Hazırlayanlar : HAMZA SOMUT & MEHMET HAFİT KIZILKAYA Özet Bu modül ile (1)hücreyi tanımak, (2) günlük yaşamdan örneklerle hücrenin organelerini bağdaştırarak onların görevleri hakkındaki öğrenmeleri desteklemek amaçlanmaktadır. Bu amaçla hazırlanmış etkinlikler yaparak öğrencilerin sosyo-bilimsel bir konuda bir karara varmalarını sağlamak hedeflenmektedir. Etkinlik, bir hücre de organellerin görevlerini çözmeyi ve bunu bir bilim insanı profiliyle hem ders içinde hem de ders dışı faaliyetlerinde kullanılması hedeflenmiştir Ekli Dosyalar 1. Öğrenci etkinlikleri Öğrencilerin yapmaları gereken görevleri ve ayrıntılı senaryoyu tanımlar. 2. Öğretim kılavuzu Bir öğretim yaklaşımı önerir. 3. Değerlendirme Önerilen süreç değerlendirme stratejilerini verir. 4. Öğretmen Notları Öğrencilerin yapacakları hesaplamaların sonuçları hakkında bilgi verir. Genel amaçlar/ Kazanımlar: Öğrencilerden; • Hangi organelin daha çok işlevi olduğunu açıklaması ve yorumlaması • Hücrenin vücudumuza nasıl bir faydası olduğunu maddeler halinde açıklaması • Bir grubun üyesi olarak araştırma projesinin tasarlanması ve uygulamasında işbirliği yapmas • Hücre ile ilgili öğrenilen bilgilerin günlük hayatla ilişkilendirilmesi Öğretim Programı İçeriği: Canlı ve yaşam için hücre ve organeller Etkinlik Türü: Bitki ve hayvan hücresi şeması çizme, oyun hamuru yardımıyla organellerin görevlerini gösterme ve şekilllerini çizme, hücrenin görevlerini şematik olarak sıralama Ayrılan zaman: 45 dk’lık 4 ders (örnek için)- Toplamda 45 dk’lık 12 ders Bu eşsiz öğretme-öğrenme materyali, öğretmenlere öğrencilerin bilimsel okuryazarlığını teşvik etmeye yönelik bir kılavuz olmayı amaçlamaktadır. Bu kılavuz 4 alanda öğrenme imkânı tanır: Zihinsel gelişim, bilimsel süreç ve bilimin doğası, kişisel gelişim ve sosyal kalkınma. Bu materyalin özgünlüğü fen derslerine yönelik popüler ve ilgili olacak şekilde bir yaklaşım ile tasarlanmış olmasındadır. Bunun için yaklaşım, özellikle öğrencilerin öğrenme ihtiyaçlarını karşılamak içindir ve bilime toplumsal olaylardan yola çıkarak yaklaşır. Bu benzersiz özellik elinizdeki materyalin aşağıdaki yönleriyle sergilenmektedir: 1. bir toplum ve konu temelli ilgili başlık (öğrenci rehberinde yer alan bir senaryo ile desteklenir); 2. eğitim ile ilgili ve bilimsel bir takım kazanımları kapsayan, bilimsel problem çözmeye öğrenci merkezli vurgu yapan bir dizi öğrenme; 3. sorumlu vatandaşlık için sosyo-bilimsel konularda karar alırken toplumsal ihtiyaçlar ile edinilen bilimsel bilgiyi ilişkilendiren örnekler. Senaryo Gülçin evde elma keserken yanlışlıkla elini keser ve eli kanamaya başlar. Annesini yanına giden Gülçin elinin hiç iyileşmeyeceğini hep kanayacağını ve bir daha asla elma yemeyeceğini söyler. Bunu duyan annesi Gülçin’e hücrenin hikayesini anlatmaya başlar. Bu senaryoya göre sizce Gülçin’in annesi neden hikayeye hücreden başlamıştır? Hücre vücudumuzun en küçük yapı birimi olduğuna göre bu kadar küçük bir birim Gülçin in yarasını iyileştirmeyi nasıl başarır? Hikayeyi öğrenen Gülçin hemen hücreyi araştırmaya başlar ve bulduğu bilgileri hayretle okuldaki arkadaşlarına anlatır. Canlıların daha yakından nasıl göründüğünü sizler hiç merak etmiş miydiniz? Örneğin, bir portakalı soyduğunuzda portakalın dilimleri nasıl görünmektedir? Dilimlerin üzerindeki zarı sıyırdığınızda neler görürsünüz? Senin Görevin Tüm sınıf: 1. Bitki ve hayvan hücrelerinin karşılaştırılıp benzerlikler ve farklılıklar üzerine sınıfta tartışınız. 2. Bir tablo oluşturup bu tablo üzerine farklılıkların nelerden kaynaklandığını yazınız. Gruplar: 1. 2. 3. 