Virtuální hospitace je pokusem o srozumitelné a přehledné vysvětlení syntézy bílkovin na základě dosavadních poznatků a logického uvažování žáků. Složité proteosyntetické děje jsou žákům zprostředkovány výkladem, ale i pomocí animovaného videa z YouTube.
Cíl výuky
Cílem hodiny je seznámit žáky s průběhem proteosyntézy v buňce. Žáci budou znát základní pojmy, budou se orientovat v časové souslednosti procesů i podmínkách a výsledcích proteosyntetického děje.
O této vyučovací hodině můžete diskutovat přímo s vyučujícím RNDr. Janem Jirátkem a s PaedDr. Milanem Kubiatkem, Ph.D., z Masarykovy univerzity v Brně. Pokud byste se jich na cokoli rádi zeptali nebo máte zájem diskutovat o výuce a natáčení s dalšími diváky této virtuální hospitace, zapojte se do online diskuze. Tabude probíhat ve středu 23. 11. 2011 od 16.00 do 16.45. Diskuze probíhá v prostředí DIMDIM; hlavní prezentující během diskuze hovoří, další účastníci diskuze mají možnost své dotazy a postřehy psát prostřednictvím chatu.
Celé diskuzní fórum k této virtuální hospitaci naleznete zde.
počítač, projektor, interaktivní tabule, vizualizér, ozvučení
názornými pomůckami pro vyvození motivace budou také přírodniny obsahující vysoké procento proteinů – vejce, mléčný výrobek, živí švábi
pracovní list Sedm otázek o proteinech
Biologie je v maturitním ročníku Gymnázia Říčany výběrovým předmětem, studují ji tedy ti, kteří se v budoucnu chtějí věnovat přírodním vědám včetně medicíny. Z hlediska obsahu je tento ročník věnován molekulární biologii a genetice. Vzhledem k zaměření a zájmu žáků je možné zabývat se přírodními ději více do hloubky, než je tomu v nižších ročnících.
Dotace předmětu je dvouhodinová, výukové hodiny probíhají v multimediální učebně vybavené interaktivní tabulí s ozvučením, vizualizérem a počítačem, což umožňuje dobře uplatňovat názornost při výuce.
Vzhledem k rychlému vývoji v oboru nejsou žákům povinně předepsány učebnice, doporučena je Kočárkova Genetika. K jednotlivým tématům zpracovávám texty doplněné obrazovým materiálem a internetovými odkazy, které žákům zasílám e-mailem – buď před tím, než je téma probíráno, nebo těsně po tom.
Cílem hodiny bylo seznámení s procesem proteosyntézy v eukaryotních buňkách, tedy transkripce a translace, a s tím související pochopení úlohy jednotlivých druhů RNA v těchto dějích. V prvním ohledu byl cíl splněn, úroveň pochopení budu zjišťovat v dalších hodinách, a to jak formou rozhovoru, tak testováním znalostí.
Časový plán hodiny byl dodržen, což je z natočeného materiálu patrné (ne vždy se povede takto skončit přesně se zvoněním).
Běžně projevují žáci vyšší aktivitu, než jakou vykazovali v této hodině – důvodem je zřejmě to, že se obávali, aby se před kamerami „neztrapnili“ (přestože jsem jim připomínal, že na přítomnost štábu nemají brát zřetel).
Hodnocení jednotlivých aktivit v průběhu hodiny:
1. Formální úvod
Hodinu jsem začal klasicky – zápisem do třídní knihy. Správně bych měl mít k dispozici dvě třídní knihy, neboť se jedná o spojenou skupinu ze dvou tříd. V případě natáčené hodiny jsem nechtěl zdržovat její průběh zjišťováním, kde se druhá nachází, a zapsal jsem později.
Jako poznámku uvádím, že na naší škole je pro klasifikaci požadována přítomnost ve vysokém procentu hodin, proto se nepotýkáme s vyšší absencí.
2. Motivace a vyvození tématu hodiny
Většinu hodin biologie uvádím motivačním snímkem, otázkou nebo reálným předmětem. Žáci se tak soustředí a zapřemýšlejí o důvodu, proč vidí zrovna daný objekt. V tomto konkrétním případě jsem využil možnosti ukázat pomocí vizualizéru 3 předměty obsahující vyšší procento bílkovin včetně živých zástupců hmyzu. Žáci si mohli snadno domyslet, že hodina se bude týkat syntézy proteinů. Přesto jsem chtěl, aby si uvědomili, čím se budeme zabývat.
