Podijelite učenike u skupine. Svaka će skupina u alatu Power Point napraviti prezentaciju o tvarima proteinske građe i hormonu rasta te je na projektoru prezentirati u razredu. Na razmišljanje o tvarima proteinske građe učenike potaknite olujom ideja, pitanjima: Kad čuješ riječ protein, na što prvo pomisliš? Na što te ona asocira? Odakle potječe riječ protein? Neka učenici svoje asocijacije zapišu u bilježnice i na mrežnim stranicama pretraže podrijetlo riječi protein, a koristeći se izvorom 1,izvorom 2, izvorom 3, izvorom 4 ili izvorom 5 pretraže fotografije koje ih asociraju na tražene odgovore. Zatim neka na mrežnim stranicama pretraže podatke o ulozi hormona rasta u našemu organizmu, o njegovoj upotrebi kod sportaša kao doping i o njegovoj kemijskoj strukturi. Na temelju izloženih prezentacija povedite s učenicima raspravu o ulozi proteina u našemu tijelu te o kemijskoj strukturi proteina.

Postupci potpore

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći dodatne upute kako uključiti učenike u rad u skupinama, uporabu brzih poveznica i IKT alata.

Većinu učenika s teškoćama (učenici s ADHD-om, učenici oštećena sluha, učenici oštećena vida, učenici s motoričkim poremećajima, učenici s intelektualnim teškoćama) možete uključiti u rad u paru ili skupinama (po četiri člana) uz dodatna objašnjenja i potporu suučenika ili prema potrebi i vašu potporu. Za poučavanje i napredovanje učenika s poremećajem iz spektra autizma (poremećaj je prisutan u području komunikacije, imaginacije i interakcije) dobar pristup treba se temeljiti na izdvajanju ključnih pojmova (3 – 4) i činjenicama koje se prezentiraju na zoran način. U komunikaciji s učenicima zadatak usmjeren na istraživanje o proteinima i odabir ključnih fotografija treba temeljiti na manjem broju zadataka i varirati ih po načelu lakši-teži-lakši. Na taj će se način i učenici s poremećajem iz spektra autizma lakše uključiti u razgovor o proteinima. Postupno ih uključujte radom u paru, trojkama, a tek kasnije maloj skupini.

Na taj način spomenuti učenici mogu istražiti o hormonu rasta. Ključne pojmove internetske pretrage zapišite na papirić ili papirnu traku.

Uputite učenike da kod kuće, prije sata, uz pomoć štapića i kuglica pripreme različite modele aminokiselina (glicin, alanin, cistein, metionin, serin itd.).

Za ogled u izradi modela molekula mogu se poslužiti mrežnom stranicom na izvoru 6.

Učenike je poželjno podijeliti u skupine i svakoj skupini dodijelite po tri modela aminokiselina, npr. skupina 1 neka dobije glicin, alanin i cistein, skupina 2 glicin, alanin i metionin, skupina 3 glicin, alanin i serin itd.

Prije ogleda modela koje će učenici donijeti na sat istaknite činjenicu da je u prirodi poznato stotinjak aminokiselina, ali živa bića izgrađuje samo njih 20. Upitajte učenike kako je moguće da se sa samo 20 različitih aminokiselina mogu načiniti proteini potrebni papučici, mišu, slavuju i na koncu čovjeku. To će ih zaintrigirati i motivirati za daljnji rad. Zatim neka učenici, promatrajući modele, dođu do zaključka od kojih je atoma sastavljen model i neka na temelju toga nacrtaju strukturne formule aminokiselina u svoju bilježnicu. Nakon odrađenoga zadatka prokomentirajte rad svake skupine i raspravite od kojih je atoma i funkcionalnih skupina sastavljena pojedina aminokiselina.

Zatim neka svaki model učenici fotografiraju i tu fotografiju međusobno podijele e-poštom te za svaki slikovni prikaz modela molekule aminokiseline napišu strukturnu i sažetu strukturnu formulu. Unaprijed pripremite i tablicu u kojoj se nalaze nazivi i strukturne formule aminokiselina te je podijelite s učenicima e-poštom. Neka učenici uz pomoć tablice, fotografija, modela i strukturnih formula pronađu nazive zadanih aminokiselina. Analizirajte s učenicima građu i raznolikost aminokiselina uz pomoć tabličnog prikaza i njihovih fotografija. Navedite učenike na zaključak da sve aminokiseline sadržavaju amino-skupinu i karboksilnu skupinu te kako izgleda opća strukturna formula aminokiseline.

Postupci potpore

Aktivnosti izrade modela aminokiselina od odgovarajućih materijala prikladni su i motivirajući zadatci za sve učenike s teškoćama. Ipak, u radu s učenicima s motoričkim oštećenjem gornjih ekstremiteta potrebno je osigurati potporu tijekom pridržavanja i spajanja pojedinih dijelova u cjelinu.

