1. Wstęp

Przedstawiony niżej program nauczania biologii dla szkół ponadgimnazjalnych jest zgodny z podstawą programową określoną w Rozporządzeniu Ministra Edukacji Narodowej z dnia 23 grudnia 2008 r. w sprawie podstawy programowej wychowania przedszkolnego oraz kształcenia ogólnego w poszczególnych typach szkół (DzU z 2009r., nr 4, poz. 17). Kształcenie w szkole ponadgimnazjalnej odbywa się w dwóch zakresach: podstawowym i rozszerzonym. Program ten został opracowany do podręcznika autorstwa Beaty Jakubik i Renaty Szymańskiej Biologia. Zakres podstawowy Wydawnictwa Pedagogicznego OPERON. Przy tworzeniu programu założono, że uczniowie posiadają określone wiadomości oraz umiejętności, które uzyskali na lekcjach biologii w gimnazjum. Ponieważ obecnie nauczanie biologii obejmuje trzyletni cykl nauczania w gimnazjum oraz roczny cykl nauczania w szkole ponadgimnazjalnej, program skonstruowano w taki sposób, aby stanowił kontynuację nauczania gimnazjalnego i tworzył z nim całość. Realizowane w programie treści dotyczą biotechnologii i inżynierii genetycznej oraz ochrony różnorodności biologicznej, dlatego duży nacisk położono w nim na przedstawienie praktycznych aspektów tych dyscyplin.

Nauczanie biologii w zakresie podstawowym jako kształcenie o charakterze ogólnym ma na celu zgodnie z podstawą programową.

Biotechnologia i inżynieria genetyczna:

• przedstawić znaczenie biotechnologii tradycyjnej w życiu człowieka oraz podać przykłady produktów uzyskiwanych jej metodami (np. wino, piwo, sery);
• wyjaśnić, czym zajmuje się inżynieria genetyczna, podać przykłady jej zastosowania oraz wyjaśnić, czym jest „organizm genetycznie zmodyfikowany (GMO)” i „produkt GMO”;
• przedstawić korzyści dla człowieka wynikające z wprowadzania obcych genów do mikroorganizmów oraz podać przykłady produktów otrzymywanych z wykorzystaniem transformowanych organizmów;
• przedstawić potencjalne korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania roślin transgenicznych w rolnictwie oraz transgenicznych zwierząt w badaniach laboratoryjnych i dla celów przemysłowych;
• opisać klonowanie ssaków;
• podać przykłady wykorzystania badań nad DNA (sadownictwo, medycyna, nauka);
• wyjaśnić, na czym polega poradnictwo genetyczne oraz wymienić sytuacje, w których warto skorzystać z poradnictwa genetycznego i przeprowadzenia badań DNA;
• wyjaśnić istotę terapii genowej.

Różnorodność biologiczna i jej zagrożenia:

• opisać różnorodność biologiczną na poziomie genetycznym, gatunkowym i ekosystemowym, wskazać przyczyny spadku różnorodności genetycznej, wymierania gatunków, zanikania siedlisk i ekosystemów;
• przedstawić podstawowe motywy ochrony przyrody (egzystencjonalne, ekonomiczne, etyczne i estetyczne);
• przedstawić wpływ współczesnego rolnictwa na różnorodność biologiczną (ciągle malejąca liczba gatunków uprawnych przy rosnącym areale upraw, spadek różnorodności genetycznej upraw);
• podać przykłady kilku gatunków, które są zagrożone lub wyginęły wskutek nadmiernej eksploatacji ich populacji;
• podać przykłady kilku gatunków, które udało się restytuować w środowisku;
• przedstawić różnicę między ochroną bierną a czynną, prawne formy ochrony przyrody w Polsce oraz przykłady roślin i zwierząt objętych ochroną gatunkową;
• uzasadnić konieczność międzynarodowej współpracy w celu zapobiegania zagrożeniom przyrody, podać koniczność takiej współpracy (np. CITES. „Natura 2000”, Agenda 21).

Uczeń w ramach zakresu podstawowego wykonuje następujące ćwiczenia lub dokonuje obserwacji:

• wyszukuje (w domu, sklepie spożywczym itd.) produkty uzyskane metodami biotechnologicznymi;
• na wycieczce do ogrodu zoologicznego, botanicznego lub muzeum przyrodniczego zaznajamia się z problematyką ochrony gatunków ginących;
• na wycieczce do najbliżej położonego obszaru chronionego zapoznaje się z problematyką ochrony ekosystemów.

Z problemami zawartymi w wymienionych treściach uczeń niejednokrotnie będzie spotykał się w swoim życiu, dlatego realizacja programu pomoże mu ukształtować właściwe postawy i pozwoli wyrobić własne opinie. Ponadto program jest na tyle ogólny i został tak skonstruowany, że może być realizowany w każdej szkole i dostosowany do potrzeb każdego ucznia i nauczyciela. Zawiera treści o różnym stopniu trudności, a przy jego konstruowaniu dołożono wszelkich starań, aby były one dostosowane do możliwości uczniów na tym poziomie nauczania. Autorzy programu założyli, że zdobyta przez ucznia wiedza będzie przydatna w życiu codziennym, pozwoli na jego wielostronny rozwój i zapewni mu optymalne funkcjonowanie we współczesnym świecie. Treści są wzbogacone o zagadnienia wykraczające poza podstawę programową i mają służyć uczniom jako motywacja do kontynuowania nauki biologii oraz być dla nich inspiracją, zwłaszcza że część uczniów rozpoczynających naukę w szkole ponadgimnazjalnej nie ma sprecyzowanych zainteresowań ani kierunków dalszego kształcenia. Rozwijaniu zainteresowań uczniów mają służyć proste doświadczania i obserwacje. Koncepcją programu jest stworzenie nauczycielowi takich sytuacji, w których to uczeń przejmie inicjatywę odkrywania tajników biologii, zrozumie jej powiązanie z innymi dziedzinami życia, zauważy nierozerwalność świata ożywionego i nieożywionego oraz ich wzajemne zależności, a także konsekwencje podejmowanych przez siebie, świadomych decyzji.

Niektóre treści zawarte w niniejszym programie nauczania są w ogólnym zarysie omawiane w szkole gimnazjalnej – dotyczy to genetyki. W związku z tym, że nowa podstawa programowa w szkole ponadgimnazjalnej zakłada omawianie zaawansowanych procesów biotechnologicznych, proponujemy kilka lekcji powtórzeniowych a jednocześnie pogłębiających wiedze za kresu genetyki zdobytą w gimnazjum.

2. Szczegółowe cele kształcenia i wychowania

Do przygotowywania i prowadzenia lekcji biologii  konieczna jest znajomość celów kierunkowych (przedmiotowych) oraz celów szczegółowych (operacyjnych). Szczegółowe cele kształcenia to zamierzone osiągnięcia uczniów, czyli oczekiwane przez nauczyciela wyniki uczenia się. Ich znajomość w zakresie przedmiotu kształcenia jest punktem wyjścia w programowaniu i strukturyzacji treści nauczania, planowaniu i konstruowaniu testów osiągnięć szkolnych oraz ustalaniu wymagań stawianych uczniom w czasie ich kontroli. Należy pamiętać, że opanowanie wiadomości powinno się ściśle wiązać ze stałym pogłębianiem ich rozumienia. We wstępie szczegółowo przedstawiono cele kształcenia według nowej podstawy programowej. Obejmują one umiejętności, które uczniowie muszą opanować na danym etapie kształcenia.

I. Poszukiwanie, wykorzystanie i tworzenie informacji.

Uczeń odbiera, analizuje i ocenia informacje pochodzące z różnych źródeł, ze szczególnym uwzględnieniem prasy, mediów i Internetu.

II. Rozumowanie i argumentacja.

Uczeń interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe między faktami, formułuje wnioski, ocenia i wyraża opinie na temat omawianych zagadnień współczesnej biologii, zagadnień ekologicznych i  środowiskowych.

III. Postawa wobec przyrody i środowiska.

Uczeń rozumie znaczenie i konieczność ochrony przyrody; prezentuje postawę szacunku wobec siebie i wszystkich istot żywych; opisuje postawę i zachowanie człowieka odpowiedzialnie korzystającego z dóbr przyrody.

W niniejszym programie zgodnie z podstawą programową sformułowano następujące cele kierunkowe:

Cele kształcenia

Uczeń:

