Poprawna odpowiedź

1 – Tak
2 – Nie
3 – Nie
4 – Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie dotyczy tematu uważanego za trudny i mało ciekawy, jakim jest dziedziczenie cech, ale pokazuje go w kontekście realnego życia – troski o zdrowie oczekiwanego dziecka. Sytuacja jest wprawdzie wymyślona, ale, co warto podkreślić, bazuje na rzeczywistych dylematach wielu rodziców, a wykorzystane w zadaniu rady i opinie zostały opracowane na podstawie tych znalezionych na forach internetowych. Pod względem sprawdzania prostych umiejętności przedmiotowych, zadanie to dotyczy zagadnień z genetyki, ale sprawdzaną umiejętnością złożoną jest zdolność do oceny opinii na podstawie nabytych wiadomości. Bardzo często uczniowie nie dostrzegają związku między wiedzą „szkolną” a codziennym życiem. Na lekcji ćwiczą wnioskowanie i racjonalne myślenie, a po szkole bezkrytycznie powtarzają sądy i opinie, które na podstawie swojej wiedzy powinni odrzucić. Dotyczy to w dużej mierze wiadomości pochodzących z Internetu, często traktowanego przez uczniów jako niezawodne źródło informacji.

Analizując pierwsze zdanie, uczeń powinien odwołać się do swoich wiadomości o dziedziczeniu. Jeśli matka jest zdrowa, a w jej rodzinie nie było przypadków albinizmu, to prawdopodobnie nie jest ona nosicielką zmutowanego genu, a jej dziecko – jako heterozygota – będzie zdrowe. Jednak nawet jeśli jest nosicielką, to prawdopodobieństwo, że dziecko będzie chore, wynosi 50%. Stwierdzenie to jest zatem poprawne. Drugie stwierdzenie to autentyczna rada z Internetu. Ku naszemu zaskoczeniu w badaniach pilotażowych wielu uczniów zaznaczało ją jako poprawną. Uczeń powinien wiedzieć, że barwnik barwnikowi nierówny – ß-karoten z soku z marchwi nie jest w stanie zastąpić melanin, wytwarzanych w skórze. Jednak w opinii potocznej picie soku z marchwi to dobry sposób na ładną, „opaloną” cerę i stąd prawdopodobnie częsty wybór tej odpowiedzi. Zaznaczenie trzeciego stwierdzenia jako poprawnego świadczy o niezrozumieniu podstawowych zasad genetyki. W powszechnej świadomości pokutuje pewnego rodzaju „genetyczny fatalizm”, zgodnie z którym odziedziczenie choroby genetycznej jest nieuchronne. Wybór czwartego stwierdzenia jako prawdziwego świadczy o pomieszaniu wiadomości o witaminach, odporności i genetyce.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1–Nie,

2–Nie,

3–Tak,

4–Tak,

5–Nie.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie skupia się na obiegowych, często błędnych opiniach dotyczących preparatów leczniczych, zarówno będących wytworem przemysłu farmaceutycznego, jak i tych zaliczanych do tak zwanej medycyny naturalnej. Medykamenty obu rodzajów są często bezzasadnie stawiane w opozycji względem siebie. Zadanie pokazuje, że zwolennicy obu, pozornie przeciwstawnych, poglądów mogą mieć jednocześnie rację, co pozwala zweryfikować, czy uczeń faktycznie rozumie zagadnienia związane ze stosowaniem leków.

Każdy z poddanych ocenie ucznia argumentów jest niezależny od pozostałych. Dzięki temu o uczniu, który dokonał prawidłowej oceny we wszystkich pięciu punktach, można powiedzieć, że naprawdę dobrze rozumie zagadnienia związane ze stosowaniem leków naturalnych i konwencjonalnych.

Argument 1 jest w oczywisty sposób fałszywy. Nie ma powodów, by przypuszczać, że nie istnieją leki naturalne, które mają skuteczne działanie. W samej rzeczy, miąższ aloesu stanowi dobry przykład takiego leku. Być może uczeń, który w tym punkcie wybiera odpowiedź „Tak”, nie jest świadomy, że wiele leków aptecznych w mniejszym lub większym stopniu bazuje na preparatach naturalnych.

Argument 2 jest również nieprawdziwy. I choć sam aloes trudno jest, zwłaszcza nakładając na skórę, zastosować w dawkach, które mogłyby być szkodliwe, to ogólne stwierdzenie, że leki naturalne nie mogą szkodzić, jest często powielanym błędnym stereotypem. Aby to zrozumieć, wystarczy sobie uświadomić, że wiele roślin śmiertelnie trujących (jak np. naparstnica purpurowa) jest także wykorzystywanych w medycynie. Uczeń, który uznaje ten argument za poprawny, prawdopodobnie jest zbytnim entuzjastą „medycyny naturalnej”.

Argument 3 jest jak najbardziej słuszny. Wszelkiego rodzaju preparaty ziołowe nie pozwalają na ścisłe kontrolowanie aplikowanej dawki składników aktywnych. Wynika to przede wszystkim ze zmienności osobniczej roślin, ale również z potencjalnej obecności substancji, które mogą wpływać na przyswajanie i działanie substancji leczniczej. Ich zawartość również nie jest dokładnie znana, co wprowadza dodatkową zmienność. Zapewne uczeń odrzucający ten argument nie rozumie, jak bardzo ważne może być w leczeniu precyzyjne dawkowanie leków.

Argument 4 jest słuszny. Nietrudno dojść do wniosku, że gdyby aloes (lub inna roślina lecznicza) nie zawierał substancji o leczniczych właściwościach, nie byłoby powodu, aby wykorzystywać go jako podstawę do produkcji farmaceutyków.

Argument 5 jest analogiczny do argumentu 2, z tym że przedstawia leki „przemysłowe” jako bezpieczne, bo przetestowane laboratoryjnie i klinicznie. Jest to oczywiście stwierdzenie nieprawdziwe, o czym łatwo się przekonać, studiując ulotki farmaceutyczne, a zwłaszcza ich części poświęcone skutkom ubocznym i efektom przedawkowania. Uczeń, który uznaje to stwierdzenie za prawdziwe, najprawdopodobniej nie rozumie zagrożeń płynących z niekonsultowanego z lekarzem stosowania i dawkowania leków.

 Zadanie nadaje się na sprawdzian, pozwalając ocenić wiedzę (i poglądy) uczniów na temat stosowania leków „przemysłowych” oraz „naturalnych”. Może być także wykorzystane na lekcji, służąc jako zaczątek dyskusji na temat zalet i wad leków różnego pochodzenia.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - NIE

2 - TAK

3 - NIE

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie odnosi się przede wszystkim do celów kształcenia, czyli wymagań ogólnych. Treści kształcenia nie są diagnozowane w tym zadaniu, jednakże nawiązują do treści z działu VIII. (Genetyka), a wiadomości z zakresu chorób genetycznych mogą stanowić jedynie podpowiedź do oceny pierwszego z trzech wniosków ujętych w zadaniu. Doskonale zatem zadanie nadaje się do pracy na lekcji po omówieniu zagadnień z genetyki, bądź jako trening przed egzaminem.

Bardzo istotną umiejętnością, w jaką należy wyposażyć ucznia w szkole, jest analiza i interpretacja danych w różnej formie – wykresu, tabeli, tekstu. To zadanie ma na celu sprawdzenie umiejętności analizy wykresów kołowych w kontekście omawianego problemu. Warunkiem prawidłowego rozwiązania zadania jest poprawna interpretacja danych zawartych na każdym z przedstawionych wykresów z osobna, jak również ich analiza całościowa. Właściwa interpretacja tego typu danych jest bardzo ważna, ponieważ uczeń wielokrotnie styka się, szczególnie w mediach, z podobnie przedstawianymi wynikami badań czy ankiet – co ma ułatwić mu podjęcie decyzji, czy przekonać do dokonania właściwego wyboru. Istotne też jest to, aby uczniowie wiedzieli, iż choroby genetyczne są nieuleczalne, a ich leczenie może być jedynie objawowe.

Określając, czy pierwszy wniosek można sformułować na podstawie wyników badania, prawie połowa uczniów (45%) błędnie zaznaczyła TAK. Oczywiście wniosek taki jest nieuprawniony, przede wszystkim dlatego, że nie podano żadnych innych danych z wcześniejszych lat, a co za tym idzie, nie można stwierdzić, czy coraz więcej Polaków słyszało o mukowiscydozie, a ponadto druga część wniosku (wie, czy jest to choroba uleczalna) może stanowić podpowiedź, gdyż jak wynika z diagramu, tylko 17% osób, które słyszały o chorobie, udziela w ankiecie poprawnej odpowiedzi. Błędne odpowiedzi w tym wniosku wynikają zatem z niewłaściwej interpretacji danych, a być może również z tego, iż uczniowie nie wiedzą, że choroby genetyczne są nieuleczalne.

Najłatwiejszy do oceny okazał się wniosek drugi, prawdopodobnie dlatego, iż wymaga jedynie odczytu „wprost”, na podstawie tylko jednego z diagramów. Natomiast tylko 12% uczniów poradziło sobie z trzecim wnioskiem. Przyczyną błędnych odpowiedzi może być to, iż uczniowie ci nie przeanalizowali drugiego diagramu w zestawieniu z pierwszym, bądź mało uważnie przeczytali wniosek. Należało wziąć pod uwagę wszystkie osoby ankietowane, a nie tylko te, które słyszały o mukowiscydozie, natomiast większość uczniów dokonała prostego odczytu na podstawie tylko jednego diagramu.

Odsetek poprawnie udzielonych odpowiedzi w całości zadania jest zaskakująco niski – zaledwie 3% uczniów wskazuje wszystkie prawidłowe odpowiedzi, głównie z uwagi na błędnie oceniony wniosek trzeci.

W ramach zajęć z genetyki warto zatem przeprowadzić podobną ankietę wśród uczniów i porównać ich odpowiedzi z wynikami ankietowanych Polaków, a następnie zachęcić uczniów do samodzielnego formułowania wniosków na podstawie uzyskanych w ankiecie wyników.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. – B.

2. – C.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie ma ciekawą konstrukcję – wymaga od ucznia nie tylko zdecydowanej odpowiedzi Tak lub Nie na pytanie, ale również wyboru jej prawidłowego uzasadnienia.

Utrudnieniem dla ucznia jest obecność logicznych uzasadnień zarówno dla prawidłowej odpowiedzi Nie jak i dla nieprawidłowej odpowiedzi Tak. Jeśli uczeń zdecyduje, że Marek powinien wziąć antybiotyk od ciotki i go zażyć, ma do wyboru logiczne, aczkolwiek niewłaściwe uzasadnienia w postaci stwierdzeń A i B.

Podobnie jest z prawidłową odpowiedzią Nie – uczeń może świadomie wybrać właściwe uzasadnienie C, ale może też wybrać logiczne, ale błędne uzasadnienie D, które jednak zdradzi jego brak wiedzy na temat działania antybiotyków. Antybiotyk bowiem działa nie na organizm chorego, ale na bakterie, które są przyczyną choroby. Zatem organizm chorego nie może uodpornić się na antybiotyk, natomiast bakterie w wyniku mutacji mogą nabyć oporność na niego.

Jedyną prawidłową kombinacją w tym zadaniu jest odpowiedź B i uzasadnienie C.

Zadanie można wykorzystać zarówno na lekcji, jak i na sprawdzianie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. A
2. B
3. A

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność wykorzystania wiadomości z zakresu ewolucji człowieka do rozwiązania postawionego problemu naukowego. Problem ten nie jest wymyślony – istnieją wątpliwości dotyczące interpretacji skamieniałych szczątków naczelnych zaliczanych do linii ewolucyjnej człowieka. Warto podkreślić, że znajomość kopalnych form przedludzkich nie jest wymagana od ucznia gimnazjum, dlatego informacja o australopitekach afarskich jest podana we wstępie do zadania. Uczeń powinien natomiast umieć wskazać podobieństwa i różnice między człowiekiem a innymi naczelnymi (pkt. IX.3) i tę wiedzę powinien wykorzystać w rozwiązaniu omawianego zadania. Można od niego także wymagać ogólnego pojęcia o ewolucji organizmów, zgodnie z punktem I wymagań ogólnych. W tym kontekście chodzi o to czy uczeń rozumie, co oznacza pojęcie „kopalne formy przedludzkie”, oraz rozumie, że owo sporne pokrewieństwo dotyczy pokrewieństwa ewolucyjnego.

Zadanie jest średnio trudne – poprawnej odpowiedzi na wszystkie polecenia udzieliło 37% uczniów biorących udział w badaniu (na ogólnopolskiej próbie losowej, obejmującej 602 uczniów). Większych problemów nie sprawiały dwa pierwsze stwierdzenia. Wyprostowaną postawę ciała jako cechę ludzką zaznaczyło 96% uczniów, a małą pojemność mózgoczaszki jako cechę małp człekokształtnych wskazało 86% biorących udział w badaniu. Znacznie trudniejsza do kategoryzacji okazała się cecha trzecia – jedynie 41% uczniów wskazało ją jako charakterystyczną dla człowieka. Warto zauważyć, że dwie pierwsze cechy są powszechnie znane, co znajduje odzwierciedlenie w takich potocznych wyrażeniach, jak istota dwunożna (czyli człowiek) lub małpi móżdżek (czyli osoba o niskiej inteligencji, o małym mózgu). Natomiast poprawne przyporządkowanie trzeciej cechy wymaga już bardziej szczegółowych, nauczanych w szkole wiadomości.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - A

2 - C

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Badana umiejętność w prezentowanym zadaniu dotyczy wiedzy ucznia na temat organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO), w szczególności odróżniania ich od organizmów niemodyfikowanych. Istotnym elementem zadania jest tekst wprowadzający, na podstawie którego uczeń musi określić, czy bakteria Bacteroides ovatus, do której wprowadzono gen kodujący ludzkie białko TGF-b₁, zalicza się do GMO. W tekście wyraźnie zaznaczono, że bakteria ta posiada obcy gen, a zatem jest organizmem transgenicznym. Oznacza to, że jest także organizmem modyfikowanym genetycznie, ponieważ każdy organizm transgeniczny jest GMO (choć nie każdy GMO jest organizmem transgenicznym). Jeśli uczeń w pierwszej części zadania właściwie określi bakterie jako GMO, powinien w części drugiej konsekwentnie dobrać uzasadnienie i zaznaczyć odpowiedź C – ponieważ wprowadzono do nich obcy gen. Warto zauważyć, że wszystkie informacje z części drugiej są prawdziwe i wynikają wprost z tekstu wprowadzającego do zadania. Jednakże, fakt, że bakterie te naturalnie występują w jelicie człowieka, nie ma znaczenia dla określenia, czy są GMO. Podobnie informacja, że bakterie zawierają materiał genetyczny (DNA), również nie może stanowić argumentacji o genetycznej modyfikacji bakterii, gdyż wszystkie bakterie posiadają DNA. Nie może również stanowić uzasadnienia dla żadnego stanowiska fakt, że są one nieszkodliwe dla ludzi. Wyhodowanie bakterii w laboratorium również nie jest tożsame z ingerencją w ich materiał genetyczny. Rzecz jasna modyfikacji genetycznych bakterii dokonuje się w warunkach laboratoryjnych, jednakże to, że zostały wyhodowane w laboratorium, w żaden sposób nie dowodzi modyfikacji ich materiału genetycznego.

Uczniowie klas I LO rozwiązujący to zadanie poradzili sobie z nim dosyć dobrze. W pierwszej części 79% uczniów uznało bakterie Bacteroides ovatus za GMO i podobnie (78%) kształtuje się rozwiązywalność drugiej części polecenia. Odsetek badanych, którzy prawidłowo rozwiązali całe zadanie (76%) wskazuje przy tym, że ci sami uczniowie, którzy zaznaczyli poprawnie odpowiedź w pierwszej części, dokonali również trafnego wyboru w części drugiej. Uczniowie zaznaczający w pierwszej części błędną odpowiedź B prawdopodobnie niewłaściwie interpretowali tekst wprowadzający albo nie rozumieli istoty modyfikowania genetycznego organizmów. Większość tych uczniów (18% wszystkich badanych) jako uzasadnienie wskazała odpowiedź A (naturalnie występują w jelicie człowieka). Pozostałe dystraktory w części drugiej polecenia wybierane były przez uczniów bardzo rzadko. Na uwagę zasługuje także fakt, że zadanie dosyć dobrze różnicuje uczniów, dzięki czemu dobrze nadaje się do wykorzystania na sprawdzianie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Tak;

2. Nie;

3. Nie ;

4. Tak;

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala na sprawdzenie, czy uczeń jest w stanie osądzić, które ze sposobów odchudzania mogą być efektywne, a jednocześnie bezpieczne dla zdrowia. Wśród proponowanych sposobów znajdują się zarówno metody zalecane przez lekarzy i dietetyków, jak i rozwiązania, na jakie łatwo natrafić we współczesnych mediach, a zwłaszcza w Internecie.

Wyniki badania próbnego świadczą o tym, że zadanie jest umiarkowanie trudne. Spośród 209 badanych uczniów klas III gimnazjum, 69% rozwiązało je prawidłowo, właściwie oceniając wszystkie cztery sposoby. Uczniowie nie mieli wątpliwości co do oceny zwiększonej aktywności fizycznej (sposób 4) i spożywania kilku małych, pełnowartościowych posiłków (sposób 1). Jako właściwe oceniło je kolejno 98% i 95% badanych. Prawidłowa ocena tych sposobów nie wymaga od uczniów umiejętności złożonych. Wystarczy, że posiadają elementarną wiedzę ogólną.

Odrzucenie sposobu 2 wymaga od ucznia zrozumienia, że mimo, iż to właśnie zbyt duże spożycie węglowodanów jest w znacznym stopniu odpowiedzialne za nadwagę, to ich całkowita eliminacja z diety jest niemożliwa, a nawet gdyby taką nie była, to zapewne byłaby szkodliwa. Prawidłowej oceny tego stwierdzenia dokonało 88% badanych.

Punkt 3 sprawił uczniom najwięcej trudności, być może dlatego, iż jest to jedyny przykład sposobu ewidentnie szkodliwego dla zdrowia, który potencjalnie jest jednak możliwy do realizacji. Mimo że punkt ten okazał się najtrudniejszy ze wszystkich, aż 81% badanych uczniów dokonało prawidłowej oceny. Z dużym prawdopodobieństwem można stwierdzić, iż uczniowie rozumieją, że dieta złożona z samych soków warzywnych może mieć negatywne skutki dla zdrowia, lecz nie sposób również wykluczyć, iż niektórzy uczniowie uznali tę metodę za nierealistyczną.

Interesujący jest fakt, że sposoby skuteczne i bezpieczne (punkty 1 i 4) były oceniane prawidłowo znacząco lepiej niż sposoby nieodpowiednie dla zdrowia (punkty 2 i 3). Można na tej podstawie wyciągnąć wniosek, że uczniowie są nieco bardziej skłonni do uznania danego sposobu odchudzania niż do jego odrzucenia (jako potencjalnie szkodliwego lub nieskutecznego). Stanowi to mocną przesłankę do szerszego omawiania na lekcjach wszelkiego rodzaju „diet cud” i „rewelacyjnych sposobów odchudzania” oraz wyjaśniania uczniom niebezpieczeństw z nimi związanych. Zadanie można z powodzeniem zastosować podczas sprawdzianu – do oceny, na ile uczniowie skłonni są bezkrytycznie wierzyć w rozmaite sposoby odchudzania. Może także być pomocne podczas omawiania tego tematu na lekcji.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Prawda., 2. Fałsz., 3. Fałsz., 4. Fałsz.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zagadnienia związane z biotechnologią wywołują zrozumiałe zainteresowanie społeczeństwa, a często nawet budzą silne emocje. Zdarza się przy tym, niestety, że pojawiające się w mediach informacje czy cytowane opinie mają charakter sensacyjny i nie zawsze znajdują poparcie w faktach. Dlatego ważne jest, aby absolwent szkoły ponadgimnazjalnej rozumiał podstawowe pojęcia związane biotechnologią. W sprawdzeniu tej wiedzy może pomóc prezentowane zadanie, w którym od ucznia oczekuje się oceny prawdziwości czterech informacji.

Pierwsza z nich jest po prostu fragmentem definicji pojęcia „biotechnologia”. Uczeń rozumiejący ten termin nie powinien mieć zatem problemu z ocenieniem tego stwierdzenia jako prawdziwego. W punkcie drugim sprawdzana jest natomiast umiejętność praktycznego odniesienia tej definicji do rzeczywistości. Skoro biotechnologią nazywamy wykorzystywanie przez człowieka procesów naturalnie zachodzących w organizmach żywych, to niewątpliwie jej przykładem jest stosowanie drożdży do wytwarzania napojów alkoholowych czy prowadzonej przez bakterie fermentacji mlekowej do robienia kiszonek. Obie te technologie znane są ludzkości od tysięcy lat, zatem stwierdzenie drugie należy uznać za fałszywe. Problem z udzieleniem prawidłowej odpowiedzi mogą mieć uczniowie, którzy mylą biotechnologię z inżynierią genetyczną, rzeczywiście stosowaną od zaledwie kilkudziesięciu lat.

