Цели:
- Образовательные: актуализировать знания учащихся об органических веществах клетки, их функциях, формировать представления о белках: строении, физико-химических свойствах, значении белков для живых организмов, установить причинно-следственные связи между особенностями строения и функциями белков, биологическими и химическими процессами.
- Развивающие: развивать познавательные интересы, мыслительные способности учащихся, способствовать повышению интереса к изучению естественных наук в процессе применения теоретических знаний для решения практических задач, установления параллелей с ситуациями встречающимися в повседневной жизни.
- Воспитательные: способствовать формированию диалектико-материалистического мировоззрения, коммуникативной компетентности в процессе межличностного общения, воспитывать культуру проведения эксперимента.
Тип урока: комбинированный урок усвоения навыков, умений и творческого применения их на практике.
Форма урока: тьюториал.
Основные понятия урока: органические вещества, углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, пептидная связь, полимер, мономер, денатурация, ренатурация, ферменты.
Оборудование и материалы: презентации учащихся, компьютер, экран, лабораторное оборудование (градуированные пипетки, штатив с пробирками, горелка, водяная баня 400, и реактивы (концентрированная хлоридная кислота, раствор Люголя, этиловый спирт, бензол, водяные 10% растворы гидроксида натрия и питьевой соды, 1% раствор крохмала и купрум сульфата, концентрированная азотная кислота, горох, раствор пероксида водорода, белок куриного яйца, творог, крахмал, глюкоза, подсолнечное масло).
Хронометраж урока.
1.Организационный этап – 4 мин.
2. Мотивация – 4 мин.
3. Целеполагание – 2 мин.
4. Актуализация опорных знаний, проверка
домашнего задания – 5 мин.
5. Этап восприятия и первичного осмысления
материала – 20 мин.
6. Этап первичного применения полученных знаний
– 10 мин.
Динамическая пауза (перемена) – 15 мин.
7. Этап усвоения и обобщения знаний в
нестандартных условиях – 30 мин.
8. Систематизация основных положений урока – 7
мин.
9. Оценивание – 3 мин.
10. Сообщение домашнего задания – 2 мин.
11. Рефлексия. Итог урока – 3 мин.
ХОД УРОКА
1. Организационный этап
Приветствие, эмоциональный настрой на урок.
Тьютор: Здравствуйте, уважаемые коллеги! Я рада привествовать вас в нашей научно-исследовательской лаборатории. Сегодня мы проведем интересный и насыщенный урок. Вы обратили внимание на нестандартную организацию нашего классного пространства. Сегодня вы будете работать в группах. Группы возглавляют наши эксперты (представление). Обращаю ваше внимание, что отбор в группы должен быть честным и справедливым. Оценивание результатов работы группы будет путем фиксации оценки за каждое правльно выполненное задание.
(Класс делится на 4 группы. Организация классного пространства предполагает разделение его на 4 рабочие зоны для каждой группы. Должно быть предусмотрено место для мультимедийного и лабораторного оборудования, трибуна для докладчика).
2. Мотивация
Индукция мыслительных способностей, обсуждение эпиграфа.
Тьютор: Ребята, обратите внимание на эпиграф нашего урока.
У природы столько дел в этом мире, ей приходится создавать такую массу разнообразнейших творений, что по временам она и сама не в силах разобраться во всех тех различных процессах, которыми она постоянно занимается.
Уилки Коллинз «Женщина в белом»
Природа скрывает в себе много тайн, и первая тайна – это сама ЖИЗНЬ! Что такое жизнь? Какие ассоциации возникают у вас в связи с этим словом?
Афиширование. «Мозговой штурм». Моделирование ассоциативного куста на доске.
Тьютор: У каждого из нас слово ЖИЗНЬ имеет свои ассоциации. Обратите внимание на афоризмы и цитаты о жизни, принадлежащие известным писателям и ученым.
Восприятие высказываний о жизни.
«Если тебе когда-нибудь захочется найти человека, который сможет преодолеть любую, самую невероятную беду и сделать тебя счастливым, когда этого не может больше никто – просто посмотри в зеркало и скажи: "Привет!"
Ричард Бах.
«Жизнь – слишком сложная штука, чтобы о ней разговаривать серьезно».
Оскар Уайльд.
«Право жить есть такой щедрый, такой незаслуженный дар, что он с лихвой окупает все горести жизни, все до единой».
Кнут Гамсун.
«Человеческая жизнь похожа на коробку спичек: обращаться с ней серьезно – смешно. Обращаться несерьезно – опасно».
Рюноскэ Акутагава.
«Есть только два способа прожить свою жизнь. Первый – так, будто никаких чудес не бывает. Второй – так, будто все на свете является чудом».
Альберт Эйнштейн.
