Wiadomości ogólne
- Czas trwania zajęć: 20-40 minut
- Określenie wiedzy i umiejętności wymaganej u uczniów przed przystąpieniem do realizacji zajęć:
Uczeń:
- powinien wiedzieć, jak zbudowana jest komórka bakteryjna i jaka substancja buduje ścianę komórkową komórki bakteryjnej.
- Cele osiągnięte z wykorzystaniem doświadczenia:
Uczeń:
- powinien wiedzieć, jak oddziaływują antybiotyki na bakterie, w zależności od budowy komórki bakteryjnej. Ta wiedza pozwoli mu wytłumaczyć działanie antybiotyków na bakterie.
- Pojęcia kluczowe:
- komórka,
- bakteria,
- bakterie gram + (bakterie G+),
- bakterie gram - (bakterie G-),
- antybiotyk.
- Potencjalne pytania badawcze:
- Jak można wykazać skuteczność antybiotyków?
Doświadczenie
- Zmienne występujące w doświadczeniu:
- zmienna niezależna (jaką zmienną/wielkość będziemy zmieniać?): rodzaj antybiotyku,
- zmienna zależna (jaką zmienną/wielkość będziemy mierzyć – obserwować?): promień okręgu powstałego wokół dysku z antybiotykami,
- zmienne kontrolne (czego w naszym eksperymencie nie będziemy zmieniać?): pożywki na szalce i warunków, w których inkubowano bakterie.
Instrukcja wykonania doświadczenia:
Zadanie A:
- Uruchom symulację komputerową:
Symulacja komputerowa "Działanie antybiotyków na bakterie" . - Wysiej bakterie na czterech szalkach klikając przycisk START.
- Na każdej szalce rozłóż po cztery dyski nasączone określonym antybiotykiem. W tym celu kliknij ponownie na przycisk START.
- Inkubuj szalki 48h w 37o C, tak żeby bakterie urosły i pokryły całą powierzchnię szalki. Aby to zrobić, po raz trzeci kliknij w czerwony przycisk START.
- Następnie obejrzyj dokładnie szalki. Zastanów się, dlaczego wokół niektórych dysków bakterie nie urosły?
- Wydrukuj wynik symulacji – wykonując print screen ekranu.
- Dla każdego szczepu bakterii zmierz linijką promień pustych kręgów, które powstały wokół dysków z antybiotykami.
- Zapisz wyniki w polu D4 karty pracy.
- Sprawdź, do jakiej grupy zaliczają się użyte przez ciebie antybiotyki.
- Określ, które z użytych w doświadczeniu bakterii należały do G+, a które do G-.
Lub obejrzyj gotową animację:
Uwaga: W materiałach do pobrania załączono materiał dodatkowy (dotyczący m. in. bakterii G+ i G- oraz tej symulacji), który uzupełnia zakres przedstawiony powyżej.
Podstawa programowa
- Cele, które zostaną osiągnięte w wyniku przeprowadzenia doświadczenia przez nauczyciela i uczniów pod kierunkiem nauczyciela:
a) wymagania ogólne – cele
- I Znajomość metodyki badań biologicznych: uczeń planuje, przeprowadza i dokumentuje obserwacje i proste doświadczenia biologiczne; określa warunki doświadczenia (…), formułuje wnioski, przeprowadza obserwację preparatów (…)
- IV Rozumowanie i argumentacja: uczeń interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe miedzy faktami, formułuje wnioski i przedstawia opinie związane z omawianymi zagadnieniami biologicznymi.
- V Znajomość uwarunkowań zdrowia człowieka: uczeń rozpoznaje sytuacje wymagające konsultacji lekarskiej.
b) wymagania szczegółowe - treści nauczania
- II Budowa i funkcjonowanie komórki: uczeń poznaje elementy budowy ściany komórkowej.
- VII Stan zdrowia i choroby: 3) uczeń wymienia najważniejsze choroby wywoływane przez bakterie oraz przedstawia zasady profilaktyki tych chorób; 7) analizuje informacje dołączone do leków oraz wyjaśnia dlaczego nie należy bez wyraźnej potrzeby przyjmować leków ogólnie dostępnych oraz dlaczego antybiotyki należy stosować zgodnie z zaleceniami lekarza.