W stwierdzeniu trzecim podano szeroko cytowany przykład kompletnie błędnego wyobrażenia o potencjalnej szkodliwości roślin modyfikowanych genetycznie. Absolwent szkoły ponadgimnazjalnej powinien wiedzieć, że DNA zjadanych przez nas organizmów ulega po prostu strawieniu w przewodzie pokarmowym i w żaden sposób nie może zostać włączone do naszego własnego genomu.

Stwierdzenie czwarte z kolei w nieuzasadniony sposób bagatelizuje znaczenie biotechnologii. Prawdą jest, że nawet bez ingerencji człowieka w organizmach nieustannie zachodzą zmiany genetyczne, co jest spowodowane mutacjami i działaniem doboru naturalnego. Nabyte w ten sposób cechy zwiększają jednak przystosowanie organizmu do środowiska, podczas gdy zmiany genetyczne dokonywane przez człowieka mają na celu dostosowywanie cech organizmów do naszych potrzeb. Kierunek zmian jest zatem w obu przypadkach różny i stwierdzenie czwarte należy uznać za fałszywe.

Ze względu na prostą i zwięzłą formę, zadanie nadaje się zarówno do wykorzystania podczas lekcji lub pracy domowej, jak i na sprawdzianie obejmującym zagadnienia związane z biotechnologią i inżynierią genetyczną.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Tak,

2 – Nie,

3 – Tak,

4 – Tak,

5 – Nie.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala sprawdzić, czy uczeń jest świadomy, które z popularnych produktów spożywczych są pozyskiwane w wyniku stosowania biotechnologii tradycyjnej. Pozwala to zweryfikować, czy uczeń faktycznie rozumie, w jakim zakresie tradycyjna biotechnologia była i jest nadal stosowana i czym ona właściwie jest. Zadanie wymaga od ucznia dość dobrej znajomości produktów spożywczych i metod ich produkcji.

Zadanie okazało się trudne – jedynie 28% spośród uczestniczących w badaniu uczniów klas I liceum ogólnokształcącego prawidłowo rozpoznało wszystkie produkty biotechnologii tradycyjnej.

Zdecydowanie najmniej problemów sprawił uczniom ogórek kiszony (86% poprawnych odpowiedzi), być może dlatego, że jest to jeden ze sztandarowych produktów biotechnologii tradycyjnej, zwykle podawany w podręcznikach i artykułach popularnonaukowych jako przykład praktycznego zastosowania fermentacji mlekowej.

Nieco słabiej wypadła klasyfikacja sera żółtego i białego chleba. Odpowiedź „tak” wybrało kolejno 68% i 66% badanych uczniów. Również i te produkty często podawane są jako przykłady wytworów biotechnologii tradycyjnej. Ser żółty, fachowo nazywany serem podpuszczkowym twardym, podawany jest jako przykład zastosowania enzymów, białe pieczywo – drożdży piekarniczych.

Dwa pozostałe produkty, czyli jajko na twardo i szynka wędzona, nie są produktami, w których wytwarzaniu biotechnologia miałaby zastosowanie. Podczas gdy większość (64%) badanych nie miała problemów z klasyfikacją jajka na twardo jako produktu niebiotechnologicznego, to w przypadku szynki wędzonej wynik był słabszy – prawidłowej odpowiedzi udzieliło 49% badanych. Jest to wynik zbliżony do wyniku losowego, co sugeruje, że uczniowie niewiele wiedzą na temat procesu produkcji szynki wędzonej. Można przypuszczać, że lepszy wynik w przypadku jajka na twardo wynika z faktu, że większość uczniów zapewne choć raz w życiu brała czynny udział w jego przygotowaniu.

Zadanie ogranicza się do sprawdzenia wiadomości i w mniejszym stopniu skupia się na umiejętnościach ucznia. Z tego względu najlepiej sprawdzi się podczas pracy na lekcji. Można je również wykorzystać jako element sprawdzianu, oczywiście przy założeniu, że wymienione w zadaniu produkty biotechnologiczne będą omówione na poprzedzających sprawdzian lekcjach.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Tak, Tak

2 – Tak, Tak

3 – Nie, Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

W zadaniu diagnozowane jest opanowanie przez uczniów podstawowych wiadomości z zakresu budowy wirusów i bakterii (ich składu chemicznego oraz czy mają budowę komórkową, czy nie). Jednocześnie zadanie sprawdza, czy uczeń zdaje sobie sprawę z istoty znaczenia białek i kwasów nukleinowych. Jeśli bakterie i wirusy wykazują specyficzne cechy, muszą zatem zawierać białka, a skoro białka, to i kwasy nukleinowe. Zaletą zadania jest to, że łączy wiadomości podręcznikowe z problemami współczesnego świata.

Z przeprowadzonego pilotażu wynika jednoznacznie, iż uczniowie mają istotne braki w wiadomościach. Niespełna 1% uczniów poprawnie rozwiązało to zadanie. Ponad połowa uczniów stwierdziła, że wirusy nie zawierają białek, 36% uczniów uważa, że wirusy nie zawierają kwasów nukleinowych i aż 56% uczniów podaje, iż wirusy mają budowę komórkową. Zastanawiające jest również to, że połowa uczniów biorących udział w pilotażu uważa, że bakterie również nie mają kwasów nukleinowych. Powstaje pytanie, czy uczniowie wiedzą, że kwasami nukleinowymi są DNA i RNA. Spośród wszystkich sprawdzanych wiadomości dotyczących bakterii i wirusów najmniej problemów sprawiło uczniom ustalenie, że bakterie mają budowę komórkową (ponad 80% prawidłowych odpowiedzi). Bardzo słaby wynik rozwiązania całego zadania pokazuje, iż nie można zapominać, że wiedza to nie tylko umiejętności, ale i wiadomości.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Nie., 2. Nie., 3. Nie.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętności analizy i interpretacji fragmentu tekstu popularnonaukowego. Są to umiejętności ważne dla funkcjonowania młodych ludzi we współczesnym świecie, gdzie dostęp do najróżniejszych danych i informacji nie stanowi problemu, za to kluczowe stają się umiejętności ich zrozumienia, weryfikacji i interpretacji.

Całość zadania rozwiązało prawidłowo 42% uczniów klas III gimnazjum uczestniczących w badaniu próbnym. Zadanie charakteryzuje się dobrym różnicowaniem, mimo tego, że dla każdego z trzech stwierdzeń należy podać odpowiedź „nie”, a taki schemat odpowiedzi zwykle wprowadza uczniów w błąd.

Stwierdzenie pierwsze o braku właściwości toksycznych botuliny używanej w medycynie  nie znajduje potwierdzenia w tekście. Prawidłową odpowiedzią jest zatem „stwierdzenie NIE wynika z tekstu”. We wstępie jest wręcz napisane, że „Mimo swych właściwości toksycznych botulina znalazła zastosowanie w medycynie.” Zdanie to wskazuje wprost, że nawet preparat botox, używany w małych dawkach w medycynie estetycznej, zachowuje swoje właściwości toksyczne. Jego działanie polega właśnie na miejscowym i ograniczonym w czasie blokowaniu połączeń nerwowo-mięśniowych. Preparat botox wstrzykuje się podskórnie w pożądane miejsca, co  powoduje rozluźnienie mięśni mimicznych i wygładzenie skóry. Do powrotu przekazywania impulsów dochodzi stopniowo wraz z tworzeniem się nowych zakończeń nerwowo-mięśniowych, co trwa około 6 miesięcy. Uczniowie radzili sobie najgorzej z oceną tego stwierdzenia – poprawnej odpowiedzi udzieliło 56% badanych . Ten podpunkt zadania charakteryzuje się także niewielkim różnicowaniem – podobne wyniki uzyskiwali zarówno uczniowie lepsi (tj. uzyskujący wyższy wynik z całego wykorzystanego w badaniu testu), jak i słabsi. Pokazuje to, że duża część badanych gimnazjalistów nie wiedziała, czy stwierdzenie to wynika z przeczytanego tekstu.

Stwierdzenie drugie nie wynika z tekstu, łączy je z tekstem tylko użycie słów „miód” oraz „jad kiełbasiany”, obecnych w ostatnim zdaniu wstępu. Stwierdzenie to ma na celu weryfikację, czy uczeń w ogóle przeczytał tekst i zrozumiał jego treść, a nie tylko pobieżnie zerkając na wstęp,  zidentyfikował słowa kluczowe bez skupienia uwagi na podanych informacjach. Aż 88% uczniów udzieliło właściwej odpowiedzi, co dowodzi, że uczniowie czytali uważnie tekst.

Ostatnie stwierdzenie również nie wynika z tekstu, w którym nie ma mowy o leczeniu paraliżu, a jedynie o zastosowaniu w medycynie. Zadaniem ucznia jest ocena, czy stwierdzenia wynikają  z podanego tekstu, nie musi on zatem znać konkretnych zastosowań botuliny. Właściwej odpowiedzi udzieliło 82% badanych, przy czym podobne wyniki uzyskali zarówno słabsi, jak i dobrzy uczniowie. Warto w komentarzu do zadania dodać, że stwierdzenie trzecie nie tylko nie wynika z tekstu, ale jest też nieprawdziwe, ponieważ paraliż jest to niemożność wykonywania ruchu na skutek braku dopływu bodźców nerwowych do mięśni, czyli to botulina powoduje paraliż. Znajduje natomiast zastosowanie w medyczne w leczeniu chorób związanych z nadmiernym, nieprawidłowym napięciem mięśniowym, jak kręcz szyi, rozluźniając napięcie mięśniowe.

Prosty, ale interesujący tekst omawiający działanie i zastosowania jednej z najsilniejszych znanych neurotoksyn  ma szansę zaciekawić uczniów. Dlatego zadanie jest polecane do pracy na lekcji lub pracy domowej służącej realizacji celów kształcenia związanych z umiejętnościami interpretacji i przetwarzania tekstów oraz formułowania wniosków.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 − TAK,  2 − NIE,  3 − NIE.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie diagnozuje umiejętność wnioskowania na podstawie wyników doświadczenia. Ciekawostkę stanowi fakt, że uczeń ma okazję ocenić poprawność wnioskowania na przykładzie bezsensownego, śmiesznego doświadczenia wyróżnionego nagrodą Ig Nobla. Wniosek nr 1 jest poprawny, bo wyniki doświadczenia dowiodły, że bakterie utrzymały się przy życiu przez 30 minut na brodach wszystkich badanych. Wniosek nr 2 jest z kolei nieuprawniony, bo w doświadczeniu nie liczono bakterii na twarzy, lecz na brodzie, a ponadto nie brali w nim udziału golący się mężczyźni, tak więc nie dysponujemy danymi o liczbie bakterii żyjących na ich ogolonych twarzach. Wreszcie wniosek nr 3 – prawie słuszny, bo z pewnością, myjąc brody, mamy szansę wyeliminować z nich większość bakterii (ta uwaga odnosi się tylko do mężczyzn i to na dodatek brodatych). Słowo „całkowicie”, użyte w stwierdzeniu nr 3 eliminuje je jednak z listy poprawnych wniosków – myciem brody nie usuniemy wszystkich bakterii, co potwierdzają wyniki tego śmiesznego doświadczenia.

Nauczyciele w angielskich lower secondary schools (odpowiednikach gimnazjum) często stosują w czasie lekcji krótkie przerywniki nazywane time breaks. Polega to na chwilowym odstąpieniu uczniów od ustalonego trybu przyswajania wiedzy i zajęciu się przez kilka minut czymś przyjemnym, nawet relaksującym (np. rysowaniem kolorowymi pisakami struktury biologicznej czy trudnej nazwy). Wydaje się, że zadanie Brodacze może być doskonałym time break na lekcjach biologii w Polsce.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – samożywny

2 – cudzożywny

3 – samożywny

4 – cudzożywny

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza podstawową wiedzę biologiczną – aby prawidłowo je rozwiązać, uczeń powinien jedynie rozumieć, co oznaczają pojęcia „organizm samożywny” i „organizm cudzożywny” oraz wiedzieć, do której z tych grup zaliczają się rośliny, a do której – grzyby. Pewnym utrudnieniem jest jedynie dobór gatunków. Na dołączonym do zadania rysunku dwa z nich (brzoza i koźlarz) wyrastają bezpośrednio z gleby, natomiast dwa kolejne (mech i hubiak) rosną na pniu drzewa. Uczniowie, którzy nie w pełni rozumieli podział na organizmy samożywne i cudzożywne mogli zasugerować się tym zróżnicowaniem. Wyniki uzyskane po przetestowaniu zadania na grupie 251 uczniów III klas gimnazjum sugerują, że w wielu przypadkach tak właśnie było.

W wierszu pierwszym brzoza została poprawnie sklasyfikowana jako organizm samożywny przez 80% uczniów. Podobny wynik (82%) uzyskano dla wiersza drugiego, prawdopodobnie dlatego, że hubiak jest nie tylko grzybem, ale również pasożytem, co sprawia, że jego cudzożywność wydaje się uczniom bardziej „oczywista”. Niepokojące są natomiast wyniki uzyskane w kolejnych dwóch wierszach. Jedynie 42% uczniów oznaczyła mech jako organizm samożywny, 39% uczniów zaś prawidłowo wskazała, że koźlarz jest organizmem cudzożywnym. Jak wspomniano, taki rozkład odpowiedzi mógł być spowodowany tym, że na rysunku koźlarz wyrastał z gleby, a mech porastał korę drzewa. Przytoczone wyniki nie oznaczają niestety bynajmniej, że około 40% badanych potrafiło rozróżnić organizmy samożywne od cudzożywnych, ponieważ odsetek prawidłowych rozwiązań całego zadania wynosił zaledwie 21%. Można zatem przyjąć, że jedynie co piąty spośród badanych uczniów potrafił w praktyce rozróżniać organizmy samożywne od cudzożywnych. Jest to o tyle zaskakujące, że pojęcia te nie tylko są wprost wymienione w punkcie 1.5 Postawy Programowej („Uczeń wymienia czynniki niezbędne dożycia dla organizmów samożywnych i cudzożywnych; ocenia, czy dany organizm jest samożywny czy cudzożywny”), ale również przewijają się wielokrotnie w trakcie realizacji kolejnych działów. Samożywność i cudzożywność występują bowiem chociażby jako cechy charakterystyczne poszczególnych grup organizmów w dziale „Systematyka” (np. w punktach 3.5, 3.7 czy 3.8), pojawiają się także w dziale „Ekologia” w kontekście sieci troficznych (punkt 4.9).

Aby lepiej zrozumieć  przyczyny tak słabego wyniku uczniów, z dwanaściorgiem z nich przeprowadzono wywiady, w których pytano o tok rozumowania, który doprowadził ich do udzielenia w teście określonej odpowiedzi. W większości przypadków okazało się, że uczeń nie znał definicji pojęć „samożywność” i „cudzożywność”, próbował zatem odgadnąć ich znaczenie na podstawie samego brzmienia słów. „Samożywny” oznaczał zatem według niektórych uczniów „organizm, który sam się żywi”, czyli samodzielnie zdobywa pokarm. Pytanie badacza, czy w takim razie człowiek jest organizmem samożywnym, czy cudzożywnym okazywało się zwykle kłopotliwe, ujawniając dezorientację ucznia co do faktycznego znaczenia omawianych pojęć. Dopiero wskazanie przez osobę prowadzącą wywiad powiązania samożywności ze zdolnością do fotosyntezy naprowadzało uczniów na właściwe rozwiązanie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

C

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza wiedzę ucznia na temat budowy układu oddechowego i jej związku z funkcjami, jakie on pełni. Uczeń powinien wiedzieć, że inne funkcje spełniają drogi oddechowe, których elementem jest opisywana w zadaniu tchawica, a inne – narząd wymiany gazowej, czyli płuca (a dokładnie pęcherzyki płucne). Ta podstawowa wiedza pozwoli mu wyeliminować dystraktor A jako odpowiedź błędną. Ochrona przed zakrztuszeniem to funkcja nagłośni, ale jeśli nawet uczeń zapomniał, czy nigdy nie słyszał o nagłośni, to logiczne rozumowanie nie pozwoli mu wybrać odpowiedzi B jako poprawnej, bo przecież rura nie może chronić przed zakrztuszeniem. Kolejny dystraktor – D określa rzeczywistą funkcję tchawicy, ale w odniesieniu do nabłonka rzęskowego, wyścielającego ją od wewnątrz i komórek wydzielających śluz zatrzymujący zanieczyszczenia pyłowe. Pozostaje zatem odpowiedź C, która wydaje się logiczna – chrzestny szkielet własny tchawicy wzmacnia ją i nadaje sztywność jej ściankom, a więc będzie również zapobiegał zapadaniu się tego narządu pod wpływem podciśnienia, wytwarzanego podczas wdechu.

Zadanie przetestowano na grupie uczniów klas trzecich gimnazjum. Prawidłowo rozwiązało je 39% badanych uczniów. Zadanie dobrze różnicowało badaną populację, co oznacza, że dobrze nadaje się ono do zastosowania w teście wiedzy z anatomii i fizjologii człowieka.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

(1)   C

(2)   D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Mierzona tym zadaniem umiejętność to selekcja informacji i wybór odpowiednich argumentów opartych na posiadanych wiadomościach na temat podziału systematycznego roślin. Aby poprawnie rozwiązać zadanie, wystarczy znać podstawowe cechy okrytonasiennych odróżniające je od pozostałych grup roślin. Odpowiedź znajduje się w drugim zdaniu tekstu. Jeżeli uczeń wie, że owoce wytwarzają tylko rośliny okrytonasienne, nie powinien mieć problemu z poprawnym rozwiązaniem. Pozostałe informacje dotyczące bylicy nie mają związku z właściwym jej sklasyfikowaniem. Wśród uczniów, którzy rozwiązywali to zadanie podczas standaryzacji, bardzo niewielu dokonało prawidłowego wyboru. Niespełna 5% uczniów zaznaczyło obie poprawne odpowiedzi. Co istotne, nawet uczniowie, którzy dobrze poradzili sobie z innymi zadaniami w teście, nie potrafili zaklasyfikować bylicy do odpowiedniej grupy roślin. Większość badanych uczniów przyporządkowała bylicę do roślin nagonasiennych (55%), wskazując jako argument to, iż jest wiatropylna (56%). Nie można wykluczyć, iż uczniowie kojarzą nagonasienne jako rośliny w ogromnej większości wiatropylne, stąd taka konfiguracja zaznaczanych odpowiedzi. Tylko 26% uczniów poprawnie wskazało bylicę jako roślinę okrytonasienną, natomiast właściwą odpowiedź w drugiej części zadania zaznaczyło zaledwie 8%. Zaledwie 4,5% uczniów prawidłowo rozwiązało całe zadanie, wskazując na okrytonasienne i dobierając odpowiedni argument na poparcie swojego wyboru. Nie ulega więc wątpliwości, że większość uczniów, którzy poprawnie odpowiedzieli w części 1, nie skorzystała z informacji zawartej w tekście (o rozsiewaniu owoców), a zatem ich poprawna odpowiedź jest przypadkowa. Bardzo słaby wynik uzyskany przez uczniów w tym zadaniu wskazuje jednoznacznie, iż uczniowie mają braki w wiadomościach dotyczących podstawowych cech charakterystycznych dla określonych grup systematycznych roślin. Nie można też wykluczyć, iż uczniowie nie opanowali umiejętności selekcji informacji i doboru odpowiednich argumentów.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – wymiana gazowa

 2 – nawilżanie powietrza

 3 – wymiana gazowa

 4 – oczyszczanie powietrza

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie bada bardzo istotną umiejętność, jaką jest dostrzeganie związków przyczynowo-skutkowych. Uczniowie, nawet jeśli nie wiedzą, mogą przeczytać we wstępie do zadania, że do podstawowych funkcji układu oddechowego należą oczyszczanie i nawilżanie wdychanego powietrza oraz umożliwienie wymiany gazowej pomiędzy wnętrzem pęcherzyków płucnych a krwią w naczyniach włosowatych, które je oplatają.

Budowa układu oddechowego jest ściśle związana z wymienionymi funkcjami. Gruczoły śluzowe obecne w ścianach dróg oddechowych, wydzielając śluz, przyczyniają się do nawilżenia wdychanego powietrza (punkt 2), wyściełający drogi oddechowe urzęsiony nabłonek umożliwia oczyszczenie powietrza z zanieczyszczeń pyłowych (punkt 4), natomiast jednowarstwowy nabłonek płaski budujący ściany pęcherzyków płucnych (punkt 1) oraz ściany naczyń włosowatych, które obficie je oplatają (punkt 3) ułatwiają dyfuzję gazów.

Zadaniem ucznia jest dostrzeżenie związku pomiędzy podanymi w tabeli cechami budowy a pełnionymi przez układ oddechowy funkcjami. Jedyne wątpliwości mogą się pojawić przy określeniu funkcji gruczołów śluzowych, które pośrednio także uczestniczą w oczyszczaniu powietrza, jednak głównym ich zadaniem jest wydzielanie śluzu nawilżającego wdychane powietrze.

