Dla nauczyciela

Autor: Anna Juwan

Przedmiot: Biologia

Temat: Cykl Krebsa jako zwornik procesów metabolicznych

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
III. Energia i metabolizm.
3. Oddychanie komórkowe. Uczeń:
2) określa na podstawie analizy schematu przebiegu glikolizy, reakcji pomostowej i cyklu Krebsa, substraty i produkty tych procesów;
3) porównuje na podstawie analizy schematu, drogi przemiany pirogronianu jako produktu glikolizy w fermentacji mleczanowej i w oddychaniu tlenowym;
4) wyjaśnia, dlaczego utlenianie substratu energetycznego w warunkach tlenowych dostarcza więcej energii niż w warunkach beztlenowych;
5) przedstawia na podstawie analizy schematu znaczenie utleniania kwasów tłuszczowych, glukoneogenezy, glikogenolizy w przemianach energetycznych komórki.
Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
III. Energia i metabolizm.
5. Pozyskiwanie energii użytecznej biologicznie. Uczeń:
2) analizuje na podstawie schematu przebieg glikolizy, reakcji pomostowej i cyklu Krebsa, wyróżnia substraty i produkty tych procesów;
4) wyjaśnia mechanizm powstawania ATP w procesie chemiosmozy w mitochondriach (fosforylacja oksydacyjna);
5) porównuje drogi przemiany pirogronianu w fermentacji alkoholowej, mleczanowej i w oddychaniu tlenowym;

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 łączenie procesów metabolicznych przez cykl Krebsa.

  • Opiszesz, jakie procesy metaboliczne łączą się z cyklem Krebsa.

Strategie nauczania:

  • konstruktywizm;

  • konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

  • z użyciem komputera;

  • rozmowa kierowana;

  • ćwiczenia interaktywne;

  • analiza grafiki interaktywnej;

  • gra dydaktyczna;

  • analiza tekstu źródłowego;

  • mapa pojęć.

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. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia uczniom e‑materiał „Cykl Krebsa jako zwornik procesów metabolicznych”. Prosi uczestników zajęć o zapoznanie się z tekstem w sekcji „Przeczytaj” i wykonanie ćwiczenia nr 2 (w którym mają za zadanie ułożyć podane związki w kolejności odzwierciedlającej kolejne etapy cyklu Krebsa) w sekcji „Sprawdź się”.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

  1. Nauczyciel wyświetla na tablicy temat zajęć, nawiązując do zagadnień opisanych w sekcji „Wprowadzenie”. Następnie omawia cele lekcji i ustala razem z uczniami kryteria sukcesu.

  2. Nauczyciel, za pomocą dostępnego w panelu użytkownika raportu, sprawdza, którzy uczniowie zapoznali się z udostępnionym e‑materiałem i wykonali zadane ćwiczenie. Jeśli odpowiedzi uczniów bardzo się różnią lub ćwiczenie okazało się trudne, nauczyciel omawia je na forum. Następnie nauczyciel prosi uczniów, by wyjaśnili, dlaczego w temacie e‑materiału cykl Krebsa został określony jako zwornik procesów metabolicznych.

Faza realizacyjna:

  1. Praca w parach z treścią e‑materiału. Uczniowie na podstawie przeczytanego tekstu układają dla innych par trzy pytania do quizu na temat przemian metabolicznych, z którymi powiązany jest cykl Krebsa. Nauczyciel wraz z uczniami określa zasady rywalizacji i punktowania dobrych odpowiedzi (np. gra na czas lub na liczbę poprawnych odpowiedzi). Przeprowadzenie gry w klasie. Nauczyciel lub wybrany uczeń dba o prawidłowy przebieg quizu zgodnie z wcześniejszymi ustaleniami. Nauczyciel ogłasza zwycięską parę.

  2. Praca z grafiką interaktywną pt. „Cykl Krebsa jako zwornik procesów metabolicznych”. Nauczyciel wyświetla grafikę interaktywną i wspólnie z uczniami dokonuje analizy schematu przedstawiającego cykl Krebsa jako zwornik procesów metabolicznych. Prosi podopiecznych, by pracując w parach, wskazali, jaki typ przemian (anaboliczne czy kataboliczne) poprzedzają cykl Krebsa, oraz podali, jak podczas tych reakcji chemicznych zmienia się (obniża czy podwyższa) energia swobodna produktów w stosunku do energii swobodnej substratów (polecenie nr 1). Następnie uczniowie konsultują swoje rozwiązania z inną, najbliżej siedzącą parą.

  3. Uczniowie wykonują w parach polecenia nr 2 (w których mają za zadanie wskazać miejsce przebiegu reakcji cyklu Krebsa w mitochondrium) oraz nr 3 (w którym mają za zadanie wyjaśnić, w jaki sposób wskazane substraty reakcji są wykorzystywane w mitochondrium do celów energetycznych komórki). Ochotnicy przedstawiają swoje odpowiedzi na forum klasy.

  4. Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie nr 8 (w którym mają za zadanie – na podstawie tekstu źródłowego – określić, która substancja jest bardziej energetyczna: glukoza czy alanina) 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.

Praca domowa:

  1. Wykonaj ćwiczenia od 3 do 7 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 grafiki interaktywnej:

  • Nauczyciel może wykorzystać grafikę interaktywną na lekcji „Etapy i znaczenie cyklu Krebsa w katabolizmie tlenowym cukrów”.

Sprawdź się