LESONTWERP ALGEMENE VAKKEN / VOEDING-VERZORGING Naam: Naomi Knapen Campus Heverlee Hertogstraat 178 3001 Heverlee Tel. 016 375600 www.khleuven.be Vakkencombinatie: AA-BIO Stagebegeleider DLO: Johan Van der Vloet School: viio Handel en humaniora Les gegeven door: Naomi Knapen Onderwijsvorm: ASO Vak: Biologie Richting: Wetenschappen Onderwerp: Micro-organismen in relatie tot de menselijke gezondheid Klas: 4WE Lokaal: Aantal leerlingen: Vakmentor: Jurgen Gielen Datum/Data: 22/04/2014 Lesuur/-uren: 4e BEGINSITUATIE & DIDACTISCHE VERANTWOORDING Verantwoord, vanuit de beginsituatie, waarom je de les op deze manier aanpakt. Je kan onder andere verwijzen naar: algemene didactische principes, vakdidactiek, ontwikkelingspsychologie, situationele beginsituatie, verwachtingen van mentoren, eigen doelstellingen,… Er wordt in deze les nogal veel gebruik gemaakt van OLG. De reden hiervoor is de moeilijkheidsgraad van de aan te brengen leerstof. De leerstofinhoud leent zich niet zo tot zelfstandig werk of dergelijke. Dit kan wel later aan bod komen. Op het einde van deze week komt een duo-opdracht aan bod omdat dit met behulp van een tekst kan. Om de les wel wat interessant te starten, begin ik met een filmpje rond het Ebola-virus. Op die manier komen leerlingen ook meteen in aanraking met actualiteit en met de dagelijkse leefwereld. EINDTERMEN & LEERPLANDOELEN Situering in de eindtermen: (Vakoverschrijdend en/of vakgebonden) Vakgebonden eindtermen Biologie B8 voorbeelden geven van interacties tussen organismen en hun omgeving en van interacties tussen organismen van dezelfde soort en van organismen van verschillende soorten B13 illustreren dat bacteriën en virussen de menselijke gezondheid beïnvloeden. Wetenschap en samenleving W5 de natuurwetenschappen als onderdeel van de culturele ontwikkeling duiden en de wisselwerking met de maatschappij op ecologisch, ethisch en technisch vlak illustreren. Situering in het leerplan: Leerplan biologie van het vvkso voor de 2 e graad ASO, D/2012/7841/004 5.2.2.3 Interacties tussen organismen van een verschillende soort B54 Aantonen dat bacteriën en virussen de menselijke gezondheid beïnvloeden V54Aantonen dat schimmels, gisten en andere parasitaire organismen de menselijke gezondheid beïnvloeden en aantonen hoe de mens zichzelf en anderen kan beschermen tegen de schadelijke gevolgen ervan. Wenken Volgende aspecten kunnen hierbij aan bod komen: • de rol van bacteriën, virussen, schimmels, gisten en andere parasitaire organismen bij het ontstaan van ziekten (soa’s) en de manier waarop de mens zich kan beschermen tegen de schadelijke gevolgen van al deze micro-organismen; • de rol van nuttige bacteriën; • het gebruik van antibiotica en het verband met het ontstaan van resistentie bij bacteriën; • het gebruik van probiotica; • het gebruik van antimycotica; • de groei van schimmels; • het belang van hygiëne. Een kritische aanpak van dat onderwerp is absoluut noodzakelijk. Dagelijks bedelft de reclamewereld ons met zogenaamde wetenschappelijke informatie over probiotica. De verschillen tussen virussen en bacteriën die in B74 behandeld moeten worden, kunnen hier al aan bod komen (bouw, levend of levenloos, grootte, antibiotica gevoeligheid, wijze van voortplanting en vermenigvuldiging …). Suggesties voor uitbreiding • Invloed van penseelschimmel op bacteriën. • De invloed van antibiotica op de groei van bacteriën. ALGEMEEN LESDOEL Aantonen hoe micro-organismen de gezondheid van de mens kan beïnvloeden SCHOOLAGENDA (Van de leerlingen. Verwijs naar het werkblad en/of de pagina’s in het werk- en/of handboek.) Parasitaire micro-organismen + bacteriële infecties BRONNEN (Noteer alle gebruikte bronnen, volgens BIN.) DE SMET, E., Fysiologie s4, KHLeuven, Leuven, 2013 SMITS, G., Bio voor jou 4, Van In, Wommelgem, 2010 D’HAENINCK, L., CAUWENBERGHS, P., VAN WERDE, K., Biogenie 4.2 - Leerboek, De Boeck, Berchem, 