Największe trudności badanej grupie uczniów klas III gimnazjum przysporzyło przypisanie odpowiedniej funkcji gęstej sieci naczyń włosowatych oplatających pęcherzyki płucne. W tym przypadku odnotowano jedynie 31% poprawnych zaznaczeń, natomiast aż 59% uczniów wskazało, że cecha ta związana jest z oczyszczaniem powietrza. Być może części uczniów sformułowanie „gęsta sieć” skojarzyła się z czymś w rodzaju sita, przez które przechodzi powietrze, oczyszczając się z zanieczyszczeń, zamiast z naczyniami krwionośnymi, przez które przepływa krew transportująca gazy oddechowe. Przyporządkowanie funkcji pozostałym cechom raczej nie sprawiało trudności (od 83% do 91% poprawnych zaznaczeń). Z kolei całość zadania poprawnie rozwiązało tylko 25% uczniów. Warto jednak dodać, że zadanie bardzo dobrze różnicuje uczniów, co jest jego atutem i sprawia, że stanowi ono dobre narzędzie diagnostyczne do wykorzystania podczas sprawdzianu podsumowującego zagadnienia związane z budową i funkcjonowaniem układu oddechowego.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - Fałsz

2 - Prawda

3 - Prawda

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie wymaga od ucznia uważnego przeczytania tekstu źródłowego. Z tekstu wynika, że:

• większość cholesterolu wytwarzana jest w organizmie człowieka, niewielka część jest pobierana z zewnątrz w pokarmie,
• istnieją dwa „nośniki” cholesterolu – jeden przenosi cholesterol z tkanek do wątroby („dobry”), drugi – z wątroby do tkanek („zły”),
• nadmiar cholesterolu jest szkodliwy (odkłada się w naczyniach krwionośnych) i dlatego organizm gromadzi go w wątrobie, a następnie wydala na zewnątrz.

Te trzy informacje pozwolą poprawnie rozwiązać to zadanie, to znaczy właściwie ocenić, które z przytoczonych stwierdzeń jest prawdziwe, a które fałszywe.

Stwierdzenie 1 jest fałszywe, ponieważ sam cholesterol nie jest niekorzystny, jest wręcz niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu i jego komórek, przykładowo cholesterol wchodzi w skład błon komórkowych. Zatem nie można uznać za prawdziwe stwierdzenia o jego niekorzystnym działaniu.  Tylko 28% badanych uczniów uznało to stwierdzenie za fałszywe. Możliwe, że nieuważnie przeczytali zdanie lub też posłużyli się krążącym w mediach i wśród ludzi stereotypem o szkodliwości cholesterolu (a nie jego nadmiaru).

Stwierdzenie 2 jest prawdziwe i wynika wprost z tekstu źródłowego – „zły” cholesterol w nadmiarze odkłada się w tętnicach, co może prowadzić do ich niedrożności i niedokrwienia różnych narządów. Tak też zdecydowało 90% badanych.

Stwierdzenie 3 jest prawdziwe. HDL odprowadza cholesterol z tkanek do wątroby, przez co zmniejsza się jego poziom we krwi. W ten sposób przeciwdziała odkładaniu się płytek cholesterolowych na ścianach tętnic, czyli zapobiega miażdżycy. Tak oceniło to stwierdzenie 50% badanych uczniów. Tak niski wynik może brać się z uczniowskiej nieznajomości terminu „miażdżyca”. W podstawie programowej ten termin nie występuje, zatem teoretycznie uczniowie mogli nie wiedzieć, że tworzenie się złogów cholesterolowych na ścianach tętnic to właśnie miażdżyca.

Całe zadanie rozwiązało poprawnie tylko 14% badanych uczniów.

Zadanie można wykorzystać na lekcji o prawidłowej diecie, zwracając uwagę na fakt, że – wbrew powszechnie panującej opinii – sam cholesterol jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu, a jedynie jego nadmiar może prowadzić do miażdżycy.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Fałsz, 2 – Prawda, 3 – Fałsz, 4 – Fałsz.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie  sprawdza rozumienie przez uczniów procesu mejozy, w szczególności procesu crossing-over jako źródła zmienności genetycznej, a tym samym różnorodności biologicznej.

W czasie crossing-over dochodzi do rekombinacji wielu genów, to znaczy do zmiany umiejscowienia ich alleli – ich przemieszczania się z jednego chromosomu homologicznego na drugi. Zatem w trakcie powstawania gamet zestaw genów ich komórek macierzystych ulega rekombinacji. Podobnie losowa segregacja chromosomów potomnych w II podziale mejotycznym przyczynia się do zróżnicowania materiału genetycznego przechodzącego do gamet. Te procesy warunkują różnorodność biologiczną w obrębie gatunku.

Jedynym prawdziwym stwierdzeniem w omawianym zadaniu jest stwierdzenie 2 – ze względu na wspomniane wyżej procesy, z reguły żaden chromosom potomstwa nie jest identyczny z chromosomami jego matki.

Stwierdzenie 1 jest fałszywe, ponieważ liczba rekombinacji w stosunku do pokolenia dziadków jest jeszcze większa niż w stosunku do pokolenia rodziców.  Dodatkowo, ze względu na losowość segregacji chromosomów potomnych nie da się wyszacować, jak dużo informacji genetycznej trafia do dziecka z materiału genetycznego dziadka czy babci.

Stwierdzenie 3 jest również fałszywe. By to stwierdzić, uczeń powinien przypomnieć sobie wiedzę z gimnazjum o dziedziczeniu płci u człowieka. W genotypie człowieka istnieją dwie kategorie chromosomów – 44 autosomy i 2 allosomy czyli chromosomy płci. W przypadku kobiety są to dwa chromosomy XX, z których jeden pochodzi od matki, a drugi od ojca. W przypadku mężczyzny jest to XY, przy czym X pochodzi od matki, Y od ojca.  Płeć determinuje obecność (płeć męska) lub brak (płeć żeńska)chromosomu Y. Zatem zarówno chłopcy, jak i dziewczęta nie dziedziczą wyłącznie chromosomów „męskich” czy „żeńskich”, bo każdy z pary allosomów (podobnie jak z par autosomów) pochodzi od innego rodzica.

Stwierdzenie 4 jest fałszywe, bo zaprzecza istocie procesu powstawania gamet czyli mejozie. Chromosomy nie mogą pozostać identyczne, ponieważ zachodzi crossing-over.

Zadanie nadaje się zarówno na lekcję, jak i na sprawdzian. 

Poprawna odpowiedź

1 – A,

2 – B,

3 – B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza, czy uczeń opanował zagadnienie konfliktu serologicznego. Podanie prawidłowej odpowiedzi wymaga od ucznia nie tylko samych informacji, lecz również dobrego zrozumienia podstaw tego zjawiska.

 Wynik przeprowadzonego na próbie uczniów klas III gimnazjum badania pokazał, że zadanie jest trudne. Całe zadanie prawidłowo rozwiązało 47% uczniów. Odsetki odpowiedzi poprawnych we wszystkich trzech częściach zadania były podobne i wynosiły kolejno 72%, 68% i 73%, zatem żadna z nich nie była wyraźnie trudniejsza od pozostałych.

Do prawidłowej odpowiedzi najłatwiej jest dojść, analizując w pierwszej kolejności część 2. Aby wybrać prawidłową odpowiedź, należy jedynie rozumieć różnicę między przeciwciałem a antygenem. Bez względu na to, który organizm (matki czy płodu) rozważamy, w przypadku konfliktu serologicznego żaden z nich nie zaczyna wytwarzać antygenów. Jeśli w opisanej sytuacji antygeny występują, to znaczy, że są obecne przez cały czas. To przeciwciała są wytwarzane pod wpływem czynników zewnętrznych, antygenów właśnie, gdy dochodzi do kontaktu z nimi. Zatem w części 2 może być mowa jedynie o przeciwciałach.

Wiedząc, która odpowiedź jest poprawna w punkcie 2, można wrócić do punktu 1. Aby świadomie udzielić poprawnej odpowiedzi, dobrze posiadać podstawową wiedzę na temat konfliktu serologicznego. Jednakże dla bystrego ucznia, który takiej wiedzy nie posiada, znajduje się w tekście zadania pewna podpowiedź. Wiemy z części 2, że wytwarzane są przeciwciała przeciwko czynnikowi Rh. Ze wstępu natomiast wiemy, że do konfliktu dochodzi, gdy płód ma grupę Rh(+), czyli gdy ma czynnik Rh. Trudno oczekiwać, by płód wytwarzał przeciwciała przeciw sobie, zatem poprawną odpowiedzią może być jedynie A.

Po rozwiązaniu dwóch pierwszych części, wybranie prawidłowej odpowiedzi w części 3 nie powinno sprawić większej trudności. Jeśli przeciwciała są wytwarzane w organizmie matki i są skierowane przeciw czynnikowi Rh, występującemu u płodu, łatwo odgadnąć, że ich działanie będzie skierowane przeciwko krwi dziecka.

Powyższy „dedukcyjny” schemat dojścia do prawidłowej odpowiedzi jest dość trudny. Można przypuszczać, że zdecydowana większość uczniów posiłkowała się posiadaną wiedzą, zamiast przeprowadzać podobne analizy. Wyniki badania wskazują, że niestety w większości przypadków wiedza ta jest niepełna.

Zadanie bardzo dobrze nadaje się na sprawdzian lub na lekcję powtórzeniową.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – dyfuzja CO₂,

2 – dyfuzja O₂,

3 – woda bogata w tlen,

4 – krew natlenowana.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala sprawdzić, czy uczeń potrafi odczytać i zrozumieć informację przedstawioną w postaci rysunku schematycznego, a także czy potrafi na jego podstawie wyciągać wnioski o ukazanym mechanizmie. Wiedza potrzebna do udzielenia prawidłowej odpowiedzi ogranicza się do faktu, że podczas wymiany gazowej zwierzęta pozyskują tlen i oddają dwutlenek węgla. Jest to wiedza na tyle podstawowa, że można jej oczekiwać od każdego ucznia.

Zadanie najłatwiej jest rozwiązać, zaczynając od wybrania właściwych opisów elementów 1 i 2. Jeśli tylko uczeń jest świadomy, na czym polega wymiana gazowa, nie powinien mieć większych trudności z określeniem, że w kierunku od krwi do wody (strzałki ciągłe) przepływa wydalany dwutlenek węgla, a w kierunku przeciwnym (strzałki przerywane) przepływa tlen. Uczeń, który udzieli odpowiedzi odwrotnej, najprawdopodobniej ma problemy z odczytywaniem schematów. Alternatywne wytłumaczenie, że uczeń w ogóle nie rozumie procesu wymiany gazowej, jest raczej mało prawdopodobne. Natomiast wybranie w obu punktach tych samych odpowiedzi, czyli dwa razy dyfuzji CO₂ lub dwa razy dyfuzji O₂, świadczy o „strzelaniu” niepoprzedzonym choćby pobieżną analizą nakreślonego problemu.

Przy poprawnie ustalonych kierunkach dyfuzji gazów opisanie pozostałych elementów schematu nie powinno nastręczać większych trudności. Skoro przepływająca woda traci tlen (jak należy ustalić w punkcie 2), to na początku swej drogi przez skrzela (litera A) jest z pewnością bogatsza w tlen, niż na jej końcu (litera B). Analogicznej analizy można dokonać, opisując element schematu oznaczony literą C: krew po przejściu przez skrzela zyskuje tlen, czyli jest natlenowana. Prawidłowy opis elementów 3 i 4 stanowi potwierdzenie, że uczeń nie udzielił odpowiedzi w punktach 1 i 2 jedynie „strzelając”.

Należy jeszcze raz podkreślić, że problemy z udzieleniem prawidłowej odpowiedzi na pytanie najprawdopodobniej nie świadczą o niezrozumieniu tematu wymiany gazowej, lecz o trudnościach z interpretacją schematów. Jest to niezależna umiejętność, której opanowanie wymaga ćwiczeń. Z tego powodu zadanie nie jest zalecane do zastosowania na sprawdzianach, których celem jest weryfikacja wiedzy na temat wymiany gazowej. Z drugiej jednak strony może stanowić interesujący materiał do samodzielnej pracy w domu lub do omówienia przez nauczyciela podczas lekcji.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - Fałsz

2 - Fałsz

3 - Prawda

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie dotyczy zagadnienia terapii genowej, która wprawdzie nadal ma charakter eksperymentalny, stanowi jednak istotny kierunek badań w inżynierii genetycznej. Chociaż nie można wymagać od uczniów szczegółowych wiadomości z tej dziedziny, ważne jest, aby uczeń, kończąc podstawowy kurs biologii, znał jej istotę. Zadanie, poza tym, że sprawdza wiadomości z genetyki molekularnej, po przedyskutowaniu z uczniami każdego ze stwierdzeń, może stanowić również istotne źródło wiadomości z tej dziedziny.

Poprawna ocena prawdziwości stwierdzeń wymaga zatem od ucznia nie tyle wiadomości z zakresu terapii genowej, co przede wszystkim znajomości zagadnień z dziedziny genetyki molekularnej. W pierwszym stwierdzeniu należy zwrócić uwagę na sposób podawania kwasów nukleinowych. Podane drogą pokarmową, podobnie jak każde DNA czy RNA zawarte w jakimkolwiek pokarmie, zostaną strawione przez nukleazy w przewodzie pokarmowym. Stwierdzenie pierwsze jest zatem fałszywe. W drugim stwierdzeniu za nieprawdziwą należy uznać informację o stosowaniu w terapii genowej u człowieka tylko RNA, z uwagi na możliwość powstania modyfikacji podczas stosowania DNA. Trudność w ocenie tego stwierdzenia polega głównie na tym, że zaznaczenie odpowiedzi twierdzącej sugeruje, że modyfikacje genetyczne mogą powstać tylko w przypadku zastosowania DNA, a co za tym idzie, stosowanie RNA jest bezpieczne. Charakter terapeutyczny natomiast może mieć zastosowanie tak DNA, jak i RNA, przy czym w jednym i drugim przypadku istnieje istotne ryzyko uszkodzenia innych genów. Trzecie stwierdzenie należy natomiast uznać za prawidłowe, ponieważ istnieje ryzyko, że wprowadzony do komórek kwas nukleinowy może wbudować się w różnych miejscach. Skoro jest to możliwe, to możliwe też jest ryzyko powstania szkodliwych zmian.

Właściwych odpowiedzi w ocenie poprawności wszystkich stwierdzeń udzieliło 30% rozwiązujących to zadanie uczniów klas pierwszych LO. Najłatwiejsze w ocenie było stwierdzenie pierwsze,  dla którego ponad 75% uczniów zaznaczyło poprawną odpowiedź. Właściwej oceny stwierdzenia drugiego dokonało już tylko 57% badanych uczniów, natomiast z oceną stwierdzenia trzeciego poradziło sobie 63% uczniów. Na podstawie dosyć niskiego wyniku osiągniętego przez rozwiązujących zadanie uczniów można domniemywać, że uczniowie ci albo stwierdzili, że nie mają dostatecznej wiedzy na temat terapii genowej i zaznaczali przypadkowe odpowiedzi, albo zabrakło im wiadomości z genetyki molekularnej. Wskazane zatem byłoby, aby przedyskutować na lekcji każde ze stwierdzeń i wskazać uczniom drogę dojścia do prawidłowej odpowiedzi. Zadanie może więc być dobrym materiałem do pracy na lekcji lub też, jeżeli nauczyciel zwrócił uwagę na zagadnienia zawarte w treści stwierdzeń, może stanowić jedno z zadań do sprawdzianu. Pomimo trudnego zagadnienia, jakim jest terapia genowa, która na dzień dzisiejszy nie zawsze pozwala uzyskać wysoką skuteczności leczenia, warto uzmysławiać uczniom, że jest to w przypadku wielu chorób jedyna nadzieja na znalezienie drogi ich pokonania, a znajomość istoty terapii genowej w erze genomiki może być wielce przydatna.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Mimo bardzo prostej konstrukcji, zadanie pozwala sprawdzić, czy uczeń dobrze rozumie istotę mutacji punktowej i jej potencjalne efekty.

W badaniu przeprowadzonym na próbie uczniów klas III gimnazjum poprawnej odpowiedzi udzieliło 51% badanych, co świadczy o tym, że zadanie należy do umiarkowanie trudnych.

20% uczniów wybrało odpowiedź A. Być może uczniowie ci zasugerowali się możliwością, że w wyniku mutacji punktowej może dojść do dezaktywacji genu (np. na skutek wprowadzenia kodonu STOP). Oczywiście taka sytuacja może nastąpić, jednakże stwierdzenie, że dezaktywacja genu jest równoważna z jego usunięciem, jest dyskusyjne. A ponadto nie każda mutacja punktowa musi dać taki efekt.

Na szczęście zaledwie 6% badanych uczniów wybrało odpowiedź B. Trudno stwierdzić, czym kierowali się ci uczniowie, ale przy tak niskim odsetku można założyć, że wybór tej odpowiedzi jest wynikiem „strzelania” bez większej refleksji.

Odpowiedź C wybrało 21% badanych. Sytuacja, w której zmienia się kolejność genów w chromosomie, może przywołać na myśl inwersję chromosomową, w efekcie której fragment chromosomu ulega odwróceniu o 180° względem pozycji wyjściowej. Być może uczniowie wybierający tę odpowiedź zasugerowali się posiadaną wiedzą na temat aberracji chromosomowych, dostrzegając jakieś podobieństwa między opisanymi sytuacjami.

Oczywiście poprawną odpowiedzią jest D. Mutacja punktowa, czyli zamiana jednej reszty nukleotydowej na inną, jest zawsze zmianą informacji genetycznej, choć niekoniecznie prowadzi do jakichkolwiek zmian fenotypowych, w szczególności do zmian w kodowanym białku. Być może część uczniów, którzy wybrali inne odpowiedzi, sugerowała się istnieniem mutacji cichych, czyli mutacji nie powodujących zmian w białku.

Zadanie jest typowym zadaniem do wykorzystania podczas sprawdzianu – jest krótkie, o prostej formie i weryfikuje najbardziej podstawowe informacje.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - B,
2 - D.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność analizy tekstu na podstawie wiedzy biologicznej, a zatem z jednej strony odwołuje się do I celu kształcenia (Znajomość różnorodności biologicznej i podstawowych procesów biologicznych), z drugiej zaś do celu III (Poszukiwanie, wykorzystanie i tworzenie informacji). Aby udzielić prawidłowej odpowiedzi, uczeń nie tylko powinien posiadać odpowiednią wiedzę (rozróżniać dobór naturalny od doboru sztucznego), ale też powinien potrafić odnaleźć w tekście informacje przemawiające za którąś z tych możliwości. Jest to kluczowa kombinacja umiejętności przy dzisiejszym niezwykle szerokim dostępie do informacji, kiedy to, wykorzystując podstawowy zasób wiadomości, poprzez samodzielną pracę z różnego rodzaju źródłami zdobywamy bardziej szczegółową wiedzę.   

W omawianym zadaniu przedmiotem analizy jest fragment dzieła Karola Darwina O powstawaniu gatunków. Aby archaiczny język nie stanowił dla uczniów dodatkowego utrudnienia, zrezygnowano z wykorzystania klasycznego przekładu Dicksteina i Nusbauma z 1884 r., zastępując je własnym, uwspółcześnionym tłumaczeniem z oryginału angielskiego. Po przeczytaniu tekstu uczeń powinien zdecydować, czy opisuje on dobór naturalny czy sztuczny, a następnie  wyszukać wśród podanych uzasadnień to, które jest odpowiednie do dokonanego wyboru. Bardzo wyraźne wskazówki przemawiające za doborem sztucznym odnajdujemy w dwóch ostatnich zdaniach cytatu z dzieła Darwina, gdzie wprost mowa jest o hodowcy i dokonywanych przez niego „znacznych ulepszeniach”. Prawidłowa odpowiedź brzmi zatem: Cytowany tekst opisuje (B) dobór sztuczny, ponieważ jest w nim mowa o (D) celowych ulepszeniach dokonywanych przez hodowcę.

Zadanie poprawnie rozwiązało zaledwie 17,7% uczniów, przy czym nawet w grupie 8. (złożonej z tych, którzy osiągnęli najlepsze wyniki w całym teście), odsetek ten wyniósł tylko 41,0% (wykres 3). W pierwszej części zadania błędną odpowiedź A zaznaczyło aż 63,7% uczniów (w tym połowa uczniów z grupy 8.), być może kierując się utartym skojarzeniem: Darwin – dobór naturalny (wykres 1). W drugiej części natomiast największą popularnością cieszyła się odpowiedź A (37,1%), podczas gdy prawidłową odpowiedź D zaznaczyło 26,2% badanych (wykres 2). Dystraktory B i C wybrało, odpowiednio, 16,8% i 17,9% uczniów. Być może wynika to z faktu, że odpowiedzi A i D bezpośrednio nawiązywały do sformułowań użytych w tekście, podczas gdy o faworyzowaniu osobników przez dobór (odpowiedź B) czy zwiększaniu się przystosowania do środowiska (odpowiedź C) w cytowanym fragmencie w ogóle nie było mowy. Pozostaje to w zgodzie z wynikami uzyskanymi dla innych tego typu zadań, które wskazują, że absolwenci gimnazjów dobrze radzą sobie z wyszukiwaniem i porównywaniem informacji tekstowych, podczas gdy znaczny problem sprawia im już wyciąganie wniosków z tych porównań i interpretacja odczytanych treści.