Žáci vědí, že v případě nejasností mohou přerušit můj výklad a dožadovat se bližšího vysvětlení, přesto to opakovaně zdůrazňuji. V této hodině taková situace vidět nebyla, jinak je ale naštěstí poměrně častá.
Následovalo krátké připomenutí struktury bílkovin, od nějž jsem již přešel k bodu 3.
3. Pracovní list
Pracovní listy využívám poměrně často, žáci je vyplňují samostatně nebo ve dvojicích. Cílem je, aby ze známých zkušeností vyvodili správná řešení, případně je cílem motivace k pozornému sledování videoukázky a zamyšlení nad jejím obsahem. Obvykle výsledky nehodnotím známkou, u některých obsáhlejších mohou žáci v případě správného řešení získat známku kategorie E (tedy známku s nejmenším dopadem na celkové hodnocení žáka). Pokud si mají výsledek vyhodnotit samostatně, ptám se následně pouze po „úspěšných řešitelích.“
V době, kdy žáci přemýšlejí nad odpověďmi, přecházím mezi nimi, pokud možno tak, abych je nerušil při práci. Jsou na to zvyklí a nevěnují mi přitom příliš pozornosti, což je v tomto případě dobře.
Interaktivní tabule je výborným nástrojem pro doplňování správných odpovědí a často ji k tomuto účelu využívám.
Pracovní list v této hodině jsem nazval „Sedm otázek o proteinech“. Předpokládal jsem rychlé řešení a většinu správných odpovědí, žáci si ale zdaleka nebyli tak jistí, jak jsem očekával. To bylo dobře vidět, když měli zakroužkovat na tabuli správné řešení. Chtěl jsem také, aby odpověď zdůvodnili, v některých případech jsem to ale následně udělal sám – není to samozřejmě didakticky ideální; v hodině, která by nebyla zaznamenávána, bych je pravděpodobně déle „trápil“. Celkově ale cíl, proč byl pracovní list zařazen, považuji za splněný.
4. Výklad proteosyntézy
Výklad jsem zahájil připomenutím centrálního dogmatu molekulární biologie, nad kterým si žáci uvědomí posloupnost dějů a souvislost s replikací DNA.
Navázali jsme diskuzí o nutných podmínkách pro průběh syntézy. Zde žáci vyvozovali vcelku dobře.
Poté jsem pokračoval vysvětlením procesu transkripce a úlohy RNA polymerázy v ní. Za podstatné jsem považoval zdůraznit potřebnost transkripčních faktorů a funkci pre-mRNA. Termíny kodón, antikodón apod. již žáci znali z předchozích hodin, stejně tak tabulka kódování aminokyselin pro ně nebyla novinkou.
Poté výklad pokračoval translací. V úvodním obrázku měli žáci najít chyby, což se jim podařilo pouze částečně. Jeho zařazením jsem chtěl také upozornit, že i často reprodukované ilustrace mohou vykazovat určité nedostatky.
Žáci sledovali výklad podle mého názoru pozorně, dočkal jsem se i odpovědí na otázky. Byl bych přivítal i nějaké dotazy, těch jsem se ale nedočkal (možná z důvodu uvedeného již v úvodu autoevaluace).
Při sledování hodiny si uvědomuji, že jsem se zcela nevyvaroval některých dílčích nedostatků v ústním projevu, například opakování vyřčených odpovědí.
5. Videoukázka
Krátké videoukázky zařazuji do výuky poměrně často, naopak delší videopořady spíše výjimečně (např. v hodinách, kdy supluji místo jiného předmětu). Většinou je vybírám z internetových serverů, jako je např. YouTube. V této hodině jsem pouštěl ukázku přímo z internetu, častěji ji mám ale dočasně nakopírovanou pomocí freewarového programu aTube Catcher.
Problémem není z mého pohledu malé dostupné množství krátkých videí, ale naopak obrovské množství zdrojů, z nichž je časově náročné vybírat.
Zde zařazenou ukázku jsem zvolil pro její názornost a zvukový doprovod, který mohl žákům připomínat oblíbené filmy. Jak jsem si povšiml, sledovali ji pozorně.
Žáci maturitního ročníku by měli umět sledovat výklad v angličtině (tím nechci účelově zdůrazňovat mezipředmětové vztahy, ale spíše to, že tuto kompetenci budou v dalším studiu potřebovat). Nejsem si ale jist, že všichni jsou v tomto ohledu na požadované úrovni. Proto jsem je upozornil na možnost vyhledat si z dalších ukázek dostupných na webu takovou, která bude opatřena písemným komentářem.