4. Her grup 3 adet benzerlik bulması gerekmektedir Bulunan benzerlikleri tartışınız. Grubun her üyesi bulduğu benzerlikleri diğer gruplara anlatarak aynı veya farklı sonuçları tartışmalı. Organellerin görevleri sırasıyla okunmalı. Tüm sınıf: 1. 2. Her grubun sonuçlarının sunumu, tartışma ve karar verme Final sonuçlarına ulaşma: Hücrenin küçük olması yaptığı görevleri engeller mi? Bitki ve hayvan hücresinin farklı organel ve şekillere sahip olması farklı görevleri olmasına mı neden olur Öğretmen Kılavuzu Bu etkinlik; Hücrenin yaşamımızdaki önemini kavrayabilme Organellerin görevlerini günlük hayattan örneklerle ilişkilendirme Hücre çeşitlerine göre canlıları sınıflandırabilme Canlılar hakkında bilgi sahibi vatandaşlar yetiştirme hakkındadır. Öğrenci Kazanımları: Ders 1: Bu dersin sonunda öğrencilerden; Hücre kavramını öğrenebilme Hücre çeşitlerine göre şema oluşturabilme Ders 3: Bu dersin sonunda öğrencilerden; Organel isimlerini ve görevlerini öğrenebilme Ders 2: Bu dersin sonunda öğrencilerden; Gruplara ayrılarak benzerlik ve farklılıkları tartışabilme Ders 4: Bu dersin sonunda öğrencilerden; Çevrelerinde gördükleri canlıları hücre çeşitlerine göre sınıflandırabilme Yapılan şemalara göre bir bitki ve birde hayvan hücresi tasarlayabilme Önerilen Öğretme Stratejisi: 1. Ders, senaryoyla ve öğrencilerin beyin fırtınası yapmasıyla başlar. 2. Öğrenciler, projelerinin gelişimini planlamak üzere gruplara ayrılırlar. 3. Öğrenciler şema tasarlamak üzere tartışırken, aşağıdaki sırayla verilen konuların tümüne ait sorular sormaları için yönlendirilirler. Hücre çeşitlerine göre kaça ayrılır? Hücre bulundukları yere göre kaça ayrılır? Hücrenin vücudumuzdaki yeri nedir? Hücre içinde neler bulunur? Hücre içinde bulunan organeller nelerdir? Hücre çeşitlerine göre organellerin benzerlik ve farklılıkları nelerdir? Hücre çeşitlerinin benzerlik ve farklılıkları nelerdir? 4. Her grup verdikleri cevaplara göre bir şema hazırlamalı. 5. Öğretmen tamamlanan şemaları paylaştırmak üzere düzenler, sonra grup içinde tartışılmasını sağlar, bulguların analiz edilmesinde rehberlik eder. 6. Her grup araştırma sonuçlarını ve hesaplamalarını sınıfa sunar. 7. Öğretmen her gruptan gelen sonuçların tartışılmasına rehberlik eder, sınıf olarak öğrenciler karara varır, önerir ve sonunda: Hücrenin çeşitlere ayrılmasının nedenini belirleme Yapılan şemalar üzerinde organelleri doğru bir şekilde yerleştirebilme Bulunan sonuçlara göre sınıf içinde ve dışında bilgilendirmeler yapm Hedeflenen kazanımları gerçekleştirme KAZANIMLAR Hücre kavramını bilme Hücrenin görevlerini kavrayabilme Hücre içindeki organelleri tanıma Organelleri görevlerine göre sıralama Organellerin şekillerini kavrayabilme Bir araştırma projesi uygulamada grubun bir üyesi olarak işbirlikli çalışma NASIL GERÇEKLEŞİR? Grupla tartışma ve sınıfın kalanına sunmak amacıyla kararları kaydetme Grup içi paylaşım yoluyla Öğrenciler kendi diyagramlarını çizer, sözlü tartışmalarda rol alır ve kararlarını gerekçeleriyle kaydederler. Öğrenciler hücre çeşitlerini öğrendikten sonra buna uygun şemalar çizer ve organelleri görevlerine ayırır Öğrenciler grup olarak şema oluştururlar ve Bunu sınıf içinde uygularlar. Öğrenciler karar almada ve projeyi uygulamada grup içinde işbirlikli çalışır. Öğretmen Notları Bu etkinlikte; Her öğrenciden en 5’er tane bitki ve hayvan hücresiyle ilgili örnek vermesi istenir. Öğrenciler seçtikleri bir organeli günlük hayatta karşılaştıkları bir nesne, eşya veya herhangi bir canlıya benzeterek buna uygun hikayeler yazması istenir . Mikroskop kullanımı ve mikroskobun temel özelliklerini bilme. Öğrenci Çalışma Yaprağı- 1 1. Aşağıda bitki hücresinin şekli verilmiştir. Buna göre, I, II, III ve IV nolu yerleri isimlendiriniz. 