• wyjaśnia udział DNA w przekazywaniu informacji genetycznej;
• dokonuje izolacji DNA i objaśnia wszystkie jej etapy;
• omawia budowę DNA oraz organizację podwójnej helisy DNA;
• definiuje pojęcie replikacji i wymienia ogólne jej zasady;
• uzasadnia związek pomiędzy budową a funkcją DNA w komórce;
• planuje, organizuje i przeprowadza dzień DNA w swojej szkole;
• wyjaśnia, w jaki sposób cechy są przekazywane z pokolenia na pokolenie;
• definiuje pojęcia: homozygota, heterozygota, allel dominujący, allel recesywny;
• wyjaśnia istotę dziedziczenia cech opracowaną przez Mendla;
• podaje założenia chromosomowej teorii dziedziczności Morgana;
• przedstawia istotę crossing-over;
• rozumie, że crossing-over odpowiada za zmienność genetyczną organizmów;
• omawia strukturę genu eukariotycznego;
• wymienia rodzaje powtórzonych, krótkich sekwencji nukleotydowych w DNA;
• wyjaśnia, dlaczego powtórzenia tandemowe to genetyczny odcisk palca organizmu;
• rozumie, dlaczego spokrewnione osobniki są do siebie podobne;
• przedstawia dziedziczenie cech za pomocą prostej krzyżówki genetycznej i wyjaśnić znacznie używanych w niej symboli;
• wymienia funkcje białek w organizmie;
• wyjaśnia zasadę przekazywania informacji genetycznej;
• porównuje budowę DNA i RNA;
• wymienia rodzaje RNA i krótko je charakteryzuje;
• uzasadnia związek pomiędzy budową i funkcją dwóch rodzajów RNA (mRNA i tRNA);
• objaśnia główne etapy translacji;
• wskazuje na schemacie początek i koniec translacji;
• wyjaśnia, w jaki sposób informacja o kolejności aminokwasów w białku jest zapisana w DNA;
• definiuje pojęcia kodon oraz kod genetyczny;
• potrafi posługiwać się tabelą kodu genetycznego;
• wymienia i omawia cechy kodu genetycznego;
• wyjaśnia, na czym polega rekombinowanie DNA;
• wymienia i objaśnia najważniejsze techniki rekombinowania DNA;
• omawia zasadę działania enzymów restrykcyjnych oraz ligaz;
• wyjaśnia istotę sekwencjonowania DNA i podaje kolejne etapy tego procesu;
• stosuje zasady sekwencjonowania metodą Sangera do wykonania prostego doświadczenia;
• omawia proces uzyskiwania komplementarnego DNA;
• wyjaśnia istotę reakcji PCR i podaje kolejne etapy reakcji PCR;
• omawia zastosowanie reakcji PCR;
• charakteryzuje ogólny mechanizm elektroforezy i jej wykorzystanie w genetyce;
• tłumaczy, dlaczego w celu analizy fragmentów DNA o różnej wielkości stosuje się elektroforezę;
• omawia, na czym polegał projekt poznania genomu ludzkiego;
• wyjaśnia, w jaki sposób realizowano odczytywanie sekwencji nukleotydów w DNA;
• wyjaśnia pojęcia: mapowanie, sekwencjonowanie;
• przedstawia zwięźle historię pracy nad ludzkim genomem;
• wymienia korzyści płynące z poznania genomu człowieka;
• wymienia potencjalne zagrożenia związane ze znajomością pełnej informacji genetycznej człowieka;
• omawia różnice w wielkości genomów i ilości genów pomiędzy gatunkami;
• wyjaśnia znaczenie polimorfizmów punktowych;
• omawia znaczenie genomiki porównawczej i podaje przykłady jej zastosowania;
• wyjaśnia, że nie ma dwóch osób o takim samym genomie, a różnice między osobami można wykorzystać w diagnostyce medycznej czy medycynie sądowej;
• wymienia powody, dla których badania prowadzi się z wykorzystaniem organizmów modelowych;
• wymienia cechy charakterystyczne dla organizmu modelowego;
• analizuje przykłady badań prowadzonych na konkretnych organizmach modelowych;
• charakteryzuje najważniejsze organizmy modelowe (mysz domową, muszkę owocową, nicień Cenorhabditis elegans, drożdże, rzodkiewnik pospolity oraz pałeczkę okrężnicy);
• wymienia podstawowe rodzaje badań, które prowadzi się na omawianych modelach;
• podaje, dlaczego wykorzystując organizmy modelowe, możemy śledzić procesy zachodzące w innych organizmach, w tym u człowieka;
• wyjaśnia co to jest mutacja;
• omawia przyczyny powstawania mutacji (spontaniczne i indukowane);
• wymienia najgroźniejsze fizyczne i chemiczne mutageny;
• porządkuje rodzaje mutacji punktowych według określonego kryterium;
• rozpoznaje na konkretnych przykładach rodzaje mutacji punktowych i przewiduje ich skutek biologiczny;
• omawia podział aberracji chromosomowych;
• dokonuje podziału chorób powodowanych przez mutacje na autosomalne (recesywne i dominujące) oraz sprzężone z płcią;
• wymienia po kilka przykładów chorób genetycznych autosomalnych i sprzężonych z płcią;
• charakteryzuje przyczyny, objawy i rokowania kilku wybranych chorób genetycznych (m.in. hemofilii, zespołu Downa, zespołu Turnera);
• wyjaśnia istotę chorób wieloczynnikowych;
• tworzy schemat podziału aberracji chromosomowych;
• omawia, jakie są rokowania u osób z chorobami genetycznymi;
• wyjaśnia, dlaczego wraz z wiekiem matki wzrasta ryzyko wystąpienia zespołu Downa u potomstwa;
• wyszukuje w dostępnych bazach informacje na temat chorób genetycznych i na tej podstawie objaśnia, na czym dana choroba polega, jakie są jej przyczyny, skutki i rokowania;
• wyszukuje informacje w internetowych bazach danych dotyczących chorób genetycznych;
• wyjaśnia, dlaczego choroby genetyczne są olbrzymim wyzwaniem dla współczesnej medycyny;
• definiuje termin biotechnologia;
• wyjaśnia, dlaczego biotechnologia jest znana człowiekowi od tysięcy lat;
• omawia przykłady starych procesów biotechnologicznych (wytwarzanie serów czy alkoholu);
• wyjaśnia rolę człowieka w powstawaniu nowych odmian roślin i ras zwierząt;
• podaje przykłady roślin i zwierząt, których liczne odmiany i rasy powstały w wyniku selekcji i krzyżowania przez człowieka;
• charakteryzuje procesy, na których opiera się przemysł biotechnologiczny, a które zostały zapożyczone z natury;
• omawia rolę inżynierii genetycznej w rozwoju biotechnologii;
• dokonuje podziału biotechnologii na cztery kolory;
• klasyfikuje konkretne działania biotechnologii do jednego z kolorów;
• wymienia możliwości, jakie daje współczesna biotechnologia;
• ocenia rolę zwierząt, roślin i mikroorganizmów jako bioreaktorów;
• omawia sposób uzyskiwania rekombinowanego DNA i rekombinowanego białka;
• definiuje pojęcia: transformacja, transfekcja;
• omawia proces wprowadzania genów za pomocą wektorów;
• charakteryzuje najważniejsze wektory: plazmidy, bakteriofagi, adenowirusy, retrowirusy, wektory drożdżowe;
• objaśnia sposób odróżniania komórek transformowanych od niestransformowanych;
• projektuje doświadczenie, które pozwoli na rozróżnienie komórek z wprowadzonym genem od tych niezmienionych;
• wyjaśnia, na czym polega agroinfekcja;
• wyjaśnia, dlaczego Agrobacterium tumefaciens można z powodzeniem wykorzystać do wprowadzania genów do komórek roślinnych;
• wymienia metody bezwektorowego wprowadzania DNA do komórek;
• wymienia i omawia poszczególne etapy klonowania DNA;
• wyjaśnia, na czym polegają takie techniki inżynierii genetycznej, jak: nokautowanie, ukierunkowana mutageneza, interferencja RNA;
• omawia różnice między klonowaniem DNA a PCR;
• definiuje pojęcie organizmy genetycznie zmodyfikowane;
• wyjaśnia różnicę pomiędzy organizmem GM a produktem GM i podaje przykłady;
• omawia dostępność żywności genetycznie modyfikowanej na świecie i w Polsce;
• omawia ustawy regulujące konieczność znakowania produktów GMO;
• omawia znacznie znakowania produktów GM;
• wymienia etapy wprowadzania żywności GM na rynek;
• objaśnia sposób wykrywania GMO w żywności;
• wymienia zadania Europejskiej Sieci Laboratoriów GMO;
• wyjaśnia konieczność znakowania żywności zawierającej GMO;
• dokonuje ogólnej charakterystyki mikroorganizmów transgenicznych;
• wyjaśnia istotę szczepień ochronnych;
• wymienia rodzaje szczepionek;
• omawia problemy związane ze szczepionkami klasycznymi;
• wymienia zalety szczepionek DNA;
• podaje przykłady szczepionek DNA;
• omawia wykorzystanie bakterii w leczeniu nowotworów;
• wymienia biofarmaceutyki wytwarzane przez mikroorganizmy GM (antybiotyki, białka ludzkie);
• podaje etapy procesu produkcji ludzkiej insuliny z użyciem bakterii E. coli;
• wymienia zastosowania mikroorganizmów GM w rolnictwie, przemyśle i ochronie środowiska;
• wymienia zagrożenia związane ze stosowaniem GMM;
• wyjaśnia związek pomiędzy uprawami roślin GM a wzrastającą liczbą ludności na świecie;
• porównuje areał upraw roślin transgenicznych w różnych krajach świata;
• wymienia najczęściej uprawiane rośliny transgeniczne;
• podaje przykłady modyfikacji roślin powodujące poprawę ich jakości i produktywności oraz podaje przykłady konkretnych gatunków;
• wyjaśnia, co to jest złoty ryż;
• objaśnia, w jaki sposób uzyskuje się rośliny odporne na szkodniki owadzie;
• wymienia przykłady biofarmaceutyków wytwarzanych w roślinach;
• wyjaśnia udział roślin transgenicznych w ochronie środowiska;
• analizuje korzyści z uprawy roślin transgenicznych w aspekcie społecznym, środowiskowym oraz ekonomicznym;
• omawia metody uzyskiwania zwierząt transgenicznych;
• wymienia powody, dla których przeprowadza się modyfikacje genetyczne zwierząt;
• podaje przykłady modyfikacji genetycznych zwierząt wykorzystywanych w medycynie;
• omawia znacznie zwierząt transgenicznych w ksenotransplantacji;
• analizuje możliwości wykorzystania zwierząt transgenicznych w zachowaniu bioróżnorodności;
• dyskutuje nad rolą zwierząt transgenicznych jako obiektów badań naukowych;
• krótko charakteryzuje problemy, jakie niesie ze sobą uzyskiwanie organizmów genetycznie modyfikowanych;
• wymienia racje przeciwników GMO dotyczące upraw roślin GM;
• wyjaśnia, dlaczego uzyskiwanie GMO wywołuje kontrowersje;
• wymienia potencjalne zagrożenia wynikające z upraw roślin transgenicznych;
• przedstawia argumenty przemawiające za bezpieczeństwem upraw GMO;
• omawia problem tzw. superchwastów;
• omawia zagrożenia związane z powstawaniem alergii pokarmowych oraz możliwością wykształcenia się u ludzi odporności na antybiotyki;
• wymienia potencjalne zagrożenia wynikające z przedostania się zwierzęcia transgenicznego do środowiska;
• odpiera argumenty przeciwników GMO i podaje racjonale wytłumaczenie;
• omawia zasady bezpieczeństwa i procedury podczas prac nad uzyskiwaniem i wprowadzaniem do obiegu GMO;
• omawia wątpliwości natury etycznej związane ze zwierzętami GM;
• prowadzi dyskusję nad problemem obecności GMO w środowisku;
• tłumaczy konieczność edukowania społeczeństwa w kwestiach związanych z GMO;
• wyjaśnia, jakie są różnice i podobieństwa między klonami powstającymi w sposób naturalny a klonami uzyskanymi sztucznie;
• omawia metody klonowania (podział zarodka i transfer jąder komórkowych);
• przedstawia historię owcy Dolly;
• omawia zasadę międzygatunkowego klonowania somatycznego i wymienia sukcesy tego zabiegu;
• przedstawia stan prac nad klonowaniem człowieka i związane z tym kontrowersje;
• wyjaśnia, jak odbywają się podziały komórek macierzystych i krótko je charakteryzuje;
• wymienia sposoby i źródła pozyskiwania komórek macierzystych;
• podaje zastosowania komórek macierzystych;
• omawia etapy klonowania terapeutycznego;
• uzasadnia przechowywanie krwi pępowinowej w bankach;
• wymienia zastosowania analiz DNA w medycynie sądowej (ustalanie ojcostwa, analiza śladów biologicznych);
• podaje przykładowe źródła materiału do badań genetycznych;
• wyjaśnia, w jaki sposób za pomocą analizy DNA śladów biologicznych można wykluczyć lub potwierdzić udział osoby w przestępstwie;
• analizuje praktyczne zastosowanie baz danych DNA;
• wyjaśnia, do czego służą bazy danych DNA;
• omawia wykorzystanie mtDNA w analizach pokrewieństwa;
• wyjaśnia udział badań genetycznych w sporządzaniu drzew genealogicznych;
• podaje przykłady praktycznego zastosowania analiz mtDNA;
• przedstawia znacznie badania antycznego DNA i podaje przykłady jego zastosowania;
• analizuje znaczenie Genographic Project;
• wyjaśnia znaczenie profilaktyki zdrowotnej w zapobieganiu chorób;
• omawia zasady poradnictwa genetycznego;
• wyjaśnia, dlaczego w przypadku chorób profilaktyka chorób genetycznych ogranicza się tylko do poradnictwa genetycznego;
• omawia zadania profilaktyki wtórnej w przypadku chorób genetycznych;
• charakteryzuje założenia, wady i zalety przedimplantacyjnej diagnostyki genetycznej;
• dokonuje podziału badań prenatalnych i krótko je charakteryzuje;
• wyjaśnia, w jakich sytuacjach przeprowadza się testy genetyczne;
• wyjaśnia, dlaczego analizę wyników testów genetycznych może przeprowadzać tylko lekarz;
• wyjaśnia, dlaczego należy mieć ograniczone zaufanie do testów dostępnych w internecie;
• omawia rolę diagnostyki genetycznej w przypadku chorób nowotworowych;
• wyjaśnia, dlaczego przeprowadzając analizę markerów nowotworowych, można monitorować rozwój choroby nowotworowej i zacząć przeciwdziałać jej w odpowiednim czasie;
• dokonuje podziału markerów nowotworowych i krótko je charakteryzuje;
• podaje przykłady najnowszych terapii przeciwnowotworowych;
• wyjaśnia, dlaczego niezmiernie ważna jest diagnostyka chorób nowotworowych;
• wyjaśnia, dlaczego regularnie badania mammograficzne są istotne w diagnostyce nowotworowej;
• wyjaśnia, jakie są zasady udzielania porady genetycznej i jakie ona ma znaczenie w przypadku osób z rodzin obdarzonych ryzykiem choroby genetycznej;
• omawia możliwości terapii genowej;
• charakteryzuje proces naprawy wadliwych genów;
• wymienia najważniejsze problemy ograniczające skuteczność terapii genowej;
• przedstawia najważniejsze metody wprowadzania zdrowych genów do komórek człowieka;
• omawia ogólny stan badań na świecie nad terapią genową;
• omawia etapy badań klinicznych leków;
• wyjaśnia, w jakim celu przeprowadza się badania kliniczne;
• wymienia potencjalne zagrożenia, jakie niesie ze sobą upowszechnienie stosowania terapii genowej;
• omawia możliwości, jakie daje terapia genowa w leczeniu chorób genetycznych;
• wyjaśnia, dlaczego terapia genowa może zostać także wykorzystana w zakresie modyfikacji funkcji organizmów zdrowych;
• przedstawia możliwości biotechnologii w zakresie transplantologii;
• omawia problemy transplantologii;
• omawia nadzieje związane z biotechnologią w dziedzinie inżynierii tkankowej (hodowle tkankowe, sztuczne narządy i ksenotransplantacja);
• wymienia zadania biologii syntetycznej;
• omawia zastosowania nanobiotechnologii;
• przedstawia rolę biotechnologii w farmakogenomice i nutrigenomice;
• analizuje rozwój biotechnologii w kontekście rozwoju informatyki;
• wymienia najważniejsze kontrowersje związane z inżynierią genetyczną i ich powody;
• podaje zagrożenia wynikające z niewłaściwego wykorzystania narzędzi inżynierii genetycznej;
• przedstawia argumenty zwolenników i przeciwników zapłodnienia in vitro;
• wymienia najważniejsze przepisy prawne, które regulują kwestie biotechnologii (na świecie, w Europie i w Polsce);
• wymienia akcje społeczne mające na celu zaznajomienie opinii społecznej z biotechnologią;
• dostrzega potencjalne zagrożenia biotechnologii w przypadku niewłaściwego jej wykorzystania;
• wyjaśnia konieczność prawnych regulacji związanych z biotechnologią;
• dzieli zasoby przyrody na niewyczerpywalne i wyczerpywalne;
• przedstawia skutki wpływu człowieka na zasoby przyrody;
• wymienia niekonwencjonalne źródła energii i omawia celowość ich stosowania;
• ocenia pozytywne i negatywne skutki stosowania energetyki jądrowej;
• wymienia i omawia różnorodność genetyczną, gatunkową oraz ekosystemów i siedlisk;
• określa wpływ człowieka na zmniejszanie różnorodności biologicznej;
• omawia udział poszczególnych grup systematycznych w różnorodności biologicznej świata;
• opisuje najbogatsze pod względem gatunkowym ekosystemy wodne i lądowe na świecie;
• dostrzega związek między niszczeniem siedlisk a wymieraniem gatunków;
• ocenia skutki wpływu zanieczyszczeń wód, atmosfery oraz rozwoju nowoczesnego rolnictwa na obniżenie różnorodności biologicznej;
• przedstawia lokalne i globalne skutki eutrofizacji wód, ocieplania się klimatu;
• określa skutki świadomego (introdukcja) lub przez przypadek (zawleczenie) wprowadzania obcych gatunków roślin i zwierząt na różnorodność biologiczną;
• ocenia zagrożenia dla różnorodności biologicznej ze strony gatunków synantropijnych i organizmów zmodyfikowanych genetycznie (GMO);
• przedstawia różnice między rolnictwem ekstensywnym i intensywnym a wpływem na różnorodność biologiczną;
• określa zalety ochrony starych ras zwierząt gospodarskich i starych odmian roślin;
• ocenia wady i zalety rolnictwa ekologicznego, biodynamicznego, organiczno-biologicznego;
• omawia założenia strategii zrównoważonego rozwoju;
• podaje przykłady czynnej i biernej ochrony przyrody;
• ocenia różnice między poszczególnymi formami ochrony przyrody;
• wymienia parki narodowe w Polsce;
• wymienia przykłady obszarowych i obiektowych form ochrony przyrody w Polsce;
• wymienia parki narodowe wpisane na listę rezerwatów biosfery w ramach programu UNESCO;
• wyjaśnia różnice między ochroną całkowitą i częściową;
• opisuje proces reintrodukcji i podaje przykłady gatunków reintrodukowanych;
• zna formy ochrony gatunkowej ex situ (ogrody botaniczne i zoologiczne, banki nasion, przechowywanie tkanek, klonowanie);
• podaje przykłady roślin, zwierząt i grzybów chronionych w Polsce;
• wyjaśnia potrzebę wprowadzania dla cennych gospodarczo zwierząt okresów i wymiarów ochronnych czy limitów dziennego połowu;
• omawia system prawny ochrony przyrody w Polsce;
• wymienia przykłady organizacji pozarządowych zajmujących się w Polsce ochroną przyrody;
• omawia najważniejsze europejskie i międzynarodowe konwencje dotyczące ochrony przyrody i środowiska i wskazuje udział w nich Polski.

