Stavební kameny nukleových kyselin

Gymnázium Mladá Boleslav, Palackého 191/1
Projekt „stavební kameny nukleových kyselin“ si klade za cíl hravou formou seznámit pomocí badatelsky orientované výuky žáky s primární strukturou nukleových kyselin a s pojmy nukleosid, nukleotid.
Medium
Short-term
15+ yrs
Verified by Prusa Team
Suitable printers: Prusa MINI / MINI+Prusa MK3/S/S+
0
4
1
140
updated December 16, 2021

Summary

PDF
Projekt „stavební kameny nukleových kyselin“ si klade za cíl hravou formou seznámit pomocí badatelsky orientované výuky žáky s primární strukturou nukleových kyselin a s pojmy nukleosid, nukleotid.

The focus of the target group

Projekt je vhodný pro žáky 3. ročníků střední školy (všeobecné zaměření) do výuky chemie (přírodní látky - biochemie) nebo pro žáky chemicky či přírodovědně zaměřených seminářů. Část sady lze použít i v 9. ročníku ZŠ, pokud jsou probírány nukleové kyseliny. Na ZŠ lze použít pouze již vytisknuté dílky představující základní strukturní jednotky nukleových kyselin. Žáci se je pokusí intuitivně seskládat dohromady a odhalit tak bez předchozích podrobnějších znalostí primární strukturu DNA.

Necessary knowledge and skills

Při výuce chemie lze sadu dílků využít při badatelské výuce zaměřené na nukleové kyseliny. Žáci nemusí mít předem žádné odborné znalosti z biochemie. Sestavení dílků by mělo být intuitivní. Na základě tvaru a popisku jednotlivých dílků mohou žáci určovat, o jaký typ chemické struktury se může jednat.  

Žáci musí umět pokročile modelovat v některém z modelovacích programů. V tomto projektu byl konkrétně použit program Blender. Pokud budou žáci tisknout pouze předpřipravené modely, aby s nimi mohli rovnou pracovat během výuky, potřebují umět základní práci s program PrusaSlicer a základní ovládání 3D tiskárny. 

Project objectives

Hlavním cílem projektu je objasnit žákům primární strukturu nukleových kyselin pomocí stavebních kamenů (puzzlů) představujících základní stavební jednotky nukleových kyselin.

Součástí projektu je 3D tisk jednotlivých modelů strukturních dílků nukleových kyselin a dvou výukových podložek, skladovací podložky a krabičky na všechny komponenty. Sada obsahuje dusíkaté báze podílející se na tvorbě DNA, je možné domodelovat ještě dílek představující dusíkatou bázi uracil a sestavit následně i strukturu RNA.

Hmatatelným výstupem projektu je výuková pomůcka do hodin chemie - sada stavebních kamenů primární struktury nukleových kyselin.

Během realizace projektu žáci získávají kompetence k učení, pracovní kompetence, kompetence k řešení problémů a kompetence komunikativní. Cíle výuky jsou:

  • Žáci popíší vlastními slovy primární strukturu nukleových kyselin.
  • Žáci rozeznají dusíkaté báze odvozené od pirimidinu a dusíkaté báze odvozené od purinu.
  • Žáci popíší druhy vazeb přítomných v primární struktuře nukleových kyselin.

Required equipment

3D tiskárna, běžné vybavení IT učebny, tiskový materiál PLA, brusný papír

programy PrusaSlicer, Blendr, DesignSpark

filament různých barev nebo lze jednotlivé dílky obarvit pomocí permanentních fixů

  • Metodika VH
  • Prezentace Nukleové kyseliny
  • návod Postup výroby modelu NK
  • ZIP soubor s 5 STL soubory 

          1. desticka_ulozna 2,0.stl

          2. dna_desticka_nukleosid.stl

          3. dna_desticka_nukleotid.stl

          4. dna_krabicka_brr.stl

          5. dna_dilky_celkem.stl

  • ZIP soubor s 5 GCODE soubory

          1. desticka_ulozna_0.15mm_PLA_MK3S_2h58m.gcode

          2. dna_krabica_brr_0.15mm_PLA_MK3S_10h15m.gcode

          3. dna_desticka_nukleosid_0.15mm_PLA_MK3S_1h33m.gcode

 4. dna_desticka_nukleotid_0.15mm_PLA_MK3S_1h36m.gcode                                                                             5. dna_dilky_celkem_0.15mm_PLA_MK3S_1h58m.gcode

  • Fotodokumentace s ukázkou dílů stavebnice a jejich sestavení.

Project time schedule

Při výuce chemie lze sadu dílků využít při badatelské výuce zaměřené na nukleové kyseliny. Žáci nemusí mít předem žádné odborné znalosti z biochemie. Sestavení dílků by mělo být intuitivní. Na základě tvaru a popisku jednotlivých dílků mohou žáci určovat, o jaký typ chemické struktury se může jednat.  

Žáci musí umět pokročile modelovat v některém z modelovacích programů. V tomto projektu byl konkrétně použit program Blender. Pokud budou žáci tisknout pouze předpřipravené modely, aby s nimi mohli rovnou pracovat během výuky, potřebují umět základní práci s program PrusaSlicer a základní ovládání 3D tiskárny. 

Workflow

3D tiskárna, běžné vybavení IT učebny, tiskový materiál PLA, brusný papír

programy PrusaSlicer, Blendr, DesignSpark

filament různých barev nebo lze jednotlivé dílky obarvit pomocí permanentních fixů

 

Potřebné soubory a dokumenty (seznam příloh)

  • Metodika VH
  • Prezentace Nukleové kyseliny
  • návod Postup výroby modelu NK
  • ZIP soubor s 5 STL soubory 

          1. desticka_ulozna 2,0.stl

          2. dna_desticka_nukleosid.stl

          3. dna_desticka_nukleotid.stl

          4. dna_krabicka_brr.stl

          5. dna_dilky_celkem.stl

  • ZIP soubor s 5 GCODE soubory

          1. desticka_ulozna_0.15mm_PLA_MK3S_2h58m.gcode

          2. dna_krabica_brr_0.15mm_PLA_MK3S_10h15m.gcode

          3. dna_desticka_nukleosid_0.15mm_PLA_MK3S_1h33m.gcode

 4. dna_desticka_nukleotid_0.15mm_PLA_MK3S_1h36m.gcode                                                                             5. dna_dilky_celkem_0.15mm_PLA_MK3S_1h58m.gcode

  • Fotodokumentace s ukázkou dílů stavebnice a jejich sestavení.

Authors

učitel: Mgr. Petra Váňová žáci: Jan Štěpán, Tomáš Poslt, Vít Hlaváč (5.A) inspirace: DNA Building Blocks by TheDarkHood (Alec Probst) dostupné z: https://www.thingiverse.com/thing:1275114

Tags



Model origin

The author hasn't provided the model origin yet.

License