Co ciekawe, bez względu na to, którą odpowiedź zaznaczyli w pierwszej części zadania, uczniowie zwykle w logiczny sposób wybierali uzasadnienie w części drugiej. Ci, którzy wskazali na dobór naturalny, zdecydowanie najczęściej zaznaczali odpowiedź A, a ci, którzy uważali, że chodzi o dobór sztuczny – odpowiedź D. Jeszcze wyraźniej było to widoczne wśród uczniów z grupy 8., którzy wybierali niemal wyłącznie kombinację A–A lub B–D (po 41,0%). Pokazuje to, że uczniowie, szczególnie ci zdolniejsi, rozumieli, na czym polegają dobór sztuczny i dobór naturalny. Przyczyną słabego wyniku była natomiast nieumiejętność pracy z tekstem. Umiejętność tę warto zatem doskonalić, przeprowadzając na lekcjach analizę krótkich tekstów popularnonaukowych związanych z omawianym tematem, takich jak zaprezentowany w tym zadaniu.

Wykres 1. Rozkład częstości odpowiedzi w pierwszej części zadania. Na osi X zaznaczono poziom ucznia (1 – grupa uczniów, którzy uzyskali najniższe wyniki w całym teście, 8 – grupa o najwyższych wynikach), na osi Y zaś – odsetek uczniów z danej grupy, którzy wybrali daną odpowiedź. W legendzie wykresu określono dodatkowo, jaki procent uczniów ze wszystkich grup łącznie zaznaczył poszczególne odpowiedzi. Wartości nie sumują się do 100%, ponieważ pewna część uczniów nie wybrała żadnej odpowiedzi.

Wykres 2. Rozkład częstości odpowiedzi w drugiej części zadania. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Wykres 3. Odsetek uczniów w poszczególnych grupach, którzy rozwiązali poprawnie całe zadanie. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

TAK
TAK
TAK

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sięga do autentycznego źródła informacji, jakim jest tekst Wallace’a, ewolucjonisty pozostającego w cieniu Karola Darwina. Tekst jest prosty i opowiada o możliwych, nieprzewidzianych przez człowieka konsekwencjach jego działań w środowisku przyrodniczym. Zadanie sprawdza, czy uczeń rozumie istotę antagonistycznych zależności międzygatunkowych, przede wszystkim ich rolę w ograniczaniu wzrostu liczebności populacji. Wymaga też od ucznia odniesienia wiedzy teoretycznej do opisu rzeczywistej sytuacji historycznej, zintegrowania tych informacji, ich analizy i na tej podstawie wnioskowania, które pozwala ostatecznie na poprawną ocenę przedstawionych możliwych związków przyczynowo-skutkowych.

Dość nietypowym, niestandardowym rozwiązaniem w tym zadaniu jest fakt, że wszystkie proponowane przyczyny mogły spowodować wzrost liczebności bydła i osłów – a więc wszystkie proponowane zakończenia zdania są poprawne. Uczniowie mogą być zaskoczeni taką sytuacją, bo w większości zadań testowych występują zarówno dystraktory, jak i poprawne warianty odpowiedzi – do wyboru lub oceny przez ucznia. Zadanie pokazuje zatem, że nie należy podchodzić do zadań testowych w sposób sztywny, stereotypowy. Warto je wykorzystać jako ćwiczenie w czasie lekcji z działu Ekologia, pokazując uczniom jego nietypowość.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Fałsz, 2 – Fałsz, 3 – Fałsz, 4 - Fałsz

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie jest cenne ze względu na kilka problemów, na jakie zwraca uwagę w swojej treści:

- znaczenie badań profilaktycznych, w tym związanych z poradnictwem genetycznym,

- racjonalna, oparta o analizę faktów ocena ryzyka, związanego z możliwością pojawienia się choroby genetycznej,

- możliwość zachorowania na chorobę o podłożu genetycznym w sytuacji, gdy nie ma odziedziczonej mutacji, ale działają niekorzystne czynniki środowiska (mutageny) lub też występuje mutacja spontaniczna.

Poprawne rozwiązanie zadania wymaga od ucznia uważnego przeczytania tekstu źródłowego oraz proponowanych do oceny stwierdzeń oraz krytycznego myślenia.

Stwierdzenie 1 jest deterministyczne i nieprawdziwe, obecność mutacji w genie nie jest wyrokiem, zmutowany gen może do końca życia człowieka pozostać nieaktywny i nie skutkować efektem fenotypowym. Może też dawać efekt fenotypowy polegający jedynie na pewnych predyspozycjach człowieka do nowotworzeni, ale nie do powstania nowotworu. Stwierdzenie to jako fałszywe poprawnie oceniło 74% absolwentów gimnazjum uczestniczących w badaniu próbnym.

Stwierdzenie 2 również jest fałszywe, ponieważ nawet osoba, która nie odziedziczyła  mutacji genowej, może, niestety, również zachorować na czerniaka, przykładowo pod wpływem długotrwałej ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe, będącym czynnikiem sprzyjającym rozwojowi tego nowotworu. Promieniowanie ultrafioletowe jako silny mutagen może przyczyną mutacji skutkującej chorobą. Prawidłowej odpowiedzi w tym punkcie udzieliło 80% badanych.

Stwierdzenie 3, również fałszywe, oceniło poprawnie 72% badanych. W rodzinie pani Kasi nikt, oprócz ojca, który był przez długi czas narażony na promieniowanie ultrafioletowe, nie chorował na czerniaka. Zatem można założyć, że w genomach bliskich pani Kasi nie występował wcześniej zmutowany gen. Można założyć również, że ojciec pani Kasi nie przekazał jej tej mutacji, ponieważ jego choroba została wywołana mutacją indukowaną niekorzystnym czynnikiem środowiskowym (promieniowanie UV). Oczywiście można zadać pytanie, czy w momencie poczęcia pani Kasi mutacja w organizmie jej ojca była już obecna i czy to nie mogło spowodować odziedziczenie jej przez panią Kasię. Odpowiedź jest jednak jednoznaczna, choć nie wynika z treści zadania, a raczej z logicznego rozumowania. Otóż promieniowanie UV działa mutagennie na komórki naskórka, a nie na komórki macierzyste spermatyd zlokalizowane w jądrach. Zatem nie może być przyczyną mutacji obecnej w plemnikach, która mogłaby być odziedziczona przez dziecko. 

Stwierdzenie 4 jest również fałszywe, ale większość badanych uczniów (74%) uznała je za prawdziwe. Taka decyzja większości wydaje się dziwna w kontekście oceny stwierdzenia poprzedniego. Jeśli pani Kasia nie odziedziczyła mutacji po ojcu, który prawdopodobne nabawił się jej przez swoją pracę w warunkach szkodliwych, to dlaczego jego choroba ma być silnym wskazaniem do badania DNA pani Kasi?

Trudno tutaj jednoznacznie interpretować wybory uczniowskie, ale wydaje się, że ich ocena wynika raczej z tzw. „dmuchania na zimne”. Badani uczniowie być może przyjęli założenie, że jeśli ojciec jest chory, to dla pewności należy zbadać swoje DNA, by nie narażać się na ewentualne pojawienie się i rozwój choroby. Oczywiście jest to myślenie nieracjonalne, podobnie jak pogląd, że każda osoba powinna badać swoje DNA, by mieć pewność co do stanu swojego zdrowia. Wskazania do badania DNA są jednoznaczne – należy je wykonywać w sytuacji, gdy wśród naszych przodków i krewnych występowała choroba genetyczna lub o podłożu genetycznym. Przyczyną takiego wyboru mogła być też chęć uczniów, by ocenić  choćby jedno stwierdzenie jako prawdziwe. Badania wykazały, że uczniowie przyzwyczajeni są do różnorodności odpowiedzi Tak/Nie lub Prawda/Fałsz i z trudem uznają, że wszystkie stwierdzenia w zadaniu mogą być albo fałszywe, albo prawdziwe. W omawianym zadaniu trzy pierwsze stwierdzenia trudno uznać za prawdziwe, za to czwarte, o ile odejdzie się od racjonalnego rozumowania na rzecz rozumowania „troskliwego”, można za takowe uznać.

Całość zadania poprawnie rozwiązało tylko 15% badanych.

Zadanie nadaje się na lekcję, jako podsumowanie tematu o poradnictwie genetycznym.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - Tak

2 - Nie

3 - Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Tematyka prezentowanego zadania zakotwiczona jest w podstawie programowej dla IV etapu edukacyjnego (zakres podstawowy) i dotyczy klonowania ssaków. Badana w tym zadaniu umiejętność to rozumienie istoty klonowania ssaków, przy czym zadanie jest jednocześnie sprawdzianem znajomości biologicznego znaczenia mitozy i mejozy, o którym mowa jest już w gimnazjum. Aby więc poprawnie rozwiązać zadanie, należy skorzystać z wiedzy już nabytej.

Pierwsza z opisanych technik jest najbardziej znana, gdyż dotyczy powszechnie już znanej metody, którą zastosowano przy klonowaniu owcy Dolly. Komórka jajowa z jądrem komórkowym pochodzącym z komórki nabłonkowej ma zawartość materiału genetycznego taką jak zygota, przy czym materiał genetyczny pochodzi w całości z diploidalnej komórki nabłonkowej, a nie z dwóch haploidalnych komórek – jajowej i plemnika. Rozwijający się organizm z takiej komórki będzie więc miał zestaw genów taki sam, jak organizm, od którego pochodzi jądro komórkowe – będzie więc jego klonem. Podobnie w technice trzeciej – rozdzielenie kilkukomórkowego zarodka, którego komórki powstały w wyniku mitozy, i wprowadzenie ich osobno do macicy będzie prowadziło do powstania takich samych genetycznie organizmów – klonów. Podobnie dzieje się zresztą podczas ciąż mnogich, prowadzących do powstania bliźniąt jednojajowych. Inaczej będzie natomiast w przypadku zastosowania techniki drugiej. Gamety powstają w wyniku mejozy – mają więc zróżnicowany materiał genetyczny. Połączenie haploidalnej komórki jajowej z haploidalnym plemnikiem doprowadzi więc do powstania zygoty, której materiał genetyczny będzie mozaiką tego, co wniosła doń każda z dwóch łączących się komórek. Należy zwrócić przy tym uwagę, że nawet jeśli obie gamety pochodzą od tego samego organizmu, to zygota będzie różniła się genetycznie od organizmu rodzicielskiego. Na przykład organizm rodzicielski będący heterozygotą pod względem jakiegoś genu może mieć dziecko będące homozygotą, jeśli do obu łączących się gamet trafił ten sam allel.

Zadanie okazało się dosyć trudne dla rozwiązujących je uczniów klas pierwszych LO. Zaledwie co czwarty uczeń udzielił wszystkich poprawnych odpowiedzi. Nie można jednak wykluczyć, że uzyskany wynik jest efektem przypadkowego zaznaczania odpowiedzi. Jeśli potraktujemy osobno odpowiedzi uczniów dla każdej z opisanych technik, wyniki rozkładają się podobnie – nieco ponad połowa uczniów (kolejno, 58%, 59%, 54%) zaznaczyła właściwy kwadrat. Zadanie, a właściwie opisane w zadaniu techniki stosowane w badaniach na ssakach, mogą stanowić cenny materiał do pracy na lekcji dotyczącej klonowania ssaków, jako wprowadzenie do tematu poprzez analizę każdej z opisanych technik z jednoczesnym przywołaniem wiadomości pozyskanych w gimnazjum.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1–Nie,

2–Tak,

3–Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala na sprawdzenie, czy uczeń właściwie rozumie pojęcie restytucji gatunku. Zadanie ma bardzo prostą konstrukcję, a podczas badania próbnego przeprowadzonego na uczniach klas I liceum ogólnokształcącego okazało się dość łatwe – prawidłowej odpowiedzi we wszystkich trzech punktach udzieliło 75% badanych. Można zatem stwierdzić, że zadanie pozwala na skuteczne określenie, którzy uczniowie nie znają lub nie rozumieją pojęcia restytucji. Dla porządku podajmy, że restytucja gatunku jest zabiegiem lub grupą zabiegów mających na celu odtworzenie jego obecności na obszarze, na którym wyginął lub jest bliski wyginięcia.

Spośród trzech przedstawionych opisów tylko jeden dotyczy restytuowanego gatunku, jakim jest łoś (opis 2). W opisie jest niemal dosłownie przytoczona definicja restytucji, można zatem uznać, że każdy uczeń, który miał styczność z tym terminem, powinien udzielić odpowiedzi poprawnej. W przeprowadzonym badaniu uczyniło tak aż 92% badanych.

Opisy 1 i 3 nie dotyczą restytucji gatunkowej. W obu przypadkach podano wprost, że opisane zwierzęta nie są gatunkami rodzimymi. Można by oczekiwać, że odsetek poprawnych odpowiedzi będzie w przypadku tych opisów podobny jak w punkcie 2, jednak badanie pokazało, że jest inaczej. Poprawnych odpowiedzi było, odpowiednio, 84% i 86%. Można z dużym prawdopodobieństwem przyjąć, że uczniowie dokonujący prawidłowej oceny opisu 1 i popełniający błąd w jednym z pozostałych przypadków wiedzą coś na temat restytucji gatunkowej, ale zdecydowanie nie w pełni rozumieją to zagadnienie.

Zadanie można zastosować dwojako – albo jako materiał do pracy na lekcji, podczas której poszczególne opisy są omawiane przez nauczyciela, wyjaśniającego, czym jest restytucja gatunków, albo jako element sprawdzianu podsumowującego zagadnienia ochrony bioróżnorodności.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie dotyczy daltonizmu – choroby genetycznej sprzężonej z płcią, wprost wymienionej w podstawie programowej dla gimnazjum. Krótki wstęp do zadania zawiera dodatkowo przypomnienie, że daltonizm jest uwarunkowany obecnością recesywnego allelu zlokalizowanego na chromosomie płci. Uczeń proszony jest następnie o wskazanie wyjaśnienia, dlaczego choroba ta częściej występuje u mężczyzn niż u kobiet. Zadanie sprawdza zatem znajomość mechanizmu dziedziczenia chorób sprzężonych z płcią.

We wstępie do zadania zaznaczono, że odpowiedzialny za chorobę gen zlokalizowany jest na chromosomie płciowym, nie wskazano jednak, czy chodzi o chromosom X czy Y. Jak wspomniano, uczeń powinien już mieć odpowiednią wiedzę o daltonizmie i wiedzieć, że – podobnie jak w przypadku większości chorób sprzężonych z płcią – gen ten znajduje się na chromosomie X. Gdyby zlokalizowany był na chromosomie Y, kobiety nigdy nie zapadałyby na tę chorobę, a z treści zadania wynika, że wśród nich również zdarzają się przypadki daltonizmu, choć rzadziej niż u mężczyzn. Pozostaje określić, z czego wynika ta różnica między płciami.

W odpowiedzi A mowa jest o słabszej zdolności przeciętnego mężczyzny do rozróżniania kolorów. Nawet jeśli kobiety rzeczywiście bardziej zwracają uwagę na odcienie poszczególnych barw, to trudno określić, na ile wynika to z uwarunkowań genetycznych, a na ile jest związane jedynie z różnicami kulturowymi. Przede wszystkim jednak, ewentualne różnice między zdrowymi mężczyznami a zdrowymi kobietami nie mogą tłumaczyć częstszego występowania choroby, zwłaszcza że daltoniści mają przecież problem z rozróżnianiem barw podstawowych, a nie subtelnych różnic między odcieniami.

Odpowiedź B również należy odrzucić. Nie istnieje coś takiego jak odporność na choroby genetyczne, ponieważ nie są one wywoływane przez czynniki takie jak wirusy czy bakterie, przed którymi nasz układ odpornościowy mógłby się bronić.

Aby odrzucić odpowiedź C, wystarczy zauważyć, że na daltonizm chorują zarówno mężczyźni, jak i kobiety. Gdyby gen warunkujący daltonizm uaktywniał się pod wpływem genów zlokalizowanych na chromosomie Y, to kobiety nigdy nie zapadałyby na tę chorobę.

Poprawna jest odpowiedź D. Jeśli oprócz wadliwego allelu recesywnego w komórce znajduje się druga, prawidłowa kopia danego genu, to powstające na jej podstawie białko wystarcza do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Kobiety mają w każdej komórce po dwa chromosomy X, dysponują zatem taką „kopią zapasową” i dlatego chorują na daltonizm jedynie w sytuacji, gdy odziedziczą oba uszkodzone allele. Mężczyźni natomiast mają tylko jeden chromosom X i mogą polegać na jednej tylko kopii genu, w związku z czym zapadają na daltonizm o wiele częściej.

Ze względu na prostą konstrukcję i niewielką długość, zadanie dobrze nadaje się na sprawdzian podsumowujący dział Genetyka. Może też zostać wykorzystane do omówienia na lekcji.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Fenotyp
2. Genotyp
3. Fenotyp

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Dość częstym sposobem sprawdzania znajomości pojęć naukowych w szkole jest pytanie o ich definicje. Odtworzenie definicji z pamięci nie oznacza jednak, że uczeń potrafi odpowiednie pojęcia stosować. Omawiane zadanie sprawdza umiejętność rozróżniania genotypu i fenotypu na przykładzie choroby genetycznej, którą dotknięty był znany polski malarz Artur Grottger. Mamy tu zatem interesujący kontekst oraz zaskakujące informacje – trudno uwierzyć, że malarz, i to w dodatku wybitny, może nie rozróżniać kolorów!

Zakres wiadomości niezbędnych do rozwiązania tego zadania jest nieduży – uczeń powinien wiedzieć, co to jest genotyp, fenotyp, chromosom, gen i daltonizm. Wszystkie te terminy są wyszczególnione w podstawie programowej i są to wiadomości podstawowe. W pierwszym zdaniu uczeń musi zauważyć, że zdolność odróżniania kolorów zależy od budowy oka, a zatem to cecha fenotypu. W drugim zdaniu opisany jest allel genu – chodzi więc o genotyp. W trzecim zdaniu jest mowa o białkach, a zatem ponownie o cechach fenotypowych organizmu. Zadanie to pokazuje, że znajomość pojęć lepiej testować nie przez pytanie o definicje, ale sprawdzając umiejętność ich stosowania do opisu zjawisk biologicznych. W tym też tkwi podstawowa trudność tego zadania. Jeśli uczeń będzie się uczył jedynie definicji – bez kontekstu, w jakim tych pojęć się używa – to może mieć problemy z jego rozwiązaniem.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Fałsz

2 – Fałsz

3 – Fałsz

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Jest to klasyczne zadanie z genetyki sprawdzające znajomość zasad dziedziczenia cech sprzężonych z płcią. Uczeń, aby poprawnie rozwiązać zadanie, musi wiedzieć, że allele warunkujące występowanie u ludzi chorób sprzężonych z płcią zlokalizowane są na chromosomie X. Powinien także znać różnicę w kariotypie kobiety i mężczyzny.

Stwierdzenie 1, mówiące że daltonistami są wyłącznie mężczyźni, z uwagi na to, że gen odpowiedzialny za prawidłowe widzenie barw znajduje się w chromosomie Y, jest fałszywe z dwóch powodów. Po pierwsze daltonizm może dotykać także kobiety, oczywiście z znacznie mniejszą częstością, po drugie gen warunkujący występowanie tej, jak i większości chorób genetycznych sprzężonych z płcią, zlokalizowany jest na chromosomie X, a nie na Y. W stwierdzeniu drugim należy zauważyć, że Adam jako mężczyzna posiada tylko jeden chromosom X, może zatem, jako hemizygota, posiadać tylko jeden allel genu warunkującego daltonizm. Chromosom X Adam otrzymał od matki, natomiast po ojcu odziedziczył chromosom Y. Jak już wspomniano, gen warunkujący chorobę znajduje się na chromosomie X. Adam nie mógł zatem otrzymać allelu genu warunkującego daltonizm od ojca. Z podobnych powodów błędne jest także stwierdzenie trzecie. Adam nie może być nosicielem daltonizmu, skoro posiada tylko jeden allel tego genu. Ponadto, jako mężczyzna przekazuje synom chromosom Y, a nie X.