2. Aşağıdaki tabloda bazı yapılar ve bazı canlılar verilmiştir. Bu canlıların taşıdıkları yapıları (+), taşımadıkları yapıları (–) ile doldurunuz. Yapılar Mitokondri Kloroplast Koful Çekirdek Hücre çeşidi İnsan Bitki Hayvan 3. I. Mide dokusu II. Mide hücresi III. İnsan vücudu IV. Sindirim sistemi V. Mide Yukarıda belirtilen yapıları, küçük birimden büyük birime doğru sıralayınız. → → → → 4. a. Çekirdek b. Hücre zarı c. Sitoplazma Yukarıda hücrenin temel kısımları verilmiştir. Bu kısımları bulunduğu yer bakımından dıştan içe doğru sıralayınız. I. 5. II. III. Aşağıda bazı hücreler belirtilmiştir. Bu hücreleri bitki ve hayvan hücresi olarak gruplandırınız. 1 Kas hücresi 5 Kemik hücresi 9 Sinir hücresi 2 Ağaç kökünün hücresi 6 Soğan zarı 10 Kan hücresi 3 Beyin hücresi 7 Ağacın gövde hücresi 11 Mide hücresi 4 Deri hücresi 8 Ağız içi epitel hücresi 12 Yaprak hücresi Bitki hücreleri Havyan hücreleri 6. Aşağıda bazı organellerin şekilleri verilmiştir. Bu organelleri isimlendiriniz. I. II. III. 7. Aşağıdaki tabloda hücrenin temel kısımları ile bazı hücre çeşitleri verilmiştir. Bu hücrelerin bulundurduğu kısımları (+), bulundurmadığı kısımları (–) ile doldurunuz. Hücrenin kısımları Hücre zarı Sitoplazma Çekirdek Hücre çeşidi Bitki hücresi Hayvan hücresi İnsan hücresi Bakteri hücresi 8. Bir hücrede mitokondri sayısının fazla olması bize neyi ifade eder? 9. Canlıların ortak özellikleri nelerdir? 10. Yukarıda verilen iki canlının hücrelerinde ortak olarak bulunan ortak ve farklı organellerin isimlerini ilgili kısımlara yazınız. Ortak organeller Farklı organeller 11. Aşağıda sitoplazmada bulunan bazı yapılar ve görevleri karışık olarak verilmiştir. Yapıların görevlerini eşleştiriniz. 1. Mitokondri ●a. Besin ve oksijen üretir. 2. Koful ●b. Hücrenin yaşamsal faaliyetlerini yönetir. 3. Kloroplast ●c. Hücreye şekil verir. 4. Hücre duvarı ●d. Hücrenin enerji santralidir. 5. Hücre zarı ●e. Bitkiyi dış etkenlere karşı korur. Çekirdek ●f. Besin ve atık madde depola HÜCRE Hücre, canlının canlılık özelliği gösteren en küçük yapı birimidir.Tüm canlılar hücrelerden meydana gelir. Doğada bulunan canlılar tek hücreli veya çok hücreli olabilir. Çok hücreli olan soğan zarı ile ağız içinden alınan numuneler (örnekler) bitki ve hayvan hücrelerine birer örnektir.Işık mikroskobunda incelendiğinde hücrelerin genellikle üç ana kısımdan oluştuğu görülür: hücre zarı, sitoplazma, çekirdek.Ancak çekirdeği olmayan hücreleri de unutmamak gerekir. Hücre Zarı Hücreyi dış ortamdan ayırarak hücreye şekil ve dayanıklılık verir. Hücre zarı canlı, esnek ve seçici geçirgendir. Böylece her maddenin hücre içine girmesine veya çıkmasına izin vermez. Sitoplazma Çekirdek ve hücre zarı arasını dolduran yapıdır. Hücrenin yaşamsal olaylarının gerçekleştiği yerdir. Saydam ve yarı akışkandır. Büyük bir kısmı sudan oluşur. Sitoplazmada solunum, boşaltım, fotosentez, sindirim gibi yaşamsal olaylar gerçekleşir. Endoplazmik Retikulum Çekirdek zarı ile stoplazma ya da hücre zarı arasında uzanan iletimle görevli kanal ve borucuklar sistemidir. Golgi Aygıtı Hücrenin bazalında bulunan iç içe geçmiş tabak görünümünde zar sistemidir. Yağ sentezi ve lizozomların paketlenmesinde görevlidir. Lizozom Tek katlı zarla çevrili, içerisinde sindirim enzimleri bulunduran organeldir. Mitokondri Hücrenin enerji santralidir. Oksijenli solunumun gerçekleştiği yerdir. Kloroplast Sadece bitki hücrelerinde bulunan bu organel, fotosentezin yani besin üretiminin gerçekleştiği yerdir Sentrozom Bu organel sadece hayvan hücrelerinde bulunur ve bölünme esnasında kromozomların kutuplara taşınması görevini üstlenmiştir. HücreÇekirdeği