Вирусы: неклеточные инфекционные агенты
Автор: Яковлева Евдокия Ивановна
Организация: МБОУ «Нюрбинская многопрофильная гимназия им. Степана Васильева»
Населенный пункт: Республика Саха (Якутия), г. Нюрба
Класс (возраст обучающихся) и учебная дисциплина: 10 класс (профиль), биология
Идея занятия
Урок рассчитан на 45 минут, парты расставлены буквой П, участников - 12, на уроке планируется проведение ролевой игры (международная конференция по вирусологии), где ученики в паре будут представлять одну страну, где произошла вспышка вирусного заболевания. Каждая пара готовит выступление, делает презентацию модели вируса, которая вызвала вспышку. Всего 5 стран-участниц конференции и 5 вспышек вирусных заболеваний, 1 пара представляет ВОЗ и ей предстоит работа с жизненным циклом вирусов, визуализация жизненного цикла и его презентация участникам конференции.
Урок посвящен изучению вирусов и вирусных заболеваний, их структуре, механизму действия и влиянию на организмы. Это тема актуальна в свете глобальных вызовов, связанных с пандемиями и возникновением новых вирусов, что делает её особенно значимой для современного общества. Учащиеся могут использовать знания по химии, истории, анализируя крупные вспышки вирусных заболеваний, которые произошли в мире. Особое внимание будет уделено историческим вспышкам вирусных заболеваний: Испанка, ВИЧ, Эбола, Чикунгунья, обезьянья оспа. В рамках урока акцент делается на умение анализировать текст биологического содержания, навыки анализа информации и развитие критического мышления.
Итогом занятия является создание ленты времени, на которой будут отмечены ключевые события, связанные со вспышкой определенного вирусного заболевания и создание модели этих вирусов.
ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ
Цель занятия: Освоение учащимися знаний о вирусах и их строении для формирования ответственного отношения к собственному здоровью и здоровью окружающих
Задачи педагога на занятии:
- Организовать обсуждение использования искусственного интеллекта при генерации геномов вирусов, выявление ключевых аспектов и формулирование проблемного вопроса;
- Организовать парную работу по проведению исследования обучающимися вирусного заболевания, строение его возбудителя, жизненный цикл;
- Предоставить учащимся информация о роли вирусов в истории человечества и совместно определить ленту времени с вспышками вирусных заболеваний времени вспышек вирусных заболеваний;
- Провести дискуссию в формате круглого стола «за» или «против» вакцинации;
- Организовать работу по оцениванию учащимися собственной работы на уроке;
- Провести рефлексивное обсуждение итогов урока
Планируемые (прогнозируемые) результаты проведения занятия
В результате проведения занятия учащиеся смогут:
- Осознать возможности и риски, связанные с применением современных технологий в биомедицине, назвать не менее 3-х рисков и 3-х возможностей применения современных технологий в биологии;
- Провести анализ текста биологического содержания, обсудить в паре и презентация собранной ими модели вируса;
- Продемонстрировать ленту времени вспышек вирусных заболеваний, указывая на ключевые события при помощи заполненной в тетрадях таблиц по итогам групповой работы;
- Выдвигать аргументы и контраргументы по вопросу влияния вирусов на здоровье человека;
- Формулировка не менее одного вопроса по теме урока;
- Рефлексировать над своим обучением, сформулировать ответ на вопрос «Зачем нужны знания о строении и жизнедеятельности вирусов, как эти знания могут пригодиться в жизни?»
Основные понятия (словарь занятия)
Вирус - неклеточная форма жизни, облигатные паразиты.
Вирусология - раздел микробиологии, изучающий субклеточные структуры— вирусы, их морфологию, физиологию, генетику.
Геном - совокупность наследственного материала, заключённого в клетке организма. Содержит биологическую информацию, необходимую для построения и поддержания организма
Капсид-оболочка вируса, состоящая из белков.Структурной субъединицей капсида является капсомер.
Обратная транскрипция - процесс образования двуцепочечной ДНК на основании информации в одноцепочечной РНК.
Вирусные заболевания - это заболевание, вызванное проникновением и размножением вирусов в тканях организма человека.
Вакцинация - это комплекс профилактических мер, направленный на предотвращение возникновения и развития опасных заболеваний.
План занятия 1. Постановка проблемы
А) Постановка вопроса и ответы учеников.
- Обсуждение роли Д.И.Ивановского в становление науки вирусология
3. Начало работы конференции по вирусологии с участием стран, где произошли наиболее массовые вспышки вирусных заболеваний. Парная работа учащихся-представителей стран. Всего 5 стран участниц и 5 вирусных заболеваний для обсуждения на повестке. Каждой паре дается текст для прочтения и анализа. Задание для пар: заполнить таблицу (приложение ) по вирусному заболеванию, вспышка которой произошла в стране, которую они представляю на конференции. Собрать из предоставленных материалов модель данного вируса. Пара представляющая ВОЗ готовит визуализацию жизненного цикла вируса ВИЧ и бактериофага.
