Στη συνέχεια των εργασιών μας, θα παρατεθεί ένα σχέδιο Μαθήματος, το οποίο θα αφορά την ενότητα: Μακρομόρια: Ι Πρωτεΐνες: Διαδεδομένες πολύπλοκες και εύθραυστες από το βιβλίο της βιολογίας της Β΄ Λυκείου. Να σημειωθεί εδώ ότι το σχέδιο μαθήματος της συγκεκριμένης ενότητας, θα αποτελείται από δύο μέρη. Το Α΄ ΜΕΡΟΣ, το οποίο θα αφορά τον εκπαιδευτικό (τη μεθοδολογία του, τα διδακτικά μέσα κτλ. που θα χρησιμοποιήσει για την αποτελεσματική προσέγγιση της νέας γνώσης απ΄τους μαθητές) και το Β΄ ΜΕΡΟΣ, το οποίο θα αφορά τους μαθητές (τους τρόπους με τους οποίους αντιμετωπίζουν και διαχειρίζονται τη νέα γνώση, την ικανότητά τους να επιλέγουν τις σωστές απαντήσεις στα εκπαιδευτικά κουίζ για τις πρωτεΐνες κτλ).

Και στα δύο αυτά μέρη θα παρατίθεται η συσχέτιση των φάσεων διδασκαλίας (με τις δραστηριότητες που την αποτελούν), με την όσο γίνεται σε υψηλότερο βαθμό προσπάθεια επίτευξης των διδακτικών στόχων, οι οποίοι έχουν τεθεί.

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Τάξη: Βιολογία Β΄ Λυκείου

Κεφάλαιο: 1ο Χημική σύσταση του Κυττάρου.

Τίτλος Ενότητας: Μακρομόρια: Ι Πρωτεΐνες: Διαδεδομένες πολύπλοκες και εύθραυστες.

Προβλεπόμενος διδακτικός χρόνος: Δύο (2) διδακτικές ώρες

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ

Α. ΓΝΩΣΤΙΚΟΙ

α) Οι μαθητές να κατανοήσουν την ιδιαιτερότητα και την πολυμορφικότητα την οποία έχουν οι πρωτεΐνες, στη ζωή ενός κυττάρου.

β) Να αντιληφθούν ότι όλες οι πρωτεΐνες οικοδομούνται από ένα πρωταρχικό σύνολο 20 διαφορετικών αμινοξέων.

γ) Να γνωρίσουν ακόμη καλύτερα τη δομή των αμινοξέων και τους τρόπους με τους οποίους συνδέονται μεταξύ τους,.

δ) Να διακρίνουν την οργάνωση των πρωτεϊνικών μορίων (σε τέσσερα επίπεδα).

ε) Να αναγνωρίσουν ότι η δομή των πρωτεϊνικών μορίων είναι αυτή, η οποία καθορίζει και τη λειτουργία τους και να διακρίνουν τις πρωτεΐνες σε δύο ευρύτερες κατηγορίες (δομικές και λειτουργικές).

στ) Να ξεχωρίσουν ότι η πρωτοταγής δομή της πρωτεΐνης είναι αυτή η οποία καθορίζει την τελική διαμόρφωσή της στο χώρο, σε συνδυασμό με τις διαφορετικές ομάδες R των αμινοξέων.

ζ) Τέλος να διακρίνουν τα είδη των πρωτεϊνών και τις λειτουργίες τις οποίες αυτές επιτελούν.

Β. ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΔΕΞΙΟΤΗΤΩΝ

α) Οι μαθητές στο πλαίσιο του εργαστηριακού μαθήματος, με τη χρήση Η/Υ, μπορούν να συζητούν μεταξύ τους για τις νέες γνώσεις με τις οποίες θα διαπραγματευτούν, όπως είναι η σύσταση των πρωτεϊνών, η δομή των αμινοξέων που τις αποτελούν κτλ. Έτσι θα αναπτύξουν ακόμη πιο πολύ την ανακαλυτπική μάθηση αλλά και θα ανταλλάσσουν χρήσιμες ιδέες αναπτύσσοντας ένα συνεργατικό πνεύμα.

β) Να μπορούν να ακολουθούν ένα μεθοδικό τρόπο προσέγγισης βήμα προς βήμα, της νέας γνώσης (στη συγκεκριμένη περίπτωση των πρωτεϊνών), σχεδιάζοντας κατά κάποιο τρόπο μόνοι τους τα βήματα που θα ακολουθήσουν στη μαθησιακή διαδικασία, αναπτύσσοντας έτσι τη μεταγνώση τους.

γ) Να αναπτύσσουν τη δημιουργικότητα τους με τη βοήθεια του Η/Υ, ως προς τη διαχείριση και ακόμη πιο εμπεριστατωμένη τεκμηρίωση της νέας γνώσης, όσον αφορά τις πρωτεΐνες θα μπορούσαν οι μαθητές να φτιάξουν στον Η/Υ τους μια δική τους πρωτεΐνη, με σύνθεση κάποιων αμινοξέων. Αυτή η δραστηριότητα από τη μια θα τους βοηθήσει να κατανοήσουν ακόμη καλύτερα τη σύσταση των πρωτεϊνών από την άλλη θα αναπτύξει τη δημιουργικότητα και εφευρετικότητά τους.