Při zhlédnutí záznamu jsem si uvědomil, že jsem po skončení promítnutí nepoložil avizovanou otázku, co je zaujalo a co bylo nejasného – vrátím se k ní proto krátkou diskuzí v další hodině. (Kromě toho promítnu druhou ukázku, kterou jsem měl připravenu pro případ, že by byl časový průběh hodiny rychlejší.) Také bych měl možná omezit používání slova „sekvence“ pro videoukázku, aby nedocházelo k záměně s tímto pojmem v biologii.
Celkově se domnívám, že zařazení videomateriálu splnilo účel – žáci si mohli pomocí něj zopakovat základní vyložené principy.
Poznámky:
1) Na videoukázku mají žáci odkaz v zaslaném textu. Mají tedy možnost si ji znovu pustit při domácí přípravě.
2) Video bylo ve skutečnosti vidět na tabuli o dost lépe, než je ze záznamu patrné.
6. Závěr hodiny, shrnutí
Po zhlédnutí videa pokračoval ještě výklad pomocí dotazů směřujících k ribozómu a osudu vytvořených molekul. Zde jsem musel žáky vybízet k aktivitě, jejich odpovědi ale byly povětšinou správné.
Několika větami jsem poté naznačil pokračování v další hodině a připomněl možnost e-mailové konzultace.
Evaluace
Virtuální hospitaci zhodnotil PaedDr. Milan Kubiatko, Ph.D., z Masarykovy univerzity v Brně, který se rovněž zapojí do online diskuze k této hodině (23. 11. 2011 od 16.00 do 16.45).
Úvodná časť hodiny
Po zápise do triednej knihy učiteľ premietol žiakom tri predmety – vajíčko, mliečny výrobok a dva šváby. Po premietnutí uvedených predmetov sa žiakov spýtal, čo majú dané predmety spoločné. Po odpovedi jedného z prítomných žiakov premietol nadpis signalizujúci zameranie hodiny. Následne učiteľ žiakov informoval v skratke o význame proteosyntézy.
Hlavná časť hodiny
Učiteľ premietol žiakom obrázok, ktorý by už mali žiaci poznať, tak ich aktívne zapojil do hodiny s otázkou, čo je na danom obrázku prezentované. Po stručnom komentári k obrázku rozdal učiteľ žiakom pracovný list (jeden list pre dvojicu) a dal im čas cca 3–4 minúty na jeho vypracovanie. Po uplynutí časového úseku určeného na vypracovanie, žiaci po jednom označovali správne odpovede. Okrem toho, že učiteľ komentoval vybratie správnej odpovede, tak aj v spolupráci so žiakmi sa zamýšľali nad tým, prečo ostatné odpovede nie sú správne. Správnu odpoveď prišiel označiť k tabuli vždy jeden z dvojice žiakov. Aj keď bola odpoveď nesprávna, tak učiteľ žiakov nekarhal, ale dal priestor ostatným, aby svojho kolegu opravili a zároveň zdôvodnili správnu odpoveď. Pri zdôvodňovaní niektorých odpovedí učiteľ poskytol žiakom informácie bežne dostupné z rôznych internetových zdrojov (v tomto prípade informácia o arzénových baktériách).
V ďalšej fáze hodiny učiteľ premietol žiakom základný model proteosyntézy, pričom zisťoval predchádzajúce vedomosti žiakov spôsobom, že sa ich pýtal na prezentované pojmy a potom na to, ktoré všetky činitele sú potrebné na priebeh proteosyntézy. Následne učiteľ premietol podrobný obrázok priebehu proteosyntézy, ktorý komentoval. Pri informáciách, ktoré nemuseli byť žiakom známe, sa pozastavil, prípadne sa žiakov spýtal na ich názor. Ak sa žiaden zo žiakov nehlásil, tak učiteľ vybral konkrétneho žiaka.
Po prebratí určitého množstva učiva sa učiteľ spýtal žiakov na to, či majú otázky k prebratému učivu. Žiakom poskytol čas, čiže sa nemuseli spýtať hneď, ale mohli aj inokedy (ak napríklad nepochopili učivo, tak sa mohli spýtať na ďalšej vyučovacej hodine).
Pri prezentovaní obrázku translácie učiteľ od žiakov požadoval, aby sa zamysleli a určili chyby, ktoré sú na danom obrázku. Akceptoval odpovede žiakov, keď uviedli aj inú chybu, akú chcel počuť. Keď žiaci na chybu neprišli, tak im ju so zdôvodnením a s prepojením na preberané učivo poskytol. Pri prezentovanom chybnom obrázku je možné sledovať zaujímavú vec, a to poskytnutie informácie o plagiátorstve. Na príklade obrázku učiteľ uviedol, že mnoho autorov daný obrázok preberá bez toho, že by ho citovali, a tak sa chybné informácie posúvajú ďalej a dostávajú sa medzi čím ďalej tým viac ľudí (odbornú aj laickú verejnosť).
