Государственное бюджетное образовательное учреждение
Средняя образовательная школа №547 Красносельского района Санкт-Петербурга
Кузина Юлия Алексеевна, учитель химии, первой категории.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА
Предмет, класс | Химия, 10 класс | ||||||
Тема учебного занятия | Белки | ||||||
Форма учебного занятия | Урок «открытия» нового знания | ||||||
Методы и технологии | Технология проблемного обучения с элементами формирования функциональной грамотности; Технология рефлексивного обучения. Приёмы и стратегии: ассоциативный куст, «Задай вопрос», «Знание о незнании», «Метод пяти пальцев», | ||||||
Цели занятия Задачи занятия | Развить интересы и способности учащихся к функциональной грамотности на основе передачи им опыта познавательной деятельности. | метапредметные | предметные | ||||
личностные | Создание условий для формирования информационной, коммуникативной и учебной компетентности учащихся. | Изучение особенностей состава, строения, свойств и применения белков. | |||||
Задачи занятия Планируемые результаты | - Обеспечить познавательную мотивацию при формировании ФГ учащихся при изучении темы «Белки». - Рефлексия самостоятельной деятельности учащихся. | метапредметные | предметные | ||||
личностные | - Организация самостоятельной работы учащихся при анализе текстовой информации, проведении химического эксперимента - Уметь анализировать текстовую информацию, самостоятельно формулировать и решать познавательные задачи на основе анализа информации, устанавливать логические связи, сравнивать объекты по выделенным признакам, самостоятельно делать выводы. | - Знать состав, строение, свойства, биологическую роль и применение белков. -Уметь применять теоретические знания о белках на практике (при выполнении химического эксперимента, решении познавательных задач). | |||||
Планируемые результаты Основные понятия | - формировать ценностное эмоциональное отношение учащихся к уроку и предмету; -проводить самооценку на основе критерия успешности учебной деятельности; - устанавливать связь между целью деятельности и её мотивом (зачем?); - умение оценивать и осознавать свой вклад в общий результат урока; | метапредметные | предметные | ||||
Полимер, мономер, пептидная связь, структурное звено, высаливание, денатурация, ренатурация, уровни организации белковой молекулы, качественные (цветные) реакции на белки, гидролиз. | - научиться приёмам самоорганизации; - планировать и организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; - уметь выстраивать причинно - следственные связи, самостоятельно ставить учебные задачи и разрешать их, анализировать информацию, самостоятельно делать выводы. | Знать: Особенности состава, уровни организации, физические, химические свойства, биологическую роль белковой молекулы. Уметь: - определять состав белка; - осуществлять качественные (цветные) реакции на белковую молекулу; -проводить химический эксперимент в соответствии с правилами техники безопасности. | |||||
Организация пространства | |||||||
Межпредметные связи | Формы работы | ||||||
Биология | Групповая, индивидуальная | Ресурсы | |||||
Этап организации учебной деятельности. Цель, задачи этапа. | Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
Мотивирование (самоопределение) к учебной деятельности / организационный момент/. Цель: подготовка учащихся к включению в учебную деятельность на личностно-значимом уровне. Задачи: - проверить готовность к уроку; -создать условия для мотивации учащихся к учебной деятельности, позитивному настрою на урок; Актуализация субъектного опыта учащихся. Цель: актуализация опорных знаний необходимых для «открытия нового знания» с фиксацией индивидуального затруднения в пробном учебном действии. ФГ – цель данной стратегии собрать, систематизировать, отобрать и логически выстроить необходимую информацию по заданной темпе. Задачи: - зафиксировать затруднения в