Zadanie, pomimo że dotyczy podstawowych zasad dziedziczenia chorób, sprawiło rozwiązującym go uczniom klas III gimnazjum niemały problem. Poprawnych zaznaczeń dokonało zaledwie 1,5% badanych uczniów. Najłatwiejsza okazała się ocena stwierdzenia pierwszego, gdzie odnotowano 60% prawidłowych odpowiedzi. Nie można jednak wyciągnąć wniosku, że wszyscy ci, którzy poprawnie ocenili to stwierdzenie, dokonali świadomego wyboru na podstawie posiadanej wiedzy. Część z nich uważała bowiem, że Adam otrzymał allel daltonizmu od ojca (stwierdzenie 2) lub że daltonizm dziedziczy się po ojcu (stwierdzenie 3). W przypadku drugiego i trzeciego stwierdzenia poprawnej oceny dokonało, odpowiednio, zaledwie 24% i 22% uczniów. Nie można wykluczyć, że część uczniów, nawet znając zasady dziedziczenia płci i cech sprzężonych z płcią, nie potrafiła odnieść wiadomości zdobytych na lekcjach biologii do przedstawionej w zadaniu sytuacji.

Rażąco słaby wynik uzyskany w prezentowanym zadaniu jest przesłanką, aby przy rozwiązywaniu tego typu zadań uczniowie uzasadniali swoją odpowiedź – wtedy nauczyciel może otrzymać informację, czy uczeń nie zna zasad dziedziczenia, czy po prostu nie potrafi wykorzystać wiadomości w praktyce.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1-Nie;

2-Tak;

3-Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność określania zależności przyczynowo-skutkowych między faktami. Nie jest osadzone w treściach nauczania, może być zatem wykorzystane przy realizacji praktycznie każdego działu. Najlepiej jednak wykorzystać je przy tematach związanych z układem immunologicznym lub też związanych ze stanem zdrowia i chorobami człowieka.

W treści zadania można odnaleźć dwie istotne informacje – pierwsza mówi o tym, że zarówno w roku 2011 jak i 2012 wykonywane były przeszczepy, a druga o tym, że w tym okresie wzrosła  liczba chorych oczekujących na przeszczep. Co może być przyczyną takiej sytuacji?

Wyjaśnienie pierwsze nie może być prawdziwe, bo jeśli część chorych umiera, nie dożywając przeszczepu, to powoduje to zmniejszenie liczby osób oczekujących na operację, a nie jej wzrost. Zatem odpowiedź poprawna to Nie.

Zarówno wyjaśnienie drugie, jak i trzecie są prawdziwe. Jeśli dopisywani są nowi pacjenci, zakwalifikowani do przeszczepu, liczba oczekujących rośnie (odpowiedź poprawna Tak).

Również ograniczona liczba narządów oddanych do przeszczepu może być przyczyną wydłużania się kolejki chorych oczekujących na tę formę leczenia. Jeśli brakuje narządów pochodzących od dawców, nie można wykonywać operacji. W tym czasie nowi pacjenci są wpisywani na listę, a więc rośnie liczba chorych oczekujących na transplantację. Zatem poprawną odpowiedzią w tym rzędzie jest wybór Tak.

Zadanie można wykorzystać na lekcji, warto przy tym zwrócić uwagę uczniów na niską świadomość Polaków dotyczącą znaczenia zgłaszania się potencjalnych dawców do banku tkanek i narządów do transplantacji (np. wątroby, szpiku).

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Tak
2 – Nie
3 – Tak
4 – Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Jest to przykład zadania, które odwołuje się jedynie do wymagań ogólnych. Tematyka jest wprawdzie biologiczna (zmysł wzroku), ale równie dobrze to zadanie mogłoby znaleźć się wśród zadań z fizyki. Sprawdza ono niezwykle ważną umiejętność, jaką jest weryfikowanie hipotez na podstawie obserwacji. Wbrew nazwie, umiejętność ta nie jest istotna jedynie we wnioskowaniu naukowym, ale przy każdej ocenie twierdzeń kategorycznych (do jakich należą też teorie naukowe). Jeśli mówimy, że jakaś zależność dotyczy wszystkich przypadków albo występuje zawsze, to aby obalić takie twierdzenie, szukamy obserwacji z nim sprzecznych.

Zadanie to należy do kategorii bardzo trudnych, a trudności mają kilka przyczyn. Po pierwsze, uczniowie bardzo często pomijają wstęp do zadań. Jest to spowodowane tym, że powszechne są źle skonstruowane zadania – takie, w których wstęp jest po prostu zbędny, ponieważ niczego nie wnosi. Jest przysłowiowym „kwiatkiem do kożucha” i można rozwiązać zadanie bez niego. Pomijanie takiego wstępu jest racjonalne, ponieważ dzięki temu uczeń ma więcej czasu na rozwiązanie innych zadań. W tym zadaniu jednak pominięcie wstępu może skutkować niezrozumieniem polecenia. Częstym błędem popełnianym przez osoby rozwiązujące to zadanie jest nie tyle odpowiedź na pytanie Czy dana obserwacja pozwala odrzucić opisaną teorię, ale na pytanie Czy dana obserwacja jest prawdziwa. Prowadzi to do błędnego zaznaczenia odpowiedzi Tak we wszystkich wierszach. Wszystkie podane obserwacje są bowiem prawdziwe, ale tylko dwie z nich są sprzeczne z opisaną teorią i pozwalają ją odrzucić. W pierwszym wierszu uczeń powinien zaznaczyć Tak, ponieważ gdyby oczy wysyłały promienie, to widzielibyśmy rękę, która je zasłania. W drugim przypadku teorii nie możemy odrzucić, ponieważ hipotetyczne promienie wysyłane z oczu nie dochodziłyby z tyłu głowy; ta obserwacja nie jest zatem sprzeczna z teorią. W trzecim przypadku teorię odrzucamy, ponieważ wynika z niej, że powinniśmy widzieć w ciemności. Czwarta obserwacja nie jest sprzeczna z teorią, ponieważ zgodnie z nią widzimy ścianę, a nie to, co znajduje się za nią.

Podstawową trudnością w tym zadaniu jest wykazanie się umiejętnością wnioskowania dedukcyjnego, czyli weryfikowania, hipotezy przez próbę jej obalenia. W szkole dominuje bowiem wnioskowanie indukcyjne – szkolne doświadczenia i obserwacje są planowane tak, aby potwierdzić hipotezę, a nie aby ją obalić. Wnioskowanie dedukcyjne jest wprawdzie opisane we wstępie do zadania, ale część uczniów może nie zrozumieć jego istoty i podążać utrwalonym na lekcjach tokiem myślenia – szukać zgodności, a nie sprzeczności.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1-T, 2-N, 3-T, 4-T, 5-T

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie wymaga od ucznia analizy tekstu źródłowego i porównania pozyskanych z niego danych z własną wiedzą dotyczącą przyczyn nowotworzenia.

Najłatwiejsze do interpretacji dla uczestniczących w badaniu uczniów III klas gimnazjum były dane dotyczące spożywania przez mężczyznę dużej ilości warzyw i owoców (co nie sprzyja powstawaniu nowotworów), opalania się w solarium i palenia papierosów (oba czynniki sprzyjają powstawaniu choroby nowotworowej). Odpowiednio 95%, 96% i 97% badanych uczniów poprawnie oceniło wpływ tych trzech czynników (Nie, Tak, Tak). Trudniejsza dla uczniów okazała się ocena sposobu przygotowywania mięsa – dużo mniejszy odsetek zdaje sobie sprawę, że smażenie lub grillowanie mięsa powoduje powstawanie produktów toksycznych z palonego tłuszczu. Jedynie 48% badanych uznało, że taki sposób obróbki mięsa jest niezdrowy i sprzyja zmianom nowotworowym.

Jeszcze mniejsza grupa badanych (38%) uznała, że wiek pacjenta sprzyja chorobie nowotworowej. Rzadko bowiem nauczyciele czy podręczniki szkolne podają wiek jako czynnik zwiększający ryzyko zachorowania na nowotwór, koncentrują się bowiem zazwyczaj na szkodliwych elementach diety i trybu życia.

Całość zadania rozwiązało poprawnie jedynie 16% badanych uczniów, okazało się zatem trudne.

Zadanie można wykorzystać na lekcji, zwracając uwagę uczniów na wiek, jako jeden z czynników sprzyjających rozwojowi raka.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - B

2 - A

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność syntetycznego myślenia. Do udzielenia prawidłowej odpowiedzi uczeń musi wykazać się wiedzą na temat zawartości poszczególnych składników pokarmowych w różnych produktach i ich znaczenia dla organizmu. Ponadto sama wiedza nie wystarcza – konieczna będzie umiejętność przewidywania skutków stosowania konkretnej (niezbilansowanej) diety.

Opisana we wprowadzeniu dieta opiera się na dwóch składnikach: jajkach i wodzie. Jajka są obfitym źródłem białka i tłuszczów, są w nich podstawowe witaminy i sole mineralne. Natomiast mało w nich węglowodanów i błonnika.

Analizując część 1 zadania, uczeń powinien odrzucić odpowiedź C – w skład diety Charlesa Saatchiego wchodzi woda, a zatem odwodnienie jest wyjątkowo mało prawdopodobne. W badaniu przeprowadzonym wśród uczniów klas III gimnazjum odpowiedź tę wybrało 9% uczniów.

Wybór pomiędzy pozostałymi dwiema odpowiedziami części 1 jest trudniejszy. Duża zawartość białka w jajach może sugerować odpowiedź A, natomiast brak błonnika odpowiada odpowiedzi B. Wyniki badania próbnego świadczą o tym, że wielu uczniów miało problem z prawidłowym osądem – 49% badanych wybrało odpowiedź B, a niewiele mniej odpowiedź A. Pewną pomocą dla ucznia jest informacja, że Saatchi w krótkim czasie stracił 25 kg. Trudno wyobrazić sobie, by nadmierny rozrost tkanki mięśniowej towarzyszył tak dużej utracie masy. Zatem, drogą eliminacji, skutkiem ubocznym jajecznej diety mogą być jedynie zaparcia (odpowiedź B).

Część 2 pozwala potwierdzić wybór dokonany w części 1. Co więcej, nawet błędne odpowiedzi znajdą uzasadnienie: dostatek białka może uzasadniać rozrost masy mięśniowej (choć oczywiście od samego spożycia białka mięśnie nie rosną), zbyt niska zawartość wody może tłumaczyć odwodnienie, a brak błonnika może wiązać się z zaparciem. Oczywiście jedynie ostatni związek przyczynowo-skutkowy stanowi właściwą odpowiedź. Niestety zdecydowana większość badanych uczniów (60%) wybrała w części 2 odpowiedź B. Wśród nich znalazło się również 18% uczniów, którzy w części 1 udzielili odpowiedzi właściwej. Można przypuszczać, że uczniowie ci w części 1 strzelali, a w części 2 wybrali odpowiedź, która jest zgodna z dość powszechną wiedzą, że jajka zawierają dużo białka (bez względu na to, czy przez „białko” uczeń rozumiał proteiny, czy część struktury jaja). Najrzadziej wybieraną odpowiedzią części 2 była niska zawartość wody (C) – 6% – co zapewne odpowiada odpowiedziom uczniów „strzelających na oślep”. Odpowiedź prawidłową wybrało jedynie 33% badanych.

Prawidłowej odpowiedzi równocześnie w obu częściach zadania udzieliło jedynie 29% badanych, co oznacza, że zadanie okazało się dla uczniów trudne.

Zadanie stanowi interesujący materiał, pozwalający przyciągnąć uwagę uczniów na lekcji poświęconej składnikom pokarmowym i odżywianiu. Można je także z powodzeniem wykorzystać na sprawdzianie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – B, 2 – A.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie łączy w sobie wymagania szczegółowe z biologii z etapu szkoły gimnazjalnej i jego kontynuacji w I klasie szkoły ponadgimnazjalnej w zakresie podstawowym. Żeby bowiem rozwiązać poprawnie to zadanie, uczeń powinien znać (w uproszczonej wersji) procedurę  klonowania ssaków oraz rozumieć pojęcia haploidalny i diploidalny. Powinien także wiedzieć, że gamety to komórki haploidalne (z pojedynczym zestawem chromosomów i genów), a komórki ciała (np. komórki nabłonka czy wątroby) to komórki diploidalne (z podwójnym zestawem chromosomów i genów).

Wykorzystując tę wiedzę, uczeń powinien wnioskować, że jadro wprowadzane do odjądrzonej  komórki jajowej powinno być diploidalne (z kompletnym zestawem genów), bo inaczej nie rozwinie się z niego organizm ssaka.  Tak zdecydowało 51%  badanych uczniów. Natomiast aż 41% badanych uznało, że jądro to było haploidalne.

Jeszcze słabsze wyniki uzyskali badani uczniowie w drugiej części zadania – jedynie 17% wybrało prawidłową odpowiedź A, natomiast nieprawidłowe odpowiedzi B i C wybrało odpowiednio 48%  i 33% badanych. Całość zadania prawidłowo rozwiązało jedynie 12% uczniów.

Wnioski nie są optymistyczne – wydaje się, że badani uczniowie nie zintegrowali wiedzy uzyskanej w gimnazjum z nowymi zagadnieniami, omawianymi w I klasie szkoły ponadgimnazjalnej. Niewykluczone, że wynika to również z niesięgania przez nauczycieli w trakcie lekcji do wiadomości i umiejętności z niższego etapu edukacyjnego.

Zadanie można wykorzystać na lekcji o klonowaniu organizmów, po to właśnie, by uczniowie przypomnieli sobie, jaka jest różnica między komórką haploidalną a diploidalną, i wykorzystali tę wiedzę  do zrozumienia istoty klonowania.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1-Tak,

2-Tak,

3-Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie, mimo iż osadzone w kontekście badań DNA, przede wszystkim sprawdza umiejętność wnioskowania. Uczeń musi, korzystając z posiadanej wiedzy na temat analizy DNA, ocenić, które z podanych faktów są kluczowe dla tej metody badawczej. Należy podkreślić, że wszystkie podane w tabeli informacje są faktami, zatem z definicji są informacjami prawdziwymi. Zadaniem uczniów nie jest dokonanie oceny ich prawdziwości, ale stwierdzenie, czy konkretny fakt ma znaczenie w przypadku identyfikacji szczątków danej osoby.

Zadanie okazało się umiarkowanie trudne. Prawidłowo rozwiązało je 62% spośród poddanych badaniu uczniów klas I liceum ogólnokształcącego.

W przypadku faktów 1 i 2 odsetek prawidłowych odpowiedzi był identyczny i wynosił 86%. Trwałość DNA jest decydująca dla identyfikacji szczątków, ponieważ gdyby była mniejsza, nie byłoby zachowanego DNA, które można by wykorzystać do analizy. Konieczność zastosowania materiału porównawczego od krewnych również jest dość oczywista, ponieważ DNA samo w sobie nie stanowi informacji o tożsamości osoby. Dopiero porównanie materiału pochodzącego z domniemanego ciała generała z materiałem genetycznym jego krewnych pozwala określić, czy analizowane próbki pochodzą od osób spokrewnionych.

Najsłabszy wynik (69%) uzyskali badani w przypadku faktu 3. Zapewne część uczniów wybierających odpowiedź „Tak” zwiodło to, że DNA istotnie można uznać za matrycę do syntezy białek, czyli fakt, że podana informacje jest prawdziwa. Prawdopodobnie uczniowie ci zapomnieli lub nie zauważyli, że celem zadania nie jest ocena poprawności przedstawionych informacji.

Zadanie, dzięki interesującej treści, może być wykorzystane jako ciekawy materiał na pracę domową lub pracę na lekcji.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Prawda

2 – Fałsz

3 – Prawda

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie bada rozumienie zjawiska dziedziczności, ale i umiejętność właściwej interpretacji podanych w tekście informacji. Poprawne rozwiązanie zadania wymaga także od ucznia znajomości podstawowych pojęć z dziedziny genetyki. Informacja genetyczna człowieka i świni, podobnie jak wszystkich organizmów, zapisana jest w DNA za pomocą tego samego kodu, czyli reguły, według której zapis nukleotydów w DNA jest tłumaczony na język białek. Uczeń musi zatem mieć świadomość różnicy w znaczeniu pojęć „informacja genetyczna” i „kod genetyczny”. Drugie stwierdzenie „DNA identyczne z ludzkim znajduje się w około 94% komórek ciała świni”, nawiązuje do padającego we wstępie stwierdzenia „DNA świni jest w około 94% zgodne z DNA człowieka”, niesie jednak zupełnie inną, fałszywą informację. Wysoka zgodność DNA świni z DNA człowieka dotyczy bowiem informacji genetycznej zawartej w genomie, a nie w poszczególnych komórkach. DNA w każdej komórce danego organizmu jest takie samo. Należy zatem uznać stwierdzenie za nieprawdziwe. Słuszne natomiast jest stwierdzenie trzecie. Odpowiedź wynika po części z treści informacji do zadania, a ponadto wysoka zgodność genetyczna skutkuje także istotnym podobieństwem w przeprowadzaniu czynności życiowych, czyli organizmy te funkcjonują podobnie.

Dla uczniów rozwiązujących zadania najtrudniejsze do oceny okazało się stwierdzenie 2 – zaledwie 28% badanych uczniów klas II LO uznało je za fałszywe. Można przypuszczać, że rozwiązującym zadanie uczniom zabrakło czujności w analizie tekstu i samego stwierdzenia, ponieważ aby poprawnie je ocenić, nie trzeba było sięgać do wiadomości zdobytych w szkole, a jedynie właściwie zinterpretować treść stwierdzenia. Najmniej błędów z kolei wystąpiło w ocenie stwierdzenia 3 (76% poprawnych odpowiedzi). Wyraźnie trudniejszy (43% prawidłowych zaznaczeń) okazał się punkt 1, w którym należało zweryfikować zasadność użycia określenia „kod genetyczny”. Dla poprawnego rozwiązania konieczne było rozumienie różnicy między pojęciami „kod genetyczny” i „informacja genetyczna”, mimo że niejednokrotnie w mediach pojęcia te traktowane są jako synonimy. Całe zadanie zostało rozwiązane przez zaledwie 17% badanych uczniów.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – I, III.,  2 – III. 

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza, czy uczeń wie, co jest źródłem tlenu w przedstawionym układzie oraz jakie warunki muszą być spełnione aby gwóźdź zardzewiał.

Analizując przedstawiony schemat, uczeń powinien zauważyć, że:

- wszystkie słoiki zawierają wodę pozbawioną tlenu, ale wzbogaconą CO₂ i są zamknięte, co uniemożliwia dostęp gazów, w tym tlenu, z powietrza;

- słoiki różnią się obecnością gwoździa, obecnością rośliny wodnej oraz dostępnością światła.

Ponieważ tlen z powietrza nie ma dostępu do słoików, uczeń musi poszukiwać jego źródła w reakcjach zachodzących wewnątrz słoików. Tlen obecny będzie w słoikach I oraz III, ponieważ zawierają one trzy czynniki warunkujące zachodzenie procesu fotosyntezy, którego produktem jest tlen. Czynniki warunkujące zachodzenie fotosyntezy to:

• obecność rośliny wodnej,
• rozpuszczony w wodzie dwutlenek węgla,
• wystawienie słoika na działanie światła.

Aby wskazać, w którym słoiku gwóźdź zardzewieje, uczeń musi wiedzieć, że podana we wstępie do zadania hipoteza jest prawdziwa. Warunki niezbędne do utlenienia żelaznego gwoździa to obecność wody oraz tlenu. A zatem gwóźdź zardzewieje tylko w  słoiku nr III, ponieważ tylko w nim znajduje się zarówno gwóźdź i woda, jak i tlen wydzielany przez roślinę pod wpływem światła i w obecności rozpuszczonego dwutlenku węgla.

Wiedza sprawdzana w tym zadaniu jest niezbędna do przeprowadzenia rozumowania służącego rozwiązaniu zadania 2. Dlatego zadanie to stanowi doskonały wstęp do zadania 2. Cała wiązka jest polecana do pracy na lekcji, ze względu na skomplikowany układ badawczy. A ze względu na powiązanie obu zadań, wiązka nie jest polecana na sprawdzian – uczniowie, którzy nie rozwiążą poprawnie zadania 1 najprawdopodobniej nie rozwiążą także zadania 2.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

C.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Umiejętności związanie z planowaniem i przeprowadzaniem doświadczeń oraz analizą uzyskanych wyników mają charakter ponadprzedmiotowy. Wcielając się w eksperymentatora, uczeń ćwiczy stawianie pytań, formułowanie hipotez, planowanie własnych działań oraz przewidywanie ich wyników, organizację pracy (również w grupie), gromadzenie i przetwarzanie danych, ich krytyczną analizę i wnioskowanie. Są to umiejętności nie tylko wspólne dla przedmiotów przyrodniczych, ale też przydatne w życiu codziennym, ponieważ kształtując „myślenie naukowe”, rozwijamy jednocześnie myślenie jako takie.