Cele wychowania

Biologia jest przedmiotem, który umożliwia realizację wielu bardzo istotnych celów wychowania. Głównym celem niniejszego programu jest dalsze – po etapie szkoły podstawowej i gimnazjum – dążenie ucznia do samodzielnego poznawania przyrody i prawidłowości nią rządzących. W programie zwraca się uwagę na dostrzeganie znaczenia rozwoju genetyki dla cywilizacji oraz kształtowania wrażliwości na piękno i przejawy zniszczeń przyrody oraz umiłowanie przyrody ojczystej i zachowania jej bioróżnorodności. Poprzez kształtowanie takich postaw można pogłębiać w uczniach przeświadczenie o ścisłym powiązaniu przyrody ze zrównoważonym trwałym rozwojem społeczno-gospodarczym.

Uczeń:

• zdaje sobie sprawę, że w DNA jest zapisana informacja o funkcjonowaniu organizmu;
• ma świadomość, że za przekazywanie cech potomstwu odpowiadają geny;
• wie, że podobieństwo między spokrewnionymi organizmami wynika z przekazywania cech z pokolenia na pokolenie;
• zdaje sobie sprawę z możliwości, jakie daje rekombinowanie DNA, i w jakich dyscyplinach naukowych ma ono zastosowanie;
• wie, że należy chronić dane uzyskane w wyniku sekwencjonowania, aby nie zostały one wykorzystane w niewłaściwy sposób;
• zdaje sobie sprawę z konieczności wykorzystania organizmów modelowych w badaniach, zwłaszcza w badaniach nad człowiekiem;
• świadomie unika substancji mutagennych;
• wie, jak zachować się przypadku kontaktu z osobami cierpiącymi na choroby genetyczne;
• wie, czy i w jaki sposób można pomóc osobie chorej na chorobę genetyczną;
• odznacza się wrażliwością i współczuciem w stosunku do cudzego cierpienia;
• rozumie, przed jakimi wyzwaniami staje dzisiejszy świat i jaki jest udział w tym biotechnologii;
• dostrzega różnice i podobieństwa w tradycyjnej i współczesnej biotechnologii;
• analizuje rolę biotechnologii w kontekście tempa przyrostu ludności na świecie;
• jest świadomy, jakie możliwości stwarzają metody inżynierii genetycznej w medycynie, rolnictwie, przemyśle, ochronie środowiska i nauce;
• jest świadomy, że żyjemy w świecie powszechnego dostępu do organizmów genetycznie modyfikowanych;
• dokonuje świadomego wyboru pomiędzy kupnem a rezygnacją z kupna żywności modyfikowanej genetycznie;
• analizuje argumenty za i przeciw wykorzystaniu organizmów genetycznie modyfikowanych;
• argumentuje znacznie organizmów transgenicznych w rozwoju cywilizacji;
• dostrzega zagrożenia, jakie niesie ze sobą uzyskiwanie organizmów transgenicznych;
• rozróżnia informacje obiektywne od tendencyjnych;
• jest świadomy postępu, jaki dokonał się w ostatnich latach w medycynie i w sądownictwie dzięki wynalezieniu metod analizy DNA;
• stosuje zasady profilaktyki zdrowotnej i prowadzi szeroko rozumiany zdrowy tryb życia;
• wykonuje regularne badania profilaktyczne i nakłania do ich wykonywania innych;
• dostrzega możliwości wielokierunkowego rozwoju biotechnologii;
• zdaje sobie sprawę z kontrowersji, jakie powoduje biotechnologia;
• angażuje się w akcje społeczne mające na celu edukowanie siebie lub innych;
• zdaje sobie sprawę z konsekwencji negatywnej działalności człowieka na różnorodność biologiczną;
• jest przekonany o konieczności dążenia do zrównoważonego rozwoju;
• zdaje sobie sprawę z konieczności ochrony przyrody ze względów prawnych i praktycznych;
• postępuje w sposób przyjazny dla środowiska przyrodniczego i docenia jego wartość.

Nauczanie biologii powinno także kształtować w uczniach zamiłowanie do pracy i szacunek do innych (poprzez pracę w grupach), przyzwyczajenie do systematyczności, dokładności i odpowiedzialności za wykonywaną pracę (poprzez ćwiczenia praktyczne, realizację projektów). Praca zespołowa pozwala na rozwijanie następujących cech i umiejętności, które będą przydatne w następnych etapach kształcenia, a także w życiu społecznym:

Uczeń:

• potrafi pracować w zespole, szanując jego członków oraz ich poglądy;
• potrafi prowadzić dyskusje na forum zespołu, broniąc swoich poglądów, pomysłów, projektów;
• rozwija samodzielność myślenia, kreatywność.

Dość istotnym elementem w kształtowaniu postaw uczniów są wycieczki (wycieczka do ogrodu botanicznego czy zoologicznego). Pozwalają one na:

• pogłębianie więzi emocjonalnych ucznia z przyrodą, co rozwija wrażliwość estetyczną i świadomość środowiskową.
• zacieśnianie kontaktów personalnych między nauczycielem i uczniem oraz między uczniami;

Wycieczki pełnią także ważną funkcję jako element wychowania obywatelskiego i patriotycznego, włączając uczniów do działań na rzecz ochrony różnorodności biologicznej, a tym samym ochrony przyrody.

Niezmiernie ważnym elementem procesu nauczania biologii są doświadczenia i eksperymenty (np. izolacja DNA). Ich celem jest:

• nabywanie umiejętności posługiwania się sprzętem laboratoryjnym przez uczniów;
• rozbudzanie ciekawości poznawczej i motywacji do dalszego uczenia się;
• nabywanie umiejętności formułowania hipotez i problemów badawczych, przeprowadzania obserwacji, wyciągania wniosków;
• zrozumienie przez ucznia świata, w którym żyje;
• nauczenie współżycia i współdziałania z innymi ludźmi;
• świadomego i aktywnego uczestnictwa w procesie edukacyjnym.

Ponieważ nauczanie na każdym poziomie edukacyjnym zawsze wiąże się z wychowaniem, należy brać pod uwagę wszystkie cele wychowawcze, dzięki którym uczeń powinien umieć krytycznie oceniać rolę człowieka w przyrodzie, dbać o swoje zdrowie i zdrowie innych, podejmując działania profilaktyczne, podejmować świadome decyzje dotyczące organizmów genetycznie modyfikowanych, podejmować działania na rzecz ochrony przyrody i skłaniać innych do takich działań.

3. Treści edukacyjne

Realizację treści edukacyjnych umożliwia program nauczania. Zgodnie z podstawą programową z 2008 roku treści edukacyjne na IV etapie edukacyjnym w zakresie podstawowym obejmują poniższe zagadnienia:

1. Biotechnologia i inżynieria genetyczna. Uczeń:

1) przedstawia znaczenie biotechnologii tradycyjnej w życiu człowieka oraz podajeprzykłady produktów uzyskiwanych jej metodami (np. wino, piwo, sery);

2) wyjaśnia, czym zajmuje się inżynieria genetyczna, oraz podaje przykłady jej zastosowania; wyjaśnia, co to jest „organizm genetycznie zmodyfikowany (GMO)” i „produkt GMO”;

3) przedstawia korzyści dla człowieka wynikające z wprowadzania obcych genów do mikroorganizmów oraz podaje przykłady produktów otrzymywanych z wykorzystaniem transformowanych mikroorganizmów;

4) przedstawia potencjalne korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania roślin transgenicznych w rolnictwie oraz transgenicznych zwierząt w badaniach laboratoryjnych i dla celów przemysłowych;

5) opisuje klonowanie ssaków;

6) podaje przykłady wykorzystania badań nad DNA (sądownictwo, medycyna, nauka);

7) wyjaśnia, na czym polega poradnictwo genetyczne, oraz wymienia sytuacje, w których warto skorzystać z poradnictwa genetycznego i przeprowadzenia badań DNA;

8) wyjaśnia istotę terapii genowej.

