Autor: Anna Juwan

Temat: Wpływ ksenobiotyków na ekspresję genów

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):

• Wyjaśnisz, czym są ksenobiotyki.

• Opiszesz źródła ksenobiotyków w środowisku.

• Opiszesz, jak ksenobiotyki wpływają na ekspresję genów.

• Omówisz mechanizm działania antybiotyków na ekspresję genów u bakterii.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• z użyciem komputera;

• ćwiczenia interaktywne;

• symulacja;

• śniegowa kula;

• gwiazda pytań;

• analiza tekstu źródłowego.

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;

• telefony z dostępem do internetu;

• arkusze papieru A3 z ilustracją gwiazdy.

Przed lekcją:

1. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia uczniom e‑materiał „Wpływ ksenobiotyków na ekspresję genów”. Prosi uczestników zajęć o rozwiązanie ćwiczenia nr 1 (polegającego na wskazaniu, które z wymienionych związków należą do ksenobiotyków) z sekcji „Sprawdź się” na podstawie treści w sekcji „Przeczytaj”.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Uczniowie z pomocą nauczyciela formułują cele lekcji oraz określają kryteria sukcesu.

2. Wprowadzenie do tematu. Nauczyciel sprawdza poprawność wykonania przez uczniów ćwiczenia nr 1. Następnie uczniowie łączą się w pary i formułują po trzy pytania dotyczące tematu zajęć, na które odpowiedzą w fazie podsumowującej, pracując metodą gwiazdy pytań.

Faza realizacyjna:

1. Kula śniegowa. Nauczyciel informuje uczniów, że będą pracować metodą kuli śniegowej, opracowując odpowiedzi do ćwiczeń od 6 do 8:
   – Wskaż różnice między antybiotykami a ksenobiotykami.
   – Na przykładzie ludzkich hormonów wykaż, w jaki sposób naturalna substancja chemiczna może się stać ksenobiotykiem.
   – Wyjaśnij, dlaczego konieczne jest monitorowanie ilości ksenobiotyków w środowisku (na podstawie tekstu źródłowego).
   Nauczyciel objaśnia wspomnianą wyżej metodę i wynikające z niej kolejne etapy pracy:
   1) Najpierw uczniowie będą indywidualnie opracowywać odpowiedzi na polecenia.
   2) Potem połączą się w pary i porównają swoje propozycje, a na osobnej kartce zapiszą wspólne odpowiedzi.
   3) Kolejnym krokiem będzie połączenie się par w czwórki, które – jak poprzednio – skonfrontują swoje odpowiedzi.
   4) Uczniowie utworzą 8‑osobowe zespoły i znów porównają swoje propozycje.
   5) Przedstawiciele poszczególnych zespołów 8‑osobowych prezentują na forum klasy uzgodnione w grupie odpowiedzi.

2. Praca z multimedium („Symulacja interaktywna”). Nauczyciel wyświetla symulację interaktywną i wspólnie z uczniami dokonuje jej analizy. Prosi podopiecznych, by pracując w parach, wyjaśnili, dlaczego bleomycyna jest stosowana w terapii przeciwnowotworowej, uwzględniając w odpowiedzi mechanizm jej działania. (polecenie nr 1). Następnie uczniowie konsultują swoje rozwiązania z inną, najbliżej siedzącą parą. Wybrane osoby przedstawiają odpowiedź na forum klasy.

3. Nauczyciel czyta polecenie nr 2: „Wyjaśnij, dlaczego przedwczesne zakończenie translacji ma zgubny wpływ na funkcjonowanie bakterii. W odpowiedzi uwzględnij enzymatyczną i strukturalną rolę białek”. Prosi uczniów, aby wykonali je w parach. Następnie wybrana osoba prezentuje swoją odpowiedź, a pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej. Nauczyciel w razie potrzeby uzupełnia ją, wyjaśnia wątpliwości uczniów.

Faza podsumowująca:

1. Gwiazda pytań. Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy. Każdy zespół otrzymuje arkusz papieru A3 z ilustracją gwiazdy. Zadaniem uczniów jest wylosowanie pięciu pytań spośród tych, które zostały sformułowane we wstępnej fazie lekcji, i umieszczenie ich na ramionach gwiazdy.
   Każdy zespół po napisaniu pytań przekazuje gwiazdę innej grupie, zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara. Teraz zadaniem uczniów jest udzielenie odpowiedzi na zadane pytania na podstawie wiadomości znajdujących się w e‑materiale.
   Uczniowie swoje odpowiedzi zapisują na otrzymanym arkuszu papieru A3. Po upływie wyznaczonego czasu grupy prezentują swoje gwiazdy. Nauczyciel w razie potrzeby uzupełnia informacje, wyjaśnia wątpliwości.

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 2 do 5 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.

Dodatkowe wskazówki metodyczne:

• Multimedium zamieszczone w sekcji „Symulacja interaktywna” można wykorzystać w fazie wstępnej zajęć, w celu wzbudzenia zaciekawienia uczniów.