Doświadczenie opisane w zadaniu nie jest, w ścisłym tego słowa znaczeniu, eksperymentem naukowym, chociażby dlatego, że badana jest tylko jedna osoba. Aby wyciągać ogólne wnioski na temat wpływu obuocznego, trójwymiarowego widzenia na zdolność chwytania podrzucanych przedmiotów, należałoby przebadać co najmniej kilkadziesiąt osób, uwzględniając przy tym m.in. takie czynniki jak prawo- lub leworęczność badanych czy możliwość występowania wad wzroku w jednym bądź obu oczach. Należy zatem przyjąć, że opisano tutaj doświadczenie nie tyle naukowe, co szkolne, którego podstawową zaletą jest łatwość wykonania – można przeprowadzić je bowiem w ciągu dwóch minut, używając jedynie piłeczki czy np. gumki do ścierania (ważne jest jedynie, aby podrzucać przedmiot odpowiednio wysoko, powyżej głowy). Nawet w tak prostym doświadczeniu należy jednak uwzględnić odpowiednią próbę kontrolną, i tę właśnie umiejętność diagnozuje omawiane zadanie.

Aby świadomie wybrać właściwą odpowiedź, należy:

• rozumieć pojęcie próby kontrolnej,
• odnaleźć w tekście informację mówiącą, na jakie pytanie chce odpowiedzieć Darek, przeprowadzając swoje doświadczenie; zostało to określone w drugim zdaniu wstępu – Darek chce sprawdzić, czy widzenie trójwymiarowe (obuoczne) ułatwia łapanie przedmiotów,
• ustalić, że aby odpowiedzieć na to pytanie, Darek musi porównać sytuację, gdy patrzy na piłeczkę obojgiem  oczu z sytuacją, gdy patrzy tylko jednym okiem,
• pamiętać, że próba kontrolna może różnić się od badawczej tylko pod względem badanego czynnika (liczba odsłoniętych oczu), zaś wszystkie inne czynniki muszą pozostać takie same, a zatem, podobnie jak w próbie badawczej, w próbie kontrolnej należy łapać piłkę jedną ręką i musi być to ręka prawa.

Zadanie rozwiązywało 1839 uczestniczących w badaniu uczniów klas pierwszych szkół ponadgimnazjalnych. Częstość wyboru poszczególnych odpowiedzi przedstawiono w poniższej tabeli (wyniki nie sumują się do 100%, ponieważ część uczniów nie zaznaczyła żadnej odpowiedzi).

Prawidłowa odpowiedź C była najczęściej wybieraną, jednak ponad 60% uczniów nie potrafiło rozwiązać tego zadania. W większości byli to uczniowie słabsi, którzy ponieważ, jak widać na wykresie 5, odsetek właściwych odpowiedzi silnie korelował z ogólnym poziomem ucznia. Zadanie to, chociaż jest dość trudne, pozwala zatem skutecznie różnicować uczniów i dlatego dobrze nadawałoby się na sprawdzian bądź egzamin.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

A

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność formułowania pytania badawczego i, pośrednio,określania odpowiedniego sposobu dojścia do odpowiedzi na nie. Ze względów dydaktycznych odwrócona została naturalna kolejność czynności następujących po sobie podczas rzeczywistego stosowania metody naukowej. W praktyce badawczej najpierw stawia się pytanie, a dopiero później planuje eksperyment pozwalający uzyskać na nie odpowiedź. W omawianym zadaniu natomiast doświadczenie już jest wykonane, a jego wyniki przedstawiono w formie tabeli. Uczeń powinien zaś dobrać do opisanej procedury eksperymentalnej odpowiednie pytanie badawcze.

We wstępie do zadania przedstawiono wyniki jednego z doświadczeń zalecanych przez podstawę programową: Uczeń planuje i przeprowadza doświadczenie sprawdzające gęstość rozmieszczenia receptorów w skórze różnych części ciała. Porównania gęstości rozmieszczenia receptorów tradycyjnie dokonuje się stosując jednoczesne ukłucia dwoma ostrymi przedmiotami (np. wykałaczkami) trzymanymi w określonej odległości od siebie. W przypadku części ciała, gdzie receptory skórne są liczne i znajdują się blisko siebie, osoba badana będzie odczuwać dwa ukłucia nawet przy niewielkiej odległości między wykałaczkami. W przypadku części ciała uboższych w receptory, powstanie wrażenie pojedynczego ukłucia.

Zadanie nie powinno być zatem trudne dla uczniów, którzy przeprowadzali na lekcjach opisany eksperyment, oczywiście pod warunkiem, że robili to świadomie i ze zrozumieniem. Jednak nawet jeśli nie zetknęli się wcześniej z tym zagadnieniem, powinni być w stanie rozwiązać zadanie, wykorzystując ogólną wiedzę o metodzie naukowej.

W opisanym doświadczeniu zmienną kontrolowaną jest odległość między wykałaczkami. Zarówno dla przedramienia, jak i dla ust, zwiększa się ona stopniowo od 1 cm do 3 cm. Uzyskane wyniki (liczba odczuwanych ukłuć) jest następnie porównywana dla obu badanych części ciała. Minimalna odległość, przy której dotknięcie obiema wykałaczkami jest odczuwane jako dwa osobne ukłucia, można traktować jako przybliżoną miarę zagęszczenia receptorów dotyku w skórze. Wynika z tego, że przedstawione wyniki pozawalają porównać pod tym względem przedramię i usta, wskazując, że na ustach zagęszczenie receptorów jest większe (dwa osobne ukłucia są odczuwane są przy mniejszej odległości między wykałaczkami). Prawidłową odpowiedzią jest zatem A. Wybrała ją większość (56%) uczniów klas III gimnazjum uczestniczących w badaniu pilotażowym. Drugą najczęściej zaznaczaną (27%) była odpowiedź B. Wybierający ją uczniowie kierowali się być może faktem, że była w niej mowa o porównaniu dwóch różnych „miejsc ukłucia”. Nie potrafili jednak dostrzec, że liczba odczuwanych ukłuć nie może w żaden sposób świadczyć o progu wrażliwości na ból. Dystraktor C jest niepoprawny dlatego, że w opisanym doświadczeniu Ania miała cały czas zasłonięte oczy, nie było zatem możliwości porównania efektu ich zasłaniania i odsłaniania. Mimo to, odpowiedź tę zaznaczyło 16% badanych. Najrzadziej wybieranym (5% zaznaczeń) był dystraktom D. Być może czujność uczniów wzmógł fakt, że na podane w nim pytanie badawcze nie można odpowiedzieć „Tak” lub „Nie”, nie jest to zatem klasyczne pytanie, jakie stawiamy sobie przed eksperymentalną weryfikacją hipotezy.

Zadanie dobrze sprawdzi się jako element lekcji poświęconej metodzie naukowej. Może być też wykorzystane jako podsumowanie lub przypomnienie zajęć, na których przeprowadzono zalecane w podstawie programowej doświadczenie sprawdzające gęstość rozmieszczenia receptorów w skórze.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – B, 2 – D.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zależność drapieżnik-ofiara objawia się ciągłymi, dynamicznymi fluktuacjami liczebności obu gatunków, zachodzącymi z przesunięciem czasowym. Wzrost liczebności ofiary powoduje, że drapieżnik ma więcej pokarmu, więc po pewnym i jego liczebność wzrasta. Zwiększona liczba drapieżców powoduje z kolei spadek liczebności ofiar. Mała liczebność ofiar skutkuje po pewnym czasie spadkiem liczebności populacji drapieżcy. Takie fluktuacje mogą utrzymywać się cyklicznie przez długi czas lub też zakończyć się całkowitym wyginięciem populacji ofiary, a za nią – populacji drapieżcy. Takie zakończenie może mieć miejsce w sytuacji opisanej w zadaniu, czyli takiej, gdzie drapieżca żywi się tylko jednym gatunkiem ofiary.

Natomiast drapieżnictwo wyklucza wzrost liczebności ofiar przy wzroście liczebności drapieżcy. Schemat B, z pozoru poprawny, zawiera zatem błąd – nie występuje na nim przesunięcie w czasie między wzrostem liczebności ofiary a wzrostem liczebności drapieżnika. Wykresy A i C prawidłowo przedstawiają natomiast zmiany ilościowe w obu populacjach oraz ich przesunięcia w czasie. Co prawda na wykresie C liczebność populacji drapieżcy jest bardzo mała, ale ona również może wpływać na liczebność ofiary, szczególnie w sytuacji, gdy jest ona jedynym pokarmem. Poprawny jest również schemat D, na którym przedstawiono wymierania obu populacji, chociaż różni się od typowych, umieszczanych zwykle w podręcznikach, rysunków przedstawiających ciągłe zmiany cykliczne.

Zatem poprawna odpowiedź, która wskazuje błędnie wykonany wykres i uzasadnienie tego wyboru, to 1 – B, 2 – D.

Zadanie, ze względu na niekonwencjonalność, świetnie nadaje się na lekcję, by pokazać, że możliwa jest w układzie drapieżca-ofiara również taka sytuacja jak ta, którą przedstawiono na wykresie D.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Tak, B
2 – Nie, D
3 – Tak, C
4 – Nie, A

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie to dotyczy niezwykle ważnego aspektu profilaktyki zakażeń czynnikami chorobotwórczymi, jakim jest zapobieganie zakażeniu wirusem HIV. Temat ten jest obecny w mediach, ale poziom świadomości społeczeństwa, w tym i młodzieży jest niezadowalający. Z jednej strony, powszechne są zachowania ryzykowne, zwłaszcza wśród młodzieży, a liczba nowych zakażeń wzrasta, co świadczy o tym, że przegrywamy walkę z epidemią. Z drugiej strony, irracjonalne fobie skutkują agresją wobec osób seropozytywnych lub ich społecznym wykluczeniem. Dlatego też znajomość dróg zakażenia wirusem HIV ma znaczenie nie tylko z punktu widzenia zachowania indywidualnego zdrowia, ale i odpowiedniego odnoszenia się do osób zakażonych. Problematyka ta została również uwzględniona w podstawie programowej. Powyższe zadanie nie sprawdza jednak zapamiętanych wiadomości o drogach zakażenia HIV, ale umiejętność wnioskowania o nich na podstawie informacji o cechach wirusa. W rozwiązywaniu tego zadania wiadomości będą pomocne, ale nie są niezbędne. Ważne jest natomiast, aby uczeń rozumiał wykorzystane terminy i pojęcia (wirus, transfuzja, zakażenie itd.). Jeśli uczeń – zgodnie z wymaganiem podstawy programowej – pamięta drogi zakażenia HIV, to powinien poprawnie uzupełnić pierwszą kolumnę. Jednak jeśli ich nie pamięta, może na podstawie analizy cech wirusa wskazać poprawne odpowiedzi. W tym wypadku droga rozumowania ucznia biegnie od cechy wirusa do wybrania drogi zakażenia. Na przykład, jeśli uczeń przeczyta, że nie ma wirusa HIV lub jest go bardzo niewiele w ślinie, łzach i pocie osoby zakażonej (uzasadnienie A), to powinien odrzucić pocałunek (czynność 4) jako możliwą drogę zakażenia. Na podstawie uzasadnienia B powinien stwierdzić, że transfuzja nieprzebadanej krwi takie niebezpieczeństwo niesie. Do rozwiązania tego zadania jest zatem niezbędna umiejętność wnioskowania i dostrzegania związków przyczynowo-skutkowych – samo pamięciowe opanowanie materiału nie wystarczy. Warto także zauważyć, że o poprawności wnioskowania możemy mówić wtedy, kiedy uczeń rozwiąże prawidłowo całość zadania. Odpowiedzi częściowo poprawne świadczą raczej o pamięciowym opanowaniu części materiału, a nie o rozumowaniu.

Warto dodać, że zadanie to, zarówno pod względem treści, jak i formy, bardzo podobało się uczniom bez względu na osiągnięte przez nich wyniki – natomiast nauczyciele obawiali się, że może być ono dla uczniów za trudne.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

B

C

B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność rozróżniania ważnych procesów biochemicznych zachodzących w organizmach – oddychania i fotosyntezy. Aby poprawnie rozwiązać zadanie, uczeń musi posiadać podstawowe wiadomości na temat tych procesów, a właściwie znać ich substraty i produkty. Jeśli uczeń wie, że rośliny są samożywne (przeprowadzają fotosyntezę), odpowiedź na pierwsze dwie części zadania nie powinna sprawić mu trudności. Udzielenie poprawnej odpowiedzi na trzecią część wymaga od ucznia wiadomości na temat biologii drożdży, przy czym podpowiedzią jest informacja o tym, że drożdże znajdują się w szczelnie zamkniętej butelce, co zresztą uwzględnione jest na schemacie. Można więc na tej podstawie stwierdzić, że nie oddychają tlenowo, tylko beztlenowo. Pytanie o te podstawowe procesy zostało wkomponowane w sytuację problemową, prawdopodobnie dla większości uczniów nieznaną. Informacja do zadania w formie schematu obrazuje zatem praktyczne wykorzystanie wiadomości zdobytych w szkole.

Pomimo, iż zadanie sprawdza podstawowe wiadomości, poprawnych odpowiedzi na wszystkie części polecenia udzielił tylko co czwarty uczeń. W pierwszej części prawie połowa uczniów błędnie zaznaczyła tlen jako substancję, dzięki której rośliny przyspieszają swój wzrost. Prawdopodobnie znaczna część uczniów, która udzieliła błędnej odpowiedzi na pierwszą część zadania, kontynuowała zły tok myślenia, zaznaczając w drugiej części zadania oddychanie tlenowe. Trzecia część zadania została najlepiej rozwiązana, prawdopodobnie wskutek skojarzenia drożdży z fermentacją. Z tego wynika, że część uczniów łączy fermentację alkoholową z drożdżami, ale nie zna produktów tego procesu. Ogólny wynik świadczyć może zatem o tym, iż większość uczniów mechanicznie rozwiązywała zadania na zasadzie podstawowych skojarzeń: rośliny – fotosynteza, drożdże – fermentacja oraz akwarium – natlenianie. Powiązanie tych procesów jest jednak dla większości uczniów sporym problemem.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1.  B., 2. A. 

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Na schemacie załączonym do zadania przedstawiono sposób dziedziczenia nieokreślonej choroby genetycznej. Aby rozwiązać zadanie, uczeń musi wykazać się zrozumieniem zasad dziedziczenia chorób warunkowanych przez allel recesywny, a nie pamięciowym odtworzeniem wzoru dziedziczenia konkretnej, znanej z podręczników choroby, jak np. mukowiscydoza.

Aby prawidłowo rozwiązać zadanie, uczeń powinien zauważyć, że gdyby uszkodzony allel znajdował się na chromosomie X (odpowiedź 1A), to ojciec rodziny, jako nosiciel tego allelu, musiałby być chory – byłaby to jedyna wersja tego genu w jego genomie. Ze schematu jednak wynika, że ojciec jest zdrowy. A zatem prawidłową odpowiedzią w pierwszej części zadania jest stwierdzenie, że gen warunkujący tę chorobę znajduje się na chromosomie autosomalnym (1B).

Prawidłowy dobór uzasadnienia również opierać się powinien na faktach dotyczących ojca rodziny. Stwierdzenie w uzasadnieniu B jest prawdą, jednak fakt posiadania dwóch uszkodzonych alleli genu u chorej kobiety nie pozwala określić czy są one zlokalizowane na autosomie czy na chromosomie X (w obu wypadkach byłaby ona chorą posiadaczką dwóch uszkodzonych alleli).

Uzasadnienie C jest również stwierdzeniem prawdziwym, jednak nie ma związku z procesem dziedziczenia uszkodzonego allelu zlokalizowanego na autosomie. Wybór tego zdania jako uzasadnienia mógłby być podyktowany następującym tokiem myślenia: męscy potomkowie tej pary nie przeżyli, ponieważ posiadanie uszkodzonej jedynej wersji genu na chromosomie X chłopca byłoby letalne. Jednak na schemacie widać, że ojciec rodziny, mimo nosicielstwa, jest żyjącym zdrowym mężczyzną, a zatem potomkowie płci męskiej także by przeżyli. Posiadanie trójki potomstwa tej samej płci u przedstawionej pary jest po prostu kwestią przypadku.

Zadanie sprawdza umiejętność analizy i interpretacji drzewa rodowego przedstawiającego sposób dziedziczenia choroby genetycznej. Umiejętność ta jest wymagana podstawą programową na poziomie szkoły ponadgimnazjalnej w profilu rozszerzonym. Dlatego zadanie jest typowym zadaniem do wykorzystania na sprawdzianie lub w pracy domowej.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – C

2 – B

3 – C

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność wnioskowania. Do rozwiązania konieczna jest wiedza z zakresu metabolizmu, fizjologii roślin oraz fotosyntezy.

Zadanie w badaniu przeprowadzonym wśród uczniów klas III gimnazjum  okazało się bardzo trudne. Zaledwie 5,5% badanych udzieliło prawidłowej odpowiedzi we wszystkich trzech częściach, podczas gdy dla populacji odpowiadającej czysto losowo prawidłowych odpowiedzi powinno być 3,7%.

Najważniejsza wiedza, jaką winien posiadać uczeń, aby dojść do prawidłowej odpowiedzi, dotyczy specyficznej roli CO₂ w metabolizmie roślin. Zdecydowana większość uczniów z pewnością zdaje sobie sprawę, że rośliny pochłaniają CO₂, aby budować związki organiczne (dwutlenek węgla jest konieczny dla procesów anabolicznych roślin). Niestety wielu uczniów zdaje się zapominać, że u roślin zachodzą również procesy kataboliczne, którym towarzyszy wydzielanie CO₂, powstałego w wyniku „spalania” metabolicznego. W szczególności wydzielanie CO₂ przeważa wówczas, gdy roślina nie może prowadzić fotosyntezy, czyli np. w nocy. Dopiero dysponując taką wiedzą uczeń może świadomie (nieprzypadkowo) udzielić prawidłowej odpowiedzi.

Przypadki opisane w punktach 1 i 3 są do siebie bardzo zbliżone. Rośliny umieszczone w obu komorach są w stadiach rozwojowych, w których początkowo nie mogą prowadzić fotosyntezy. Nasiona rzeżuchy i zakopana w ziemi bulwa ziemniaka nie mają liści, czyli organów wyspecjalizowanych w prowadzeniu fotosyntezy. Przez pierwsze dni nie mogą zatem pochłaniać CO₂, aby budować własne tkanki. Zamiast tego prowadzą intensywny katabolizm, wykorzystując materiały zapasowe. Skutkiem ubocznym jest wytwarzanie dużych ilości dwutlenku węgla, co powoduje wzrost jego stężenia w komorach. Po kilku dniach rośliny wytwarzają organy asymilacyjne i rozpoczynają fotosyntezę, do której pobierają CO₂. Zatem w komorach 1 i 3 początkowo rejestrowany jest wzrost, a następnie spadek stężenia dwutlenku węgla, co pasuje do odpowiedzi C. W punkcie 1 prawidłowo odpowiedziało 41% badanych, w punkcie 3 natomiast 37%.

Sytuacja, jaka ma miejsce w komorze 2, jest odmienna. Umieszczona tam roślina jest już rozwinięta i od samego początku zdolna do prowadzenia fotosyntezy. Skutkuje to ciągłym spadkiem poziomu CO₂ w komorze, czyli prawidłowa jest odpowiedź B. W ten sposób odpowiedziało 37% badanych.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

A

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie dotyczy zagadnień związanych z ochroną bioróżnorodności i sprawdza znajomość pojęcia „gatunek inwazyjny”. Jenot jest drapieżnikiem występującym w Polsce stosunkowo od niedawna, bo od połowy ubiegłego wieku. Cechuje go znaczna ekspansywność, przez co stanowi zagrożenie dla fauny ekosystemu Pienińskiego Parku Narodowego. Jest zatem niewątpliwie gatunkiem inwazyjnym. Nawet jeśli uczeń niewiele wie o samym jenocie, i tak nie powinien mieć problemu z zaznaczeniem prawidłowej odpowiedzi, o ile oczywiście rozumie pojęcie „gatunek inwazyjny” i uważnie przeczyta wstęp. Tylko w jednym z podanych w tekście przypadków mowa jest redukcji populacji (odstrzał redukcyjny). Dla pozostałych gatunków opisane zostały natomiast działania ochronne. W przypadku ropuchy szarej, przenoszenie przedstawicieli tego gatunku przez drogę jest przykładem jego ochrony czynnej. Niepylaka Apollo, jako gatunku zagrożonego wyginięciem, próbuje się z kolei restytuować poprzez wypuszczanie osobników tego gatunku z hodowli poza granice parku w Małych Pieninach. Nie można także uznać za inwazyjną lilii bulwkowatej, skoro jej nasiona deponowane są w banku nasion, którego głównym zadaniem jest przechowywanie nasion gatunków rzadkich i ginących oraz nasion gatunków charakterystycznych dla określonych typów siedlisk.

Spośród rozwiązujących to zadanie uczniów klas II LO 73% poprawnie wskazało jenota jako gatunek inwazyjny. Pozostałe, błędne odpowiedzi zaznaczane były z porównywalną częstością, przy czym zadanie dość dobrze różnicowało uczniów. Dlatego można je polecić do wykorzystania podczas sprawdzianu wiadomości z zakresu ochrony bioróżnorodności. Warto także zadanie przeanalizować na lekcji i spróbować zachęcić uczniów do uzasadnienia odrzucenia błędnych odpowiedzi.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – A

2 – C

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza znajomość i rozumienie podstawowych pojęć genetyki klasycznej. Uczeń, aby podać odpowiedź poprawną, musi na podstawie przedstawionych informacji rozpoznać genotyp dziecka oraz jego rodziców.