304p. D’HAENINCK, L., CAUWENBERGHS, P., VAN WERDE, K., DEKEERSMAKER, L., Biogenie 4.2 - Werkboek, De Boeck, Berchem, 161p. LEERMIDDELEN & MEDIA Werkboek Handboek PWP filmpje Didactisch lesontwerp KRACHTIGE LEEROMGEVING Leerdoelen Lesfasen & timing Onderwijs- en leeractiviteiten Media Leerinhoud Week 1: Les 1 Omschrijven wat micro-organismen zijn. Instapfase 5 min. Motiveren MOTIVATIE: Ebola-virus (Filmpje) - Waarover gaat het filmpje? - Wat weten jullie erover? Lesfase 1: 10 min OLG: Wat zijn micro-organismen? Analyse + vastzetten De begrippen parasitisme, commensalisme en mutualisme omschrijven. - Handboek, werkboek, PWP Welke micro-organismen kennen jullie? Waarom zijn dat micro-organismen? Waarvoor staat ‘micro’? Welke afbeelding hoort hier eigenlijk niet thuis? Waar leven micro-organismen? Is dit goed of slecht? Waarom zijn niet alle micro-organismen goed of slecht? Op welke manieren kan er een symbiose plaatsvinden? Wat betekent parasitisme? Klassikaal maken van opdracht 1 en 2 Wat zijn micro-organismen? Micro-organismen zijn organismen die te klein zijn om met het blote oog te zien. Je kan ze slechts waarnemen met een lichtmicroscoop of een elektronenmicroscoop. Tot deze levensvormen horen alle eencelligen, zoals bacteriën, protozoa, eencellige algen en schimmels (bv. gisten). Alle meercellige organismen worden door micro-organismen gebruikt als habitat. Op en in ons lichaam komen er tal van soorten micro-organismen voor, die met ons in symbiose leven. Parasitisme: micro-organisme + en mens – Commensalisme: micro-organisme + en mens 0 Mutualisme: beiden + De begrippen besmetting, infectie en ontsteking omschrijven Het verband tussen besmetting, infectie en Lesfase 2: 25 min. Analyse + vastzetten OLG: Parasitaire micro-organismen als oorzaak Handboek, van infecties werkboek, PWP - Heeft een parasitair micro-organisme voordeel of nadeel voor de gastheer? - Wat betekent dit? - Hoe noemt men de gebeurtenis dat een bepaald micro-organisme het lichaam binnendringt? - Welk verschil is er tussen een besmetting en een infectie? - Wanneer je een infectie op bv. een wonde hebt, Parasitaire micro-organismen als oorzaak van infecties Wanneer een ziekteverwekker in contact komt met je lichaam of er binnendringt, noemen we dat besmetting. We zeggen van een ziekte dat ze besmettelijk is wanneer de ziekte door micro-organismen kan worden overgebracht. We spreken van infectie om aan te duiden dat er vermenigvuldiging van ziekteverwekkers plaatsgrijpt in een weefsel, en daarbij het weefsel schade toebrengt. Een infectie heeft vaak een ontsteking tot gevolg als reactie van het lichaam op de weefselbeschadiging. ontsteking uitleggen. Het verschil tussen een epidemie en pandemie omschrijven. - welke reactie geeft je lichaam dan meestal? Waarom heb je vaak niet meteen door dat je ziek bent? Vind de infectie voor of na de symptomen plaats? Welk gevaar is er wanneer je niet weet dat je besmet bent met een bepaalde infectieziekte? Verschillende besmettingswegen omschrijven. Besmettingswegen - Hoe kan een epidemie of pandemie ontstaan? - Op welke manieren kan je besmet geraken? Voorbeelden geven van de verschillende besmettingswegen Voeding en drinkwater: - Hoe kan je door voeding een infectie oplopen? - Wat is het verschil tussen voedselinfectie en voedselvergiftiging? - Welke voorbeelden ken je van beide? Incubatietijd Meestal word je na een besmetting niet onmiddellijk ziek. Er verstrijkt doorgaans een tijd tussen de besmetting en de eerste merkbare ziekteverschijnselen of symptomen. Deze periode, kan uiteenlopen van een aantal dagen tot vele jaren. De incubatietijd is meestal het gevolg van het feit dat er nog niet genoeg ziekteverwekkers aanwezig zijn om je grondig ziek te maken of omdat het even duurt voor de indringer geactiveerd wordt. Epidemie <> pandemie Besmettingswegen Door inname van voedsel of drinkwater: Voedselinfectie: ziekteverwekker