пробном учебном действии; - определить границы знания и незнания; -актуализировать опорные знания и изученные способы действий; - подготовить учащихся к изучению материала, необходимого для «открытия нового знания» Создание проблемной ситуации. Цель:выявление учащимися места и причины возникшего затруднения на основе анализа проблемной ситуации. ФГ – учащиеся получают различные источники по теме (ссылки в интернете, раздаточный материал), читают их и анализируют; выбирают наиболее значимую информацию по теме. Соотносят её с предложенными на первой части урока пунктами плана/флипчарта. | - проверяет готовность учащихся к уроку, настраивает на продуктивную деятельность; -создаёт эмоциональный настрой на работу на уроке; - приветствует учеников; Предлагает учащимся познакомиться со словамивыдающегося учёного химика Д.И.Менделеева: « Границ научному познанию и предсказанию предвидеть невозможно». Сегодня вам предстоит постигать основы науки химии. Исследовать, открывать, изучать – значит делать первые шаги в неизведанное и непознанное. Деятельность исследователя – творческая деятельность, а сам исследователь, безусловно, творец. Желаю Вам удачи в научном познании и открытии нового, ранее неизвестного знания! Определите вещество. Это вещество было выделено (в виде клейковины) в 1728 г. итальянцем Якопо Бартоломео Беккари из пшеничной муки. Около 30% этого вещества находится в мышцах человеческого тела, около 20% — в костях и сухожилиях и 10% — в коже. Пепсин, гемоглобин, интерферон, инсулин, миозин…. Попробуйте продолжить список (выдаётся раздаточный материал с текстом). Предлагает учащимся определить вещество, о котором на уроке пойдёт речь. - определяет группы для выполнения заданий; -создаёт условия для актуализации знаний учащихся, применения имеющегося опыта; • Предлагает учащимся подобрать ассоциации к объекту нашего урока. Используетприём «Ассоциативный куст» 1 шаг. Запишите слово (белки) в середине листа. 2 шаг. Запишите слова – ассоциации, которые приходят на ум в связи с данной темой. 3 шаг. По мере того, как возникают идеи, установите связи между ними. - организует обсуждение полученных результатов, записывая план на флипчарте, оставляя пробелы для его дальнейшего заполнения в процессе работы; Проводит рефлексию деятельности учащихся, обращается с вопросом: «Что вы сейчас делали?», « С какой целью вы это действие выполняли?» - организовывает погружение в проблему, создаёт ситуацию разрыва; Предлагает учащимся использовать опыт повседневной жизни, ранее полученные знания, для ответа на следующий вопрос: «Почему нельзя сушить обувь из натуральной кожи на батарее отопления?» Используяприём «Знание о незнании», предлагает учащимся составить вопросы к предложенной проблемной задаче. Вопросы могут начинаться следующими словами: «Что?», « Как?», «Где?», «Когда?», «Почему?», «Какие?», «Чем?» | - приветствуют учителя; - настраиваются на предстоящую работу в классе; - определяют своё эмоциональное состояние на уроке; - оценивают готовность к уроку; - слушают; - узнают конкретные факты, - высказывают предположения. - делают вывод: Объект нашего исследования – белки. - работают в группе; - выполняют задание, подбирают ассоциации, вспоминают и обобщают учебный материал, устанавливают логические связи между ними; -осуществляют рефлексию деятельности (оценка успешности); - фиксируют затруднения; - пытаются решить познавательную задачу известным способом; - выдвигают гипотезы; - составляют вопросы. 1) Что представляет собой натуральная кожа? 2) Какие белки входят в состав натуральной кожи? 3) Какую структуру имеют молекулы белка? 4) Какое влияние оказывает температура на структуру молекул белка и свойства кожи? 5) Почему нельзя сушить обувь из натуральной кожи на батарее отопления? - выдвигают варианты формулировок вопросов, участвуют в их обсуждении; - работают в группе; -определяют, какие знания и умения необходимы для работы; |