Hücrenin en önemli organeli ve yöneticisi konumundadır. Dış tarafı çift kat zarla çevrili, içerisi ise karyoplazma denilen sıvı madde ile doludur. Ayrıca kromozomlar ve çekirdekçik de burada bulunur. DEĞERLENDİRME Sıfırdan Zirveye Başarı Öyküleri • Aşağıda verilen röportajı okuyalım, boş bırakılan kısımlarını tamamlayalım. • Aşağıda resmi verilen hücrenin hangi canlıya ait olduğunu tahmin edelim. Evet, sayın okuyucularımız, “Sıfırdan Zirveye Başarı Öyküleri” adlı yazı dizimize kaldığımız yerden devam ediyoruz. Bu haftaki konuğumuz hepimizin yakından tanıdığı bir isim, hücrenin yöneticisi sayın “çekirdek”. Soru: Sayın çekirdek, hepimiz toplum olarak bu başarı öyküsünün sırrını merak ediyoruz. Ne zaman ve nerede başladı bu öykü? Çekirdek: Aslında hem çok kolay hem çok zahmetli bir iştir bizimki. Öncelikle uygun elemanları bulmak zorundasınız. Uygun elemanları bulduğunuz zaman işler gayet kolay olur. Soru: Elemanlarınız kimler, kaç elemanınız var? Çekirdek: Elemanlarımız çok özel kişiler. Onlara genel olarak organel denir. Tabi her birinin özel bir adı var. Hepsi okumuş çocuklar. Kendi alanlarında uzman, gayet kaliteli elemanlar. İş yoğunluğuna göre eleman sayım bazen değişiyor. Örneğin, geçenlerde enerji ihtiyacım artmıştı. Bu nedenle de mitokondri sayımı artırdım. Soru: Peki, bu özel elemanlarınızı bize biraz tanıtır mısınız? Çekirdek: Tabi, tanıtırım. Biraz önce de bahsettiğim mitokondri organelimden başlayayım öyleyse. İş yerimin yani hücremin enerji ihtiyacını mitokondriler sağlar. Ribozom adlı organellerim ise protein üretir. Çok çalışkandır. Bildiğiniz gibi protein bir hücrenin olmazsa olmazıdır. Bu yüzden ribozomlara çok önemli görevler düşer. O küçücük cüsseleri ile o kadar büyük işler başarırlar ki hayret edersiniz. Zaten hücrenin en küçük organelleri de onlar. Endoplazmik retikulum ..............................................., golgi cisimciği .............................. ................., lizozom ..............................................., koful ............................................... Soru: Biraz önce “uygun elemanları bulmak” tan söz etmiştiniz. Sizin için uygun olmayan elemanlar da var mıdır? Çekirdek: Elbette var. Örneğin, kloroplast denen bir organelden bahsedebiliriz. Görevi hücre için …....…… üretmek. Üstelik bu işi havadan karbon dioksit, topraktan …...... alarak yapıyor. Sürekli “Benim kendi kurallarım var, her hücrede çalışamam.” der. ….....…… hücrelerinde çalışırmış sadece. Soru: Ne kadar ilginç! Çekirdek: Ama benim de böyle bir organelim var. Adı sentriol. Onu da asla ............. hücrelerinde çalıştıramazsınız. Soru : Onun görevi nedir? Çekirdek: O, ….................………… görevli. Soru: Biz aslında diğer hücre ile de röportaj yapmak istiyorduk. Bu mümkün olmadı. Buraya bile gelirken kapıda görevliler tarafından o kadar çok incelendik ki… Çekirdek: O hücre zarı. Öyle herkesi içeri alamaz. Seçmek ve ona göre içeri geçirmek zorundadır. Diğer hücreyle röportaj yapacaksanız önce …...............… nı aşmanız gerekir. Orayı aştıktan sonra hücre zarı tarafından sorgulanırsınız. Geçişinize izin verirse merkeze gider, çekirdekle görüşmenizi yaparsınız. Soru: Anladım. Son olarak siz de kendi görevlerinizi anlatır mısınız okuyucularımıza? Çekirdek: Ben hücrenin yöneticisiyim. ................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. Soru: Verdiğiniz bilgiler için çok teşekkür ederiz. Başarılarınızın devamını dileriz. Çekirdek: Ben teşekkür ederim. Toplumumuzun bu bilgileri bilmesi gerekiyordu. Bu yazımızda ................................ ile röportaj yaptık. Bir sonraki yazımızda görüşmek üzere. Hoşça kalın.