2. Różnorodność biologiczna i jej zagrożenia. Uczeń:

1) opisuje różnorodność biologiczną na poziomie genetycznym, gatunkowym i ekosystemowym; wskazuje przyczyny spadku różnorodności genetycznej, wymierania gatunków, zanikania siedlisk i ekosystemów;

2) przedstawia podstawowe motywy ochrony przyrody (egzystencjalne, ekonomiczne, etyczne i estetyczne);

3) przedstawia wpływ współczesnego rolnictwa na różnorodność biologiczną (ciągle malejąca liczba gatunków uprawnych przy rosnącym areale upraw, spadek różnorodności genetycznej upraw);

4) podaje przykłady kilku gatunków, które są zagrożone lub wyginęły wskutek nadmiernej eksploatacji ich populacji;

5) podaje przykłady kilku gatunków, które udało się restytuować w środowisku;

6) przedstawia różnicę między ochroną bierną a czynną, przedstawia prawne formy ochrony przyrody w Polsce oraz podaje przykłady roślin i zwierząt objętych ochroną gatunkową;

7) uzasadnia konieczność międzynarodowej współpracy w celu zapobiegania zagrożeniom przyrody, podaje przykłady takiej współpracy (np. CITES, „Natura 2000”, Agenda 21).

Zalecane ćwiczenia, wycieczki i obserwacje.

Uczeń wykonuje następujące ćwiczenia lub dokonuje obserwacji:

1) wyszukuje (w domu, w sklepie spożywczym itd.) produkty uzyskane metodami biotechnologicznymi;

2) na wycieczce do ogrodu zoologicznego, botanicznego lub muzeum przyrodniczego zaznajamia się z problematyką ochrony gatunków ginących;

3) na wycieczce do najbliżej położonego obszaru chronionego zapoznaje się z problematyką ochrony ekosystemów.

Materiał nauczania w podręczniku został podzielony na trzy działy i odpowiadające im hasła programowe.

Dział I. Od DNA do białka

DNA – życie ukryte w helisie

• izolacja DNA jako wstęp do modyfikacji DNA,
• odkrycie mechanizmu dziedziczenia,
• budowa DNA i organizacja jego struktury,
• mechanizm replikacji.

Mechanizm dziedziczenia

• sposób dziedziczenia cech,
• osiągnięcia Mendla i Morgana,
• struktura genu,
• organizacja genomu.

Reguły rządzące syntezą białek

• funkcje białek w organizmie,
• zasada przepisywania informacji genetycznej,
• rodzaje i funkcje RNA,
• ogólny mechanizm translacji,
• cechy kodu genetycznego,
• odczytywanie tabeli kodu genetycznego.

DNA podporządkowany człowiekowi – manipulacje DNA

• główne techniki rekombinacji DNA,
• enzymy służące do rozcinania DNA oraz ponownego jego łączenia,
• sekwencjonowanie DNA,
• komplementarny DNA (cDNA) i odwrotna transkrypcja,
• reakcja łańcuchowa polimerazy PCR i jej wykorzystanie,
• elektroforeza jako metoda analizy cząsteczek DNA o różnych długościach.

Projekt Poznania Genomu Ludzkiego

• idea Projektu Poznania Genomu Ludzkiego,
• etapy projektu i jego znaczenie,
• kontrowersje związane z projektem HUGO,
• różnice wewnątrz- i międzygatunkowe pomiędzy genomami, ich znacznie i zastosowanie.

Organizmy modelowe – organizmy do zadań specjalnych

• idea wykorzystania organizmów modelowych,
• cechy charakteryzujące organizmy modelowe,
• przykłady i charakterystyka organizmów modelowych.

Zmiany w DNA – mutacje

• definicja mutacji,
• przyczyny mutacji i ich konsekwencje,
• charakterystyka mutacji punktowych (rozdaje i skutki),
• rodzaje aberracji chromosomowych,
• rodzaje chorób wywołanych mutacjami (autosomalne oraz sprzężone z płcią),
• przykłady chorób spowodowanych mutacjami,
• bazy danych dotyczące chorób genetycznych.

Dział II. Biotechnologia i inżynieria genetyczna

Biotechnologia – tradycyjne metody w nowoczesnym świecie

• dawne procesy biotechnologiczne i ich wykorzystanie,
• stare procesy biotechnologiczne a nowy świat biotechnologii,
• wykorzystanie inżynierii genetycznej w nowoczesnej biotechnologii,
• przykłady zastosowań biotechnologii.

Jak przekształcić DNA żywego organizmu?

• najważniejsze techniki inżynierii genetycznej,
• otrzymywanie zrekombinowanych cząsteczek DNA i białek,
• charakterystyka wektorów DNA i sposobów przenoszenia przez nie genów,
• bezwektorowe sposoby przenoszenia zrekombinowanych cząsteczek DNA,
• klonowanie DNA,
• charakterystyka wybranych metod inżynierii genetycznej.

W świecie mikroorganizmów transgenicznych

• charakterystyka mikroorganizmów transgenicznych,
• wykorzystanie mikroorganizmów w medycynie (w leczeniu chorób, produkcji szczepionek, leków),
• wykorzystanie mikroorganizmów transgenicznych w rolnictwie,
• udział mikroorganizmów transgenicznych w ochronie środowiska,
• przemysłowe wykorzystanie mikroorganizmów transgenicznych,
• zagrożenia związane z mikroorganizmami GM.

Modyfikacje genetyczne roślin

• zasięg i areał upraw roślin GM na świecie,
• rodzaje modyfikacji genetycznych roślin w aspekcie rolniczym,
• rośliny genetycznie modyfikowane wykorzystywane w medycynie,
• modyfikacje genetyczne roślin w celu ochrony środowiska.

Zwierzęta transgeniczne

• metody uzyskiwania zwierząt transgenicznych,
• powody uzyskiwania zwierząt transgenicznych,
• przykłady zwierząt transgenicznych.

Organizmy genetycznie modyfikowane a produkty GMO

• charakterystyka żywności genetycznie modyfikowanej,
• dostępność żywności genetycznie modyfikowanej w Polsce i na świecie,
• znakowanie produktów GMO i prawne regulacje,
• sposoby wykrywania GMO w żywności,
• sieć laboratoriów GMO w Europie.

Obawy związane z GMO

• źródło kontrowersji wokół GMO,
• argumenty zwolenników i przeciwników GMO,
• zagrożenia związane z uprawami roślin transgenicznych,
• zagrożenia związane ze zwierzętami transgenicznymi,
• znacznie edukacji społeczeństwa i obiektywizmu w przedstawianiu spraw związanych z GMO.

Klonowanie organizmów

• różnica pomiędzy klonem naturalnym a klonem uzyskanym w czasie sztucznego zabiegu,
• najważniejsze metody klonowania,
• otrzymywanie klonów na przykładzie owcy Dolly,
• międzygatunkowe klonowanie somatyczne,
• klonowanie ludzi,
• klonowanie terapeutyczne i terapia z wykorzystaniem komórek macierzystych.

Badania DNA w służbie wymiaru sprawiedliwości oraz nauki

• zastosowanie analiz DNA w medycynie sądowej,
• bazy danych DNA,
• wykorzystanie analiz mitochondrialnego DNA,
• badanie antycznego DNA (aDNA).

Profilaktyka i diagnoza chorób uwarunkowanych genetycznie

• profilaktyka pierwotna a profilaktyka wtórna,
• poradnictwo genetyczne,
• diagnostyka genetyczna,
• istota badań prenatalnych,
• istota testów genetycznych i analizy danych,
• diagnostyka chorób genetycznych.

Terapia genowa – przyszłość medycyny czy utopia?

• zasada terapii genowej,
• metody stosowane w terapii genowej,
• możliwości zastosowania terapii genowej,
• sukcesy i porażki terapii genowej.

Biotechnologiczny science fiction

• biotechnologia w transplantologii i inżynierii tkankowej,
• biologia syntetyczna w projektowaniu sztucznych systemów biologicznych,
• nanobiotechnologia,
• najmłodsze działy biotechnologii: biorobotyka, farmakogenomika, nutrogenomika,
• wpływ rozwoju informatyki na rozwój biotechnologii.

Obawy związane z biotechnologią i inżynierią genetyczną

• kontrowersje związane z inżynierią genetyczną,
• przepisy regulujące zagadnienia związane z inżynierią genetyczną,
• rola kampanii informacyjnych w edukacji społeczeństwa.

Dział III. Różnorodność biologiczna i jej zagrożenie

Zasoby przyrody

• podział zasobów naturalnych przyrody – niewyczerpywalne i wyczerpywane,
• skutki nadmiernej eksploatacji zasobów środowiska przez człowieka,
• konieczność wykorzystania niekonwencjonalnych źródeł energii.

Czym jest różnorodność biologiczna?

• poziomy różnorodności biologicznej – różnorodność genetyczna, gatunkowa, ekosystemów i siedlisk,
• przyczyny zanikania różnorodności biologicznej.

Jak różnorodna jest biosfera?

• zróżnicowanie gatunków na Ziemi,
• najbogatsze ekosystemy świata – rafa koralowa, puszcza tropikalna.

Przyczyny wzrostu zagrożenia różnorodności biologicznej

• wpływ ograniczania obszaru występowania gatunków na różnorodność biologiczną,
• czerwone księgi jako rejestr gatunków ginących i zagrożonych wyginięciem,
• wpływ zanieczyszczeń wód na różnorodność biologiczną – ścieki komunalne, transport, rolnictwo,
• zjawisko eutrofizacji wód a różnorodność biologiczna,
• wpływ zanieczyszczeń atmosfery na różnorodność biologiczną – zanieczyszczenia naturalne, kwaśne deszcze,
• efekt cieplarniany – wpływ tego zjawiska na zachowanie różnorodności biologicznej – wprowadzanie obcych gatunków – gatunki introdukowane i zawleczone,
• ochrona gatunków szczególnie zagrożonych wyginięciem,
• gatunki synantropijne i organizmy modyfikowane genetycznie a różnorodność biologiczna.

Współczesne rolnictwo a różnorodność biologiczna

• wpływ konwencjonalnego rolnictwa na środowisko,
• nowoczesne metody w rolnictwie a różnorodność biologiczna,
• organizmy modyfikowane genetycznie a różnorodność biologiczna – konieczność ochrony starych ras zwierząt gospodarskich,
• płodozmian jako alternatywa monokultur,
• rolnictwo ekologiczne – biodynamiczne i organiczno-biologiczne a różnorodność biologiczna,

Przedmiot i formy ochrony przyrody

• cele ochrony przyrody,
• formy ochrony przyrody – parki narodowe, rezerwaty przyrody, parki krajobrazowe, obszary chronionego krajobrazu, obszary Natura 2000, pomniki przyrody, użytki ekologiczne, stanowiska dokumentacyjne, zespoły przyrodniczo-krajobrazowe.

Ochrona gatunkowa

• cele ochrony gatunkowej,
• całkowita i częściowa ochrona gatunkowa,
• zjawisko reintrodukcji rzadkich gatunków,
• ochrona gatunkowa ex situ – ogrody botaniczne, arboretum, ogrody zoologiczne, banki nasion, przechowywanie tkanek, technika klonowania.

Ochrona gatunkowa roślin, zwierząt i grzybów

• ochrona gatunków cennych gospodarczo.