Тьютор: Немецкий философ Ф.Энгельс писал: «Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явление жизни». Представление о белках, как важной основе жизни сформировалось еще в 19 веке, но и сегодня структура и функции белков занимают умы ученых. Сегодня на уроке мы тоже прикоснемся к тайне жизни.
3. Целеполагание
Обсуждение предполагаемой цели урока, формулировка целей.
Афиширование. Моделирование общей цели урока.
Цель (формулируется учащимися):
ЧТО? Мы усвоим знания о белках, как структурной
основе жизни.
КАК? В процессе групповой работы, при помощи
тьютора, учеников экспертов учимся
самостоятельно получать знания, анализировать,
обобщать, сравнивать, делать выводы.
ЗАЧЕМ? Чтобы использовать знания в учебных
ситуациях, в повседневной жизни, развивать свои
способности, учимся творить!!!
4. Актуализация опорных знаний
Работа в группах «Поймай ошибку».
Тьютор: Уважаемые коллеги, в нашу лабораторию пришло письмо из редакции очень популярного журнала, они хотят поместить статью, но часть материала оказалась утраченной. А часть вообще ложной. Откорректируйте статью в журнал и дайте ей название. (Приложение 1)
Анализ результатов. Оценивание.
5. Этап восприятия и первичного осмысления материала
Тьютор: Белки – это сложные органические соединения, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота. В некоторых белках еще содержится и сера. Часть белков образует комплексы с другими молекулами, содержащими фосфор, железо, цинк и медь. Молекулы белков – цепи, построенные из аминокислот – звеньев; это макромолекулы, молекулярная масса которых колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов. В природных белках встречается 20 различных аминокислот.
Нашу лабораторию посетили эксперты в области биохимии белков. Их доклады помогут нам в строении и функциях этих важных биологических молекул.
1. Доклад эксперта «Аминокислоты – мономеры белков» (примерное содержание доклада – Приложение 2)
Вопросы к эксперту.
2. Доклад эксперта «Механизм образования пептидной связи, первичная структура белка» (примерное содержание доклада – Приложение 2)
Вопросы к эксперту.
3. Доклад эксперта «Структурная организация белков» (примерное содержание доклада – Приложение 2)
Вопросы к эксперту.
4. Доклад эксперта «Функции белков (примерное содержание доклада – Приложение 2)
Вопросы к эксперту.
6. Этап первичного применения полученных знаний
Тьютор: Мы благодарим наших экспертов, просим их присоединится к группе для выполнения первого творческого задания. Ваша задача, работая в группе, составить лист опорных сигналов на основе представленных докладов. В группе обязательно распределение ролей: спикер (презентует), райтер (оформляет), консультанты (отвечают на дополнительные вопросы).
Динамическая пауза (15 мин.)
Афиширование. Презентация творческих работ. Оценивание: взаимооценка, оценка тьютора.
7. Этап усвоения и обобщения знаний в нестандартных условиях
Тьютор: Ребята, в первой части нашего занятия мы узнали много нового и интересного о белках, вспомнили о химическом составе клетки. На следующем этапе урока мы будем учиться использовать наши знания для решения практических задач! Каждая группа получает задание-кейс. В вашем распоряжении учебник, конспект, лабораторное оборудование.
Кейс №1. «В рекламе косметических средств ухода за кожей рекомендуется мыло с липидами. Объясните рекомендации косметологов, составьте теоретическое обоснование на основе знаний о строении этих молекул, их свойств и значении. Продемонстрируйте свойства липидов в лабораторном опыте».
Кейс №2. «Современные диетологи утверждают, что увеличение количества людей страдающих ожирением в последние годы резко повысилось в связи с преобладанием в их рационе простых (моно-, олигосахариды) углеводов. Для похудения полным людям советуют увеличить в рационе долю сложных (полисахариды) углеводов. Объясните рекомендации диетологов, разработайте список рекомендованных продуктов питания. Продемонстрируйте свойства углеводов в лабораторном опыте».
Кейс №3. «Чем объясняется появление пены на поверхности мясных бульонов, изменение цвета яйца при его жарке? Объясните эти явления с биохимической точки зрения. Какие еще продукты содержат большое количество белка? Продемонстрируйте содержание белка в продуктах питания».
Кейс №4. «Почему ферменты действуют только при определенных условиях? Одним из основных условий является оптимальный температурный режим (от 5-400). Продемонстрируйте свойства ферментов в лабораторном опыте».
Работа в группах по решению кейсов биологических вопросов. Тьютор консультирует группы, помогает в организации лабораторного эксперимента. Проводит инструктаж по безопасности жизнедеятельности.
Инструкции к проведению опытов
Определение полисахарида крахмала в реакции с йодом, а также моносахарида глюкозы в реакции с оксидом меди при расщеплении крахмала.
ХОД РАБОТЫ
1. Пронумеруйте две пробирки и внесите в каждую 2
мл раствора крахмала.
