Сазанаков Геннадий Петрович, учитель информатики; Султрекова Антонина Михайловна, учитель биологии МБОУ Калиниская СОШ, село Аскиз, Республика Хакасия. 
Интегрированный урок биологии и информатики, 10 класс.

Интегрированный урок биологии и информатики

1. Класс: 10

2. Тема учебного занятия, место урока в УТП: моделирование процесса репликация ДНК в среде программирования.

Биология: Нуклеиновые кислоты (4 урок в разделе Химическая организация клетки)

Информатика: Алгоритмы обработки символьных данных (4 урок в разделе Алгоритмы и программирование)

3. Тип учебного занятия (урока): интегрированный урок

4. Вид урока Практикум - совершенствование

5. Технологии и методы, применяемые на уроке

Технологии: здоровьесберегающая, ИКТ-технологии, проектная деятельность

Методы: словесные, наглядные, практические

6. Формы работы обучающихся: фронтальная работа, работа в парах

7. Цель и задачи урока

Цель: обеспечение обучающимся возможности применения знаний по теме «Нуклеиновые кислоты» в программировании.

Задачи:

1.Обобщить знания учащихся по теме «Нуклеиновые кислоты», обосновав место и применение биологических знаний в программировании.

2. Развивать познавательный интерес, интеллектуальные и творческие способности в процессе изучения биологии и информатики, путём применения метода решения молекулярных задач, имеющих место и роль в практической деятельности людей.

3. Воспитывать убеждённость в возможности познания живой природы, необходимости уважения мнения оппонента при обсуждении биологических и алгоритмических вопросов.

8. Планируемые результаты:

Личностные:

- готовность к совместной творческой деятельности при создании учебных проектов, решении учебных и познавательных задач, выполнении биологических экспериментов;

- интерес к сферам профессиональной деятельности, связанным с информатикой, программированием и информационными технологиями, основанными на достижениях науки информатики и научно-технического прогресса;

Метапредметные:

- координировать и выполнять работу в условиях реального, виртуального и комбинированного взаимодействия;

- использовать научный язык в качестве средства при работе с биологической информацией;

- способствовать формированию и проявлению широкой эрудиции в разных областях знаний, постоянно повышать свой образовательный и культурный уровень

Предметные:

- умение использовать биологическую терминологию и символику;

- понимание базовых алгоритмов обработки числовой и текстовой информации, алгоритмов поиска и сортировки, умение определять сложность изучаемых в курсе базовых алгоритмов и приводить примеры нескольких алгоритмов разной сложности для решения одной задачи.

9. Используемое оборудование и ресурсы

Учебники, компьютеры, проектор, таблица и схема: «Нуклеиновые кислоты»

10. План-конспект урока

1. Орг.момент

2. Мотивация и целеполагание

Генетический код… Двойная спираль ДНК… От этих названий уже значительно веет мистикой, чудом. Но откуда появилось это чудо? Неужели природа, которая всегда и везде использует одни и те же правила порождения «частиц», изменила себе и… Сотворила чудо?!

Нет никаких чудес! Все живое (сущее) живет по единому периодическому закону, одинаковому для всей вселенной. Следовательно, этот закон должен обязательно проявиться и в генетическом коде, в котором на практике реализуется принцип двойной спирали. Всем известна важность познания генетического кода. Именно с успехами познания кода связаны большие изменения, вносимые в нашу жизнь генной инженерией и смежными с ней науками.

3. Актуализация изученного материала (Фронтальная беседа):

Учитель: Какую роль в клетке выполняет РНК?

Ученик: РНК является переписчиком генетического кода с ДНК, которое расположено в ядре на И-РНК, на которой осуществляются реакции трансляции.

Учитель: Каковы функции белка в организме человека?

Ученик: 1.Гормональная 2.Транспортная 3. Двигательная 4.Структурная 5.Рецепторная 6.Регуляторная

Учитель: Что такое нуклеиновые кислоты?

Ученик: Нуклеиновые кислоты-это природные высокомолекулярные соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах.

Учитель: Какие виды нуклеиновых кислот вы знаете?

Ученик: ДНК и РНК

Учитель: Каково строение ДНК?

Ученик: ДНК – это двуспиральная антипараллельная цепочка, построенная по принципу комплиментарности.

Учитель: Что такое комплиментарность?

Ученик: принцип дополнения. Одно азотистое основание обладает симметрией, позволяющей ей включиться в двойную спираль (А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г)

4. Проектировочный этап

Задание. Используя знания о нуклеиновых кислотах и навыки обработки чисел и строк на языке программирования Python решение следующего типы задач:

Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя транскрибируемая).

5’-ЦГААГГТГАЦААТГТ-3’

3’-ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА-5’.

а) Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК

б) Сколько аминокислот кодирует 900 нуклеотидов? В ответ запишите только соответствующее число.

в) В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 20% от общего числа. Сколько нуклеотидов в % с тимином в этой молекуле. В ответ запишите только соответствующее число.

г) Сколько нуклеотидов во фрагменте матричной цепи ДНК кодируют 55 аминокислот во фрагменте полипептида? В ответе запишите только соответствующее число.

5. Деятельностный этап. Выполнение работы Python 

6. Контрольно-оценочный этап (защита программ)

7. Рефлексия