Regulacje prawne dotyczące ochrony przyrody

• akty prawne dotyczące ochrony przyrody, organizacje pozarządowe zajmujące się ochroną przyrody w Polsce,
• akty prawne, konwencje europejskie i międzynarodowe dotyczące ochrony przyrody,
• ogólnoeuropejska sieć ochrony przyrody.

4. Sposoby osiągania celów kształcenia i wychowania

Aby założenia programu nauczania mogły być zrealizowane, niezbędna jest współpraca szkoły, nauczycieli oraz uczniów. Szkoła ma za zadanie zapewnić warunki do realizacji procesu nauczania. Nauczyciel jest odpowiedzialny za organizację procesu kształcenia, przeprowadzanie pracy z uczniami przy użyciu odpowiednich do tego metod nauczania oraz środków, a także ewaluację ich osiągnięć. Metody nauczania są narzędziem do kierowania przez nauczyciela procesem nauczania. Kryteria doboru metod zależą od celów i treści kształcenia, możliwości zastosowania metody, podstawy programowej i programu nauczania, bazy dydaktycznej szkoły, specyfiki materiału nauczania, liczby godzin przeznaczonych na realizację przedmiotu. Szczególnie ważne są możliwości intelektualne ucznia i w związku z tym należy zastosować indywidualizację metod nauczania zgodnie z potrzebami uczniów zdolnych i tych ze specjalnymi potrzebami.

Nauczyciel musi w taki sposób zaplanować procedury osiągania celów edukacyjnych, aby były one dostosowane do możliwości intelektualnych i tempa pracy uczniów oraz ich wieku. Niezwykle istotne jest, aby zdobyta na lekcji wiedza była wiedzą praktyczną, użyteczną życiowo, którą uczeń będzie umiał wykorzystać w rozmaitych sytuacjach. Dlatego warto często odnosić się do sytuacji, które dotyczą ucznia w sposób bezpośredni lub sytuacji z jego najbliższego otoczenia. Niezmiernie ważne jest takie zaplanowanie procesu dydaktycznego, żeby rozwijać w uczniach umiejętności pracy indywidualnej oraz współpracy w zespole. Nie mniej ważne, zwłaszcza na tym etapie kształcenia, jest wykształcenie w uczniach samodzielnego myślenia, podejmowania i wypowiadania własnego zdania oraz umiejętności słuchania i szanowania zdania innych.

Poniżej omówione są metody, które pozwalają osiągnąć wymienione cele (według Zborowskiego, 1966 oraz Stawińskiego, 2000).

Metody kierowania samodzielną pracą ucznia

Metody laboratoryjne

Doświadczenia biologiczne to niezmiernie ważny element procesu edukacyjnego. Poprzez przeprowadzanie ich uczeń bierze aktywny udział w lekcji, dokonuje obserwacji, wyciąga i formułuje wnioski. Pozwala mu to na zrozumienie otaczającego świata i poznanie tajników przyrody. Przykładem lekcji z wykorzystaniem tej metody jest izolacja DNA lub sekwencjonowanie.

Praca z podręcznikiem i innymi źródłami informacji biologicznych

Samodzielna praca ucznia z podręcznikiem lub innymi pisemnymi źródłami informacji biologicznej (np. słowniki, encyklopedie, czasopisma) jest metodą, za pomocą której nauczyciel może przeprowadzić każdą lekcję lub uzupełnić inne metody nauczania (zostało to przedstawione w scenariuszach lekcji). Praca z podręcznikiem nie powinna polegać na pamięciowym opanowaniu tekstu przez ucznia, ale przede wszystkim prowadzić do rozwijania jego zdolności intelektualnych przez szukanie nowych definicji i terminów, formułowanie i wyjaśnianie problemów, opisywanie omawianych zagadnień. Uczeń rozwiązując zadania domowe zawarte w podręczniku, utrwala nowe wiadomości i umiejętności.

Metoda modelowania (praca z modelami)

Włącznie modeli (przestrzennych czy animacji komputerowych) w proces nauczania biologii to niezwykle istotny element poznawczy. Modele pozwalają na lepsze zrozumienie budowy i organizacji skomplikowanych związków chemicznych i struktur komórkowych, jak na przykład DNA, RNA, czy zachodzących procesów, jak na przykład replikacja lub transkrypcja. Modele ułatwiają zaobserwowanie cech, które na rysunkach są niewidoczne.

Metoda gier dydaktycznych

Obejmuje ona nauczanie sytuacyjne, dyskusję panelową (z podziałem ról), symulację, inscenizację i inne.

Nauczanie sytuacyjne to przedstawienie przez nauczyciela z wykorzystaniem tekstu, fragmentu filmu, przeźroczy czy zajęć terenowych teoretycznej lub praktycznej sytuacji, którą uczniowie analizują. Po analizie ma miejsce dyskusja, podczas której uczniowie dokonują wymiany zdań, opinii na dany temat oraz formułują wnioski lub podają konkretne rozwiązania. Nauczanie sytuacyjne można zastosować przy realizacji następujących tematów:

• cechy kodu genetycznego,
• poradnictwo genetyczne,
• zasoby przyrody – skutki nadmiernej eksploatacji zasobów środowiska przez człowieka,
• konieczność wykorzystania konwencjonalnych źródeł energii,
• przyczyny wzrostu zagrożenia różnorodności biologicznej,
• ochrona gatunkowa roślin, zwierząt i grzybów – ochrona gatunków cennych gospodarczo.

Dyskusja panelowa, czyli dyskusja z podziałem ról, jest poprzedzona zapoznaniem z materiałami dotyczącymi określonego tematu. Materiał do dyskusji może przygotować nauczyciel lub w wyznaczonym czasie uczniowie. Zagadnienia dotyczące biotechnologii i inżynierii genetycznej oraz bioróżnorodności stwarzają wiele okazji do dyskusji panelowej. Metodę tę możemy zastosować przy realizacji następujących tematów:

• mikroorganizmy, rośliny, zwierzęta transgeniczne,
• obawy związane z organizmami genetycznie modyfikowanymi,
• klonowanie organizmów,
• terapia genowa,
• biotechnologiczny science fiction,
• przedmiot i formy ochrony przyrody – obszary Natura 2000,
• regulacje prawne dotyczące ochrony przyrody – prawodawstwo międzynarodowe,
• ochrona gatunkowa – banki nasion, przechowywanie tkanek, technika klonowania w ochronie ex situ.

Metoda projektu

Projekty wykonywane przez uczniów powinny być związane z miejscowymi lub regionalnymi problemami społecznymi czy środowiskowymi. Uczą one samodzielnej pracy, korzystania z różnych źródeł informacji, współpracy z pozaszkolnymi instytucjami. Dość atrakcyjną formą przedstawiania wyników realizowanego projektu jest plakat (poster) z fotografiami, tabelami, wykresami czy diagramami. Wykonanie takiego plakatu wyrabia w uczniach umiejętność syntetycznego myślenia, uczy wyciągania wniosków, stawiania problemów i ich rozwiązywania. Sukcesem kończy się projekt, który jest wykorzystany przez lokalne władze w działaniach na rzecz najbliższego środowiska. Metodą projektu można zrealizować następujące tematy:

• DNA – życie ukryte w helisie – organizacja Dnia DNA w szkole,
• organizmy modelowe – wykonanie plakatu dotyczącego wybranego organizmu modelowego,
• profilaktyka chorób genetycznych – opracowanie ulotek zachęcających do wykonywania badań profilaktycznych,
• przyczyny wzrostu zagrożenia różnorodności biologicznej – opracowanie projektu działań lokalnych na terenie szkoły, miasta czy gminy mających na celu zahamowanie obniżenia różnorodności biologicznej.

Metody poszukujące

Przy prowadzeniu lekcji różnorodnymi metodami tak aby zainteresować uczniów i rozwijać samodzielność myślenia, metody poszukujące powinny stanowić tylko niezbędne uzupełnienie realizowanych tematów.

Pogadanka

Metoda ta wykorzystuje przeżycia i doświadczenia uczniów i ma na celu zwiększenie ich zainteresowania i aktywności w trakcie lekcji. Jest przeprowadzana w formie rozmowy. Może być stosowana na początku lekcji jako wprowadzenie lub zapoznanie z nowym materiałem bądź pod koniec lekcji – jako podsumowanie czy powtórzenie wprowadzonych treści. Jeżeli pogadanka dotyczy mało znanego materiału nauczania, można ją połączyć z pokazem foliogramów, filmów, przeźroczy, stron internetowych itp. Wykorzystuje się ją do realizacji każdego tematu, ale tylko wtedy, gdy jest to uzasadnione, oraz aktywizuje się wszystkich uczniów.

Dyskusja (za i przeciw, panelowa)

Dyskusja jest wymianą opinii uczniów między sobą. Ważne jest przygotowanie uczniów do dyskusji w postaci pracy domowej bądź materiałów dostępnych na lekcji. Dyskusja powinna zakończyć się sformułowaniem wniosków lub przedstawieniem propozycji rozwiązań analizowanych sytuacji. Dyskusję możemy wykorzystać, realizując następujące tematy:

• obawy związane z GMO,
• klonowanie człowieka – za czy przeciw,
• terapia genowa – przyszłość medycyny,
• zasoby przyrody – skutki nadmiernej eksploatacji zasobów środowiska przez człowieka,
• przyczyny wzrostu zagrożeń różnorodności biologicznej.

Dyskusję panelową możemy przeprowadzić, realizując zagadnienia wpływu konwencjonalnego rolnictwa na środowisko czy zależność między rolnictwem ekologicznym a różnorodnością biologiczną, a także przy omawianiu ochrony gatunkowej roślin, zwierząt i grzybów.

Seminarium

Seminarium może opierać się na przygotowanej wcześniej pracy domowej lub jako wprowadzenie do nowego tematu czy uzupełnienie wycieczek, wykładu lub dyskusji. Seminarium można też stosować przy pracy grupowej z wcześniej przygotowanymi przez nauczyciela tekstami, na przykład:

• ochrona gatunkowa roślin, grzybów i zwierząt – ochrona gatunków cennych gospodarczo,
• współczesne rolnictwo a różnorodność biologiczna.

Metody podające

Opis, wykład, referat ucznia

Opis jest metodą stosowaną na niższym etapie kształcenia – szkoła podstawowa i gimnazjum. I w związku z tym powinien być stosowany na lekcji tylko jako uzupełnienie innych metod pracy, na przykład opis zjawiska eutrofizacji wód czy efektu cieplarnianego. Także wykład i referat ucznia należy wykorzystywać jako jedną z kilku metod pracy na lekcji, na przykład zapoznając ucznia na początku lekcji z głównym problemem potrzeby ochrony różnorodności biologicznej czy konieczności zawierania międzynarodowych konwencji prawnie chroniących przyrodę. W formie referatu można przedstawić pracę domową lub sprawozdanie z wycieczki, na przykład do sklepu ze zdrową żywnością czy innymi artykułami ekologicznymi. Metody te pozwalają na dłuższą koncentrację ucznia na określonym problemie naukowym, rozwijają umiejętność samodzielnego wykonywania notatek, przygotowują do korzystania z wykładów akademickich.

Metody eksponujące

Pokazy, prezentacje multimedialne, filmy, analiza animacji komputerowych

Metody te pozwalają lepiej zrozumieć szereg procesów i zjawisk biologicznych. Powinny być wykorzystane na początku lekcji jako wprowadzenie do tematu, na końcu lekcji w celu utrwalenia materiału, na lekcjach powtórzeniowych, a także jako ilustracja wykładów, dyskusji i seminarium. Realizując temat „Zasoby przyrody” czy przedstawiając najbardziej produktywne ekosystemy świata – puszczę tropikalną i rafę koralową, można wykorzystać filmy o energetyce jądrowej, elektrowniach wiatrowych, bioróżnorodności rafy koralowej i lasów tropikalnych. Praktycznie każdy temat z rozdziału trzeciego „Bioróżnorodność biologiczna i jej zagrożenia” można realizować, wykorzystując metody eksponujące jak filmy czy prezentacje multimedialne. Tak przedstawione zagadnienia są dla ucznia bardziej zrozumiałe, lepiej i szybciej zapamiętywane. Dzięki stosowaniu metod eksponujących problemy teoretyczne są skorelowane z rzeczywistym stanem w środowisku, co staje się dla ucznia atrakcyjną formą przekazu.

