Autor: Anna Juwan

Temat: Enzymy stosowane w biotechnologii molekularnej

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):

• Przedstawisz enzymy stosowane w biotechnologii molekularnej.

• Wyjaśnisz sposób działania enzymów, które wykorzystywane są w metodach biotechnologii molekularnej.

• Wykażesz znaczenie enzymów w biotechnologii molekularnej.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• odwrócona klasa;

• z użyciem komputera;

• rozmowa kierowana;

• ćwiczenia interaktywne;

• praca z filmem;

• mapa myśli.

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

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

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

2. Nauczyciel prosi wybranego lub chętnego ucznia o wyjaśnienie pojęcia enzymu. Następnie wprowadza uczniów w temat lekcji, mówiąc, że rozwój biotechnologii nie byłby możliwy, gdyby nie odkrycia z 1970 r. – wtedy Hamilton Smith i Kent Wilcox wyizolowali pierwszy enzym, wykorzystywany do dziś. Pochodził on od bakterii żyjącej w ludzkim jelicie grubym, czyli pałeczki okrężnicy (E. coli).

Faza realizacyjna:

1. Praca z multimedium („Film”) – kula śniegowa. Uczniowie zapoznają się z filmami zawartymi w e‑materiale. Następnie wykonują polecenia od 1 do 3, pracując metodą kuli śniegowej. Nauczyciel objaśnia wspomnianą wyżej metodę i wynikające z niej kolejne etapy pracy:
   – najpierw uczniowie będą indywidualnie opracowywać odpowiedzi na zadane pytania;
   – potem połączą się w pary i porównają swoje propozycje, a na osobnej kartce zapiszą wspólne odpowiedzi;
   – kolejnym krokiem będzie połączenie się par w czwórki, które – jak poprzednio – skonfrontują swoje odpowiedzi;
   – uczniowie utworzą 8‑osobowe zespoły i znów porównają swoje propozycje;
   – przedstawiciele poszczególnych zespołów 8‑osobowych zaprezentują na forum klasy uzgodnione w grupie odpowiedzi.

2. Mapa myśli. Nauczyciel dzieli uczniów na trzy grupy. Każda z nich opracowuje mapę myśli na temat zastosowań enzymów w biotechnologii molekularnej. Grupy prezentują wyniki swojej pracy. Nauczyciel uzupełnia brakujące informacje, koryguje ewentualne błędy.

3. Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie nr 8 (w którym mają za zadanie wskazać pacjenta, u którego wykryto mutację w genie beta‑globiny, oraz wyjaśnić, na jakiej podstawie można stwierdzić, że występuje ona właśnie u niego) z sekcji „Sprawdź się”. Następnie w 4‑osobowych grupach omawiają prawidłowe rozwiązanie. Po upływie wyznaczonego czasu wskazany przez nauczyciela przedstawiciel grupy prezentuje odpowiedź wraz z jej uzasadnieniem. Klasa ustosunkowuje się do niej. Nauczyciel udziela uczniom informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie wykonują ćwiczenie nr 4, polegające na uzupełnieniu tekstu na temat wykorzystania enzymów w biotechnologii molekularnej.

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. Wykonaj ćwiczenia od 1 do 3 oraz od 5 do 7.

Materiały pomocnicze:

• Jane B. Reece i in., „Biologia Campbella”, tłum. K. Stobrawa i in., Dom Wydawniczy REBIS, Poznań 2021.

Dodatkowe wskazówki metodyczne:

• Uczniowie mogą przed lekcją zapoznać się z multimedium zamieszczonym w sekcji „Film”, aby przygotować się do późniejszej pracy na zajęciach.