Autor: Anna Juwan

Temat: Analiza restrykcyjna i elektroforeza 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):

• Wyjaśnisz mechanizm działania enzymów restrykcyjnych.

• Przedstawisz istotę analizy restrykcyjnej i elektroforezy DNA.

• Opiszesz warunki i przebieg elektroforezy DNA.

• Wykonasz doświadczenie polegające na analizie restrykcyjnej i obserwacji produktów rozdziału elektroforetycznego uzyskanych fragmentów restrykcyjnych.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• odwrócona klasa;

• z użyciem komputera;

• burza mózgów;

• ćwiczenia laboratoryjne;

• ćwiczenia interaktywne;

• krzyżówka.

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”.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji oraz cele zajęć, omawiając lub ustalając razem z uczniami kryteria sukcesu.

2. Nauczyciel łączy uczniów w pary, a następnie każdej z nich daje do rozwiązania krzyżówkę. Po odczytaniu hasła krzyżówki nauczyciel pyta uczniów, co wiedzą o restryktazach. Chętne osoby wypowiadają się.

Faza realizacyjna:

1. Burza mózgów. Nauczyciel rozpoczyna burzę mózgów, mówiąc: „Enzymy są katalizatorami reakcji zachodzących w naszym organizmie. W jaki sposób możemy je świadomie wykorzystywać?”. Uczniowie zapisują swoje odpowiedzi na tablicy w formie słoneczka. Następnie nauczyciel wspólnie z uczniami dokonuje selekcji zapisanych propozycji, wykreślając błędne, i podsumowuje burzę mózgów.

2. Praca z multimedium („Wirtualne laboratorium (WL‑I)”). Uczniowie przeprowadzają indywidualnie doświadczenie w wirtualnym laboratorium biotechnologicznym. Rozwiązują problem badawczy. W formularzu zapisują swoje obserwacje, formułują wnioski i weryfikują hipotezy. Następnie rozwiązują polecenie nr 1: „Wyjaśnij, dlaczego do analizy restrykcyjnej nie użyto enzymu HindIII”. Wybrane osoby przedstawiają odpowiedzi na forum klasy.

3. Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Uczniowie w parach wykonują ćwiczenie nr 7 (w którym mają za zadanie – na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy – określić, która z przedstawionych osób może być podejrzana o dokonanie przestępstwa) z sekcji „Sprawdź się”. Następnie porównują swoje odpowiedzi z najbliżej siedzącymi sąsiadami. Nauczyciel w razie trudności naprowadza podopiecznych na właściwe rozwiązania lub wyjaśnia wątpliwości.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel dzieli uczniów na czteroosobowe grupy. Każda z nich dostaje arkusz papieru i flamastry. Na podstawie zdobytej wiedzy, własnych obserwacji oraz informacji dostępnych w internecie uczniowie wymieniają wady i zalety analizy restrykcyjnej i elektroforezy DNA.

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 6 z sekcji „Sprawdź się”.

2. Dla chętnych: Wykonaj ćwiczenie nr 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 „Wirtualne laboratorium (WL‑I)” do podsumowania lekcji.