Dla nauczyciela

Scenariusz

Autor

Learnetic

Temat zajęć

Sekwencjonowanie DNA i jego znaczenie

Grupa docelowa

Szkoła ponadpodstawowa

Ogólny cel kształcenia

Uczeń potrafi podać przykłady wykorzystania badań nad DNA (sądownictwo, medycyna, nauka).

Kształtowane kompetencje kluczowe

  1. porozumiewanie się w języku ojczystym,

  2. kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne,

  3. umiejętność uczenia się.

Cele operacyjne (szczegółowe)

Uczeń:

  • wyjaśnia na czym polega sekwencjonowanie DNA

  • określa znaczenia sekwencjonowania DNA

Metody / techniki kształcenia

  • metoda problemowa – odkrywcza

  • pogadanka

  • dyskusja – okrągły stół, dyskusja związana z wykładem, burza mózgów, dyskusja panelowa

  • obserwacja

Formy organizacji pracy

  • indywidualna

  • grupowa

  • zbiorowa

Przebieg lekcji

Faza wprowadzająca:

  1. Uczniowie wchodzą do zaciemnionej klasy. Zasłonięte zasłony, zaciągnięte rolety przez które przenika tylko nikłe światło. W jednym miejscu klasy ławki są rozsunięte. Na podłodze narysowano kredą sylwetkę leżącego człowieka. Wygląda jakby człowiek ten nagle upadł. Wewnątrz narysowanej sylwetki czerni się rozlana plama przypominająca krew. Miejsce z narysowaną sylwetką otoczone jest taśmą. Czterech wcześniej poproszonych uczniów pilnuje, by nikt nie wszedł na sylwetkę prosząc o nie zadeptywanie śladów.

  2. Dwóch spośród czterech wybranych wcześniej przez nauczyciela uczniów zwraca się do całej klasy, która weszła już do sali:
    W tym miejscu popełniono morderstwo. Świadkowie widzieli jedynie sylwetkę uciekającego sprawcy. Na miejscu zbrodni jest krew. Napadnięty musiał stoczyć walkę z napastnikiem. Policja aresztowała dwoje podejrzanych jednak świadkowie nie potrafią jednoznacznie wskazać sprawcy. Dlatego teraz do Was będzie należało zbadanie kto jest winnym.

  3. Uczniowie zajmują miejsca w ławkach nie przesuwając tych otaczających narysowaną na podłodze sylwetkę.

Faza realizacyjna

  1. Nauczyciel pyta uczniów, czy mają pomysł jak wskazać sprawcę. Uczniowie przeprowadzają burzę mózgów podając różne propozycje. Wybrani uczniowie zapisują najbardziej realne pomysły na tablicy. Podsumowaniem dyskusji musi być wybór metody wykrycia sprawcy przy pomocy badań DNA.

  2. Następnie nauczyciel informuje uczniów, że aby przeprowadzić dochodzenie muszą zdobyć odpowiednią wiedzę i zaprasza ich na projekcję filmu Sekwencjonowanie DNA i jego znaczenie. Uczniowie oglądają film.

  3. Po projekcji filmu nauczyciel poleca uczniom wykonanie ćwiczeń interaktywnych. Uczniowie wykonują ćwiczenia. Następnie, pod merytoryczną kontrolą nauczyciela, weryfikują na forum klasy najtrudniejsze odpowiedzi.

  4. Nauczyciel dzieli uczniów na cztery grupy. Następnie czterej uczniowie, którzy pilnowali wyrysowanej na podłodze sylwetki, na znak nauczyciela ogłaszają, że rozpoczyna się śledztwo. Zadaniem każdej grupy będzie sporządzenie pisemnego raportu dokładnie opisującego kolejne kroki jakie muszą podjąć jako śledczy w celu wskazania sprawcy morderstwa – jednego spośród dwojga podejrzanych. Jedynym sposobem dowiedzenia prawdy jest zbadanie DNA.

  5. Uczniowie w grupach sporządzają raport‑instrukcję wykonania badań genetycznych prowadzących do wykrycia winnego. Nauczyciel nadzoruje ich pracę i wyjaśnia wątpliwości. Pierwszy etap obejmuje opis działań od pobrania próbek materiału genetycznego podejrzanych, ofiary oraz materiału prawdopodobnie należącego do sprawcy (może to być np. naskórek sprawcy wydobyty spod paznokci ofiary lub włosy sprawcy znalezione w zaciśniętej pięści ofiary) do przeprowadzenia elektroforezy. Nauczyciel rozdaje uczniom „wyniki elektroforezy badanego materiału” w postaci wydrukowanego obrazu. Dla utrudnienia można przygotować kilka obrazów przedstawiających wyniki sekwencjonowania kilku różnych odcinków DNA każdej z badanych osób wymieszanych pomiędzy różnymi arkuszami wydruku. Zmusi to uczniów do analizy obrazów sekwencjonowania pomiędzy arkuszami.

  6. Wynikiem pracy uczniów w każdej grupie powinno być wskazanie, który obraz sekwencjonowanego DNA podejrzanych jest zgodny z obrazem DNA uzyskanym z materiału należącego do sprawcy. Zgodność taka będzie wskazywać winnego.

Faza podsumowująca

  1. Po zakończeniu śledztwa przez wszystkie grupy nauczyciel zwraca się do uczniów z pytaniem dlaczego sekwencjonowanie DNA jest wykorzystywane obecnie coraz szerzej w różnych rodzajach działalności człowieka.

  2. Podsumowując odpowiedzi nauczyciel wskazuje na dokładność informacji uzyskanych tą metodą oraz na coraz większą łatwość przeprowadzania takich badań.

Praca domowa

  1. Uczniowie mają za zadanie przygotować pisemne, krótkie informacje o innych niż wymienione w filmie sposobach wykorzystania sekwencjonowania DNA, na podstawie literatury, wiadomości medialnych i Internetu.

m63af207c34cc2176_1

Metryczka

Tytuł

Sekwencjonowanie DNA i jego znaczenie

Temat lekcji z e‑podręcznika, do którego e‑materiał się odnosi

Ponadpodstawowa / Klasa 1 / Biologia

1. Biotechnologia i inżynieria genetyczna

1.10 Wykorzystanie badań DNA w nauce

1. Badanie genomów

Przedmiot

Biologia

Etap edukacyjny

Szkoła ponadpodstawowa

Podstawa programowa

Uczeń:

  • podaje przykłady wykorzystania badań nad DNA (sądownictwo, medycyna, nauka);

Nowa podstawa programowa

Uczeń:

  • przedstawia istotę technik stosowanych w inżynierii genetycznej (elektroforeza DNA, metoda PCR, sekwencjonowanie DNA);

  • przedstawia zastosowania wybranych technik inżynierii genetycznej w medycynie sądowej, kryminalistyce, diagnostyce chorób.

Kompetencje kluczowe

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 18.12.2006. Kompetencje kluczowe:

  1. porozumiewanie się w języku ojczystym,

  2. kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne,

  3. umiejętność uczenia się.

Cele edukacyjne zgodne z etapem kształcenia

Uczeń:

  • wyjaśnia, na czym polega sekwencjonowanie DNA

  • określa znaczenia sekwencjonowania DNA

Powiązania z e‑podręcznikiem

https://www.epodreczniki.pl/reader/c/175203/v/45/t/student-canon/m/inbIxnlPd4#inbIxnlPd4_d58e1

Słowniczek