4.Целеполагание (постановка цели и задач урока). Цель: формулирование совместно с учащимися цели и задач урока. Задачи: - создать условия для формулировки учащимися цели урока и постановки учебных задач. - разработать план учебных действий по достижению цели урока; ФГ – отобранная информация наклеивается на флипчарт с планом. Недостающую информацию учащиеся могут дописать сами. 5.Реализация построенного проекта Цель: организация коммуникативного взаимодействия для построения нового способа действия, фиксация нового способа действия в вербальной и знаковой форме Задачи: - организовать ситуацию решения проблемных вопросов, систематизировать полученную информацию. ФГ – идёт презентация работы с комментариями по заполненному плану/флипчарту. Материал учащихся вывешивается на доску, чтобы остальные ученики смогли увидеть результаты работы групп. 6. Включение новых знаний в систему и повторение. Цель: включение нового знания в систему, установка локальных связей нового знания с имеющимися знаниями. | Создаёт условия для формулировки учащимися цели урока и постановки учебных задач; С помощью слов-помощников просит учащихся сформулировать цель урока: -Я повторю... -Я узнаю... -Я научусь... - Мне пригодится... - предлагает учащимся алгоритм работы с учебным текстом: 1) Прочитайте текст. 2) Ознакомьтесь с содержанием вопросов (разноуровневого характера) к учебному тексту. 3) Ответьте на вопросы, выполните предложенные задания. 4) обсудите ответы в группе. Учебный текст см. в приложении к технологической карте урока. Блок 1. Состав белков. Вопросы и задания Перечислите химические элементы, входящие в состав белковых молекул? Какой элемент присутствует в составе белков в большем количестве? Ознакомьтесь с содержанием химического эксперимента. Предложите план его проведения. Опыт 1. Обнаружение азота в белках. Блок 2. Строение белков. Учебный текст, вопросы и задания находятся в приложении к технологической карте урока. Блок 3. Физико-химические свойства белков. Задание. Изучите информацию учебного текста по теме « Денатурация белка». Выполните предложенные опыты и объясните ваши наблюдения. Ответьте на предложенные вопросы (см. приложение к технологической карте урока). Качественные (цветные) реакции на белок. Задание: Прочитайте инструкцию к выполнению предложенных опытов. Проведите химический эксперимент. Ответьте на предложенные вопросы. 1 уровень. Каково значение качественных реакций на белки? Почему их называют цветными? 2 уровень. В каких случаях, и с какой целью можно было бы применить эти реакции в повседневной жизни? Проводит рефлексию деятельности учащихся: Что у вас получилось лучше всего? Какие трудности вы испытали? Выявите причины неудач. Предлагает учащимся вспомнить формулировку проблемного вопроса урока: «Почему нельзя сушить обувь из натуральной кожи на батарее отопления?» | - обдумывают проект будущих учебных действий: ставят цель, формулируют тему, выбирают способ, строят план достижения цели и определяют средства. - знакомятся с алгоритмом работы с текстом; - читают текст; - определяют уровень сложности вопросов; - находят ответы на предложенные вопросы; - обсуждают ответы в группе; - выполняют химический эксперимент в соответствии с правилами техники безопасности; - наблюдают; - описывают и объясняют наблюдения; - формулируют выводы; - анализируют предложенную информацию; - отвечают на вопросы; - слушают друг друга, дополняют, корректируют ответы товарищей, делают выводы. -осуществляют рефлексию деятельности (оценка успешности); - Отвечают на вопросы: 1) Что представляет собой натуральная кожа? 2) Какие белки входят в состав натуральной кожи? 3) Какую структуру имеют молекулы белка? 4) Какое влияние оказывает температура на структуру молекул белка и свойства кожи? 5) Почему нельзя сушить обувь из натуральной кожи на батарее отопления? Делают вывод. Кожа больше всего содержит коллагена, меньше всего эластина, кератина. Белки имеют первичную, вторичную, третичную, четвертичную структуры. Высокая температура вызывает: денатурацию - нарушение вторичной и третичной структуры белка; деструкцию – разрушение макромолекул белка с выделением аммиака, сероводорода, углекислого газа. Эти процессы изменяют прочность кожи и размер обуви. |