Uczeń nie musi wiedzieć, że mukowiscydoza wiąże się z allelem recesywnym – może do tego wniosku dojść samodzielnie, analizując podane informacje. Gdyby „gen na mukowiscydozę” był dominujący, któreś z rodziców musiałoby mieć objawy choroby. Nie dałoby się wówczas określić, czy rodzic ma jedną czy dwie kopie wadliwego genu. Skoro jednak żadne z rodziców nie ma objawów, a wadliwe geny jednak trafiły do Oli, oznacza to, że „gen na mukowiscydozę” jest recesywny. Stąd wniosek, że Ola ma dwie kopie wadliwego genu (jest homozygotą recesywną), a zatem jej rodzice muszą być heterozygotami.

Zadanie przetestowano na próbie uczniów klas III gimnazjum. Zadanie okazało się dla badanych trudne – zaledwie 31% uczniów wskazało poprawną odpowiedź w obu częściach, przy czym część 1 okazała się znacznie łatwiejsza. Zdecydowana większość, bo aż 64% badanych, wybrała odpowiedź A. Pozostałe odpowiedzi były wybrane przez mniej więcej równą liczbę uczniów. Można na tej podstawie przypuszczać, że uczniowie dobrze sobie radzą z rozpoznaniem u Oli genotypu homozygotycznego recesywnego, a w szczególności, że nie mają większych trudności z rozróżnieniem homozygoty recesywnej i dominującej.

W części 2 poprawnych odpowiedzi było zdecydowanie mniej, bo zaledwie 43%, co przy 33% szans na wybranie poprawnej odpowiedzi „strzelając”, jest raczej słabym wynikiem. Najrzadziej wskazywaną odpowiedzią była odpowiedź A, którą wybrało zaledwie 19% badanych. Natomiast odpowiedź B była podawana prawie tak samo często, jak odpowiedź poprawna, bo w 37% przypadków. Trudno spekulować, czemu odpowiedzi „homozygoty dominujące” i „heterozygoty” były wybierane przez uczniów niemal na równi. Być może uczniowie zgadywali, że poprawną odpowiedzią nie może być dwukrotnie „homozygota recesywna”, a spośród pozostałych dwóch możliwości wybierali, „strzelając”?

Jednak bez względu na przyczyny, wyniki zadania dość jednoznacznie wskazują, że choć uczniowie w miarę dobrze radzą sobie z określaniem genotypu na podstawie opisu (część 1 zadania), to jednak bardziej złożona umiejętność, jaką jest określanie genotypów rodziców (część 2), sprawia im znacznie więcej problemów.

Zadanie, ze względu na krótką treść i przejrzystą formę, doskonale wpisuje się w nurt zadań o przeznaczeniu typowo sprawdzianowym. Pozwala dobrze określić opanowanie przez uczniów bardzo konkretnej umiejętności, jaką jest posługiwanie się zasadami genetyki mendlowskiej.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. - B

2. - D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie opisuje badanie zachowań lęgowych dzięcioła czarnego, przeprowadzone w terenie. Określony jest cel badania oraz podane są jego wyniki. Zadaniem ucznia jest analiza wyników i wnioskowanie na ich podstawie.

Z przedstawionych danych wynika, że najwięcej gniazd dzięcioła znaleziono w bukach o średnicy pnia równej od 61 do 80 cm, najmniej – w bukach o średnicy pnia między 41 a 60 cm. W bukach o średnicy pnia między 20 a 40 cm nie znaleziono ani jednego gniazda.

Wydaje się zatem, że istnieje zależność między średnicą pnia a liczbą znalezionych gniazd. Natomiast w zadaniu jest pytanie o znaczenie średnicy pnia przy wyborze miejsca na dziuplę przez dzięcioła czarnego. Tutaj już nie ma prostej odpowiedzi, bo nie wiadomo, ile drzew w poszczególnych przedziałach wartości średnicy pnia występuje w obserwowanym parku.

Inaczej – nie wiadomo, czy dzięcioł założył tak dużo dziupli w średnich bukach, bo preferuje taki rozmiar pnia, czy też dlatego, że nie znalazł wystarczającej liczby buków o średnicy większej lub mniejszej.

Odpowiedź A w części 1 zadania jest zatem odpowiedzią błędną.

Jeśli uczeń wybierze odpowiedź poprawną czyli B w części 1, to jedynym logicznym  uzasadnieniem takiego wyboru jest odpowiedź D w części 2 zadania. Tylko dane o całkowitej liczbie drzew o danej średnicy pozwoliłyby wyliczyć odsetek drzew z dziuplami dla danego przedziału średnicy pnia. Dopiero to pozwoliłoby na ocenę, czy średnica pnia ma znaczenie przy wyborze drzewa do założenia w nim gniazda przez dzięcioła czarnego

Odpowiedź A, mimo, że zgodna z opisem badania, nie uzasadnia w żaden sposób wcześniej udzielonej odpowiedzi „Nie”.

Również brak danych o powierzchni parku nie ma związku z oceną znaczenia średnicy pni przy wyborze miejsca na dziuplę dla dzięcioła czarnego (błędna odpowiedź B).

Fakt, że uwzględniono wszystkie drzewa z dziuplami rosnące na terenie parku (odpowiedź C) również nie jest wystarczający do uzasadnienia poprawnej odpowiedzi z części 1 zadania.

Zadanie diagnozuje umiejętność analizy danych liczbowych i wnioskowania na ich podstawie. Może stanowić zarówno ciekawe ćwiczenie na lekcję, jak i element sprawdzianu, na przykład z działu Ekologia.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Prawda, 2. Prawda, 3. Prawda

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza, czy uczniowie gimnazjum  rozumieją istotę sieci ekologicznej, jaką jest Natura 2000. Wszystkie trzy stwierdzenia są prawdziwe, bo sieć obszarów chronionych obejmuje tereny aktywne agroturystycznie, rolniczo i gospodarczo, a przy tym stanowiące ostoję gatunków zagrożonych wyginięciem w Europie. Stereotypowe myślenie o ochronie przyrody zakłada, że na obszarze chronionym człowiek nie powinien podejmować żadnych działań. Takie formy ochrony są oczywiście potrzebne, ale równie cenne są takie, które chronią wybrane elementy przyrody (siedliska ptasie czy cenne przyrodniczo ekosystemy) w bliskim sąsiedztwie ludzkich siedlisk i ludzkiej aktywności gospodarczej. Pełnią one ważną funkcję edukacyjną poprzez propagowanie turystyki zgodnej z zasadami natury, nienaruszającej równowagi przyrodniczej.

Uczniowie nie mieli problemu z oceną drugiego i trzeciego stwierdzenia – odpowiednio 92 i 89% badanych wybrało prawidłowe odpowiedzi Prawda. Wydaje się, że pokrywały się one ze stereotypem myślenia o ochronie przyrody, dlatego zyskały tak dużo poprawnych wskazań. Stwierdzenie pierwsze natomiast, które opisuje charakterystyczną cechę sieci Natura 2000, uzyskało tylko 14% poprawnych odpowiedzi Prawda. Całe zadanie poprawnie rozwiązało jedynie 7,5% badanych uczniów.

Patrząc na wynik, można przypuszczać, że uczniowie nie wnikają w istotę różnych form ochrony przyrody ani w różnice między nimi, przyjmując raczej jedną, wspólną  dla wszystkich realizowanych w Polsce form, stereotypową charakterystykę.

Zadanie będzie dobrym materiałem na lekcję o formach ochrony przyrody w Polsce i przykładach międzynarodowej współpracy w tej dziedzinie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

Rozwiązanie: 1. Nie., 2. Nie., 3. Tak.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność odczytywania i interpretowania wykresu. We wstępie do zadania przedstawiono wykres opracowany na podstawie wyników prawdziwych badań. Wykres jest dość skomplikowany ze względu na to, że przedstawiono na nim aż trzy krzywe odzwierciedlające zmiany wydolności płuc ludzi w zależności od wieku (pomiędzy 45. a85. rokiem życia). Każda krzywa przedstawia dane dla innej grupy badanych: osób niepalących, byłych palaczy, którzy rzucili palenie oraz osób palących. Krzywa przedstawiająca FEV₁ dla palaczy, którzy rzucili palenie rozpoczyna się w momencie, w którym rzucają palenie, czyli w wieku 45 lat. Dodatkowo na wykresie oznaczono graficznie (szara płaszczyzna odznaczona przerywaną kreską) poziom wydolności płuc, poniżej którego u badanych występowały duszności podczas wykonywania codziennych czynności.

Pierwsza część zadania weryfikuje, czy uczeń rozumie, co przedstawia wykres oraz jakiego rodzaju dane można z niego odczytać. Z przedstawionego wykresu nie można odczytać danych dotyczących średniej długości życia badanych osób. Uczniowie, którzy odpowiadali twierdząco w tym stwierdzeniu, prawdopodobnie sugerowali się punktem przecięcia krzywej FEV₁ palaczy z oznaczeniem poziomu FEV₁, od którego u badanych zaczynały się duszności podczas wykonywania codziennych czynności. Ten punkt przecięcia faktycznie znajduje się na wysokości wieku 70 lat, ale nie oznacza, że w tym wieku palacze umierają. Punkt ten oznacza, że badani ludzie palący zaczynali mieć objawy poważnych duszności w wieku przeciętnie 70 lat. Stwierdzenie poprawnie zinterpretowało 58% uczniów kończących gimnazjum i charakteryzuje się ono wyraźnym różnicowaniem (wykres 1).

Stwierdzenie drugie przysporzyło uczniom zdecydowanie więcej problemów. Z przedstawionych na wykresie danych nie wynika, aby rzucenie palenia prowadziło do zwiększenia FEV₁, a poprawnej odpowiedzi udzieliło zaledwie 40% uczniów (wykres 2). Co więcej, zadanie to charakteryzuje się odwrotnym różnicowaniem – uczniowie słabi radzili sobie z nim lepiej (50% poprawnych odpowiedzi w grupie 1) niż uczniowie najlepsi (33% poprawnych odpowiedzi w grupie 8). Pamiętajmy przy tym, że odsetek poprawnych odpowiedzi w grupie 1 jest zbieżny z losowym wyborem pomiędzy TAK a NIE. Uczniowie najwyraźniej mylą wzrost wskaźnika FEV₁ ze zmniejszeniem spadku tego wskaźnika. Na wykresie krzywa dla badanych, którzy rzucili palenie, tak jak dla wszystkich pozostałych grup badanych,  jest krzywą opadającą, czyli współczynnik FEV₁ zmniejsza się w raz z wiekiem u wszystkich osób. Krzywa dla ludzi, którzy rzucili palenie jest mniej stroma, niż dla palaczy – oznacza to, że spadek wydolności oddechowej następuje wolniej. Nie jest to równoznaczne, ze wzrostem wydolności. Wyniki tej części zadania wskazują na błędne rozumowanie uczniów (ang. misconception). Podobne błędne interpretacje danych często można usłyszeć w mediach, gdy mowa o spadku lub wzroście współczynników monitorowanych w czasie. Na przykład, gdy rejestrowany jest w kraju stały spadek bezrobocia, a w pewnym okresie czasu następuje mniejszy spadek, interpretowane jest to jako wzrost bezrobocia; albo kurs franka, mający stałą tendencję wzrostu, gdy w pewnym okresie czasu notowany jest niższy wzrost, mylnie interpretuje się to jako spadek kursu waluty.

Ostatnie stwierdzenie zadania nie odnosi się do konkretnej grupy badanych i wymaga od ucznia ogólnego określenia przedstawionych na wykresie trendów. Uczeń musi odczytać z kształtu przedstawionych krzywych, że im badani są starsi, tym współczynnik FEV₁ jest niższy. Tę część zadania poprawnie rozwiązało 83% uczniów, dobrze radzili sobie z nim zarówno słabsi, jak i dobrzy uczniowie (wykres 3).

Całość zdania poprawnie rozwiązało jedynie 16% uczniów, w tym zaledwie 30% uczniów z grupy 8 (najlepiej rozwiązujących całość testu; wykres 4). Uczniowie mają trudności z interpretacją danych przedstawionych na wykresie, a podstawową trudność stanowi rozróżnienie między zmniejszeniem tendencji spadkowej a wzrostem wskaźnika. Zadanie, ze względu na skomplikowany wykres, polecane jest do pracy na lekcji. Koniecznie należy omówić z uczniami sposób rozumowania prowadzący do prawidłowej odpowiedzi w punkcie 2 zadania.

Wykres 1. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu pierwszego. Na osi X zaznaczono poziom ucznia (1 – grupa uczniów, którzy uzyskali najniższe wyniki w całym teście, 8 – grupa o najwyższych wynikach), na osi Y zaś – odsetek uczniów z danej grupy, którzy wybrali daną odpowiedź. W legendzie wykresu określono dodatkowo, jaki procent uczniów ze wszystkich grup łącznie zaznaczył poszczególne odpowiedzi. Wartości nie sumują się do 100%, ponieważ pewna część uczniów nie wybrała żadnej odpowiedzi.

Wykres 2. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu drugiego. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Wykres 3. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu trzeciego. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Wykres 4. Odsetek uczniów w poszczególnych grupach, którzy rozwiązali poprawnie całe zadanie. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

A

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Jeśli uczeń umie rozróżnić odporność swoistą od nieswoistej to powinien wiedzieć, że pierwsza z nich jest specyficzna, a więc pozwala zwalczać określony rodzaj patogenów, które zainfekowały organizm, natomiast druga jest odpornością uniwersalną, która umożliwia  zwalczanie różnych rodzajów antygenów. Powinien też wiedzieć, które struktury organizmu odpowiadają za odporność swoistą, a które za nieswoistą. Mając tę wiedzę łatwo zdecydować, że wydzielina z nosa przeziębionego badacza (podobnie jak łzy) zawiera substancje bakteriostatyczne, hamujące wzrost kolonii, czyli namnażanie się bakterii (odpowiedź poprawna A). 45% badanych uczniów wybrało tę odpowiedź.

Niepokoi fakt, że zarówno odpowiedź B, jak i odpowiedź D (obie nieprawidłowe) wybrało odpowiednio 22% i 24% badanych uczniów. Dlaczego tak się stało? Jaki był ich tok rozumowania?

Wydaje się, że przyczyną może być po prostu brak wiedzy na temat odporności nieswoistej, połączony z brakiem wiedzy o funkcjonowaniu komórek bakteryjnych. Bakterie (drobnoustroje), które atakują śluzówki nosa człowieka, nie mogą atakować bakterii hodowanych w laboratorium, bo nie są one dla nich właściwymi żywicielami. Ponadto w tekście jest wzmianka o łzach, które działały podobnie jak wydzielina z nosa, a przecież we łzach nie ma drobnoustrojów, które mogłyby atakować bakterie, są natomiast substancje bakteriostatyczne i bakteriobójcze. Bakterie do prawidłowego funkcjonowania – podobnie jak każda żywa komórka – potrzebują wody, odpowiedniej wilgotności środowiska. Zatem stwierdzenie, że zwiększenie wilgotności podłoża w pożywce przez kichnięcie badacza spowoduje słabszy wzrost bakterii, zaprzecza faktom dotyczącym czynników środowiskowych sprzyjających ich życiu.

Najmniej, bo jedynie 4%, uczniów wybrało nieprawidłową odpowiedź C. Kichnięcie nie mogło spowodować rozcieńczenia pożywki ze względu na jej konsystencję i na niewielką ilość płynu, który się do niej dostał.

Zadanie ze względu na swój trochę zabawny charakter nadaje się na lekcję jako element redukujący napięcie uczniów. Może być to zarówno lekcja poświęcona bakteriom, jak i rodzajom odporności człowieka.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – A

2 – C

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie bada umiejętność analizy i wyciągania wniosków na podstawie podanego tekstu. We wprowadzeniu przedstawiony jest konkretny, rzeczywisty problem, związany z inżynierią genetyczną i roślinami GMO. Zadaniem ucznia jest porównanie efektów wprowadzenia genu cry do chloroplastów i do jądra komórkowego.

Zadanie wygodniej jest analizować, począwszy od części 2 – oceniając, która z podanych konsekwencji wprowadzenia genu cry do genomu chloroplastowego jest najbardziej prawdopodobna. Odpowiedź A należy odrzucić jako nieprawdziwą, ponieważ, jak podano we wstępie, pyłek nie zawiera chloroplastów. Zatem jakakolwiek modyfikacja genetyczna chloroplastów nie powinna mieć wpływu na zdolność do rozmnażania roślin zmodyfikowanych. Wybór tej odpowiedzi świadczy o nieuważnym przeczytaniu wstępu przez ucznia.

Odpowiedź B jest bardziej prawdopodobna. Zgodnie z podaną we wstępie informacją, modyfikacja chloroplastów skutkuje większą produkcją toksyny, jest to zatem stwierdzenie prawdziwe. Trudno jednak ocenić, czy zwiększona produkcja toksyny będzie miała istotny wpływ na bezpieczeństwo środowiska. Uczeń wybierający tę odpowiedź być może zauważa, że jest ona zgodna z tekstem, nie potrafi jednak prawidłowo przeanalizować wpływu takiej modyfikacji na środowisko.

Odpowiedź C również znajduje potwierdzenie w treści zadania. Można ocenić, że pyłek, który nie zawiera chloroplastów, czyli nie jest nośnikiem genu cry, nie może spowodować niekontrolowanego przeniesienia modyfikacji poza populację roślin uprawnych. W takim wypadku ryzyko niekontrolowanej modyfikacji innych roślin, w tym także dzikich przedstawicieli tego lub innych gatunków, jest znikome. Uczeń, który doszedł do tego wniosku, powinien bez wahania wybrać odpowiedź A w części 1. Uczeń wybierający poprawną odpowiedź w części 2 i błędną odpowiedź w części 1 najprawdopodobniej „strzela”.

Zadanie sprawdza podstawową wiedzę na temat rozmnażania roślin i modyfikacji genetycznych, a ponadto pozwala ocenić umiejętność myślenia analitycznego. Nadaje się zatem na sprawdzian. Jednocześnie osadzone jest w kontekście interesujących zagadnień upraw modyfikowanych genetycznie, może więc być z powodzeniem wykorzystane jako materiał do opracowania na lekcji poświęconej GMO.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność planowania badań, wymagając jednocześnie pewnej podstawowej wiedzy z zakresu genetyki. Aby udzielić prawidłowej odpowiedzi, uczeń musi przede wszystkim rozumieć, że postawiona w poleceniu hipoteza zakłada związek pomiędzy informacją genetyczną danego człowieka a jego skłonnością do otyłości. Należy zatem wskazać spośród wymienionych sytuacji taką, w której ową korelację da się zaobserwować (przy założeniu, że rzeczywiście ona istnieje).

Propozycja A sprowadza się do porównania dwóch grup osób otyłych. Zaznaczono, że ich problem z nadwagą rozpoczął się już w dzieciństwie, jednak nie oznacza to wcale, że ma on podłoże genetyczne. Równie dobrze przyczyną mogą być czynniki środowiskowe, na przykład nawyki żywieniowe rodziców. Z podobnych względów nie ma sensu porównywanie Amerykanów i Azjatów, ponieważ nawet jeśli istnieje różnica w częstotliwości występowania otyłości w tych dwóch populacjach, to trudno określić, na ile decydują o tym czynniki genetyczne, a na ile – kulturowe. Ponadto obie populacje są zróżnicowane pod względem genetycznym, co szczególnie wyraźnie widać na przykładzie Amerykanów – tylko niewielka ich część jest rdzennymi mieszkańcami kontynentu, a pozostali pochodzą z Europy, Afryki czy Azji. Odpowiedź A zdecydowanie nie jest zatem prawidłowa.

W odpowiedzi B wprost zaproponowane jest porównywanie efektu czynnika środowiskowego, jakim jest dieta. W żaden sposób nie jest tu brany pod uwagę ewentualny wpływ genów, wobec czego również i tę odpowiedź należy uznać za błędną.

Propozycja przedstawiona w punkcie C mogłaby ewentualnie pozwolić jedynie na porównanie skłonności do otyłości występującej u mężczyzn i u kobiet. W podejściu takim jednak można by zbadać wyłącznie wpływ genów sprzężonych z płcią, które stanowią tylko niewielki fragment genomu człowieka. Ponadto, gdyby udało się ustalić, że któraś z płci ma większą tendencję do tycia, trudno byłoby określić, na ile wynika to z uwarunkowań genetycznych, a na ile z takich czynników jak nawyki żywieniowe czy poziom aktywności fizycznej, które teoretycznie mogłyby być w jakiś sposób powiązane z płcią. Takie badanie nie pozwoliłoby zatem na zweryfikowanie postawionej hipotezy.

