Преподавание биологии

Изготовление и применение на уроках биологии динамичной модели процесса синтеза белка

Темы, изучаемые в разделе общая биология, по сравнению с материалом ботаники, зоологии, вызывают у учащихся затруднения в понимании и запоминании. Как заставить себя запомнить непонятный, сложный материал урока? Задача учителя так преподнести непонятную тему, чтобы ученик не заметил ни одного сложного момента.

Память процесс сложный. К процессам памяти относятся запоминание, воспроизведение, сохранение, а также забывание материала.

Запоминание – процесс запечатления в сознании поступающей информации в виде образов, мыслей (понятий), переживаний и действий. Объясняя сложную тему курса общей биологии, учитель может использовать образные приемы запоминания (перевод информации в образы, графики, схемы, картинки). Образная память бывает разных типов: зрительная, слуховая, моторно-двигательная, вкусовая, осязательная, обонятельная, эмоциональная. По степени активности протекания этого процесса принято выделять два вида запоминания: непреднамеренное (или непроизвольное) и преднамеренное (или произвольное).

Сохранение — процесс активной переработки, систематизации, обобщения материала, овладения им. Сохранение заученного зависит от глубины понимания. Хорошо осмысленный материал запоминается лучше.

Успешность воспроизведения зависит от умения восстановить связи, которые были образованы при запоминании, и от умения пользоваться планом при воспроизведении.

Забывание — естественный процесс. Многое из того, что закреплено в памяти, со временем в той или иной степени забывается. И бороться с забыванием нужно только потому, что часто забывается необходимое, важное, полезное. Забывается в первую очередь то, что не применяется, не повторяется, к чему нет интереса, что перестает быть для человека существенным. Детали забываются скорее, обычно дольше сохраняются в памяти общие положения, выводы.

Забывание может быть обусловлено различными факторами. Первый и самый очевидный из них — время. Менее часа требуется, чтобы забыть половину механически заученного материала.

Для уменьшения забывания необходимо:

1. понимание, осмысление информации;
2. повторение информации.

Итак, из выше изложенного можно сделать вывод, сохраняется в памяти тот материал урока, который учеником понят, осмыслен и вызывает у него интерес, не вызывает затруднений.

Для облегчения восприятия материала, процесса синтеза белка в клетке, который по-другому называется трансляцией, использую динамическую схему-модель этого процесса. Данную модель можно быстро и легко изготовить, используя плотную бумагу, цветную бумагу, ножницы и клей.

Этапы изготовления динамической модели:

1. Из плотной бумаги вырезаем модель рибосомы (фото 1);
2. Между малой и большой субъединицами слева и справа делаем два больших разреза (фото 2);
3. Из плотной бумаги вырезаем полоску шириной чуть меньше высоты разрезов на рибосоме – это модель информационной РНК (фото 3);
4. Измеряем расстояние между разрезами на модели рибосомы, делим полученный результат на два;
5. На модель иРНК наносим итоговый результат (фото 3);
6. Из цветной бумаги вырезаем прямоугольники и приклеиваем их на модель иРНК (фото 4). Каждый цветной квадратик символизирует триплет нуклеотидов. На фото 4 хорошо видно, что рибосома, двигаясь по иРНК, захватывает два кодона (триплета);
7. Из плотной бумаги изготавливаем модели транспортных РНК (фото 5);
8. На тРНК. на верхушке, расположен триплет нуклеотидов, который комплементарен соответствующему кодону иРНК. Он получил название антикодон. К верхней части тРНК, антикодону, приклеиваем полоски цветной бумаги (фото 6);
9. Из плотной цветной бумаги вырезаем модели аминокислот (фото 7);
10. На иРНК, на акцепторном конце тРНК, который является «посадочной площадкой» для аминокислоты, на аминокислотах делаем разрезы (фото 8, 9);
11. Модели рибосомы, иРНК, тРНК, аминокислот готовы.

Использование динамической модели для объяснения процесса трансляции.

Трансляция – это перевод последовательности нуклеотидов молекулы иРНК в последовательность аминокислот молекулы белка.

Ученикам очень трудно представить, как работает рибосома, как осуществляется перевод с языка нуклеотидов на язык аминокислот. Понять данный процесс поможет сделанная модель.

1. На доске закрепляем, (используя скотч) модель рибосомы с иРНК (фото 10);
2. Рибосома захватывает два триплета - кодона (фото 10);
3. Закрепляем тРНК с аминокислотами к иРНК, используя принцип комплементарности, в данном случае цвет кодона, антикодона, аминокислоты. Комплементарность (от латинского complementum) – дополнение. (фото 11);
4. Начало будущего белка обозначается триплетом АУГ (на схеме квадратик синего цвета), который является знаком начала трансляции. Так как этот кодон кодирует аминокислоту метионин, то белки (за исключением специальных случаев) начинаются с метионина.
5. Аминокислота метионин (на схеме она синего цвета), отделяется от тРНК и присоединяется к аминокислоте на соседней тРНК с образование пептидной связи. Так начинает расти цепочка белка. (фото 12);
6. Первая тРНК отделяется от иРНК, рибосома делает «шажок» на один триплет, к нему по принципу комплементарности присоединяется тРНК с аминокислотой и процесс повторяется (фото 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21);
7. Наконец, рибосома доходит до одного из так называемых стоп-кодонов (УАА, УАГ, УГА на схеме они белого цвета). Эти кодоны не кодируют аминокислот, они только лишь показывают, что синтез белка должен быть завершен. (фото 22);
8. Белковая цепочка отсоединяется от рибосомы, выходит в цитоплазму и формирует присущую этому белку вторичную, третичную, четвертичную структуры (фото 23, 24, 25).

Используя прием образного восприятия данного процесса, ученики легко его усваивают. Начинают работать разные виды памяти: зрительная, слуховая, моторно-двигательная, эмоциональная. Ученикам не надо прилагать усилий для запоминания материала (непроизвольный вид памяти), ученики не испытывают страха в том, что с данной темой они не смогут разобраться.

Схемой легко пользоваться и при объяснении нового материала, и при его закреплении, повторении, как учителю, так и ученику.

Конечно, рассматривая процесс трансляции на компьютере, ученик видит, слышит голос диктора, но не может сам участвовать в этом процессе. Поэтому считаю, что динамичная модель процесса трансляции может помочь учителю более доступно объяснить сложную тему, а ученикам – лучше ее понять.

Презентация