А) Распределение ролей в паре
Б) Выступление пар, презентация модели вируса, заполнение ленты времени
4. Визуализация жизненного цикла вируса
5. Подведение итогов и рефлексия
Материалы (ресурсное обеспечение занятия)
Проектор, презентация, раздаточный материал с информацией о вирусных инфекциях, портрет Д.И.Ивановского, фотографии, связанные с обсуждаемыми вирусными заболеваниями, схема строения и жизненного цикла ВИЧ и бактериофага,флаги стран-участников конференции, коробка с зеркалом
II. Вводная часть
Организационная часть
Обсуждение правил совместной работы на уроке.
- Слушаем и слышим друг друга
- Думай и рассуждай
- Высказывай свою точку зрения
- Будь активным
Мотивация
Учащиеся сидят по парам. Вопрос учащимся: в решении каких задач вам известно использование искусственного интеллекта (ИИ) сегодня? Стоит ли людям бояться вирусов и как ИИ поможет или нет справиться с угрозами?
Ответ от учащихся. Информация от учителя (см.слайд 1) Исследователи сообщили о прорыве: искусственный интеллект впервые сгенерировал полные геномы вирусов, часть из которых оказалась функциональной. Речь идёт о бактериофагах — вирусах, поражающих бактерии. В лабораторных условиях созданные ИИ геномы начали размножаться и уничтожать штаммы E. coli (кишечной палочки). Как вам кажется, где могут использоваться данные фаги? (Фаги могут стать инструментом борьбы с антибиотикорезистентными инфекциями, а также применяться в сельском хозяйстве для защиты растений. Более того, подобные технологии способны ускорить создание вирусных векторов для генной терапии). Каковы потенциальные риски, связанные с использованием искусственного интеллекта для создания геномов вирусов? А кто является основоположником вирусологии? Какова роль Д.И.Ивановского в создание науки вирусология? См.слайд 3. Учащиеся заполняют таблицу знаю, хочу узнать, узнал по теме урока (Приложение 3). Настрой на начало работы конференции по вирусологии. В конце работы конференции всем участникам будет представлена особая сила, которая будет отвечать всем вызовам современного мира.
III. Основная часть
Информационный блок
На рабочих столах учащихся имеется раздаточный материал (Приложение ) с информацией об одной вспышке вирусного заболевания и строении этого вируса, а также жизненный цикл бактериофага и ВИЧ. На изучение дается 5 минут. Для проведения итогов в классе хаотично расставляем фигурки вирусов, предварительно их пронумеровав, каждому номеру соответствует определенный вопрос для закрепления.
Практический блок (см.слайд 4)
А как люди боролись с вирусами? Начало работы конференции (слайд 5)
- Работа в парах: ответы на вопросы, описание жизненного цикла и создание модели вируса
Работа проводится в парах. Каждая пара получает дополнительный материал с необходимой информацией (Приложение 1). Изучив материал, необходимо заполнить таблицу, которая приведена после текста, а также сделать модель вируса, который стал причиной данного заболевания. Общая работа в паре - 5 минут. Затем каждая пара готовит выступление и презентацию модели вируса, фотографией с заболеванием (выдается вместе с дополнительным материалом) заполняется лента времени. По мере выступления одноклассников ученики заполняют таблицу (Приложение 2)
- Дискуссия в формате круглого стола см слайд 12
Учащимся предлагается на выбор две цитаты «за» и «против» вакцинации, аргументация и обсуждение (5 минут) Слайд
IV. Заключительная часть.
Подведение итогов (обобщение)
Для проведения итогов в классе хаотично расставлены фигурки вирусов, каждый предварительно пронумерованы, каждому номеру соответствует определенный вопрос для закрепления. Учащимся предлагается взять себе один вирус и выполнить задание для закрепления (Слайд 6). Взаимопроверка ответов в паре. В качестве домашнего задания учащимся предлагается сформулировать один вопрос по теме урока, учитель собирает вопросы для подготовки к следующему уроку.
Оценивание
Учащимся предлагается самооценка их деятельности на уроке. Из коробки дети могут взять себе бонусы, соответствующие их оценке.
Форма для самооценки:
-заполнена таблица со всеми вирусными заболеваниями - 5 бонусов.
-заполнена таблица с 2-3 вирусными заболеваниями - 4 бонусов
-заполнена таблица с одним вирусным заболеванием - 3 бонуса
Рефлексия
Для проведения рефлексии раздаем учащимся листочки (стикеры для заметок), где каждый пишет ответ на вопрос «Зачем нужны знания о строении и жизнедеятельности вирусов, как эти знания могут пригодиться в жизни?» Учитель рассказывает про ученого-вирусолога Виктора Михайловича Жданова, участника ВОВ, разработчика научно обоснованной программы по ликвидации оспы во всем мире, чьим именем была названа сегодняшняя конференция. (Приложение 4)
Пришло время презентации силы, о которой было анонсировано в начале урока. Учитель открывает коробку, в коробке зеркало, в это зеркало показываем наших учащихся. Потому что какие бы не были вызовы времени - знание - сила, знанием победишь и будущее мира сегодня сидит в нашем классе.
Полный текст статьи см. в приложении.