Praca grupowa i indywidualna

Wśród stosowanych różnych metod nauczania należy uwzględnić pracę grupową. Metoda ta aktywizuje do współpracy w zespole, uczy akceptacji poglądów innych oraz tolerancji. Przy pracy zespołowej nauczyciel powinien kierować równomiernym podziałem pracy w grupie, zaangażowaniem, solidnością i równym tempem pracy wszystkich członków zespołu. Pracę grupową stosujemy przy wszystkich tematach z kartą pracy, na przykład „Jak różnorodna jest biosfera?”, „Przyczyny wzrostu zagrożenia różnorodności biologicznej”, „Przedmiot i formy ochrony przyrody”.

Metody aktywizujące

Burza mózgów, mapa myśli (metaplan), kula śniegowa, rybi szkielet, debata, analiza animacji komputerowych

Aby uatrakcyjnić lekcje i rozwinąć w uczniach twórcze rozwiązywanie problemów oraz zwiększyć efektywność pracy w grupie należy stosować metody aktywizujące. Dają one możliwość szybkiego zgromadzenia wielu hipotez i pozwalają rozwiązywać problemy w krótkim czasie. Taką metodą jest burza mózgów – łatwa w przeprowadzeniu, nie wymaga czasu i specjalnych pomocy dydaktycznych. Ważne jest, aby zastosować tę metodę na początku lekcji. Burzę mózgów można wykorzystać przy temacie dotyczącym syntezy białek, pytając uczniów, jakie są funkcje białek. Ponadto burza mózgów może być z powodzeniem wykorzystana przy realizacji takich tematów, jak „Manipulacje DNA” (wykorzystanie analiz SNP w medycynie i nauce), „Biotechnologia – tradycyjne metody w nowoczesnym świecie” (metody biotechnologii tradycyjnej), „Profilaktyka chorób genetycznych” (celowość wykonywania testów genetycznych). Realizując temat „Czym jest różnorodność biologiczna”, możemy dzięki burzy mózgów wprowadzić pojęcie różnorodności biologicznej czy odpowiedzieć na pytanie – jak bogaty w gatunki jest świat żywy. Przy tworzeniu nowych definicji i przechodzeniu od pracy indywidualnej do grupowej, czyli pracy z kartami pracy, można zastosować kulę śniegową, na przykład przy wprowadzaniu pojęć: ochrona całkowita i częściowa, reintrodukcja, gatunek inwazyjny, gatunek synantropijny. Kulę śniegową można zastosować także przy realizacji tematu dotyczącego organizmów modelowych i konieczności ich stosowania w badaniach naukowych. Mapa myśli ułatwi wprowadzenie i zapamiętanie na przykład poziomów różnorodności biologicznej, a także można ją zastosować przy temacie dotyczącym znakowania żywności genetycznie modyfikowanej. Metoda rybiego szkieletu pozwalająca na identyfikację czynników odpowiedzialnych za powstanie problemu może być wykorzystana przy omawianiu czynników wpływających na obniżenie różnorodności biologicznej czy sposobach ochrony ex situ. Niezwykle przydatną metodą w nauczaniu biologii jest analiza animacji komputerowej. Jest ona niezastąpiona w realizacji tematów dotyczących biotechnologii, które poruszają trudne i skomplikowane procesy, takie jak: translacja, reakcja PCR, interferencja RNA, terapia genowa. Dzięki wykorzystaniu animacji komputerowych wiedza ta jest bardziej zrozumiała i przystępna dla ucznia.

Wycieczki

Taka metoda pozwala na bezpośredni kontakt uczniów z przyrodą, na zapoznanie się z konkretnymi problemami biotechnologii, ochrony przyrody, rozwinięcie wrażliwości estetycznej i świadomości ekologicznej. Przekonuje uczniów także o konieczności dokonywania świadomych wyborów, podejmowaniu samodzielnych decyzji, potrzebie racjonalnego gospodarowania zasobami przyrody oraz ograniczenia wpływu industrializacji i urbanizacji na środowisko. Wycieczki również zacieśniają kontakty między uczniami oraz nauczycielem i poszczególnymi uczniami. Taką formę pracy można zastosować przy realizacji tematu „Żywność genetycznie modyfikowana” w celu przekonania uczniów o dostępności produktów GM w najbliższym otoczeniu, a realizując temat „Ochrona gatunkowaˮ, można zorganizować wycieczkę do ogrodu botanicznego, zoologicznego czy arboretum ze szczególnym zwróceniem uwagi na gatunki zagrożone. Natomiast opracowując temat o gatunkach cennych gospodarczo, można zorganizować zajęcia w terenie, podczas których, np. w maju, uczniowie zbiorą ślimaki winniczki i po zmierzeniu muszli wybiorą osobniki cenne kulinarnie.

Indywidualizacja nauczania

W nowej ustawie o systemie oświaty szczególny nacisk położono na indywidualizację nauczania. Dostosowanie treści, metod i organizacji nauczania do możliwości psychofizycznych uczniów ma na celu umożliwienie pobierania nauki uczniom niepełnosprawnym oraz z indywidualnymi potrzebami rozwojowymi i edukacyjnymi. Wśród nich wymienia się następujące grupy uczniów o specjalnych potrzebach edukacyjnych:

• uczeń z dysleksją,
• uczeń z dysgrafią i dysortografią,
• uczeń z dyskalkulią,
• uczeń z afazją,
• uczeń z zaburzeniami orientacji w przestrzeni,
• uczeń z zespołem Aspergera,
• uczeń z zaburzeniami zachowania,
• uczeń nieprzeciętnie zdolny.

Ustawa definiuje także konieczność opieki nad uczniami zgodnie z ich indywidualnymi potrzebami. Prawo oświatowe reguluje również możliwość wprowadzania i realizowania indywidualnych programów nauczania i form pracy dydaktycznej dla tych uczniów, tak aby zapewnić im optymalny proces kształcenia na każdym etapie. Nauczanie biologii daje dużą swobodę w wyborze zarówno metod przekazywania wiedzy, jak i oceniania i kontroli pracy ucznia ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi. Na przykład uczniowi z dysleksją, dysgrafią czy dysortografią należy zapewnić możliwość wypowiedzi w miejsce prac pisemnych lub o ile to możliwe – udostępnić komputer do pisania. W tym miejscu należy zwrócić uwagę na konieczność wyposażenia pracowni w sprzęt komputerowy. Ma to nie tylko znacznie w przypadku osób z dysfunkcjami pisania (możliwość pisania na komputerze z włączoną funkcją korekty), ale także uczniów niedowidzących i niedosłyszących. W przypadku analizy animacji komputerowych czy filmów edukacyjnych uczniowi słabowidzącemu należy zapewnić odpowiedni dostęp do ekranu czy monitora lub odpowiednio powiększyć oglądane elementy, natomiast uczniowi słabosłyszącemu można umożliwić korzystanie z słuchawek.

Warto zaznaczyć, że aby indywidualizacja procesu kształcenia ucznia ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi odniosła zamierzony skutek, konieczna jest współpraca ludzi na wielu poziomach. Chodzi tu nie tylko o współpracę nauczyciela i ucznia, ale także o kooperację na poziomie dyrekcji, szkoły, klasy, a także rodziny ucznia.

Uczeń z dysleksją, dysgrafią, dysortografią i dyskalkulią

Uczniowi z dysleksją, dysgrafią, dysortografią i dyskalkulią można w każdym przypadku zaproponować zamianę pracy pisemnej na odpowiedź ustną. Ponadto sprawdziany czy testy mogą być wykonywane z użyciem komputera. Komputer z zamontowanym rzutnikiem multimedialnym może być także z powodzeniem wykorzystywany w celu przedstawiania szeregu prezentacji, animacji, filmów, schematów, zdjęć, procesów, tabel i innych materiałów. W czasie lekcji treści nauczania powinny być przekazywane przez nauczyciela w sposób zrozumiały, prostym językiem, z odpowiednim natężeniem głosu. Jeśli zachodzi konieczność powtórzenia treści lub polecenia, powinny być one powtarzane i dodatkowo wyjaśniane.

Niezmiernie ważne jest wydłużenie czasu przeznaczonego na wykonanie zadania lub podzielenie go na etapy. W specjalnych przypadkach istnieje także możliwość zmniejszenia liczby ćwiczeń lub zadań do wykonania. Należy zwracać uwagę na systematyczną i częstą kontrolę samodzielnej pracy uczniów. W żadnym razie nie można uprzywilejowywać ucznia z dysleksją, dysgrafią, dysortografią czy dyskalkulią poprzez rezygnację z części treści nauczania. Postępowanie tego typu może doprowadzić do rozleniwienia się ucznia, a często uczniowie z tymi rodzajami dysfunkcji to ludzie kreatywni, zdolni, wytrwali i pracowici. Dlatego warto powierzać uczniom samodzielne zadania wymagające kreatywności (np. w czasie realizacji różnego rodzaju projektów). Dużą wagę należy przykładać do pomocy im, w żadnym razie do zwalniania z któregokolwiek etapu kształcenia. Tę dodatkową pomoc oferujemy uczniom w czasie lekcji oraz w czasie zajęć pozalekcyjnych (np. na kółku biologicznym).

Uczeń z afazją

Praca z uczniem z afazją zależy od jej stopnia i rodzaju. W każdym przypadku nieodzowna jest współpraca ze specjalistą. Niezależnie od stopnia zaawansowania afazji można zrezygnować z odpowiedzi i wypowiedzi ustnych na rzecz pisemnych lub umożliwić korzystanie z komputera.

Uczeń z zaburzeniami orientacji w przestrzeni

Zaburzenia orientacji w przestrzeni często występują w powiązaniu z innymi zaburzeniami (np. z dysleksją czy dyskalkulią). Uczeń z zaburzeniami orientacji w przestrzeni myli kierunki, często może mieć trudności z rozpoznawaniem liter o podobnych kształtach (np. p, q, b, d). Takiemu uczniowi należy zapewnić możliwość zamiany wypowiedzi pisemnej na ustną lub skorzystanie z komputera.

Uczeń z zespołem Aspergera

Praca z uczniem z zespołem Aspergera podlega takim samym zasadom, jak praca z uczniem dyslektycznym, dysgraficznym, dysortograficznym. W przypadku zespołu Aspergera niezmiernie ważne jest indywidualne podejście do ucznia, które doprowadzi do zdobycia u niego zaufania i sympatii. Takie pozytywne relacje są podstawą sukcesu w pracy z uczniem z zespołem Aspergera. Szczególnie istotne jest także to, aby rozpoznać jego zainteresowania, nawet w bardzo wąskim obszarze, i umiejętnie je rozwijać, a przez to – nawiązywać silną więź i współpracę.

Uczeń z zaburzeniami zachowania (zespół ADHD)

Praca z uczniem z zaburzeniami zachowania polega na przekazywaniu krótkich, zdecydowanych poleceń. Często jest konieczne także upewnianie się, że uczeń usłyszał dane polecenie czy pytanie. Ponadto ważne jest dzielenie długich, skomplikowanych zadań na krótsze, prostsze etapy – należy sprawdzić każdy etap, zanim przejdzie się do następnego. Niezmiernie istotna jest kontrola zasad i częste ich powtarzanie.