δ) Διαμέσου του λογισμικού που έχουν στη διάθεσή τους για τις πρωτεΐνες, οι μαθητές θα μπορούν να κάνουν αναλύσεις και συνθέσεις πρωτεϊνών, επίσης θα μπορούν να δίνουν σωστές απαντήσεις στα εκπαιδευτικά κουίζ για τις πρωτεΐνες, ακόμη και να προσπαθούν να φτιάχνουν μόνοι τους εννοιολογικούς χάρτες για το μάθημα αυτό. Έτσι εδραιώνεται ακόμη περισσότερο ο εποικοδομητικός τρόπος μάθησης, συμβάλλοντας επίσης ακόμη περισσότερο στην ανάπτυξη των σχετικών δεξιοτήτων των μαθητών.

Γ. ΣΥΝΑΙΣΘΗΜΑΤΙΚΟΙ

α) Οι μαθητές να κατανοήσουν και ενσυναίσθητα (δηλαδή με τη διαίσθησή τους), την πολυπλοκότητα και την ποικιλομορφία των πρωτεϊνών αλλά και την τεράστια σημαντικότητα που έχουν στην ζωή του κυττάρου

β) Να ευαισθητοποιηθούν, γύρω από τη διατροφή , η οποία είναι πλούσια σε πρωτεΐνες κατανοώντας ότι οι τροφές, οι οποίες είναι πλούσιες σε πρωτεΐνες, προσδίδουν στο κύτταρο ακόμη μεγαλύτερη ενέργεια και διάρκεια ζωής.

γ) Να παρακινηθούν συναισθηματικά με τέτοιο τρόπο, έτσι ώστε να αναπτυχθεί θετικά η περιέργειά τους. Και το ενδιαφέρον τους για τις πρωτεΐνες για να ασχοληθούν ακόμη περισσότερο και ακόμη πιο εμπεριστατωμένα και επίκαιρα με αυτές, σε σχετικά κοντινό μέλλον, ως αυριανοί επιστήμονες και επαγγελματίες.

ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ

Οι μαθητές θα έχουν έλθει σε επαφή με την έννοια της πρωτεΐνης, έστω και αν δεν την έχουν εξειδικεύσει, όπως θα γίνει στο μάθημα αυτό, από μαθήματα που είχαν πραγματοποιηθεί στο γυμνάσιο, όπως είναι το μάθημα της Οικιακής Οικονομίας της Β΄ Γυμνασίου, στο οποίο αναφέρονται χαρακτηριστικά των πρωτεϊνών (π.χ. ότι στον άνθρωπο αποτελούνται από αμινοξέα) αλλά και η σημαντικότητά τους στη ζωή του Κυττάρου. Θα έχουν επίσης γνωρίσει τις πρωτεΐνες και διαμέσου του ρόλου τους και ως

καταναλωτές, όπου σίγουρα θα έχουν κάπου δοκιμάσει τροφές, οι οποίες είναι «πλούσιες σε πρωτεΐνες». Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, οι μαθητές της Β΄ Λυκείου, έχουν κάπως γνωρίσει την έννοια της πρωτεΐνης και στο μάθημα αυτό, με τις δραστηριότητες που θα υπάρξουν, κυρίως με τη χρήση του Η/Υ θα την αποκρυπτογραφήσουν ακόμη περισσότερο, στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό.

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ

Το κυριότερο μέσο που θα χρησιμοποιηθεί στη μαθησιακή διαδικασία είναι ο Η/Υ (και ο προτζέκτορας). Οι μαθητές σε ομάδες (των 2 ή 3 ατόμων) θα έχουν τον Η/Υ τους, με τον οποίο θα κατευθύνονται και θα υποβοηθούνται, σε κάθε «βήμα» της μαθησιακής διαδικασίας, κάνοντας χρήση του λογισμικού, όπως είναι οι εννοιολογικοί χάρτες, οι προσομοιώσεις, τα κουίζ κ.τ.λ., διδακτικά εργαλεία, τα οποία θα τους οδηγήσουν σε μια όσο γίνεται πιο ακριβή προσέγγιση της έννοιας της πρωτεΐνης και των παραμέτρων της. Τα διδακτικά αυτά εργαλεία θα παρουσιαστούν παρακάτω αναλυτικότερα, καθώς και η αιτιολόγηση της επιλογής τους.

ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΜΟΝΤΕΛΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, θα εφαρμοστεί για την ενότητα αυτή: «Πρωτεΐνες: διαδεδομένες, πολύπλοκες και εύθραυστες», η ομαδοσυνεργατική μέθοδος διδασκαλίας, με έμφαση φυσικά στον εποικοδομητικό τρόπο μάθησης. Οι μαθητές δηλαδή θα κληθούν, να οικοδομήσουν βήμα προς βήμα τη νέα γνώση (αυτή των πρωτεϊνών), διαμορφώνοντας ή και αλλάζοντας τις παλαιές γνώσεις που είχαν γι΄αυτές. Και όλα αυτά με βάση την πολύτιμη βοήθεια των Η/Υ της τάξης (χρησιμοποιώντας τα εκπαιδευτικά τους λογισμικά), αλλά και την ομαδοσυνεργατικότητα. Με άλλα λόγια, προκειμένου για τη μαθησιακή αυτή διαδικασία, θα εφαρμοστεί το εποικοδομητικό μοντέλο διδασκαλίας, με ιδιαίτερη όμως έμφαση στη χρήση των Η/υ της τάξης και των εκπαιδευτικών τους λογισμικών, από τις ομάδες των μαθητών.

