Autor: Sylwia Brawata

Przedmiot: biologia

Temat: Zasady i cele kladystyki

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):

Uczeń:

• porównuje sposoby klasyfikowania organizmów według metod fenetycznych i filogenetycznych;

• przedstawia cele i zasady kladystyki;

• wyjaśnia, czym są taksony oraz jak się je wyodrębnia i szereguje;

• definiuje pojęcie kladogramu;

• wnioskuje na podstawie analizy kladogramu o pokrewieństwie ewolucyjnym organizmów;

• wyjaśnia, czym różni się kladogram od drzewa filogenetycznego.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• z użyciem komputera;

• ćwiczenia interaktywne;

• mapa myśli;

• praca z filmem;

• analiza grafiki interaktywnej.

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 A2, flamastry.

Przed lekcją:

Uczniowie zapoznają się z treścią e‑materiału w sekcji „Przeczytaj”.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Wybrana osoba odczytuje wprowadzenie do e‑materiału. Nauczyciel prosi uczniów, aby odwołali się do swojej wiedzy zdobytej na wcześniejszych etapach edukacji i zastanowili się, na jakiej podstawie Willi Hennig twierdził, że ptaki i krokodyle są grupami siostrzanymi. Nauczyciel weryfikuje podawane przez uczniów argumenty i podsumowuje je.

2. Nauczyciel krótko omawia przebieg lekcji i przedstawia jej cele.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel wyświetla film pt. Zasady i cele kladystyki. Wskazane osoby definiują pojęcia: kladystyka, klad, kladogram, takson.

2. Chętny uczeń wyjaśnia, na czym polega binominalne nazewnictwo gatunków. Uczniowie łączą się pary i w zasobach internetowych wyszukują przykłady dwuczłonowego nazewnictwa gatunkowego. Każda para powinna wyszukać co najmniej 10 nazw.

3. Nauczyciel dzieli uczniów na cztery grupy i prosi ich, by na podstawie e‑materiału opracowali mapę myśli dotyczącą przydzielonych zagadnień:

   • grupa I i II – różnice w klasyfikacji organizmów według metod fenetycznych oraz filogenetycznych;

   • grupa III i IV – zasady kladystyki: uszeregowanie taksonów oraz cechy, na podstawie których się je wyodrębnia.

   Grupy otrzymują po dwa arkusze papieru A2 i na jednym z nich sporządzają mapę myśli. Następnie wybierają po dwóch ekspertów, którzy najlepiej opanowali otrzymane zagadnienia. Eksperci zamieniają się grupami (I z III, II z IV) i przekazują zdobytą wiedzę. Uczniowie z drugiej grupy robią na drugim arkuszu notatki w formie mapy myśli, porządkując informacje przekazywane przez eksperta. Po upływie wyznaczonego czasu eksperci wracają do swoich grup. Grupy prezentują wyniki swojej pracy, nauczyciel uzupełnia brakujące informacje, koryguje ewentualne błędy.

4. Nauczyciel wyświetla grafikę interaktywną. Wspólnie z uczniami analizuje ją, a następnie prosi podopiecznych, by w parach wykonali odnoszące się do niej polecenie nr 1. Po upływie wyznaczonego czasu wybrane pary prezentują swoje odpowiedzi w formie sporządzonych kladogramów na forum klasy. Nauczyciel razem z uczniami ocenia ich poprawność.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie dobierają się w pary, jedna osoba z każdej pary losuje karteczkę z napisanym pojęciem poznanym w czasie lekcji (propozycje zagadnień znajdują się w materiałach pomocniczych). W ciągu 2 minut każda para formułuje pytanie rozpoczynające się od „Jest to…” dotyczące wylosowanego pojęcia i kieruje to pytanie do wskazanej innej pary. W ten sposób kolejno postępuje każda para.

2. Nauczyciel ocenia pracę uczniów.

Praca domowa:

1. Dla wszystkich: Wyjaśnij, czym różni się kladogram od drzewa filogenetycznego.

2. Dla zainteresowanych: Wyjaśnij, na czym polega tworzenie drzew filogenetycznych zbudowanych na podstawie DNA.

Materiały pomocnicze:

Zagadnienia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• fenetyka;

• filogenetyka;

• kladystyka;

• klad;

• kladogram;

• takson;

• cechy apomorficzne;

• homologia;

• konwergencja;

• monofiletyzm;

• polifiletyzm;

• grupy parafiletyczne;

• moment dywergencji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania filmu:

Nauczyciel może wykorzystać film pt. Zasady i cele kladystyki na lekcjach przekrojowych poświęconych przeglądom systematycznym wybranych gromad, by wyjaśnić zasady klasyfikacji organizmów.