Po premietnutí statických obrázkov učiteľ pustil žiakom video prezentujúce transkripciu a transláciu spolu so sprievodným komentárom (anglickým) a učiteľ do videa vstupoval poskytnutím informácií, čo sa práve na videu odohráva. Po ukončení videa učiteľ spresnil žiakom niektoré veci, ktoré boli prezentované na videu. Uvedená činnosť prebiehala aktívnym zapojením žiakov do diskusie.
Záverečná časť hodiny
V záverečnej časti hodiny učiteľ oznámil žiakom, čo bude predmetom ďalšej hodiny a dal im priestor na ujasnenie si problematických častí hodiny a na to, aby sa opýtali, ak im boli niektoré prezentované informácie nejasné. Poskytol im aj možnosť zodpovedať na ich otázky na ďalšej hodine, prípadne ich odkázal na mailovú komunikáciu.
Subjektívne hodnotenie
Ciele hodiny učiteľ prezentoval žiakom hneď na začiatku hodiny a dodržal ich pri preberaní učiva. Ciele súviseli s nosnou témou hodiny.
Učiteľ striedal monologické metódy s dialogickými. Snažil sa do procesu, či už opakovania, ale aj prezentovania nových informácií zapojiť čo najväčšie množstvo žiakov. Do vyučovacieho procesu bola vhodne zaradená samostatná práca žiakov, kde žiaci mali pracovať s pracovnými listami vo dvojiciach. Veľmi vhodne boli do vyučovacieho procesu zaradené informačné a komunikačné technológie, ktoré uľahčovali prezentovanie informácií a určite prispeli k lepšej predstave žiakov o preberanom učive, najmä pri tak abstraktnom ako je proteosyntéza.
V priebehu hodiny žiaci takmer nedostali príležitosť nudiť sa. Učiteľ ich konfrontoval otázkami súvisiacimi s prezentovanými informáciami. Ak sa dobrovoľne neprihlásili, tak položil otázku konkrétnemu žiakovi. Ako bolo zmienené vyššie, žiakom pri pochopení učiva pomáhal prezentovaný obrazový materiál, nielen statický, ale bolo im prezentované aj video. Učiteľ si uvedomoval náročnosť témy, tak žiakom ponúkal možnosť ujasniť si problematické časti prezentovaného učiva, či už otázkami priamo vo vyučovacej hodine, ale takisto ponúkol žiakom aj možnosť kontaktu pomocou mailu. Pri komunikácii so žiakmi im učiteľ poskytoval spätnú väzbu na základe ich odpovedí.
Ako bolo zmieňované vyššie, učiteľ zapájal žiakov do hodiny, ale dovolil žiakom aj medzi sebou komunikovať, či už pri vypracovávaní pracovných listov, ale aj počas priebehu sprístupňovania informácií.
Všetky aktivity, ktoré boli realizované v priebehu hodiny, boli rozvrhnuté tak, aby spĺňali podmienky zamerané na opakovaciu fázu hodiny, ako aj na expozičnú časť vyučovacieho procesu. Hodina pôsobila ako jednoliaty celok bez hluchých miest, jednotlivé aktivity boli veľmi dobre premyslené, opakovacia fáza plynule prešla do expozičnej časti hodiny a tiež záverečná časť hodiny plynulo nadväzovala na expozičnú fázu vyučovacej hodiny.
Vyučovacia hodina poskytuje viacero zaujímavých aspektov. Jedným z nich je aktívne a účelné využívanie informačných a komunikačných technológií vo vyučovacom procese. Učiteľ využíva široké spektrum možností, ktoré mu ponúkajú ICT zariadenia, či už prezentovanie objektov, premietanie statických obrázkov, ale aj voľne prístupné videá týkajúce sa problematiky.
Celkovo je možné povedať, že hodina vyznieva pozitívnym dojmom s vhodnou aplikáciou ICT zariadení, ktoré uľahčujú pochopenie preberanej témy.
Literatura a použité zdroje
ALBERTS, B. Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem: Espero, 2005. ISBN 80-902906-2-0.
DNA Transcription and Protein Assembly [online]. [cit. 2011-11-09]. Dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=983lhh20rGY.
Protein Synthesis Animation Video [online]. [cit. 2011-11-09]. Dostupné z: http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=Ikq9AcBcohA.