Σχέδιο Μαθήματος

Α’ Μέρος

Το πρώτο μέρος του σχεδίου μαθήματος για τις πρωτεΐνες, αφορά τον εκπαιδευτικό και κυρίως τις δραστηριότητες τις οποίες θα αναθέσει στους μαθητές του, σε κάθε φάση διδασκαλίας και ανάλογα με το διδακτικό χρόνο τον οποίο έχει στη διάθεσή του, για την διεξαγωγή του μαθήματος αυτού.

ΠΡΩΤΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

Στην αρχή του μαθήματος για τις πρωτεΐνες, ο εκπαιδευτικός θα ανιχνεύσει τις προαπαιτούμενες γνώσεις που έχουν οι μαθητές της τάξης για τις πρωτεΐνες, καλώντας τους να συζητήσουν μεταξύ τους στις ομάδες τους και κατόπιν να συγγράψουν σε ένα κείμενο wiki, τις ιδέες τους για τις πρωτεΐνες, τι μπορεί να είναι, από τι αποτελούνται κ.τ.λ.. Κατόπιν αυτού και αφού οριστεί σε κάθε ομάδα από τους ίδιους τους μαθητές και ένας εκπρόσωπος, οι μαθητές με τη βοήθεια του wiki που έχουν σχηματίσει στον υπολογιστή τους, εκφράζουν τις ιδέες τους για τις πρωτεΐνες στο σύνολο της τάξης. Έτσι αναδύονται οι προϋπάρχουσες ιδέες των μαθητών για τις πρωτεΐνες. Οι δραστηριότητες αυτές θα είναι διάρκειας 10 λεπτών.

ΔΕΥΤΕΡΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

Αφού οι μαθητές εκφράσουν τις ιδέες τους για τις πρωτεΐνες, ο εκπαιδευτικός θα παρακινήσει τους μαθητές να παρακολουθήσουν στον υπολογιστή τους (όλα οι ομάδες) ένα μικρό βίντεο για τις πρωτεΐνες (διάρκειας 3-4 λεπτών). Με τη βοήθεια του μικρού αυτού βίντεο θα έχουν την ευκαιρία να έρθουν σε μια πρώτη επαφή με τις πρωτεΐνες, ως βιολογικά μακρομόρια και να αρχίζουν σιγά-σιγά να μελετούν τα χαρακτηριστικά τους (-.χ. ότι αποτελούνται από αμινοξέα και μάλιστα να μάθουν ότι στους οργανισμούς, οι πρωτεΐνες καθορίζονται από μόνο 20 είδη αμινοξέων που δημιουργούν άλλους συνδυασμούς, όπως είναι τα 24 γράμματα της ελληνικής αλφαβήτου από τα οποία δημιουργείται πληθώρα λέξεων, φράσεων κ.τ.λ.). Κατόπιν ο εκπαιδευτικός θα παρακινήσει τους μαθητές της κάθε ομάδας, να συζητήσουν μεταξύ τους για τη δομή των πρωτεϊνικών μορίων, πώς αυτά οργανώνονται καθώς και για τη σημαντικότητα που κατέχουν στη ζωή του κυττάρου. Έτσι θα οδηγηθούν σε μια ακόμη καλύτερη εικόνα για την έννοια της πρωτεΐνης και θα αρχίσουν να αναδομούν τις πρότερες ιδέες τους. Οι δραστηριότητες αυτές θα είναι διάρκειας 13 λεπτών.

ΤΡΙΤΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

[1ο Μέρος]

Σε αυτή τη φάση διδασκαλίας του μαθήματος των πρωτεϊνών, ο εκπαιδευτικός για να καθοδηγήσει τους μαθητές σε μια ακόμη καλύτερη ανάλυση της έννοιας των πρωτεϊνών, με τη βοήθεια του εκπαιδευτικού λογισμού των Η/Υ της τάξης θα τους ωθήσει ώστε να επεξεργαστούν δύο προσομοιώσεις. Η πρώτη προσομοίωση αφορά τη δομή του μορίου των αμινοξέων των πρωτεϊνών. Οι μαθητές θα κατανοήσουν έτσι ώστε το μόριο του κάθε αμινοξέος αποτελείται από ένα κεντρικό άτομο άνθρακα, το οποίο συνδέεται με 4 ομοιοπολικούς δεσμούς με ) ένα άτομο υδρογόνου, β) μια αμινομάδα (-ΝΗ2), γ) μια καρβοξυλομάδα (-COOH) και δ) με μια μεταβλητή ομάδα στοιχείων (R ομάδα) η οποία ονομάζεται πλευρική ομάδα) και είναι διαφορική για κάθε αμινοξύ.