7. Применение общего способа действия для решения частных задач Цель: организация усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в изменённой ситуации Задачи: - организовать самостоятельное выполнение учащимися заданий на применение приобретённых знаний в практической деятельности. | Предлагает учащимся решить познавательные задачи: В 1726 г в своём труде «О движении мышц» швейцарский естествоиспытатель Д.Бернулли отмечал, что красный цвет мышцам, а значит и мясу, придаёт кровь. Какую ошибку допустил учёный? Почему при кипячении молока образуется «пенка»? Капелька азотной кислоты, упавшая на кожу окрасила её в жёлтый цвет. Почему? Варка мяса сопровождается образованием «хлопьев» в бульоне. Почему? Почему животные долго зализывают свои раны? | - работают в группе; -обсуждают, предлагают разные варианты решения познавательных задач; - делают выводы. |
8. Рефлексия . Цель: организация рефлексии, оценка результатов деятельности учащихся. Задачи: - установить соответствие между поставленной целью и результатом урока; - организовать рефлексию и самооценку учащихся; | Используяметод пяти пальцев, предлагает учащимся провести рефлексию свой деятельности на уроке. М- мыслительный процесс. Какие знания, опыт я сегодня получил? Б– близость цели. Что я сегодня делал и чего достиг? С– состояние духа. Каким было сегодня преобладающее настроение? У– услуга, помощь. Чем я сегодня помог, чем порадовал или чему поспособствовал? Б– бодрость, физическая форма. Каким было моё физическое состояние сегодня? Что я сделал для своего здоровья? | - оценивают свою работу и работу товарищей - осуществляют рефлексию деятельности (оценка успешности); - оценивают работу группы; - формулируют выводы. |
Учебные тексты и инструкции к проведению опытов.
Блок 1. Состав белков.
Белки состоят из атомов углерода, водорода, азота, кислорода, серы, фосфора, мало железа, йода, марганца, цинка, меди.
С- 50-55%, Н- 6,5-7,3%, N- 15-19%, S- 0,2-2,4%.
Вопросы и задания
Перечислите химические элементы, входящие в состав белковых молекул?
Какой элемент присутствует в составе белков в большем количестве?
Ознакомьтесь с содержанием химического эксперимента. Предложите план его проведения.
Опыт 1. Обнаружение азота в белках.
Блок 2. Строение белков.
Первичная структура белка определяется специфической последовательностью остатков аминокислот в его молекуле. В составе белков обнаружено 20 α-аминокислот, общую формулу которых можно записать следующим образом:
R-CH-COOH, где R- это боковой радикал аминокислоты.
ǀ
NH2
Различное строение радикалов обусловливает разнообразие белков, а также определяет их химические и биологические свойства. 8 АК незаменимы для человека, т.е. они не синтезируются человеческим организмом, но необходимы для его нормального функционирования. АК - остатки соединены в макромолекуле белка пептидными связями. Пептидная связь возникает в результате реакции поликонденсации АК при взаимодействии карбоксильной и аминогрупп соседних молекул.
СН2 - С=О + CH3 – CH- C=O NH2-CH2- C- N- CH-COOH + H2O
NH2 OH H - N-H OH
O H CH3
Глицин аланин дипептид глицилаланин
Вторичная структура характеризуется пространственной конфигурацией, которую принимает молекула белка. Наиболее часто вторичной структурой белка является спираль, которую удерживают водородные связи, образующиеся между группами – С— и -N-, находящиеся на разных витках.
ǀ
О H
На один виток спирали приходится 3,6 АК остатка. Радикалы АК звеньев обращены наружу, что позволяет их функциональным группам вступать в разнообразные химические реакции.