Fotografiranje i prijenos uradaka e-poštom učenici s teškoćama mogu lakše izvesti radom u paru; povremeno provjerite uspješnost pojedinog učeničkog para.

Tablični prikaz za analizu aminokiselina potrebno je pojednostavniti – izdvojite samo glavna obilježja, strukturu, model, molekulsku formulu, mjesto ili uporabu u prirodi.

Da bi učenici saznali kako nastaje peptidna veza, uputite ih na uporabu gotovih digitalnih materijala na Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“ – Digitalni obrazovni sadržaji, Kemija učenici, Polimeri, Proteini, kartica broj 3, Peptidna veza. Kako biste učenike uputili na niz sadržaja s Tesle, neka se prvo prijave u sustav, a vi im napišite samo skraćenu poveznicu te ih dalje uputite na točan sadržaj koji trebaju pronaći.

Kako biste objasnili trodimenzijsku građu proteina i nastajanje dipeptida, oligopeptida i polipeptida, učenicima možete pripremiti set sitnih raznobojnih perlica i lako savitljivu žicu, na koju će učenici nizati perlice i tako složiti modele proteina. Može se pretpostaviti da će svaki učenik različito složiti svoj model pa će tako u razredu biti onoliko različitih proteina koliko je i učenika. Pojasnite učenicima građu proteina na primjeru izrađenih modela i ponovno se možete vratiti i povezati sve s činjenicom da je u prirodi poznato stotinjak aminokiselina, ali živa bića izgrađuje samo njih 20.

Prikaz strukturne molekula hemoglobina, mioglobina, inzulina, keratina, kolagena itd. podijelite s učenicima e-poštom. Učenici će uočiti da se molekule različitih proteina međusobno razlikuju. Lanci nekih proteina motaju se u uzvojnice, u nekim se proteinima takve uzvojnice omataju jedne oko drugih, tako da podsjećaju na konope, neki su proteini složeni od nekoliko usporednih polipeptidnih lanaca, tako da podsjećaju na vrpce, a lanci nekih proteina omataju se u klupka. Ne možemo ni zamisliti kakvih sve proteina ima i kako je moguće da samo 20 različitih aminokiselina može graditi tako velik broj različitih proteina. Možete pitati učenike koliko slova čini abecedu. S toliko malim brojem slova možemo napisati mnoštvo knjiga. To možemo povezati i s proteinima i reći da 20 različitih aminokiselina čine abecedu proteina. Naglasite učenicima da je broj kombinacija aminokiselina u proteinima iznimno velik te da svojstva proteina ovise o broju, vrstama i rasporedu aminokiselina u proteinu.

Pri objašnjavanju građe navedenih proteina možete staviti naglasak na molekulu hemoglobina i Fe2+iona, koji je aktivno mjesto vezanja kisika. Povežite građu hemoglobina s biologijom, upitajte učenike što bi se dogodilo s čovjekom koji pati od nedostatka toga proteina. Navedite ih na zaključak da je jedan od uzroka anemije nedostatak Fe2+ iona u tijelu čovjeka. Naglasite i to da anemija nije bolest nego simptom koji upućuje na postojanje neke druge bolesti ili poremećaja u organizmu te to povežite s nutricionizmom i nedostatkom željeza u prehrani.

Postupci potpore

Sadržaj dostupan na Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“ slikovit je i sadržajan, no složen za većinu učenika s teškoćama pa traži sažimanje i semantičko pojednostavnjivanje teksta i pripremu sažetaka s kratkim pitanjima za ponavljanje.

Aktivnosti Moćne abecede proteina složene su pa postoji opasnost da ih zbog mnoštva novih pojmova učenici s teškoćama, ali i ostali učenici, „pobrkaju“, zato je važno izraditi pregledni podsjetnik i istaknuti ga na vidljivom mjestu u razredu i klupi pojedinih učenika te osigurati podsjećanje u različitim aktivnostima: rješavanjem križaljki, kviza ili provjerom znanja.

Neka svojstva proteina učenici će upoznati izvodeći jednostavne pokuse u skupinama.

 Pokus 1: Dokazivanje prisutnosti proteina ksantoproteinskom reakcijom

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: epruveta, plamenik, kapalica s gumicom, otopina bjelanjka jajeta, koncentrirana dušična kiselina, razrijeđena otopina amonijaka.

Opasnosti: Upotrijebite zaštitne naočale i zaštitne rukavice! Koncentrirana dušična kiselina na koži stvara rane koje teško zacjeljuju.

Opis pokusa i pitanja za tumačenje rezultata pokusa možete preuzeti iz online udžbenika e-Kemija autora M. Sikirice, M. Vrbnjak Grđan i K. Holenda.