2. В первую пробирку добавьте 1-2 капли раствора
Люголя, перемешайте стеклянной палочкой,
нагрейте до исчезновения сине-фиолетовой
окраски, а затем снова охладите до ее появления.
3. Во вторую пробирку добавьте 2-3 капли
концентрированной хлоридной кислоты,
прокипятите ее содержимое на водяной бане в
течение 15 мин, после чего добавьте 2 мл раствора
гидроксида натрия, 5 капель раствора сульфата
меди и снова нагрейте смесь до кипения.
4. Проследите за образованием гидроксида меди
желтого цвета или гемоксида меди красного цвета
при взаимодействии глюкозы, образовавшейся при
расщеплении крахмала, с сульфатом меди.
Изучение растворимости жиров в различных растворителях.
ХОД РАБОТЫ
1. Пронумеруйте три пробирки и добавьте в них по
0,2 мл подсолнечного масла.
2. В пробирку №1 добавьте 5 мл дистиллированной
воды, в пробирки №2, 3 – по 5 мл этилового спирта и
бензола соответственно.
3. Содержимое всех пробирок энергично
перемешайте. В пробирке №1 наблюдайте
образование нестойкой эмульсии, с последующим
быстрым распределением смеси на два слоя; в
пробирке №2 – образование мутного раствора
вследствие недостаточного растворения масла;
раствор в пробирке №3 практически прозрачный.
4. В пробирку №1 добавьте еще 5 мл раствора соды и
интенсивно перемешайте. Наблюдайте образование
стойкой эмульсии.
Определение белков в продуктах питания
ХОД РАБОТЫ
1. К 2 мл исследуемого раствора белка яйца
прилить столько же щелочи и по каплям медный
купорос.
2. После каждой капли пробирку тщательно
встряхнуть. Появление фиолетового окрашивания
говорит о присутствии белка (биуретова реакция).
3. Поместите кусочек прессованного творога в
пробирку и добавьте несколько капель азотной
кислоты. Осторожно нагрейте.
4. Наблюдайте появление желтого окрашивания
(ксантопротеиновая реакция).
Изучение свойств ферментов
ХОД РАБОТЫ
1. Разомните 1 горошину и нанесите на нее
несколько капель пероксида водорода. Убедитесь в
наличие фермента каталазы.
2. Снимите с гороха кожуру и проверьте на наличие
фермента каталазы в кожуре и семядолях.
Прокипятите в отдельной пробирке три целые
горошины, а затем поместите пробирку на водяную
баню 400.
3. Во вторую пробирку положите три целые горошины
не подвергавшиеся кипячению.
4. Выдержите пробирки на водяной бане 10 мин.
5. Проверьте каждую горошину на каталазную
активность.
Презентация работы групп. Демонстрация опытов, инструктаж по технике безопасности.
8. Систематизация основных положений урока
Выводы:
Белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты –
это органические вещества клетки.
Практически все органические молекулы
представлены полимерами.
Белки состоят из аминокислот и имеют первичную,
вторичную, третичную и четвертичную структуру.
Структура белка может изменятся под влиянием
различных факторов, этот процесс называется
денатурацией, он может быть обратимым
(ренатурация) и необратимым (деструкция).
Некоторые белки являются ферментами,
многократно увеличивающими скорость химических
реакций в клетке.
Липиды – это неполярные вещества различной
химической природы, растворимые в органических
растворителях.
Углеводы делятся на простые и сложные, в состав
сложных углеводов входят простые углеводы.
Количество белков, жиров и углеводов в пище
должно быть сбалансированным для поддержания
нормального уровня обмена веществ и сохранения
здоровья.
9. Оценивание
Оценивание проводится путем взаимооценки, самооценки и оценки учителя.
10. Сообщение домашнего задания
Параграф учебника, читать, составить 10
контрольных вопросов к тексту, выучить новые
термины.
* написать эссе «Значение знаний о химическом
составе клетки в жизни человека»
11. Рефлексия. Итог урока
Рефлексирующие вопросы проецируются на экране, учащиеся отвечают по цепочке.
| 1. На уроке я работал 2. Своей работой на уроке я 3. Урок для меня показался 4. За урок я 5. Мое настроение 6. Материал урока мне был 7.Домашнее задание мне кажется |
активно / пассивно доволен / не доволен коротким / длинным не устал / устал стало лучше / стало хуже понятен / не понятен полезен / бесполезен интересен / скучен легким / трудным интересно / не интересно |
Тьютор: Уважаемые коллеги, я благодарю вас за усердную работу. Сегодня на уроке мы учились взаимодействовать в команде, проводить лабораторные опыты, презентовать результаты своей работы и все этого для того, чтобы постигнуть еще одну тайну природы! Спасибо вам за работу, до свидания!