Autor: Anna Juwan

Przedmiot: biologia

Temat: Struktury przestrzenne białek

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):

• Dokonasz klasyfikacji struktur przestrzennych białek.

• Omówisz strukturę pierwszo-, drugo-, trzecio- i czwartorzędową białek.

• Wyjaśnisz, jak struktura przestrzenna białek wpływa na ich funkcję.

• Opiszesz rolę chaperonów w tworzeniu struktury przestrzennej białek.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• z użyciem komputera;

• ćwiczenia interaktywne;

• 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. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia uczniom e‑materiał „Struktury przestrzenne białek”. Prosi uczestników zajęć o zapoznanie się z tekstem w sekcji „Przeczytaj”, a następnie rozwiązanie ćwiczenia nr 1 zawartego w sekcji „Sprawdź się”.

2. Uczniowie przypominają sobie informacje na temat budowy białek.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla cele lekcji z sekcji „Wprowadzenie” i omawia przebieg zajęć.

2. Odwołanie do wcześniejszej wiedzy. Nauczyciel przypomina wiadomości z poprzedniej lekcji, zadając pytania:
   – Jak zbudowane są białka?
   – W jaki sposób dzieli się białka ze względu na właściwości fizyczne?
   – Jakie funkcje biologiczne pełnią białka globularne, a jakie fibrylarne?
   – Jakie znacie przykłady białek globularnych i fibrylarnych?
   – Jakie właściwości chemiczne wykazują białka?
   – Czym są wiązania peptydowe i w jaki sposób można je wykryć?
   – Czym jest konformacja białka?.
   Uczniowie wymienione elementy wskazują na schemacie.

Faza realizacyjna:

1. Praca z tekstem. Nauczyciel wyświetla grafikę zamieszczoną w sekcji „Przeczytaj”, przedstawiającą cztery poziomy struktury białek, i wspólnie z uczniami analizuje ją, na podstawie treści przeczytanych w ramach przygotowania do lekcji.

2. Mapa myśli. Nauczyciel dzieli uczniów na trzy grupy. Każda z nich opracowuje mapę myśli na temat wyznaczonej struktury białek:
   – grupa I – struktura pierwszorzędowa;
   – grupa II – struktura drugorzędowa;
   – grupa III – struktura trzeciorzędowa;
   – grupa IV – struktura czwartorzędowa.
   Grupy prezentują wyniki swojej pracy. Nauczyciel uzupełnia brakujące informacje, koryguje ewentualne błędy.

3. Praca z animacją pt. „Struktury przestrzenne białek”. Uczniowie w zespołach dwuosobowych zapoznają się z animacją oraz poleceniem nr 2 („Wyjaśnij związek pomiędzy kształtem białek a ich funkcją.”) i wspólnie rozwiązują zadanie.

4. Utrwalanie wiedzy i umiejętności. Nauczyciel wyświetla treść ćwiczenia nr 7 (w którym – na podstawie tekstu źródłowego – mają wyjaśnić, jaki wpływ na funkcjonowanie komórki ma prawidłowe fałdowanie białek) z sekcji „Sprawdź się”. Uczniowie rozwiązują je wspólnie na forum klasy.

5. Uczniowie rozwiązują w grupach 4‑osobowych ćwiczenie nr 8 (w którym – na podstawie tekstu źródłowego i z uwzględnieniem rzędowości białek – mają wyjaśnić, w jaki sposób wszczepienie zdrowemu osobnikowi zakaźnego białka prionowego prowadzi do rozwinięcia się objawów choroby prionowej), wyświetlone przez nauczyciela na tablicy. Po jego wykonaniu następuje omówienie rezultatów na forum klasy.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie rozwiązują ćwiczenie nr 3 (typu „prawda/fałsz”) z sekcji „Sprawdź się”. Następnie przygotowują podobne zadanie dla osoby z pary: tworzą trzy prawdziwe lub fałszywe zdania dotyczące tematu lekcji. Uczniowie wykonują ćwiczenie otrzymane od kolegi lub koleżanki.

2. Nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji i cele zawarte w sekcji „Wprowadzenie”. W tym kontekście dokonuje podsumowania najważniejszych informacji przedstawionych na lekcji oraz wyjaśnia wątpliwości uczniów.

Praca domowa:

1. Wykonaj ćwiczenia od 4 do 6 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 animacji:

• Nauczyciel może wykorzystać animację także na innych lekcjach poświęconych białkom.