is in het voedsel terecht gekomen. Een bacterie kan gedood worden door het voedsel te koken. - Voedselvergiftiging: in het voedsel bevind zich een ziekmaken stof (gifstoffen of toxines). Toxines kunnen worden geneutraliseerd door 3 à 4 minuten te koken, maar wordt niet vernietigd. Ingeademde lucht: - Hoe kan de lucht een belangrijke rol spelen in besmettingswegen? Via ingeademde lucht - Aerosol (kleine waterdruppeltjes in lucht waarin micro-organismen voorkomen) Scheurtjes in slijmvliezen: - Waarom is het belangrijk om voorbehoedsmiddelen te gebruiken? Via scheurtjes in slijmvliezen tijdens seksueel contact Door contact met bloed, sperma of vaginale afscheiding Via naalden: - Op welke manier kan je via naalden besmet geraken? Besmetting via huidwonden Besmetting via naalden Besmetting via bijt- en steekwonden Huidwonden en beten: - Wat moet je doen wanneer je in een roestige nagel trapt? - Waarom moet een teek zo snel mogelijk verwijderd worden? Leerlingen vullen het werkboek per twee m.b.v. het handboek in. We verbeteren klassikaal. Omschrijven op welke 3 verschillende bacteriën ons ziek kunnen maken. Lesfase 3: 10 min. OLG: Bacteriële infecties Leerlingen lezen tekst 3.1 in het handboek. Analyse + vastzetten - Op welke drie manieren kunnen bacteriën ons Werkboek, handboek, PWP Bacteriële infecties Hoe maken bacteriën ons ziek? - Bacteriële afbraakenzymen: tasten gastheerweefsel aan (bv. tbc-bacterie tast longweefsel aan.) - ziek maken? Hoe geraken er zoveel bacteriën in ons lichaam? Hoe vindt de vermenigvuldiging plaats? - - Toxinen: verstoren de stofwisseling in de gastheer (bv. toxine van tetanusbacterie veroorzaakt spierkramp) De talrijke aanwezigheid van bacteriën: overdreven reactie bij gastheer Hoe vermenigvuldigen bacteriën zich? - - Celsplitsing (gunstig) Endosporen (ongunstig) cystenvorming Week 1: Les 2 3 min. De 6 factoren die de groei en vermenigvuldiging van bacteriën beïnvloeden omschrijven. Lesfase 1: 30 min. Agenda invullen Even kort herhalen waar vorige les over ging OLG: Factoren die groei en vermenigvuldiging van bacteriën beïnvloeden - Zal de groei van bacteriën altijd zo snel gebeuren? - Van wat kan dit afhankelijk zijn? - Waarom is vochtigheid een vereiste? Aan- of afwezigheid van zuurstofgas - Hebben bacteriën wel of geen zuurstofgas nodig? - Waar leven aerobe bacteriën? - Welke bacterie leeft bv. in de longen? - Waar leven anaerobe bacteriën? - Welke verklaring kan je geven voor het drinken van zuurstofwater bij bv. aften? Temperatuur - Waarom bewaren we veel voedsel in de koelkast of diepvriezer? - Welke temperaturen zijn optimaal voor bacteriën? Bij invriezen beschadigen ijskristallen de celmembranen van de levensmiddelen, zodat bij het ontdooien veel celmateriaal vrijkomt. Dat is een ideale voedingsbodem. - Waarom is het beter om voedsel in de koelkast Handboek, werkboek, PWP Factoren die groei en vermenigvuldiging van bacteriën beïnvloeden De groei van bacteriën is afhankelijk van de gunstigheid van de levensvoorwaarden. Belangrijke factoren die dit proces beïnvloeden zijn: Vochtigheidsgraad Een vochtig milieu is absoluut noodzakelijk voor een normale ontwikkeling van bacteriën. Watertekort leidt tot uitdroging en stopt vermenigvuldiging. Aan- of afwezigheid van zuurstofgas Aerobe bacteriën (zuurstofrijke milieus) Bv. tbc-bacterie (diep in de longen) Anaerobe bacteriën (zuurstofarme milieus Bacteriën van darmflora, tetanus Temperatuur De meeste bacteriën groeien optimaal tussen 20°C en 40°C. Sommigen kunnen zich toch nog vermenigvuldigen tussen 5 en 20 °C (probleem bij opslag in de koelkast!) Bij vriestemperaturen valt de vermenigvuldiging stil, maar sommige bacteriën overleven als endosporen of cysten. Door sterilisatie boven 120°C sterven alle bacteriën , endosporen en cysten. - te laten ontdooien? Wat kan wel overleven bij vriestemperaturen? Waarom verhit/steriliseert men bv. medisch