Materiały do pobrania
Słowniczek
EKSPERYMENT, prowadzony zgodnie z metodą naukową, rozumiany jest jako proces, w trakcie którego badacz, uczeń, wprowadza zaplanowaną zmianę jednego czynnika i bada, jakie ta zmiana przynosi rezultaty, uważając przy tym, by pozostałe czynniki pozostały niezmienne.
OBSERWACJA rozumiana jako zaplanowane gromadzenie faktów, bez wprowadzania jakichkolwiek ingerencji w badane zjawisko. W trakcie obserwacji nie występuje zmienna niezależna, ponieważ nie ingerujemy w badany proces.
Eksperyment i obserwacja są realizowane zgodnie z metodą naukową, a to oznacza:
Postawienie PYTANIA BADAWCZEGO - Pytanie może być zadane przez uczniów lub zaproponowane przez nauczyciela. Pozwala to ukierunkować myśli i skoncentrować się na badanym problemie, uświadamia, że badania naukowe są wynikiem zaplanowanego działania.Dobrze skonstruowane pytanie badawcze jest pytaniem otwartym - uczeń sam chce znaleźć na nie odpowiedź.
Kolejnym krokiem jest postawienie HIPOTEZY, czyli prawdopodobnej, przewidywanej i wymyślonej przez uczniów odpowiedź na pytanie badawcze. Pamiętajmy, że przed wykonaniem eksperymentu nie ma złych lub dobrych hipotez, każda, nawet najbardziej śmiała jest dopuszczalna.
Kolejny etap to określenie ZMIENNYCH:
- ZMIENNA NIEZALEŻNA czyli to, co zmieniamy.
- ZMIENNA ZALEŻNA czyli wielkość, którą będziemy mierzyć, obserwować.
- ZMIENNE KONTROLNE czyli wszystko to, co musi zostać niezmienne.
ZMIENNA ZALEŻNA to parametr mierzony podczas doświadczenia, zmieniający się w zależności od zmian ZMIENNEJ NIEZALEŻNEJ.
W doświadczeniu naukowym pojawiają się również PRÓBY KONTROLNE. Bez kontroli nie można jednoznacznie stwierdzić, czy wyniki doświadczenia są wiarygodne. Kontrola pozytywna to dodatkowa próba, którą przeprowadzamy identycznie, jak próbę badawczą, ale z użyciem takiego czynnika (jeśli jest znany), który na pewno wywołuje pożądany efekt. Z kolei kontrola negatywna to dodatkowa próba, ale bez użycia czynnika, o którym wiemy, że wywołuje badane zjawisko. Z założenia, wynikiem tej próby będzie brak zmiany mierzonego parametru. Nie w każdym układzie doświadczalnym da się zaplanować obie próby kontrolne.
Zajęcia z pytaniem problemowym zakładają dyskusję między uczniami na podstawie dodatkowych pytań lub przykładów dostarczonych przez nauczyciela. Zajęcia te kształcą umiejętność doboru i formułowania argumentów, słuchania osób o innym stanowisku oraz wyciągania wniosków. W wyniku dyskusji cenne byłoby wypracowanie stanowiska, by uczniowie przekonali się, że każda konstruktywna rozmowa powinna zakończyć się rzetelnym podsumowaniem.
Gry dydaktyczne wykorzystują czynnik zabawy, co wspomaga przyswajanie wiedzy przez uczniów. Gry rozwijają pomysłowość, aktywność, samodzielność, umiejętność pracy w grupie oraz uczą radzenia sobie z emocjami. Grając uczymy się przez działanie i przeżywanie. Sukcesem jest osiągnięcie celu, a nie wygrana z innymi, czy zajęcie pierwszego miejsca. Najważniejsza w grze jest dydaktyka. Wygrywać mają wszyscy.
Bibliografia
- Na pastwę bakterii; http://www.krytykapolityczna.pl/artykuly/nauka/20130430/malanowska-na-pastwe-bakterii
- Alexander Fleming i penicylina; http://www.focus.pl/czlowiek/alexander-fleming-i-penicylina-8658
- Budowa bakterii; http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/Budowa-bakterii