Третичная структура – это реальная трёхмерная конфигурация закрученной спирали, образующей глобулы или фибриллы. В образовании данной структуры играют роль различные взаимодействия: водородные, ионные, гидрофобные, диполь- дипольные. Устойчивости третичной структуры способствуют дисульфидные (-S-S-) и сложноэфирные связи. Полярные гидрофильные радикалы, выступая наружу глобулы, обеспечивают природную активность белка в водных средах. Если же устанавливается взаимодействие между несколькими макромолекулами, то образуется четвертичная структура белка, характерная для молекулы гемоглобина.
Вопросы и задания
1 уровень.
Какие функциональные группы входят в состав аминокислот, какие свойства они определяют?
Могут ли измениться свойства белка при нарушении последовательности аминокислотных звеньев в линейной полимерной цепи?
Что такое первичная, вторичная, третичная, четвертичная структура белка?
Какова пространственная конфигурация вторичной, третичной структуры белка?
Благодаря каким связям молекула белка удерживается во вторичной структуре?
Какие химические связи обеспечивают устойчивость третичной структуры белковой молекулы?
2 уровень.
По аналогии с примером, приведённым в тексте, напишите уравнение реакции получения дипептида из дипептида (используйте формулу цистеина или серина), назовите полученный трипептид.
Выявите признаки различия между третичной, вторичной, первичной структурами белковой молекулы.
Блок 3. Физико – химические свойства белков.
Существуют белки, растворимые в воде (или в растворах кислот, щелочей, солей) и нерастворимые , например, белки опорных тканей, ногтей, шерсти. Растворы белков коллоидные, доказательством чего служит их способность рассеивать свет.
Важное свойство растворов белков – денатурация.
Обратимая Частичное разрушение пространственной структуры белка. Обратный процесс – ренатурация. Обратимая денатурация происходит в результате высаливания (выделением белка из растворов с помощью соли) или коагуляции (нарушение структуры гидратных оболочек макромолекул белка), приводящее к выпадению гелеобразного осадка. | Необратимая Полное разрушение пространственной структуры белка, приводящее к потере биологической активности. Ренатурация невозможна. Необратимая денатурация происходит под действием солей тяжёлых металлов, высокой температуры или излучения. |
Вопросы.
1 уровень.
Выявите признаки сходства и различия между обратимой и необратимой денатурацией?
Определите по тексту значение понятий «высаливание», «денатурация», «коагуляция».
2 уровень.
Можно ли использовать белки как противоядие при отравлениях?
Задание.
Используя предложенный алгоритм, проведите химический эксперимент по теме «Денатурация белковой молекулы» (опыт 2).
Сделайте соответствующие выводы о причинах, вызывающих денатурацию белковых молекул.
Опыт 1. Обнаружение азота в белках.
К раствору белка добавить крепкий раствор гидроксида натрия и нагреть. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по посинению влажной индикаторной бумажки.
Опыт 2. Денатурация белковой молекулы
Группа 1.
К раствору белка добавьте раствор хлорида натрия;
Пронаблюдайте и объясните изменения;
Добавьте воды до растворения белка;
Сделайте вывод.
Группа 2.
К раствору белка добавьте концентрированный раствор сульфата меди (2).
Пронаблюдайте и объясните изменения;
Добавьте воды, объясните явление.
Опыт 3. Качественные реакции на белки.
Биуретовая реакция (распознавание в молекуле белка пептидных групп).
К 1 мл раствора белка добавьте такой же объём 10%- ного раствора гидроксида натрия.
К полученной смеси прилейте 2-3 капли раствора сульфата меди (2).
Пробирку встряхните и наблюдайте изменение цвета.
Сделайте вывод.
Ксантопротеиновая реакция (обнаружение бензольных ядер в аминокислотных остатках белка).
Налейте в пробирку 2 мл раствора белка.
Добавьте по каплям концентрированный раствор азотной кислоты.
Нагрейте пробирку.
Наблюдайте изменение цвета.
Сделайте вывод.
14