Οι μαθητές επίσης θα κατανοήσουν με την παραίνεση του εκπαιδευτικού ότι τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους με ομοιοπολικούς δεσμούς, οι οποίοι λέγονται πεπτιδικοί δεσμοί. Έτσι με τις διαδοχικές ενώσεις αμινοξέων, προκύπτουν μόρια, τα οποία ονομάζονται διπεπτίδια, τριπεπτίδια και πολυπεπτίδια. Τα πολυπεπτίδια όταν πάρουν την τελική τους μορφή στο χώρο, ονομάζονται πρωτεΐνες. Η δεύτερη προσομοίωση την οποία θα επεξεργαστούν οι μαθητές με την παρώθηση του εκπαιδευτικού, αφορά τα επίπεδα οργάνωσης των πρωτεϊνών. Οι μαθητές θα κατανοήσουν με την προσομοίωση αυτή, ότι οι πρωτεΐνες, οι οποίες αποτελούνται από ένα πολυπεπτίδιο, οργανώνονται σε τρία επίπεδα: α) Πρωτοταγής δομή, β) Δευτεροταγής δομή, γ) Τριτοταγής δομή. Η κάθε μία από αυτές τις δομές, έχει τα δικά της χαρακτηριστικά.. Οι πρωτεΐνες που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα πολυπεπτίδια, οργανώνονται σε τεταρτοταγείς δομές. Επίσης οι μαθητές θα κατανοήσουν ότι εκείνο που καθορίζει την τελική διαμόρφωση του πρωτεϊνικού μορίου στο χώρο, είναι η πρωτοταγής δομή. Με αυτές τις προσομοιώσεις, οι μαθητές θα κατανοήσουν σε πολύ μεγάλο βαθμό, τη δομή των πρωτεϊνών και θα αποκτήσουν μια ακόμη ευρύτερη εικόνα για αυτές. Οι δραστηριότητες αυτές, με τη χρήση των προσομοιώσεων, θα έχουν διάρκεια 22 λεπτά. Να επισημανθεί, ότι προς το τέλος αυτής της φάσης διδασκαλίας, οι μαθητές θα παρακινηθούν, να συζητήσουν μεταξύ τους από τον εκπαιδευτικό, για τη δομή των πρωτεϊνών κτλ. Επίσης χρειάζεται να επισημανθεί ότι τα παραπάνω εκπαιδευτικά λογισμικά, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν από τον εκπαιδευτικό έχουν προετοιμαστεί από αυτόν και μεταφέρονται στους Η/Υ των ομάδων της τάξης. Η χρησιμοποίηση των Νέων Τεχνολογιών στην διαδικασία της μάθησης και ιδιαίτερα στο μάθημα αυτό για τις πρωτεΐνες, παίζει ένα καθοριστικό ρόλο στην κατανόηση της νέας γνώσης από τους μαθητές, καθώς οι μαθητές, μέσα από τη διαδραστική – εργαστηριακή μάθηση, οικοδομούν τη νέα γνώση (των πρωτεϊνών, με τα χαρακτηριστικά που τις συναποτελούν), με μεγάλη επιτυχία. Φυσικά η επιλεκτική χρήση των λογισμικών – εφαρμογών θα γίνεται πάντα σε σχέση με τους διδακτικούς στόχους, οι οποίοι έχουν παρατεθεί στην αρχή της παρουσίασης του σχεδίου μαθήματος για τις πρωτεΐνες.

http://photodentro.edu.gr/aggregator/browsebytaxon

ΤΡΙΤΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

[2ο Μέρος]

Στην αρχή της 2ης διδακτικής ώρας, ο εκπαιδευτικός για να καθοδηγήσει τους μαθητές, έτσι ώστε να αντιληφθούν ακόμη καλύτερα, ότι η δομή των πρωτεϊνικών μορίων είναι αυτή η οποία καθορίζει τη λειτουργία του, θα κάνει χρήση με τη βοήθεια των Η/Υ των ομάδων της τάξης, ενός εννοιολογικού χάρτη, ο οποίος θα αφορά τη λειτουργικότητα των πρωτεϊνών και είναι ο εξής:

Εννοιολογικός Χάρτης για τη Λειτουργικότητα των Πρωτεϊνών

Ο εκπαιδευτικός με την παράθεση του παραπάνω εννοιολογικού χάρτη, καλεί τους μαθητές να συζητήσουν μεταξύ τους στις ομάδες τους, για τη δομή των πρωτεϊνών, έτσι ώστε να εντοπίσουν το γεγονός, ότι ακριβώς σε αυτή την ιδιαίτερη δομή τους οφείλεται η λειτουργικότητά τους και ταυτόχρονα είναι αυτή η οποία κάνει τα πρωτεϊνικά μόρια να είναι πολύπλοκα και διαδεδομένα αλλά και εύθραυστα. Οι δραστηριότητες αυτές θα έχουν διάρκεια 13 λεπτά. Να σημειωθεί εδώ ότι στον παραπάνω εννοιολογικό χάρτη, ο εκπαιδευτικός μπορεί να παρουσιάζει διαδοχικά τις λέξεις κλειδιά στα εκάστοτε κουτάκια, ζητώντας κάθε φορά από τους μαθητές να μαντέψουν τη λέξη αυτή. Έτσι μπορεί να γίνει συμπλήρωση του εννοιολογικού χάρτη από τους ίδιους τους μαθητές, κάτι που θα τους οδηγήσει στην ακόμη καλύτερη δόμηση της νέας γνώσης, την οποία διαπραγματεύονται στο μάθημα αυτό. Στη συνέχεια της μαθησιακής διαδικασίας, ο εκπαιδευτικός θα παραθέσει και έναν δεύτερο εννοιολογικό χάρτη στους μαθητές, ο οποίος θα αφορά τη διάκριση των πρωτεϊνών ανάλογα με τη λειτουργία την οποία αυτές επιτελούν. Ο εννοιολογικός αυτός χάρτης θα βοηθήσει τους μαθητές, έτσι ώστε να διακρίνουν τις πρωτεΐνες σε δομικές και σε λειτουργικές αλλά και να εντοπίσουν λειτουργίες τις οποίες αυτές επιτελούν. Ο εννοιολογικός χάρτης είναι ένα πολύ χρήσιμο διδακτικό εργαλείο των Νέων Τεχνολογιών και με τις λέξεις-κλειδιά που χρησιμοποιεί και τους συνδέσμους ανάμεσά τους, καθοδηγεί τους μαθητές στην ακόμη καλύτερη αποκωδικοποίηση της νέας γνώσης και στον προσανατολισμό τους προς μια επιτυχημένη πραγματοποίηση των διδακτικών στόχων, οι οποίοι έχουν τεθεί από τον εκπαιδευτικό.

