtualne laboratorium (WL‑I)”). Uczniowie, pracując indywidualnie, przeprowadzają eksperyment Millera–Ureya w wirtualnym laboratorium. Rozwiązują problem badawczy, w formularzu zapisują swoje obserwacje oraz formułują wnioski. Wybrane osoby przedstawiają odpowiedzi na forum klasy. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi lub uzupełnia informacje.

3. Utrwalanie wiedzy i umiejętności. Uczniowie dobierają się w pary i wykonują ćwiczenia nr 7 („Wyjaśnij, dlaczego pierwsze organizmy na Ziemi nie potrzebowały do życia tlenu”) i nr 8 („Wyjaśnij, w jaki sposób katastrofa tlenowa przyczyniła się do napędzenia ewolucji”) w sekcji „Sprawdź się”. Następnie konsultują swoje rozwiązania z inną parą uczniów i ustalają jedną wersję odpowiedzi.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie, pracując w parach, opracowują linię czasu przedstawiającą powstanie życia na Ziemi, uwzględniając kolejne etapy biogenezy, omówione na lekcji.

2. Nauczyciel wyświetla treści zawarte w sekcji „Wprowadzenie” i na ich podstawie dokonuje podsumowania najważniejszych informacji przedstawionych na lekcji. Wyjaśnia także wątpliwości uczniów.

Praca domowa:

1. Wyobraź sobie, że masz okazję przeprowadzić wywiad z naukowcem – specjalistą w dziedzinie, której dotyczy e‑materiał. Sformułuj pytania, które chcesz mu zadać.

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.