materiaal i.p.v. te bevriezen? Zuurtegraad De optimale zuurtegraad bedraagt pH7. Groei en vermenigvuldiging vallen stil bij pH-waarden hoger dan 9 en lager dan 4. Melkzuurbacteriën produceren zuur in de vagina waardoor een lage pH ontstaat en ziekmakende bacteriën nauwelijks een kans maken. Zuurtegraad - Waarom worden augurken, uien enz. op zuur gezet? - Waarvoor dienen melkzuurbacteriën in de vagina? Uv-stralen Zonlicht heeft een dodelijke inwerking op bacteriën. Ze zijn immers gevoelig voor ultraviolette stralen. Uv-lampen worden gebruikt om ruimtes en water te ontsmetten of te desinfecteren. Op die manier kan hygiënisch gewerkt worden en is het mogelijk de verspreiding van ziektekiemen te verminderen. Uv-stralen - Wat zie je op de afbeelding? - Waarom gebruikt men uv-stralen? - Waarom worden sommige elementen gesteriliseerd en anderen gedesinfecteerd? - Welk verschil is er tussen deze twee? Toxische stoffen De giftige stoffen die bacteriën zijn ook voor de bacteriën giftig. Hoe talrijker bacteriën worden, hoe meer afvalstoffen er ontstaan. Die stoffen worden dan een beperkende factor voor het verder delen van diezelfde bacteriën (bv. melkzuurbacteriën) Ook antibiotica hebben een remmende invloed op de groei en vermenigvuldiging. Toxische stoffen - Wat vormen bacteriën? - Voor wie zijn deze stoffen giftig? - Waar zijn bacteriën gevoelig aan? - Waar dienen antibiotica voor? De 6 beïnvloedende factoren toepassen op voorbeelden uit het dagelijks leven. Leerlingen maken per twee opdracht 8. We verbeteren klassikaal. Lesfase 2: Het begrip 7 min. antibioticaresistent ie omschrijven. Analyse + Oorzaak van vastzetten antibioticaresistent ie omschrijven. OLG: antibioticaresistentie Het begrip Opdracht 9 -14 worden klassikaal gemaakt. - Wat is antibiotica? Wat is het doel van antibiotica? Welke antibiotica ken je zoal? Wat doen antibiotica met de bacteriën? Hoe weet men welke antibioticum werkt bij welke bacterie? Wat betekent resistentie? Welk probleem brengt dit met zich mee? Handboek, werkboek, PWP (filmpje) Antibioticaresistentie Antibiotica zijn alle stoffen die aan mensen kunnen worden toegediend om bacteriële infecties te bestrijden. Antibiotica verstoren de stofwisseling van bacteriën. Penicilline verhindert de productie van een belangrijke stof voor de opbouw van de celwand van bacteriën. Andere antibiotica vernietigen DNA van de bacterie. Veelvuldig gebruik van antibiotica heeft de superbacterie uitleggen? - 3 voorbeelden geven van hoe men de kans op resistentie kan verkleinen. De leerlingen kunnen uit gegeven informatiebronnen en -kanalen kritisch kiezen en deze raadplegen met het oog op te bereiken doelen. - Uitleggen hoe schimmels ons ziek kunnen maken. Factoren die de vermenigvuldiging van schimmels beïnvloeden omschrijven. Lesfase 3 10 min. Analyse + vastzetten Wat is een superbacterie? Waarom is de ziekenhuisbacterie een superbacterie? Hoe kan men de kans op resistentie verkleinen? DUO-opdracht: Schimmelinfecties Leerlingen maken per twee deel 4. (Handboek p. 253-255 en werkboek p. 142 opdracht 15,16 en 17) De opdrachten worden thuis afgemaakt en de volgende klassikaal verbeterd. resistentie in de hand gewerkt. Door toevallige mutaties of wijzigingen in DWN kan de bacterie zich ineens aanpassen aan het antibioticum. Door het probleem van resistentie moeten er dus steeds weer nieuwe antbiotica ontdekt worden. Het begrip superbacterie is een verzamelnaam voor alle bacteriën die resistent zijn voor vrijwel alle soorten antibiotica (bv. ziekenhuisbacterie). Handboek, werkboek Schimmelinfecties Zie handboek p. 253 en 255 Zie werkboek p. 142 Opmerkingen i.v.m. bijlagen: Steeds kopie toevoegen van ingevuld werkblad of -boek. Indien gebruik gemaakt wordt van transparanten of digitale presentatie: handouts toevoegen (verkleind, zwart/wit). Indien de klasopstelling gewijzigd wordt: plan en/of omschrijving toevoegen. BORDSCHEMA