Ο δεύτερος εννοιολογικός χάρτης για τη διάκριση των πρωτεϊνών, ανάλογα με τη λειτουργία την οποία αυτές επιτελούν, είναι ο εξής:

Εννοιολογικός Χάρτης για τη διάκριση των πρωτεϊνών

Με τη χρήση του παραπάνω εννοιολογικού χάρτη, καθώς και με την επεξεργασία του από τους μαθητές των ομάδων της τάξης, οι μαθητές θα κατανοήσουν για μια ακόμη φορά το εκπληκτικό γεγονός, των τόσων πολλών λειτουργιών που επιτελούν αυτά τα μοναδικά βιολογικά μακρομόρια. Εδώ ο εκπαιδευτικός της τάξης μπορεί να επισημάνει ότι οι τόσες πολλές λειτουργίες που επιτελούν οι πρωτεΐνες, οφείλονται στη διαφορετική αλληλουχία των αμινοξέων, που τις αποτελούν, σε συνδυασμό με τις διαφορετικές ομάδες R των αμινοξέων. Μπορεί να επισημάνει επίσης και πάλι ότι η τελική διαμόρφωση των πρωτεϊνών στο χώρο, καθορίζεται από την πρωτοταγή δομή τους. Τέλος μπορεί να αναφερθεί με τη βοήθεια του προτζέκτορα της τάξης) και σε μια νέα έννοια, αυτή της μετουσίωσης (χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της αλλαγής της υφής του ασπραδιού του αβγού κατά τη θέρμανση), έτσι ώστε να κατανοήσουν οι μαθητές, ότι η έκθεση των πρωτεϊνών σε ακραίες θερμοκρασίες ή σε ακραίες τιμές pH, μπορεί να κάνουν τις πρωτεΐνες να χάσουν τη λειτουργικότητά τους, καταστρέφοντας την τρισδιάστατη δομή τους, η οποία καθορίζει τις λειτουργίες που αυτές επιτελούν. Οι μαθητές μπορούν να συζητήσουν μεταξύ τους στις ομάδες τους με την παρώθηση του εκπαιδευτικού και να προσπαθήσουν να ανακαλύψουν και άλλα παραδείγματα μετουσίωσης των πρωτεϊνών. Οι δραστηριότητες αυτές θα έχουν διάρκεια 16 λεπτά.

http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10762

ΤΕΤΑΡΤΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

Στην 4η και τελευταία φάση της διδακτικής διαδικασίας, ο εκπαιδευτικός θα παραθέσει στους μαθητές της τάξης, δύο κουίζ, τα οποία θα έχουν και ένα ανατροφοδοτικό και αξιολογητικό χαρακτήρα, της όλης μαθησιακής διαδικασίας. Οι ομάδες των μαθητών της τάξης, με τη χρήση του Η/Υ που έχει κάθε ομάδα, θα διαπραγματευθούν τα δύο κουίζ και αφού συζητήσουν μεταξύ τους τα μέλη κάθε ομάδας, θα γνωστοποιήσουν τις απαιτήσεις τους και φυσικά θα ανταμειφθούν με τον κατάλληλο βαθμό. Έτσι τα δύο κουίζ, αφενός θα βοηθήσουν τους μαθητές στην ακόμη καλύτερη εμπέδωση του μαθήματος (των πρωτεϊνών και των παραμέτρων τους), αφετέρου η διαδραστική αυτή δραστηριότητα με τους Η/Υ, θα τους προσδώσει μια ευρύτερη επιστημονική εικόνα για την έννοια των πρωτεϊνών και τις επιστημονικές έννοιες που τις συναποτελούν, διαφωτίζοντάς τες ακόμη περισσότερο.

Το πρώτο κουίζ, το οποίο οι μαθητές θα επεξεργαστούν, είναι να επιλέξουν τη σωστή απάντηση, μια (1) από τις τέσσερις απαντήσεις που τίθενται μετά από κάθε ερώτηση και είναι το εξής:

(Χρόνος διάρκειας επεξεργασίας του κουίζ: 8 λεπτά)

(Κάθε σωστή απάντηση θα επιβραβεύεται με 2,5 μονάδες)

Χρειάζεται να σημειωθεί εδώ, ότι οι ερωτήσεις που επιλέχθηκαν για τη διαμόρφωση των Κουίζ, είναι πάντα σε συσχέτιση με τους διδακτικούς στόχους που έχουν πραγματωθεί, μέσα από τη μαθησιακή διαδικασία.

ΔΕΥΤΕΡΟ ΚΟΥΙΖ

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση (το ένα από τα δύο κουτάκια), στις ερωτήσεις που ακολουθούν:

(Ο χρόνος διάρκειας επεξεργασίας του κουίζ απ΄τους μαθητές είναι 8 λεπτά και η κάθε σωστή απάντηση επιβραβεύεται με 2,5 μονάδες).