Uczeń nieprzeciętnie zdolny

Oprócz zwiększania trudności i rozszerzania przekazywanych treści uczniowi nieprzeciętnie zdolnemu należy zapewnić szerokie spektrum możliwości rozwoju. W czasie lekcji takiemu uczniowi należy umożliwić działanie i pozwolić na wykazanie się kreatywnością i pomysłowością. W procesie realizacji projektu, zadania czy ćwiczenia można pozwolić na samodzielne działanie, przy jednoczesnym zachowaniu kontroli i naprowadzaniu. Ucznia nadzwyczaj zdolnego należy zachęcać do pracy w kółku biologicznym oraz innych aktywności, na przykład do uczestnictwa w olimpiadach i konkursach biologicznych, czytania czasopism naukowych („Wiedza i Życie”, „Świat Nauki”, „Świat Wiedzy”, „Kosmos”, „Wszechświat”) i portali naukowych, angażowania się w spotkania naukowe (Festiwal Nauki, Noc Naukowców, Noc Biologów itp.) i akcje społecznościowe (np. „Sprzątanie Świata”). Również niezmiernie istotne jest wspieranie ucznia w podejmowaniu samodzielnych inicjatyw. Każdy pomysł ucznia trzeba rozważyć i z nim przedyskutować – wskazać mocne i słabe strony, pomagać w jego ewentualnej realizacji.

5. Opis założonych osiągnięć ucznia

W celu zweryfikowania założeń programu nauczania warto dokonać analizy osiągnięć ucznia. Po realizacji tego programu i osiągnięciu celów dydaktycznych uczeń będzie:

• dostrzegał możliwości i zagrożenia, jakie niesie ze sobą biotechnologia i inżynieria genetyczna,
• zdawał sobie sprawę z obecności biotechnologii w życiu człowieka od tysiącleci,
• rozumiał cele uzyskiwania organizmów transgenicznych,
• zdawał sobie sprawę z zagrożeń wynikających z obecności GMO w środowisku,
• zdawał sobie sprawę z powszechnej obecności produktów GMO w otoczeniu,
• świadomie podejmował decyzję o kupnie lub rezygnacji z kupna żywności genetycznie modyfikowanej,
• doceniał możliwości, jakie stwarza inżynieria genetyczna w leczeniu chorób genetycznych,
• zdawał dobie sprawę ze znaczenia profilaktyki zdrowotnej,
• rozumiał potrzebę podejmowania działań profilaktycznych,
• doceniał znacznie badań nad terapią genową w leczeniu chorób genetycznych,
• podejmował działania mające na celu pomoc osobom dotkniętym chorobami genetycznymi,
• zdawał sobie sprawę z wachlarza możliwości, jakie stwarza współczesna inżynieria genetyczna oraz biotechnologia,
• dostrzegał rolę bioróżnorodności biologicznej w życiu człowieka,
• rozumiał potrzebę zachowania różnorodności biologicznej,
• dostrzegał przyczyny spadku bioróżnorodności biologicznej i metody zapobiegania im,
• doceniał rolę przyrody w życiu człowieka,
• wrażliwy na piękno przyrody,
• podejmował działania na rzecz ochrony różnorodności biologicznej i skłaniał innych do takich działań,
• umiał krytycznie ocenić rolę człowieka w przyrodzie,
• wykonywał proste doświadczenia i obserwacje,
• analizował i oceniał skutki doświadczeń i obserwacji,
• posiadał i wyszukiwał informacje niezbędne do interpretowania zjawisk i procesów biologicznych,
• łączył i wskazywał prawidłowości procesów biologicznych,
• prowadził zdrowy tryb życia,
• przestrzegał zasad profilaktyki zdrowotnej,
• obiektywnie oceniał zasłyszane informacje,
• korzystał z rozmaitych źródeł wiedzy,
• wykorzystywał zdobytą wiedzę w życiu codziennym.

Oczekiwane osiągnięcia powinny być dostosowane do możliwości uczniów ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi (SPE), co zostało przedstawione w „Sposobach osiągania celów kształcenia i wychowania”. Należy pamiętać,  zmieniając wymagania dla uczniów z dysfunkcjami, że podstawa programowa powinna być zrealizowana.

6. Propozycje kryteriów oceny i metody sprawdzania osiągnięć ucznia

Codziennym elementem pracy nauczyciela jest badanie kompetencji ucznia, czyli ocenianie jego umiejętności i zdolności. Jest to proces niezwykle istotny dla uczniów i ich rodziców. Jako integralna część procesu dydaktycznego powinien służyć motywowaniu do uczenia się, wdrażaniu uczniów do systematycznej pracy, samokontroli i samooceny, wspieraniu szkolnej kariery uczniów. Ważną rolą oceniania jest tworzenie współpracy między rodzicami a nauczycielami. Nauczyciel powinien dostosować wymagania do uczniów, u których stwierdzono trudności w opanowaniu wymagań edukacyjnych wynikających z programu nauczania. W przypadku pracy z uczniem zdolnym wymagania powinny być dostosowane. Kryteria ocen należy tak przygotować, aby były na tyle plastyczne, by można było uwzględnić zdolności poszczególnych uczniów, a nie całej klasy. Od ucznia wymaga się nie tylko opanowania określonej sumy wiadomości i umiejętności, ale przede wszystkim ich zrozumienia, samodzielnego myślenia i praktycznego działania. Nauczyciel na lekcjach biologii obok sprawdzania widomości powinien kontrolować umiejętność prawidłowego obserwowania, przeprowadzania doświadczeń, prowadzenia dokumentacji i wyciągania prawidłowych pod względem naukowym wniosków. Wiedzę teoretyczną można sprawdzić przez odpowiedź ustną ucznia, krótkie prace pisemne – kartkówki, dłuższe prace pisemne – klasówki, sprawdziany. Ocenianiu powinny podlegać prace domowe, ćwiczenia praktyczne, a także aktywność ucznia na lekcjach, co będzie mobilizowało i zachęcało do dalszej, systematycznej pracy. Należy zapoznać uczniów ze sposobem kontroli i oceny. Po takiej analizie będzie można indywidualizować treści nauczania i metody pomiaru osiągnięć do potrzeb i możliwości uczniów oraz warunków, w jakich program będzie realizowany.

Stosujemy oceny w sześciostopniowej skali ocen z odpowiednimi kryteriami wymagań.

Ocena dopuszczająca

Uczeń:

• nie przejawia zainteresowania przedmiotem,
• jest niesystematyczny i okazuje niechęć do nauki,
• niestarannie wykonuje ćwiczenia na lekcjach oraz prace domowe,
• uzyskał minimalny wymagany zasób wiedzy teoretycznej i praktycznej:– wyjaśnia rolę DNA w mechanizmach dziedziczenia,– podaje główne obszary działania biotechnologii,– podaje przykłady obaw związanych z biotechnologią i inżynierią genetyczną,– wymienia główne przyczyny spadku różnorodności biologicznej,– wymienia główne kierunki rozwoju współczesnego rolnictwa,– wymienia cele ochrony przyrody i podstawowe akty prawne regulujące ochronę przyrody.

Ocena dostateczna

Uczeń:

• nie przejawia dużego zainteresowania przedmiotem, chociaż stara się prawidłowo wykonywać polecenia i zadania nauczyciela,
• spełnia wymagania podstawowe niewykraczające poza podstawę programową z przedmiotu, łatwe dla ucznia nawet mało zdolnego, o niewielkim stopniu przystępności,
• spełnia wymagania podstawowe często powtarzające się w programie nauczania dające się wykorzystać w sytuacjach szkolnych i pozaszkolnych,
• wykonuje ćwiczenia na lekcjach i prace domowe, które odznaczają się małą samodzielnością i niestarannością,
• wykazuje małą aktywność na lekcji,
• uzyskał podstawowy wymagany zasób wiedzy teoretycznej i praktycznej:

– omawia rodzaje kwasów nukleinowych i wyjaśnia ich funkcje,

– wyjaśnia istotę mutacji,

– omawia możliwości, jakie daje inżynieria genetyczna i podaje przykłady,

– przedstawia skutki działalności człowieka na różnorodność biologiczną,

– charakteryzuje różnorodność biologiczną najbogatszych ekosystemów wodnych i lądowych świata,

– charakteryzuje główne kierunki rozwoju współczesnego rolnictwa,

– przedstawia formy ochrony przyrody w Polsce i podaje przykłady,

– przedstawia podstawowe akty prawne regulujące ochronę przyrody w Polsce i międzynarodowe konwencje, w których Polska uczestniczy.

Ocena dobra

Uczeń:

• spełnia wymagania rozszerzające, wykraczające poza podstawę programową, użyteczne w szkolnej i pozaszkolnej działalności,
• spełnia wymagania przydatne, ale nie niezbędne w opanowaniu treści z danego przedmiotu,
• potrafi określać związki przyczynowo-skutkowe,
• wykazuje dużą aktywność na lekcji,
• wykonane ćwiczenia na lekcjach i prace domowe odznaczają się samodzielnością i starannością,
• uzyskał wykraczający poza podstawowy wymagany zasób wiedzy teoretycznej i praktycznej:

– omawia budowę i rolę kwasów nukleinowych w mechanizmach dziedziczenia,

– omawia mechanizm mutacji z uwzględnieniem czynników mutagennych,

– analizuje korzyści i wady inżynierii genetycznej,

– porównuje metody inżynierii genetycznej i zna jej zastosowania,

– zdaje sobie sprawę z możliwości, jakie daje terapia genowa i klonowanie organizmów,

– analizuje wpływ działalności człowieka na różnorodność biologiczną,

– porównuje różnorodność biologiczną najbogatszych ekosystemów wodnych i lądowych świata,

– porównuje główne kierunki rozwoju współczesnego rolnictwa,

– porównuje formy ochrony przyrody w Polsce,

– analizuje prawne podstawy ochrony przyrody w Polsce.

Ocena bardzo dobra

Uczeń:

• spełnia wymagania dopełniające na tym etapie nauczania przedmiotu,
• korzysta z dodatkowych źródeł wiedzy,
• samodzielnie interpretuje problemy i procesy biologiczne,
• wykazuje bardzo dużą aktywność na lekcji,
• wykonane ćwiczenia na lekcjach odznaczają się samodzielnością i starannością,
• prace domowe są przygotowane z wykorzystaniem dodatkowych źródeł wykraczających poza materiał z podręcznika,
• uczestniczy w konkursach szkolnych z przedmiotu,
• uzyskał wymagany dopełniający zasób wiedzy teoretycznej i praktycznej:

– wyjaśnia rolę kwasów nukleinowych w mechanizmach dziedziczenia,

– przeprowadza izolację DNA,

– analizuje skutki mutacji,

– uzasadnia znaczenie biotechnologii i inżynierii genetycznej,

– analizuje metody inżynierii genetycznej,

– wyjaśnia, na czym polega terapia genowa i klonowanie, podaje przykłady zastosowań,

– analizuje konieczność wykonywania badań profilaktycznych,

– przedstawia zastosowania analiz DNA w medycynie, sądownictwie i nauce,

– przedstawia kontrowersje związane z biotechnologią i inżynierią genetyczną,

– przewiduje skutki działalności człowieka na różnorodność biologiczną,

– analizuje różnorodność biologiczną na poziomie genetycznym, gatunkowym i ekosystemów,

– analizuje strategię zrównoważonego rozwoju w skali kraju i świata,

– analizuje zasadność prawnych form ochrony przyrody w Polsce,

– analizuje ideę utworzenia Paneuropejskiej Strategii Ochrony Różnorodności Biologicznej.