Na temelju provedenog pokusa navedite učenike na zaključak što se može dogoditi ako dušična kiselina dospije na kožu ili nokte.

 Pokus 2: Dokazivanje prisutnosti proteina biuret-reakcijom

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: epruveta, kapalica s gumicom, otopina bjelanjka jajeta, otopina natrijeva hidroksida (w = 20 %), razrijeđena otopina bakrova(II) sulfata.

Opis pokusa i pitanja za tumačenje rezultata pokusa možete preuzeti iz online udžbenika e-Kemija autora M. Sikirice, M. Vrbnjak Grđan i K. Holenda.

 Pokus 3: Denaturacija bjelanjka jajeta

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: 6 epruveta, stalak za epruvete, bjelanjak, destilirana voda, klorovodična kiselina, otopina bakrova(II) sulfata, otopina olovova(II) acetata, otopina željezova(II) klorida, otopina srebrova nitrata, otopina amonijeva sulfata.

Opis pokusa i pitanja za tumačenje rezultata pokusa možete preuzeti iz online kemijskog udžbenika Kemija istraživanjem 8 autora M. Sikirice i K. Holenda (str. 20., pod nazivom Denaturiranje proteina).

Učenici neka fotografiraju korake svakoga pokusa. Neka u prezentaciju u PowerPointu postave svoje fotografije, opažanja i zaključke svakoga pokusa pa neka predstavnik svake skupine izloži rad pred razredom.

Nakon izlaganja neka učenici vođenim razgovorom objasne pojmove koagulacija ili denaturacija proteina (neka iskoriste rezultate i zaključke pokusa 3.). Možete im i pokazati fotografiju kuhanog i svježeg jajeta te ih upitati je li ta kemijska promjena povratna. Činjenicu da je ta promjena nepovratna i zaključke trećega pokusa povežite s promjenama u čovjekovu organizmu pri povišenoj tjelesnoj temperaturi. Pitajte ih je li ispravnije povišenu temperaturu snižavati vodom ili alkoholom. Neka objasne svoje odgovore. Sve zajedno povežite s trodimenzijskom građom proteina.

Postupci potpore

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći upute kako uključiti učenike u aktivnosti gledanja videozapisa s pokusima, rješavanje zadataka i uporabe IKT alata.

Učenicima je, posebno učenicima s intelektualnim teškoćama, poželjno pripremiti jednostavne vizualne predloške koji će im pomoći u nalaženju odgovora na pitanja o osnovnim svojstvima proteina. Opisane su aktivnosti izvrsne i bogate, no složene za učenje. Izdvojene su izvrsne poveznice, no poželjno je izdvojiti pojedine primjere, prvenstveno bliske iskustvu i svakodnevnom životu učenika. Tekst planiran za čitanje treba biti jednostavan ili prerađen u sažetak s doziranim brojem zahtjeva po čitanju (jedan do dva), pri svemu se preporučuje krenuti od onoga što je učenicima poznato.

Tijekom izvođenja pokusa obratite pažnju na mjesto sjedenja pojedinih učenika (npr. na spektru autizma) zbog intenzivnih mirisa, koji mogu djelovati ometajuće.

Slijepim i slabovidnim učenicima potrebno je dati usmene upute, objašnjenja i opise onoga što se promatra te im omogućiti da uz govorno objašnjenje protumače sadržaj učenja.

Neka učenici na mrežnim stranicama potraže podatke o pojmu esencijalno, zatim ih uputite na uporabu gotovih digitalnih materijala na Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“– Digitalni obrazovni sadržaji, Kemija učenici, Biološki važni organski spojevi, Proteini i nukleinske kiseline, kartica broj 6, film Proteini u našoj prehrani i Digitalni obrazovni sadržaji, Kemija učenici, Polimeri, Proteini, kartica broj 4, film Proteini u prehrani. Komentirajte s učenicima o esencijalnim aminokiselinama, koji su izvori esencijalnih aminokiselina i zašto ih moramo unositi u organizam. Kako biste učenike uputili na niz sadržaja s Tesle, neka se prvo prijave u sustav, a vi im napišite samo skraćenu poveznicu (https://tesla.carnet.hr/) te ih dalje uputite na točan sadržaj koji trebaju pronaći.

Vegetarijanska prehrana povezana je s nižom razinom kolesterola, nižim krvnim tlakom i smanjenim rizikom od razvoja srčanih bolesti, ali i s nekim zdravstvenim rizicima. Koji su to rizici, kakve veze ima vitamin B12 s time? Učenike podijelite u dvije skupine. Jedna skupina neka na mrežnim stranicama istraži dobrobiti vegetarijanske prehrane i svoje zaključke neka napiše u alatu Word Online, a druga rizike takve prehrane (primjer na izvoru 6). Potaknite učenike da se osvrnu i na ekološku stranu takve prehrane, tj. je li ekološki prihvatljivija vegetarijanska prehrana ili nije (primjer izvor 7). Zatim pokrenite debatu na temu Vegetarijanstvo – da ili ne i u alatu Word Online zapisujte argumente učenika te ih na kraju podijelite.