Με την επίδοση και των κουίζ, μέσω των Η/Υ της τάξης, την επεξεργασία τους από τις ομάδες των μαθητών και τη συνακόλουθη επιβράβευσή τους για τις απαντήσεις τους, οι διδακτικοί στόχοι του συγκεκριμένου μαθήματος για τις πρωτεΐνες, θα έχουν πραγματωθεί στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό από όλους συνολικά τους μαθητές της τάξης.

Σχέδιο Μαθήματος

Β΄ Μέρος

Το δεύτερο μέρος του σχεδίου μαθήματος για τις πρωτεΐνες αφορά τους μαθητές περισσότερο και κυρίως τους τρόπους με τους οποίους επεξεργάζονται τη νέα γνώση με τις ομάδες τους, το πώς αντιδρούν στα νέα ερεθίσματα με τη βοήθεια του εκπαιδευτικού, πώς αντιλαμβάνονται τη δομή των πρωτεϊνών κ.τ.λ.) Δηλαδή σε αυτό το Β΄ ΜΕΡΟΣ θα περιγραφεί σε όσο το δυνατόν ακριβέστερο βαθμό, ο τρόπος διαχείρισης της νέας γνώσης από τους μαθητές σε κάθε φάση διδασκαλίας, σε συσχέτιση με τους διδακτικούς στόχους, οι οποίοι έχουν τεθεί και πάντα μέσα από την εργαστηριακή ενασχόλησή τους, με τη χρήση των Η/Υ της τάξης και των εκπαιδευτικών τους λογισμικών.

Εννοείται πως ο χρόνος διάρκειας της κάθε φάσης διδασκαλίας είναι αυτός ο οποίος αναφέρθηκε στο Α΄ ΜΕΡΟΣ του Σχεδίου μαθήματος.

ΠΡΩΤΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Στην πρώτη φάση διδασκαλίας του μαθήματος τια τις πρωτεΐνες στην ενότητα: Πρωτεΐνες: Διαδεδομένες πολύπλοκες και εύθραυστες, οι μαθητές για να προσανατολισθούν προς τη νέα γνώση και να αναδείξουν τις προϋπάρχουσες ιδέες για τις πρωτεΐνες, καλούνται να συγγράψουν ένα κείμενο WIKI. Κάποιοι απ΄τους μαθητές μπορεί να έχουν μερική άποψη για τις πρωτεΐνες, ενώ κάποιοι άλλοι μπορεί να έχουν μια πιο ολοκληρωμένη άποψη γι΄αυτές. Με τη χρήση του Η/Υ και τη συγγραφή του κειμένου WIKI, οι μαθητές θα εκφράσουν τις ιδέες τους για τις πρωτεΐνες και θα έρθουν έτσι σε μια πρώτη επαφή με την έννοια αυτή. Σίγουρα θα έχουν ακούσει φράσεις όπως «αυτό το φαγητό είναι πολύ πλούσιο σε πρωτεΐνες», ή έχουν γνωρίσει την έννοια της πρωτεΐνης σε άλλα μαθήματα, σε άλλες τάξεις (π.χ. Οικιακή οικονομία Β΄ Γυμνασίου), οπότε θα έχουν ήδη μια κάποια άποψη για την έννοια των πρωτεϊνών, την οποία και θα τη διακοινώσουν σε όλη την τάξη συνολικά, μέσω του κειμένου WIKI, που έχουν συγγράψει.

ΔΕΥΤΕΡΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Στη δεύτερη φάση της μαθησιακής διαδικασίας, οι μαθητές με την παρακολούθηση ενός μικρού βίντεο θα έρθουν για πρώτη φορά σε επαφή με την επιστημονική έννοια της πρωτεΐνης. Έτσι με τη χρήση του βίντεο αυτού (διάρκειας 3-4 λεπτών), που έχει επιλεχθεί από τον εκπαιδευτικό, θα μπορέσουν να κατανοήσουν τη δομή της πρωτεΐνης (ότι αποτελείται από αμινοξέα και μάλιστα 20 στον αριθμό) και άλλες επιστημονικές έννοιες, όπως πεπτίδια, πολυπεπτιδικές αλυσίδες, πρωτοταγής δομή, δευτεροταγής δομή κ.τ.λ. Εάν υπάρχει περίσσευμα διδακτικού χρόνου, οι μαθητές μετά τη συζήτηση που θα διεξάγουν μεταξύ τους για τις επιστημονικές αυτές έννοιες, μπορούν να παρακολουθήσουν και ένα ακόμη μικρό βίντεο (διάρκειας λίγων λεπτών), που θα αφορά τη διαμόρφωση των πρωτεϊνών στο χώρο, το οποίο (υπό την επίβλεψη του εκπαιδευτικού της τάξης) θα το επιλέξουν από το διαδίκτυο. Έτσι θα αποκτήσουν μια ακόμη ευρύτερη εικόνα για την έννοια της πρωτεΐνης και των πολυδιάστατων παραμέτρων της. Με την οπτικοποίηση των πρωτεϊνών και των άλλων εννοιών έστω και με την απλή στον Η/Υ, μορφή του βίντεο, η διδακτική διαδικασία θα γίνει πιο ενδιαφέρουσα και χρηστική για τους μαθητές της τάξης, ενώ η δύναμη της εικόνας και της κίνησής της, θα τους προσδώσει και άλλες γνώσεις όπως π.χ. η αναδίπλωση των πρωτεϊνών κ.τ.λ.

ΤΡΙΤΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

(1ο μέρος)

Προκειμένου οι μαθητές να διεισδύσουν με την ερευνητική τους ματιά ως κάπως μικρότεροι επιστήμονες στον μικρόκοσμο αυτό, των βιολογικών μακρομορίων (των πρωτεϊνών), κρίνεται τουλάχιστον απαραίτητη, η χρήση του εκπαιδευτικού λογισμικού των προσομοιώσεων. Εδώ η χρήση των προσομοιώσεων (με την τρισδιάστατη απεικόνισή τους) είναι καταλυτική, του τρόπου με τον οποίο οι μαθητές θα αποκρυπτογραφήσουν, την έννοια της πρωτεΐνης. Έχει ήδη αναφερθεί στο πρώτο μέρος του σχεδίου μαθήματος ότι έχουν επιλεγεί από τον εκπαιδευτικό δύο προσομοιώσεις από τις οποίες η πρώτη αφορά τα αμινοξέα και τις αλληλουχίες τους και η δεύτερη αφορά τα επίπεδα οργάνωσης των πρωτεϊνών. Φυσικά στο διαδίκτυο υπάρχουν πολλά λογισμικά για τις πρωτεΐνες που μπορεί να καλύπτουν και άλλες πλευρές της μαθησιακής διαδικασίας ως προς τις γνώσεις των μαθητών για τις πρωτεΐνες. Ο εκάστοτε διδακτικός χρόνος όμως, μπορεί να καλυφτεί από αυτές τις δύο προσομοιώσεις. Ωστόσο ο εκπαιδευτικός μπορεί αν παρακινήσει τους μαθητές εφόσον υπάρχει Η/Υ, στην οικία τους, στον χρόνο που θα μπορέσουν να επεξεργαστούν και άλλες προσομοιώσεις για τις πρωτεΐνες. Οι προσομοιώσεις, ιδιαίτερα στο συγκεκριμένο μάθημα για τις πρωτεΐνες, είναι αυτές που θα αμβλύνουν τις δυσκολίες των μαθητών κατανόησης της δομής αυτών των βιολογικών μακρομορίων και της ιδιαίτερης σύστασής τους αλλά και θα τους βοηθήσουν να οικοδομήσουν τις νέες επιστημονικές γνώσεις για τις πρωτεΐνες μ΄έναν εξίσου επιστημονικό τρόπο. Μάλιστα εφόσον υπάρχει και εδώ περίσσευμα διδακτικού χρόνου, οι μαθητές στην ομάδα τους και με την παρακίνηση του εκπαιδευτικού, μπορούν να πειραματιστούν και να συνθέσουν οι ίδιοι δικές τους πρωτεΐνες στον Η/Υ τους (παρωθούμενοι από τις προσομοιώσεις τις οποίες επεξεργάστηκαν), δημιουργώντας τις δικές τους αλληλουχίες αμινοξέων. Εδώ μπορούμε να δούμε πώς με τη χρήση του Η/Υ και τις εφαρμογές του μπορεί να αυξηθεί η συμμετοχή και το ενδιαφέρον των μαθητών της τάξης, ως προς τη μαθησιακή διαδικασία αλλά και η δημιουργικότητά τους, σε πολύ μεγάλο βαθμό. Οι Νέες Τεχνολογίες, με τη συνεπή και υπεύθυνη χρήση τους, μπορούν να βοηθήσουν αποτελεσματικά στην οικοδόμηση της γνώσης απ΄τους μαθητές, ιδιαίτερα για έννοιες πολυδιάστατες, όπως είναι τα βιολογικά μακρομόρια, οι πρωτεΐνες, οδηγώντας στην ουσιαστική πραγμάτωση των διδακτικών στόχων που έχουν τεθεί.

ΤΡΙΤΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

(2ο μέρος)

Κατά το 2ο μέρος της τρίτης φάσης διδασκαλίας για τις πρωτεΐνες, οι μαθητές θα κάνουν χρήση δύο εννοιολογικών χαρτών, οι οποίοι έχουν καταρτισθεί από τον εκπαιδευτικό της τάξης. Οι εννοιολογικοί αυτοί χάρτες, είναι ένα διδακτικό εργαλείο, το οποίο είναι πολύ χρήσιμο στη διδακτική διαδικασία, μιας και προσανατολίζει τους μαθητές να επισημάνουν και να κατανοήσουν έννοιες, με τις λέξεις κλειδιά τις οποίες περιέχουν. Έτσι με τη χρήση του πρώτου εννοιολογικού χάρτη με τους Η/Υ των ομάδων της τάξης, οι μαθητές θα αντιληφθούν τη λειτουργικότητα των πρωτεϊνών αλλά και την πολυδιάστατη δομή τους, η οποία περιλαμβάνει επίπεδα οργάνωσης και προσδίδει σε αυτά τα εκπληκτικά βιολογικά μακρομόρια έναν πολυποίκιλο και διαδεδομένο χαρακτήρα. Μπορούν μάλιστα οι μαθητές να ανακαλύπτουν μόνοι τους σταδιακά τον εννοιολογικό χάρτη για τη λειτουργικότητα των πρωτεϊνών, γεμίζοντας σιγά-σιγά τα εικονίδια του εννοιολογικού αυτού χάρτη, καθιστώντας έτσι τη μάθηση, ακόμη πιο εποικοδομητική και σημαντική για τους ίδιους. Με τον ίδιο τρόπο θα επεξεργαστούν και τον εννοιολογικό χάρτη για τη διάκριση των πρωτεϊνών, ανάλογα με τη λειτουργία, την οποία αυτές επιτελούν.

