Autor: Anna Juwan

Temat: Regulacja dostępu do genu u organizmów eukariotycznych

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, na czym polega proces regulacji dostępu do genu.

• Przedstawisz istotę regulacji dostępu do genu u organizmów eukariotycznych.

• Opiszesz znaczenie spiralizacji i despiralizacji chromatyny w odpowiedzi na zmiany metylacji DNA oraz metylacji i acetylacji histonów.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• z użyciem komputera;

• rozmowa kierowana;

• ćwiczenia interaktywne;

• symulacja;

• mapa pojęć;

• gwiazda pytań.

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.

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. Wprowadzenie do tematu. Nauczyciel rozpoczyna pogadankę, zadając pytanie:
   – Na czym polega proces regulacji dostępu do genu?
   Odpowiadają wybrani uczniowie. W przypadku błędnych lub niepełnych odpowiedzi nauczyciel nie krytykuje uczniów i nie udziela poprawnych odpowiedzi, tylko przechodzi do fazy realizacyjnej, wyrażając nadzieję, że lekcja pozwoli na skorygowanie błędów i uzupełnienie luk w wiedzy uczniów.

Faza realizacyjna:

1. Praca z multimedium („Symulacja interaktywna”). Nauczyciel wyświetla symulację interaktywną dotyczącą wpływu zmian metylacji i acetylacji histonów na spiralizację i despiralizację chromatyny. Wspólnie z uczniami dokonuje jej analizy. Prosi podopiecznych, by pracując w parach, wykonali polecenie nr 1 („Wykaż związek acetylacji i deacetylacji histonów z ekspresją informacji genetycznej fragmentu DNA przedstawionego na symulacji interaktywnej. W odpowiedzi uwzględnij zmiany w strukturze DNA”). Uczniowie konsultują swoje rozwiązania z inną, najbliżej siedzącą parą. Wybrane zespoły przedstawiają odpowiedź na forum klasy.

2. Uczniowie w parach zapoznają się z poleceniem nr 2 („Wykaż związek metylacji i demetylacji histonów z ekspresją informacji genetycznej fragmentu DNA przedstawionego na symulacji interaktywnej. W odpowiedzi uwzględnij zmiany w strukturze DNA.”) i wspólnie rozwiązują zadanie. Wybrane osoby przedstawiają odpowiedź na forum klasy.

3. Gwiazda pytań. Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy. Każdy zespół otrzymuje arkusz papieru A3 z ilustracją gwiazdy. Zadaniem uczniów jest umieszczenie na ramionach gwiazdy pięciu pytań dotyczących tematu lekcji. 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.

4. Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie nr 6 („Wyjaśnij, dlaczego acetylacja białek histonowych nie może być odpowiedzialna za regulację ekspresji genów w DNA chloroplastowym”) 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. Klasa wspólnie wykonuje na tablicy mapę pojęć podsumowującą zajęcia.

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 5 z sekcji „Sprawdź się”.

2. Dla chętnych: Wykonaj ćwiczenia nr 7 i 8 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:

• Nauczyciel może wykorzystać medium zamieszczone w sekcji „Symulacja interaktywna” do podsumowania lekcji.