Kako biste se pripremili za debatu, možete pogledati snimku emisije Školskog portala HRT-a (izvor 8). Pripremite pitanja i kratke natuknice za vođenje debate u alatu Word Online. U debati budite moderator.

Podijelite učenike u parove i neka u alatu Excel Online naprave tablicu na temelju prethodne aktivnosti o vegetarijnskoj prehrani i izdvoje namirnice koje sadržavaju vrlo malo ili nimalo proteina (primjerice čokolada) te one koje su bogate proteinima (primjerice sir, mahunarke, crveno meso) pa usporede količinu proteina na 100 g proizvoda, a time i nutritivnu vrijednost uspoređivanih namirnica. S obzirom na specifične potrebe prehrane pojedinca, izrađuju se posebni jelovnici. Uputite učenike na demo verziju softvera za izradu uravnoteženog jelovnika naziva Program prehrane gdje mogu individualno ili u paru izraditi jelovnik primjeren njihovoj dobi i razini tjelesne aktivnosti.

Postupci potpore

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći upute kako uključiti učenike u aktivnost rješavanja zadataka i uporabu IKT alata.

U svim aktivnostima koje se provode po prvi put zajedno s učenicima s teškoćama prođite sve korake aktivnosti i pripremite hodogram (izvor 7 i 8); za učenike s intelektualnim teškoćama izdvojite jedan izvor, izradite slikovni predložak i budite potpora pri izvođenju.

Tekst planiran za čitanje učenicima s poremećajem čitanja, ADHD-om, intelektualnim teškoćama i oštećenjem sluha treba biti jednostavan ili prerađen u sažetak s doziranim brojem zahtjeva po čitanju (jedan do dva), pri svemu se preporučuje krenuti od onoga što je učenicima poznato.

Učenici s oštećenjem vida mogu samostalno čitati tekst (povećan font i podebljan tisak), a slijepim učenicima možete ponuditi tekst na brajici.

Za učenike koji žele znati više

Svila je protein koji istiskuju gusjenice dudova svilca (Bombyx mori), ali i brojni pauci. Svila je na dodir glatka i savitljiva upravo zbog svoje unutrašnje građe, a kakva je njezina unutrašnja građa, tj. kemijski sastav, učenici mogu istražiti na mrežnim stranicama po ključnim pojmovima: prirodni polimeri, svila, dudov svilac, paukova mreža i dr.

Upoznavanje proizvodnje svile koja ima stoljetnu tradiciju u Konavlima učenici mogu povezati s očuvanjem tradicije i starih zanata, izvor 9. Osim u Konavlima, dudov svilac uzgajao se i na području Imotskoga i Vojne krajine, u istočnoj Slavoniji i sjeverozapadnoj Hrvatskoj tijekom 18. i 19. stoljeća, izvor 10.

Isto tako, učenici mogu raspraviti o načelima aktivista za prava životinja koji ukazuju na negativne strane proizvodnje svile uz pomoć dudova svilca, izvor 11.

Paukova mreža također je izgrađena od proteina. Vlakno paukove mreže, gledano u istim masenim omjerima, čvršće je od čelika i elastičnije od gume. U Španjolskoj je otkrivena najstarija paukova mreža u kojoj se vide zapleteni insekti, a procjenjuje se da je nastala prije 110 milijuna godina. Neka na mrežnim stranicama učenici istraže o kemijskom sastavu paukove mreže i zašto je baš tako čvrsta.

Učenici mogu istražiti i o kemijskom sastavu kose i vune, o tome što se događa tijekom trajnog kovrčanja kose (trajna ondulacija, „trajna“) i zašto je merino vuna tako posebna i cijenjena.

Napomena: Učenici mogu izraditi papirnati 3D model inzulina, hormona gušterače važnog za regulaciju šećera u krvi. U izradi im može pomoći mrežna stranica na engleskom jeziku Izradi papirnati model inzulina koja se nalazi u popisu dodatne literature.

Koje međumolekulske veze djeluju između aminokiselina koje grade protein učenici mogu istražiti na mrežnoj stranici Interaktivni laboratorij. Zadavanjem različitih postavki (naboj, hidrofobnost, medij u kojem se nalazi…) prikazuje se interakcija između pojedinih dijelova polipeptida, što objašnjava građu određenog proteina.

Napomena:Predložena je mrežna stranica na engleskom jeziku, no ključni su pojmovi slični pojmovima koji se upotrebljavaju u hrvatskome jeziku pa nije potreban prijevod (osim za charge – naboj, oil – ulje, water – voda, random – nasumično).