Και εδώ ο εννοιολογικός χάρτης είναι αυτός, ο οποίος θα καθοδηγήσει τους μαθητές σε μια ακόμη καλύτερη κατανόηση των πρωτεϊνικών μορίων, μέσα από τη διάκρισή τους ως προς τις λειτουργίες που επιτελούν, οι οποίες είναι απαραίτητες και εξαιρετικά σημαντικές για τη ζωή ενός κυττάρου.

Με τη χρήση των εννοιολογικών χαρτών, με τους Η/Υ της τάξης, οι μαθητές θα αναπτύξουν ακόμη περισσότερο και δεξιότητες που έχουν, όπως η οργάνωση γνώσεων, η ταξινόμηση, η ανάλυση και η σύνθεση εννοιών κ.τ.λ. Εκτός όμως από τη χρήση των εννοιολογικών χαρτών, οι οποίοι έχουν καταρτισθεί από τον εκπαιδευτικό της τάξης, οι μαθητές (και εφόσον υπάρχει και πάλι επάρκεια διδακτικού χρόνου) μπορούν να επεξεργαστούν στον Η/Υ των ομάδων της τάξης και άλλες έννοιες, που αφορούν το συγκεκριμένο μάθημα (με χρήση του διαδικτύου), όπως είναι η αναδίπλωση των πρωτεϊνών, η μετουσίωση, η διαμόρφωση των πρωτεϊνών στο χώρο κτλ, πάντα όμως με την επίβλεψη και την καθοδήγηση του εκπαιδευτικού της τάξης.

Έτσι, προς το τέλος της τρίτης φάσης διδασκαλίας του μαθήματος των πρωτεϊνών, θα έχουν αποκτήσει μια εμπεριστατωμένη εικόνα για τις πρωτεΐνες (τη δομή, τη λειτουργία τους κ.τ.λ.), και ταυτόχρονα και μια ολοκληρωμένη επιστημονική άποψη, για τα βιολογικά αυτά μακρομόρια, τα οποία κατέχουν τόσο σημαντικό ρόλο στη ζωή των κυττάρων και συνακόλουθα των οργανισμών.

ΤΕΤΑΡΤΗ ΦΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Στην τελευταία φάση διδασκαλίας του μαθήματος των πρωτεϊνών, οι μαθητές θα επεξεργαστούν δύο κουίζ, τα οποία είναι κουίζ ανατροφοδότησης και αξιολόγησης της μαθησιακής διαδικασίας. Τα κουίζ περιέχουν ερωτήσεις, οι οποίες αφορούν το περιεχόμενο της διδακτικής διαδικασίας και ιδιαίτερα αφορούν το αντικείμενο της μάθησης, που στο συγκεκριμένο μάθημα είναι οι πρωτεΐνες (η δομή τους, η πολυπλοκότητα της σύστασής τους, η σημαντικότητά τους στη ζωή ενός κυττάρου, η μετουσίωση κ.τ.λ.). Με την επιτυχημένη επίλυση των κουίζ για τις πρωτεΐνες, οι μαθητές θα εκλάβουν μια πάρα πολύ σημαντική ανατροφοδότηση της όλης μαθησιακής διαδικασίας.

Επιπλέον, με τη θετική προσθήκη και αυτής της δραστηριότητας θα έχουν οικοδομήσει στο μέγιστο δυνατό βαθμό τις καινούριες επιστημονικές γνώσεις για τις πρωτεΐνες και τις έννοιες που τις συναποτελούν.

Οι Νέες Τεχνολογίες με αυτά τα πολύ σημαντικά διδακτικά εργαλεία που διαθέτουν, μπορούν να προσφέρουν ένα επιστέγασμα της μαθησιακής διαδικασίας για τις πρωτεΐνες. Μάλιστα, εάν υπάρχει και εδώ κάποια επάρκεια διδακτικού χρόνου, μπορούν οι μαθητές να πειραματιστούν και παρακινούμενοι από τον εκπαιδευτικό να φτιάξουν με τις ομάδες τους κουίζ ανατροφοδότησης, τα οποία θα τους βοηθήσουν ακόμη περισσότερο στην ισχυροποίηση των γνώσεών τους για τις πρωτεΐνες. όπως και να έχει τα κουίζ θα βοηθήσουν τους μαθητές της τάξης, να «μετουσιώσουν», τις ιδέες τις οποίες έχουν για τις πρωτεΐνες και τις έννοιες που περιλαμβάνουν, σε πολύτιμες επιστημονικές έννοιες, τις οποίες θα αποκομίσουν από το συγκεκριμένο αυτό μάθημα της Βιολογίας της Β΄ τάξης του Λυκείου.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ – ΠΗΓΕΣ

Για την κατασκευή του παραπάνω σχεδίου μαθήματος χρησιμοποιήθηκαν το Βιβλίο του μαθητή Βιολογίας Β΄ Λυκείου και κυρίως πηγές από το διαδίκτυο.