Autor: Anna Juwan

Temat: Fabryka DNA

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):

• Przedstawisz proces replikacji DNA, uwzględniając sposób tworzenia przez polimerazy wiązania fosfodiestrowego.

• Opiszesz, na czym polega synteza DNA de novo.

• Porównasz przebieg replikacji DNA oraz syntezy DNA de novo.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• z użyciem komputera;

• ćwiczenia interaktywne;

• symulacja;

• gra dydaktyczna;

• śniegowa kula.

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 w sekcji „Przeczytaj”.

2. Uczniowie przypominają sobie informacje na temat replikacji DNA.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla i odczytuje temat lekcji oraz zawarte w sekcji „Wprowadzenie” cele zajęć. Prosi uczniów lub wybraną osobę o sformułowanie kryteriów sukcesu.

2. Wprowadzenie do tematu – odwołanie do wcześniejszej wiedzy. Nauczyciel prosi uczniów o wyjaśnienie, czym jest replikacja, a następnie wykonanie ćwiczeń nr 4 i 5 z sekcji „Sprawdź się”, dotyczących replikacji. Wybrane osoby przedstawiają rozwiązania na forum klasy.

Faza realizacyjna:

1. Praca z tekstem. Uczniowie zapisują w zeszycie minimum pięć pytań do tekstu w sekcji „Przeczytaj”. Uwaga: każde z pytań musi rozpoczynać się od słowa „dlaczego”. Następnie zadają swoje pytania dowolnie wybranej osobie i odpowiadają na pytania kolegi lub koleżanki.

2. Praca z multimedium („Grafika interaktywna”). Uczniowie za pomocą grafiki interaktywnej porównują powstawanie nici DNA w wyniku replikacji oraz syntezy de novo.
   Następnie nauczyciel informuje uczniów, że będą pracować metodą kuli śniegowej, wykonując polecenia nr 1 i 2:
   – Przeanalizuj grafikę interaktywną i porównaj tworzenie DNA w wyniku replikacji oraz de novo, zwracając uwagę na obecność matrycy, rodzaj substratów i kierunek powstawania nici.
   – Opisz sposób powstawania wiązania fosfodiestrowego.
   Nauczyciel objaśnia metodę kuli śniegowej 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 zaprezentują na forum klasy uzgodnione w grupie odpowiedzi.

3. Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie nr 7 (w którym mają za zadanie – na podstawie przedstawionego tekstu i własnej wiedzy – ocenić, czy replikacja DNA może zachodzić w czasie, gdy chromatyna przyjmuje formę silnie skondensowaną) 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.

4. Uczniowie w 4‑osobowych grupach wykonują ćwiczenie nr 8 (w którym mają za zadanie uzasadnić za pomocą dwóch argumentów stwierdzenie, że obecność porów w otoczce jądrowej jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania „fabryki DNA”, jaką jest jądro komórkowe), a po upływie wyznaczonego czasu dzielą się swoimi odpowiedziami na forum klasy.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie rozwiązują ćwiczenie nr 6 (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 od 1 do 3 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 „Grafika interaktywna” do podsumowania lekcji.