Autor: Anna Juwan

Przedmiot: biologia

Temat: Populacja – podstawowa jednostka ewolucji

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):

• Opiszesz cechy charakteryzujące populację i jej osobniki.

• Dowiesz się, czym jest równowaga populacji genetycznej i jakie warunki muszą być spełnione, by była zachowana.

• Zdefiniujesz pulę genową populacji.

• Obliczysz częstość alleli dominujących i recesywnych w puli genowej populacji.

• Poznasz prawo Hardy’ego i Weinberga.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• z użyciem komputera;

• rozmowa kierowana;

• ćwiczenia interaktywne;

• odwrócona klasa;

• śniegowa kula;

• praca z filmem;

• 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.

Przed lekcją:

1. Uczniowie zapoznają się z treścią e‑materiału w ten sposób, żeby w czasie zajęć móc aktywnie uczestniczyć w dyskusji i rozwiązywać zadania.

2. Uczniowie przypominają sobie informacje na temat populacji w ujęciu ekologicznym oraz ewolucji.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla cele zajęć z sekcji „Wprowadzenie”, a następnie wspólnie z uczniami ustala kryteria sukcesu.

2. Rozmowa wprowadzająca. Nauczyciel zapisuje na tablicy następujące pytania:
   – Czym jest populacja i czym się cechuje?
   – Dlaczego populacja jest główną jednostką ewolucji?
   Uczniowie, pracując w parach, wspólnie przygotowują odpowiedzi na zadane pytania. Chętni wypowiadają się na forum klasy. Nauczyciel podsumowuje odpowiedzi uczniów.

Faza realizacyjna:

1. Praca z tekstem. Nauczyciel wyświetla grafikę zamieszczoną w sekcji „Przeczytaj”, przedstawiającą różne kolory umaszczenia u lisa rudego wskutek częstych zmian w materiale genetycznym, i wspólnie z uczniami analizuje ją, na podstawie treści przeczytanych w ramach przygotowania do lekcji.

2. Kula śniegowa. Nauczyciel informuje uczniów, że będą pracować metodą kuli śniegowej, poszukując w udostępnionym e‑materiale odpowiedzi na następujące pytania:
   – Czym jest pula genowa populacji?
   – O czym mówi prawo Hardy’ego–Weinberga?
   – Jakie warunki musi spełniać populacja w stanie równowagi genetycznej?
   – Jakie procesy mogą powodować zwiększenie zmienności fenotypowej?
   – W jakich sytuacjach występuje stosunkowo mała zmienność genetyczna wewnątrz populacji i duża pomiędzy populacjami danego gatunku?
   Nauczyciel objaśnia wspomnianą wyżej metodę i wynikające z niej kolejne etapy pracy:
   1) najpierw uczniowie będą indywidualnie opracowywać odpowiedzi na zadane pytania;
   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 zaprezentują na forum klasy uzgodnione w grupie odpowiedzi.

3. Jeśli jest to koniecznie, nauczyciel odtwarza film, z którym uczniowie mieli się zapoznać w domu, w celu utrwalenia wiadomości.

4. Utrwalanie wiedzy i umiejętności. Nauczyciel wprowadza uczniów w treść ćwiczenia 7 w sekcji „Sprawdź się”, polegającego na obliczeniu częstości występowania i liczebności heterozygot na podstawie tekstu źródłowego. Uczniowie wykonują je w parach, następnie konsultują swoje rozwiązania z inną parą uczniów i ustalają jedną wersję odpowiedzi.

5. Uczniowie rozwiązują w grupach 4‑osobowych ćwiczenie nr 8 (w którym mają za zadanie wyjaśnić przyczynę zwiększenia się częstości recesywnych chorób genetycznych w populacji I i zmniejszenia współczynnika przeżywalności w populacji II, opisanych w tekście źródłowym), wyświetlone przez nauczyciela na tablicy. Po jego wykonaniu następuje omówienie rezultatów na forum klasy.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie rozwiązują ćwiczenie nr 2 (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 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 4, 5 i 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 filmu:

• Nauczyciel może wykorzystać film jako wprowadzenie do lekcji „Zadania z genetyki populacyjnej”.