Ocena celująca

Uczeń:

• spełnia wymagania dopełniające na tym etapie nauczania przedmiotu,
• posiada dodatkową wiedzę z bardzo różnych źródeł informacji,
• samodzielnie rozwiązuje przedstawiane na lekcjach problemy,
• wykazuje bardzo dużą aktywność na lekcji i niezwykłe zainteresowanie przedmiotem,
• chętnie wykonuje zadania dodatkowe o wysokim stopniu trudności,
• wykonane ćwiczenia na lekcjach odznaczają się samodzielnością, pomysłowością i starannością,
• prace domowe są przygotowane z wykorzystaniem dodatkowych źródeł wykraczających poza materiał z podręcznika,
• zdobywa co najmniej wyróżnienia w konkursach międzyszkolnych z przedmiotu,
• uzyskał wymagany zasób wiedzy teoretycznej i praktycznej:

– przedstawia na modelach budowę kwasów nukleinowych,

– przedstawia metody manipulacji DNA,

– omawia sukcesy naukowców w badaniach nad chorobami genetycznymi,

– analizuje przyszłość terapii genowej,

– podsumowuje korzyści i straty związane z GMO,

– przedstawia konsekwencje niedoinformowania społeczeństwa w sprawach związanych z biotechnologią i inżynierią genetyczną,

– analizuje wady i zalety stosowania niekonwencjonalnych źródeł energii,

– wyjaśnia, dlaczego Polska jest jednym z nielicznych państw europejskich o dużej różnorodności gatunkowej,

– analizuje różnorodność biologiczną w krajach Unii Europejskiej,

– prognozuje, jaki wpływ na różnorodność biologiczną ekosystemów wodnych i lądowych będą miały skutki działalności człowieka,

– ocenia znaczenie obszarów Natura 2000, parków transgenicznych dla zachowania różnorodności biologicznej,

– ocenia skuteczność postanowień kolejnych „Szczytów Ziemi” dla zachowania różnorodności biologicznej.

Ocena uczniów za SPE

Szczególną uwagę należy zwrócić na ocenianie uczniów ze szczególnymi potrzebami edukacyjnymi. Ustalenie konkretnych wymogów i kryteriów oceniania dokonuje zespół powołany w szkole, który uwzględnia zalecenia poradni psychologiczno-pedagogicznej. W związku z tym każdy uczeń z dysfunkcją powinien być traktowany indywidualnie. Niniejszy program przedstawia w ogólny sposób kryteria oceniania uczniów z SPE:

• przy ocenianiu osób ze wszystkimi dysfunkcjami należy oceniać sukcesy, a nie porażki, co działa motywująco do dalszej pracy,
• ocenianie powinno pełnić funkcję motywacyjną, wspierającą oraz informacyjną,
• oceniany powinien być wkład i wysiłek włożony w wykonane zadanie na lekcji czy podczas prac domowych, a nie uzyskany efekt,
• powinna być szczególnie zauważana i oceniana aktywność uczniów z SPE na lekcji czy podczas wykonywania zadań dodatkowych,
• nieprawidłowe odpowiedzi nie powinny być krytykowane i oceniane negatywnie,
• należy dostrzegać i pozytywnie oceniać wszystkie prawidłowe odpowiedzi ucznia,
• uczniowie z dysortografią nie powinni mieć obniżonych ocen za błędy ortograficzne,
• w przypadku uczniów z dysleksją, dysortografią, dysgrafią powinno się stosować odpowiedzi ustne dotyczące krótszych partii materiału z wydłużeniem czasu na przypomnienie, wydobycie z pamięci nazw, pojęć, terminów,
• sprawdziany pisemne dla uczniów z dysleksją powinny zawierać testy wyboru, zadania niedokończone, teksty z luką, a podczas ich oceny nie należy uwzględniać poprawności ortograficznej,
• w przypadku uczniów z dyskalkulią oceniany powinien być przede wszystkim tok rozumowania,
• w przypadku uczniów z afazją należy zrezygnować z odpowiedzi ustnych na rzecz prac pisemnych, a z zespołem Aspergera – pisemnych testów wyboru,
• w przypadku ucznia ze sprawnością intelektualną niższą od przeciętnej polecenia powinny być podawane w prostszej formie, należy unikać pytań problemowych i przekrojowych,
• w przypadku ucznia nieprzeciętnie zdolnego należy oceniać go zawsze zgodnie z podstawą programową, a ponadto uwzględnić wiadomości rozszerzone.

Metody sprawdzania osiągnięć ucznia

Aby proces dydaktyczny przebiegał właściwe, konieczna jest ewaluacja osiągnięć ucznia. Kontrola i ocenianie są ważne dla nauczyciela, ucznia, rodziców oraz szkoły. Dla ucznia kontrola efektów jego pracy jest informacją o zdobytych wiadomościach i umiejętnościach, natomiast dla nauczyciela stanowi informację o efektywności jego pracy. Ocena ucznia powinna wspierać go w jego działaniach oraz stanowić motywację do dalszej pracy. Każda ocena powinna uwzględniać również możliwości konkretnego ucznia – jego predyspozycje psychomotoryczne, emocjonalne oraz intelektualne.

Do metod oceny osiągnięć ucznia należą:

• systematyczne odpytywanie uczniów nie tylko w części wstępnej lekcji, ale na każdym jej etapie,
• obserwacja aktywności uczniów w czasie lekcji (podczas dyskusji, przeprowadzania i omawiania doświadczeń, zajęć terenowych itp.),
• sprawdzanie i ocena ćwiczeń i zadań wykonywanych na lekcji i w domu,
• systematyczne ocenianie zeszytów przedmiotowych,
• kontrola prac (referatów, esejów, prezentacji),
• ocena udziału w pracach grupowych (przygotowywanie konferencji, plakatów, ulotek),
• kartkówki, sprawdziany w formie testu (po zakończeniu działu lub na koniec semestru lub roku szkolnego),
• ocena zmian w zachowaniu ucznia (prezentowanych postaw, poglądów i działań).

Wymienione metody oceny osiągnięć uczniów można zaliczyć do kontroli bieżącej (wypowiedzi ustne, kartkówki i krótkie testy, ocena zeszytu przedmiotowego, prac domowych) oraz kontroli końcowej. Kontrola końcowa obejmuje większą partię materiału na koniec semestru czy roku szkolnego. Ma ona formę pisemnego sprawdzianu często w formie testu.

Testy jako narzędzie do oceny osiągnięć uczniów mogą składać się z pytań otwartych (zadania rozszerzonej odpowiedzi, np. rozprawka lub esej, zadania krótkiej odpowiedzi, zadania z luką) i zamkniętych (zadania typu prawda – fałsz, zadania na dobieranie, zadania wyboru wielokrotnego).

Ważną metodą pomiaru osiągnięć uczniów jest pomiar dydaktyczny. Ma on na celu sprawdzenie efektywności nauczania. Powinien być zastosowany na początku nauczania biologii w szkole ponadgimnazjalnej w celu stwierdzenia poziomu niezbędnych osiągnięć uczniów po drugim etapie kształcenia. Wskazane jest wykorzystanie tej metody pomiaru na koniec nauki biologii na poziomie podstawowym szkoły ponadgimnazjalnej, aby ocenić efektywność nauczania przedmiotu. Dokonujemy go z wykorzystaniem wszystkich przedstawionych typów zadań otwartych i zamkniętych. Tak skonstruowany pomiar dydaktyczny z zadań o zróżnicowanym stopniu trudności powinien być dopasowany do różnych możliwości uczniów – zdolnych i tych ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi. Pozwoli to na obiektywne sprawdzenie procesu dydaktycznego, a także ułatwi na początku kształcenia ponadgimnazjalnego odróżnienie uczniów o wyższych i niższych osiągnięciach w zakresie programowym.

Przykłady zadań różnych typów

1. Rozprawka, w której sprawdzamy zgodność odpowiedzi ucznia z tematem pracy, zakres opanowania przez ucznia wiadomości i umiejętności, sposób posługiwania się językiem biologicznym.

Przykłady tego typu zadań:

Jakie zagrożenia niesie ze sobą wykorzystywanie mikroorganizmów genetycznie zmodyfikowanych?

Jakie warunki powinno spełniać gospodarstwo ekologiczne, aby mogło produkować zdrową żywność?

Przedstaw swoją opinię na temat konsekwencji wycinania puszczy tropikalnej i zmniejszania się Wielkiej Rafy Koralowej.

2. Zadania krótkiej odpowiedzi, które wymagają od ucznia krótkiej odpowiedzi, zastosowania pojęcia, symbolu lub narysowania schematu z odpowiednim opisem.

Przykłady tego typu zadań:

Wymień po dwa argumenty zwolenników i przeciwników organizmów genetycznie zmodyfikowanych (GMO).

Argumenty zwolenników: ………………………………..

Argumenty przeciwników: ………………………………..

Reitrodukcja to ponowne osiedlanie w przyrodzie gatunku, który w przeszłości tam występował, ale wymarł. Reitrodukcja może odbywać się poprzez ponowne sprowadzenie osobników z innych populacji, które żyją w odległych krajach i są różne genetycznie.

Podaj po jednym argumencie za taką reintrodukcją i przeciw niej.

Argument za: …………………………………………………………………

Argument przeciw: ……………………………………………………………

Podaj dwa argumenty przeciw usuwaniu martwych drzew z lasu.

Argument związany z ochroną różnorodności biologicznej: ………………………

Argument związany z obiegiem materii: ………………………………………….

Korzystając ze słownika biologicznego, wyjaśnij następujące pojęcia:

gatunek synantropijny – …………………………………………………………………

endemit – …………………………………………………………………

rezerwat przyrody – …………………………………………………………………

Czerwona Księga Roślin – …………………………………………………………………

3. Zadania z luką, które wymagają od ucznia wstawienia we właściwym miejscu odpowiedniego zdania, schematu, liczby, terminu, symbolu czy pojęcia.

Przykłady tego typu zadań:

Uzupełnij poniższe zdania.

Zasoby naturalne dzielimy na ……………………….. i …………………………….

Zróżnicowanie pul genowych poszczególnych gatunków nazywamy różnorodnością………………

3. Zdania zamknięte typu prawda – fałsz, w których uczeń wybiera prawidłową odpowiedź.

Przykłady tego typu zadań:

Oceń prawdziwość podanych poniżej stwierdzeń dotyczących roślin transgenicznych. Wybierz P lub F.

– Główną metodą uzyskiwania roślin transgenicznych jest agroinfekcja. (P/F)

– Pierwszą rośliną transgeniczną była kukurydza odporna na omacnicę prosowiankę. (P/F)

– Rośliny transgeniczne można wykorzystać jako bioreaktor do uzyskiwania leków. (P/F)

– Jednym z powodów uzyskiwania roślin GM jest poprawa ich jakości. (P/F)

Czy poniższe zdania są prawdziwe?

– Pomnik przyrody jest największą obszarowo formą ochrony przyrody. (TAK/NIE)

– Zasoby naturalne przyrody dzielimy na wyczerpywane i niewyczerpywalne. (TAK/NIE)

– Postęp cywilizacji przyczynił się do zwiększenia różnorodności biologicznej. (TAK/NIE)

– Istniejące współcześnie rasy psów są efektem doboru sztucznego. (TAK/NIE)

4. Zadania na dobieranie, w których uczeń przyporządkuje dane (pojęcia, definicje) z jednej kolumny do danych z drugiej.

Przykłady tego typu zadań:

Do podanych niżej form ochrony przyrody przyporządkuj ich wyjaśnienia.

1. Endemit

2. Pomnik przyrody

3. Rezerwat przyrody

4. Park krajobrazowy

a) chroniony rozległy obszar o szczególnych walorach krajobrazowych

b) obszar objęty ochroną prawną, na którym ochronie podlega całość przyrody lub poszczególne jej składniki

c) prawnie chroniony, wyróżniający się i cenny obiekt przyrody żywej lub nieożywionej

d) gatunek, którego występowanie jest ograniczone do pojedynczego, niewielkiego obszaru otoczonego naturalnymi barierami

1. …………… . 2. …………… 3. …………… 4. ……………

5. Zadania wyboru wielokrotnego, które wymagają od ucznia zaznaczenia jednej lub kilku poprawnych odpowiedzi.

Przykłady tego typu zadań:

Urządzeniem służącym do przeprowadzania PCR jest:

a) sekwenator

b) termocykler

c) mikromanipulator

d) armatka genowa

Podkreśl dwa zdania błędnie opisujące różnorodność biologiczną:

Wycinanie puszczy tropikalnej wzbogaca różnorodność biologiczną.

Rozwój cywilizacji zmniejsza różnorodność biologiczną.

Obniżeniu różnorodności biologicznej sprzyja rolnictwo ekologiczne.

Różnorodność biologiczną rozpatrujemy na poziomie genetycznym, gatunkowym i siedliskowym.

program nauczania LO zakres podstawowy