Autor: Gabriela Iwińska

Temat: Jakie czynniki wpływają na denaturację struktur białkowych?

Grupa docelowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XIX. Białka. Uczeń:

3) wyjaśnia przyczynę denaturacji białek wywołanej oddziaływaniem na nie soli metali ciężkich i wysokiej temperatury; wymienia czynniki wywołujące wysalanie białek i wyjaśnia ten proces.

Zakres rozszerzony

XIX. Białka. Uczeń:

3) wyjaśnia przyczynę denaturacji białek wywołanej oddziaływaniem na nie soli metali ciężkich i wysokiej temperatury; wymienia czynniki wywołujące wysalanie białek i wyjaśnia ten proces.

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;

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji.

Cele operacyjne

Uczeń:

• definiuje proces denaturacji białek;

• wymienia czynniki wpływające na denaturację białek;

• projektuje doświadczenie, które wykazuje wpływ różnych czynników na denaturację struktur białkowych;

• ocenia wpływ różnych czynników na budowę białek.

Strategie nauczania:

• strategia asocjacyjna;

• strategia problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• analiza materiału źródłowego oraz ćwiczenia uczniowskie;

• dyskusja;

• technika zdań podsumowujących;

• eksperyment chemiczny;

• burza mózgów;

• z użyciem e‑podręcznika.

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;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania, zaciekawiając tematem. Przykładowe pytania: czy wiecie, jakie procesy zachodzą podczas smażenia jajecznicy? Albo kiedy robicie sadzone? Co wówczas dzieje się z jajkiem? Czy z jajecznicy można coś jeszcze zrobić, jak choćby kogel‑mogel?

2. Nauczyciel prezentuje temat: „Jakie czynniki wpływają na denaturację struktur białkowych?” oraz cele zajęć, omawiając lub ustalając razem z uczniami kryteria sukcesu.

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół białek i procesów z nimi związanych.

4. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcjach.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy i zadaje pytania: Czym jest proces denaturacji? Czy jest to odwracalny proces? Jakie czynniki na niego wpływają? Uczniowie mogą korzystać z dostępnych źródeł informacji. Po zastanowieniu uczniowie zapisują odpowiedzi na kartkach. Każdy lider prezentuje odpowiedź na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje poprawność odpowiedzi.

2. Eksperyment chemiczny – „Badanie wpływu stężonego etanolu i azotanu(V) ołowiu(II) na białko jaja kurzego”. Nauczyciel poprzez losowanie dzieli klasę na grupy. Uczniowie otrzymują od nauczyciela odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny i odczynniki chemiczne, a następnie przeprowadzają eksperyment. Nauczyciel rozdaje karty pracy ucznia. Uczniowie samodzielnie stawiają pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia, obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym. Nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

3. Wirtualne laboratorium – „Badanie wpływu wybranych czynników fizycznych i chemicznych na struktury białkowe”. Uczniowie pozostają w tych samych grupach i będą przeprowadzali eksperyment wg instrukcji załączonej do medium bazowego – wirtualne laboratorium – w którym zbadają, jakie czynniki wpływają na denaturację struktur białkowych?. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy i wspiera uczniów. Po zakończeniu liderzy prezentują efekty pracy grupowej. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi.

4. Uczniowie w parach pracują z wykorzystaniem wirtualnego laboratorium – uzupełniają wirtualny dzienniczek: obserwacje, wyniki i wnioski. Nauczyciel monitoruje pracę uczniów, wspiera ich, wyjaśnia niezrozumiałe kwestie. Chętne osoby na forum przedstawiają wyniki pracy, a nauczyciel weryfikuje je pod kątem poprawności.

5. Przedstawienie wniosków. Chętne lub wybrane przez prowadzącego osoby przedstawiają efekty swojej pracy na forum klasy i zapisują poprawne odpowiedzi na tablicy. Nauczyciel uzupełnia oraz wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

6. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – sprawdź się.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza stan wiedzy uczniów po przeprowadzonej lekcji zadając przykładowe pytania: które struktury białka ulegają zniszczeniu w procesie denaturacji? A jakie wiązania zostaną zerwane? Jakie czynniki fizyczne, a jakie chemiczne mają wpływ na denaturację?

2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:

   • Przypomniałem/łam sobie, że...

   • Co było dla mnie łatwe...

   • Czego się nauczyłem/łam...

   • Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

1. Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczeń zawartych w e‑materiale – zestaw ćwiczeń, które nie zostały rozwiązane podczas zajęć.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach): które struktury białka ulegają zniszczeniu w procesie denaturacji? A jakie wiązania zostaną zerwane? Jakie czynniki fizyczne, a jakie chemiczne mają wpływ na denaturację?

2. Karta pracy ucznia:

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

• Medium „Wirtualne laboratorium – I” może być wykorzystane jako pomoc podczas przygotowywania się do lekcji o temacie: „Jakie czynniki wpływają na denaturację struktur białkowych?” oraz do sprawdzianu.