Pozostaje wobec tego jedynie odpowiedź D, która zakłada porównanie osób o niemal identycznym genotypie (bliźniąt jednojajowych czyli monozygotycznych), ale wychowujących się w odmiennych środowiskach (w różnych rodzinach adopcyjnych). Jeśli okazałoby się, że otyłości u jednego z bliźniąt z często towarzyszy otyłość u drugiego (mimo różnych warunków, w których się wychowywały), byłoby to silnym argumentem przemawiającym za prawdziwością postawionej hipotezy. Porównywanie bliźniąt monozygotycznych jest zresztą klasycznym i szeroko stosowanym sposobem sprawdzania, czy dana cecha ma podłoże genetyczne.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Nie

2 – Nie

3 – Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza podstawową umiejętność odróżniania organizmów modyfikowanych genetycznie – GMO od organizmów „nie GMO”. Znajomość istoty powstawania GMO jest szczególnie istotna w obecnych czasach, kiedy toczą się ciągłe spory związane z tzw. żywnością GMO.

Istotna część uczniów, którzy rozwiązywali to zadanie, nie do końca potrafiła odróżnić, co jest, a co nie jest GMO. W zadaniu podano przykłady trzech organizmów, z dodaniem informacji o sposobie ich karmienia, hodowli czy jak w przypadku bakterii – uzyskaniu przez nie oporności na antybiotyki. W żadnym z tych przypadków nie jest uprawnione określenie danego organizmu jako GMO. Krowa, czy jakiekolwiek inne zwierzę, nie może stać się GMO wskutek spożywania innego zmodyfikowanego genetycznie organizmu. Człowiek spożywający różnorodny pokarm musiałby mieć w swoim genomie geny marchwi, ryby, czy innego zjedzonego organizmu. DNA, czy to z GMO, czy z jakiejkolwiek komórki, zostaje strawione w przewodzie pokarmowym zjadającego je organizmu i nie wnika w jego materiał genetyczny. Jednakże 27% uczniów określiło krowę karmioną paszą otrzymaną ze zmodyfikowanej soi jako organizm zmodyfikowany genetycznie. Prawie połowa uczniów z kolei uznała, że GMO są bakterie, które po kontakcie z antybiotykiem uzyskały oporność na antybiotyk. Wynika z tego, że uczniowie ci mylą mutacje i dobór naturalny z genetycznym modyfikowaniem organizmów. Najbardziej jednak zadziwiający jest fakt, iż ponad 80% uczniów uznaje za GMO kurczaki hodowane „na antybiotykach i hormonach”. O ile w pierwszym i drugim przypadku uczeń mógł zasugerować się informacjami dodatkowymi (krowa i pasza GMO, bakterie, w których DNA pojawiają się geny oporności na antybiotyki), to w przypadku kurczaków ten schemat odpowiadania nie ma uzasadnienia. Nie można wykluczyć, iż uczniowie zaznaczyli jedną z odpowiedzi TAK z prostej przyczyny – nie są przyzwyczajeni do takiego zestawu odpowiedzi (trzy razy NIE, lub trzy razy TAK) i dlatego udzielali błędnych odpowiedzi. Warto zatem przyzwyczajać uczniów również do takich wariantów odpowiedzi.

Wynik uzyskany przez uczniów w tym zadaniu wskazuje, iż znaczna ich część nie do końca rozumie istotę GMO. Należy więc szczególny nacisk położyć na omawianie tego zagadnienia na konkretnych przykładach, nie tylko tych opisanych w podręcznikach. To pozwoli na racjonalną ocenę zagrożeń i korzyści wynikających z stosowania inżynierii genetycznej w tworzeniu organizmów GMO.

Poprawna odpowiedź

1. - Nie,

2. - Nie,

3. - Nie.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza podstawową umiejętność odróżniania organizmów modyfikowanych genetycznie – GMO od organizmów „nie GMO”. Znajomość istoty powstawania GMO jest szczególnie istotna w obecnych czasach, kiedy toczą się ciągłe spory związane z tzw. żywnością GMO.

Zadanie zostało przetestowane na 227 uczniach klasy pierwszej LO. Jak pokazują wyniki, istotna część badanych nie do końca potrafiła odróżnić, co jest, a co nie jest GMO. W zadaniu podano przykłady trzech organizmów wraz z informacjami o sposobie ich karmienia, hodowli czy – jak w przypadku bakterii – uzyskaniu przez nie oporności na antybiotyki. W żadnym z tych przypadków nie jest uprawnione określenie danego organizmu jako GMO. Krowa, czy jakiekolwiek inne zwierzę, nie może stać się GMO wskutek spożywania innego organizmu, zmodyfikowanego genetycznie. Człowiek spożywający różnorodny pokarm musiałby mieć w swoim genomie geny marchwi, ryby, czy innego zjedzonego organizmu. DNA, czy to z GMO, czy z jakiejkolwiek komórki, zostaje strawione w przewodzie pokarmowym zjadającego je organizmu i nie wnika w jego materiał genetyczny. Jednakże, 27% uczniów określiło krowę karmioną paszą otrzymaną ze zmodyfikowanej soi jako organizm zmodyfikowany genetycznie. Prawie połowa uczniów uznała z kolei, że GMO są bakterie, które po kontakcie z antybiotykiem uzyskały na niego oporność. Wynika z tego, że uczniowie ci mylą mutacje i dobór naturalny z genetycznym modyfikowaniem organizmów. Najbardziej jednak zadziwiający jest fakt, iż ponad 80% uczniów uznało za GMO kurczaki hodowane „na antybiotykach i hormonach”. O ile w pierwszym i drugim przypadku uczeń mógł zasugerować się informacjami dodatkowymi (krowa i pasza GMO, bakterie, w których DNA pojawiają się geny oporności na antybiotyki), to w przypadku kurczaków taki wybór odpowiedzi nie ma uzasadnienia. Nie można wykluczyć, iż uczniowie zaznaczyli jedną z odpowiedzi TAK z prostej przyczyny – nie są przyzwyczajeni do takiego zestawu odpowiedzi (trzy razy NIE, lub trzy razy TAK) i dlatego udzielali błędnych odpowiedzi. Warto zatem przyzwyczajać uczniów również do takich wariantów odpowiedzi.

Wynik uzyskany przez uczniów w tym zadaniu wskazuje, iż znaczna ich część nie do końca rozumie istotę GMO. Należy więc szczególny nacisk położyć na omawianie tego zagadnienia na konkretnych przykładach, nie tylko tych opisanych w podręcznikach. To pozwoli na racjonalną ocenę zagrożeń i korzyści wynikających ze stosowania inżynierii genetycznej w tworzeniu organizmów GMO.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Podstawa programowa wyraźnie określa, że uczeń przystępujący do egzaminu gimnazjalnego powinien umieć wyjaśnić zasady dziedziczenia grup krwi u człowieka. Jednak nawet jeśli brak mu wiedzy o tej konkretnej cesze, we wstępie do zadania znajdzie niezbędne informacje o trzech warunkujących ją allelach. Konieczna jest jedynie znajomość pojęć „allel”, „dominacja” i „recesywność”, której podstawa programowa również wymaga.

Interesującą cechą konstrukcji zadania jest to, że mimo pozornego odniesienia do jednego tylko, konkretnego przypadku, wymaga od ucznia wiedzy na temat wszystkich możliwych kombinacji genotypów i fenotypów dziecka oraz jego rodziców. Gdyby zadanie miało formę otwartą, uczeń musiałby przeprowadzić dość skomplikowane i wieloetapowe rozumowanie:

1. Skoro Ania jest w stanie przewidzieć swój fenotyp (grupę krwi) na podstawie wiedzy o swoich rodzicach, to znaczy, że zna swój genotyp.
2. Własny genotyp można w ten sposób określić jedynie w sytuacji, gdy oboje rodzice są homozygotami pod względem danej cechy. W przeciwnym bowiem razie losowa segregacja chromosomów do gamet uniemożliwia przewidzenie, które allele otrzyma dziecko.
3. Skoro zatem Ania zna swoją grupę krwi, to wie, że oboje jej rodzice są homozygotami. Taką pewność może mieć jedynie wówczas, gdy oboje mają grupę krwi 0. W przypadku grup A i B rodzice mogą bowiem, lecz nie muszą, być homozygotami, a w przypadku grupy AB – z pewnością nimi nie są.
4. W ten sposób dochodzimy do wniosku, że zarówno ojciec, jak i matka Ani mają genotyp ii. Oznacza to, że taki sam genotyp, a co za tym idzie – grupę krwi 0, ma również ich córka.

Ponieważ jednak w zadaniu podano 5 możliwych odpowiedzi, rozwiązać je można po prostu wykazując błędność kolejnych dystraktorów. Przykładowo: odpowiedź A jest fałszywa, ponieważ fakt, że oboje rodzice mają grupę krwi A nie gwarantuje, że tę samą grupę krwi będzie miała ich córka, rodzice mogą być bowiem heterozygotami i przekazać Ani dwa allele recesywne i. W podobny sposób można wykazać błędność odpowiedzi B, C i E – prawdziwe jest jedynie stwierdzenie D. Nawet jednak stosując taki sposób rozwiązania zadania, uczeń nadal powinien wykazać się znajomością mechanizmu dziedziczenia cechy jednogenowej warunkowanej przez allele dominujące i recesywne.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1–B, 2–C, 3–B.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

 W zadaniu mowa jest o dwóch chorobach: mukowiscydozie i gruźlicy, nie sprawdzamy tu jednak wiedzy na ich temat. Uczeń powinien natomiast wykazać się umiejętnością analizy i interpretacji tekstu, praktycznym zrozumieniem pojęcia „hipoteza” oraz pewną podstawową znajomością funkcjonowania organizmu człowieka.

Pierwszy „fakt z życia Chopina” odnosi się do sugerowanej przez niektórych badaczy bezpłodności kompozytora. Uczniowie powinni skojarzyć ją z jednym z opisanych w tekście objawów mukowiscydozy – niedrożnością nasieniowodów. Ponieważ zaś bezpłodność nie występuje w przypadku gruźlicy, prawidłową odpowiedzią jest B. Uczniowie nie mieli problemu z tym punktem zadania – odpowiedź poprawna była najczęściej wybieraną na każdym z 8 poziomów, a łącznie udzieliło jej 73,4% uczniów (wykres 1). Wygląda zatem na to, że dość skomplikowana konstrukcja zadania, w którym do danego faktu należało dobrać oznaczenie literowe odpowiadające jednej bądź dwóm hipotezom, nie była dla większości uczniów przeszkodą w udzieleniu poprawnej odpowiedzi. Absolwenci gimnazjum najwyraźniej rozumieli również, czym jest hipoteza i co to znaczy, że „dany fakt za nią przemawia”.

Drugi z faktów wymienionych w tabeli dotyczył zmęczenia i zadyszki pojawiających się u Chopina nawet po nieznacznym wysiłku fizycznym. Informację tę należało odnieść do dwóch fragmentów tekstu. W części poświęconej gruźlicy zaznaczono, że osoba chora „łatwo się męczy”. W przypadku mukowiscydozy wspomniano natomiast o śluzie, który powoduje w płucach utrudnione oddychanie. Przytoczony fakt z życia kompozytora przemawia zatem w równym stopniu za obiema hipotezami (odpowiedź C). Stosunkowo niewielu (27,4%) uczniów odpowiedziało tutaj poprawnie. Zdecydowanie najczęściej wybieraną, na wszystkich 8 poziomach, była odpowiedź A – gruźlica (wykres 2). Zapewne, gdyby spytać uczniów wprost, czy osoba, która ma w płucach śluz utrudniający oddychanie, podczas wysiłku fizycznego łatwo się męczy i dostaje zadyszki, zdecydowana większość z nich odpowiedziałaby „tak”. W tym jednak przypadku niemal ¾ badanych nie dostrzegło takiej zależności. Jest to niewątpliwie dowód na niedostateczne opanowanie umiejętności analizy tekstu. Aż 85% uczniów (suma odpowiedzi A i C) wskazała na gruźlicę, w opisie której wprost zaznaczono, że chory „łatwo się męczy”, zatem odniesienie tej informacji do stwierdzenia o „silnym zmęczeniu” u Chopina wymagało jedynie porównania dwóch fragmentów tekstu. W przypadku mukowiscydozy natomiast, gdzie należało wykonać nieco bardziej skomplikowaną operację myślową, wyniki były już znacznie słabsze. Nie bez znaczenia był zapewne również fakt, że informacja dotycząca gruźlicy pojawiła się we wstępie do zadania jako pierwsza. Wielu uczniów, natrafiając na nią, mogło zatem postąpić zgodnie z zasadą: „znalazłem, o co pytano, nie szukam dalej”, i nawet nie zajrzeć do akapitu poświęconego mukowiscydozie.

W przypadku trzeciego faktu z życia Chopina mamy do czynienia z podobną sytuacją jak w punkcie pierwszym. Uczeń powinien skojarzyć dietę, której musiał przestrzegać Chopin, z dolegliwościami ze strony układu pokarmowego towarzyszącymi mukowiscydozie, i zaznaczyć odpowiedź B. W zasadzie nie jest tutaj niezbędna wiedza o roli trzustki – wystarczy uświadomić sobie związek między dietą a niesprawnym układem pokarmowym. Mimo że zagadnienie jest podobne do tego poruszonego w punkcie pierwszym, poprawnej odpowiedzi udzieliło znacząco mniej uczniów (42,9%, wykres 3). Najwyraźniej zatem skojarzenia nie były tutaj tak jednoznaczne, jak w przypadku bezpłodności i niedrożnych nasieniowodów.

Całe zadanie zostało poprawnie rozwiązane przez zaledwie 13,3% badanych, przy czym w przypadku grupy 8., złożonej z uczniów, którzy osiągnęli najlepsze wyniki w całym teście, liczba prawidłowych odpowiedzi nie przekroczyła 30% (wykres 4). Tak słaby rezultat wynikał w największym stopniu ze wspomnianych trudności z punktem drugim. Po jego pominięciu odsetek prawidłowych odpowiedzi zwiększyłby się do 31,7%, a w przypadku grupy 8. – do 59,8%.

Wykres 1. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu pierwszego. Na osi X zaznaczono poziom ucznia (1 – grupa uczniów, którzy uzyskali najniższe wyniki w całym teście, 8 – grupa o najwyższych wynikach), na osi Y zaś – odsetek uczniów z danej grupy, którzy wybrali daną odpowiedź. W legendzie wykresu określono dodatkowo, jaki procent uczniów ze wszystkich grup łącznie zaznaczył poszczególne odpowiedzi. Wartości nie sumują się do 100%, ponieważ pewna część uczniów nie wybrała żadnej odpowiedzi.

Wykres 2. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu drugiego. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Wykres 3. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu trzeciego. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Wykres 4. Odsetek uczniów w poszczególnych grupach, którzy rozwiązali poprawnie całe zadanie. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

Rozwiązanie: B.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza wiadomości ucznia dotyczące wybranych czynników środowiska niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania porostów i grzybów. Wstęp do zadania ma charakter wyłącznie ilustracyjny, informacje oraz zdjęcia w nim zawarte nie są potrzebne do rozwiązania zadania. Przedstawione gatunki są przykładami przedstawiającymi dwie grupy organizmów – porosty i grzyby. Zadanie ucznia polega na zidentyfikowaniu spośród czterech podanych możliwości jednego czynnika, który jest potrzebny do prawidłowego funkcjonowania porostu, a nie jest niezbędny grzybowi. Aby prawidłowo rozwiązać zadanie, uczeń musi wiedzieć, że porosty, jako organizmy złożone z grzyba oraz samożywnego glonu lub sinicy, wymagają do życia światła (odpowiedź B). Światło bowiem warunkuje przebieg procesu fotosyntezy prowadzonego przez symbiotyczny organizm samożywny. Prawidłowe rozumowanie ucznia może także pójść w stronę właściwości grzybów - jeśli uczeń pamięta, że grzyby do prawidłowego funkcjonowania nie potrzebują światła, to także wybiorą prawidłową odpowiedź B. Pozostałe z podanych czynników (A, C i D) są niezbędne do życia zarówno porostom, jak i grzybom.

Zadanie prawidłowo rozwiązało zaledwie 26% absolwentów gimnazjum, podobny poziom poprawnych odpowiedzi uzyskali uczniowie ze wszystkich grup, zadanie nie różnicuje (wykres 1.). Każda z odpowiedzi uzyskała około 25% wskazań – uczniowie udzielali odpowiedzi losowo, nawet najzdolniejsi uczniowie (grupy 7., 8.) nie wskazywali częściej poprawnej odpowiedzi. Uczniom brakuje wiadomości pozwalających odróżnić grzyba i porost na podstawie cech charakterystycznych związanych z wymaganiami środowiskowymi.

Wykres 1. Rozkład częstości odpowiedzi wybranych przez uczniów podzielonych na osiem równolicznych grup. Na osi X zaznaczono poziom ucznia (1 – grupa uczniów, którzy uzyskali najniższe wyniki w całym teście, 8 – grupa o najwyższych wynikach), na osi Y zaś – odsetek uczniów z danej grupy, którzy wybrali daną odpowiedź. W legendzie wykresu określono dodatkowo, jaki procent uczniów ze wszystkich grup łącznie zaznaczył poszczególne odpowiedzi. Wartości nie sumują się do 100%, ponieważ pewna część uczniów nie wybrała żadnej odpowiedzi.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza, czy uczeń zna znaczenie takich pojęć jak „haploidalność” i „podział mejotyczny” oraz czy potrafi tę wiedzę wykorzystać do opisu cyklu życiowego przedstawionych organizmów.

Podczas badania przeprowadzonego wśród absolwentów gimnazjum prawidłowej odpowiedzi udzieliło 28% badanych, co jest wynikiem tylko nieznacznie lepszym niż w przypadku, gdyby wszyscy uczniowie odpowiadali całkiem losowo. Oznacza to, że zadanie okazało się bardzo trudne. Dokładny rozkład odpowiedzi wyglądał następująco: A – 25%, B – 22%, C – 24%, D – 28%.

Aby udzielić prawidłowej odpowiedzi, uczeń musi wiedzieć, iż organizm w formie haploidalnej ma po jednej wersji każdego chromosomu. Oznacza to, iż w tej postaci nie może przeprowadzić mejozy, do której wymagane są chromosomy homologiczne. Jedynym sposobem na przeprowadzenie mejozy jest dla takiego organizmu połączenie dwóch komórek haploidalnych w jedną komórkę diploidalną. Komórkami takimi mogą być gamety. Po zapłodnieniu może dojść do natychmiastowej mejozy, która zaowocuje powstaniem czterech odmiennych genetycznie organizmów haploidalnych.

Spośród proponowanych odpowiedzi A możemy wykluczyć, ponieważ, jak zostało wyjaśnione wcześniej, organizm haploidalny nie jest zdolny do mejozy. Z dokładnie tego samego powodu można wykluczyć odpowiedzi B oraz C – gamety w przypadku organizmu haploidalnego mają identyczny materiał genetyczny, nieposiadający chromosomów homologicznych.

Odpowiedź D jest odpowiedzią poprawną. Po połączeniu gamet powstaje komórka posiadająca dwa zestawy chromosomów, po jednym od każdego z rodziców. Może wówczas dojść do mejozy, w wyniku której powstaną cztery komórki haploidalne, dające początek nowym organizmom.

Zadanie, ze względu na wysoki poziom trudności, raczej nie nadaje się na typowy sprawdzian. Najprawdopodobniej najlepiej sprawdzi się podczas pracy na lekcji poświęconej mitozie i mejozie lub procesom płciowym.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Tak

2 – Tak

3 – Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętności pracy z tekstem, analizy informacji graficznych oraz wnioskowania. Aby udzielić prawidłowej odpowiedzi uczeń musi zapoznać się z treścią wprowadzenia oraz schematami, a następnie na ich podstawie, posiłkując się posiadaną podstawową wiedzą, ocenić poprawność wniosków.

W wyniku badania przeprowadzonego wśród absolwentów gimnazjum zadanie okazało się trudne – poprawnie wszystkie trzy stwierdzenia oceniło 47% badanych. Najlepsze wyniki osiągnęli uczniowie w przypadku stwierdzenia 1 (prawdziwego). Istotnie na schemacie ilustrującym populację hebanowca w roku 2009, a zatem 9 lat po sprowadzeniu żółwi, można zauważyć więcej osobników.

Nieco słabiej badani uczniowie poradzili sobie w przypadku stwierdzenia 2 (74% odpowiedzi prawidłowych). W roku 2000 obserwowano niewiele młodych osobników hebanowca, co może świadczyć o tym, że nasiona się nie rozprzestrzeniały. Po sprowadzeniu zjadających owoce hebanowca żółwi, pojawiło się wiele młodych hebanowców, także w rejonach wyspy, gdzie nie było ich w roku 2000. Można zatem przypuszczać, że nasiona, zjedzone wraz z owocami, zostały rozniesione po terenie całej wyspy. Stwierdzenie 2 jest zatem poprawnym wnioskiem.

To samo można powiedzieć o stwierdzeniu 3 (73% poprawnych odpowiedzi). Na schemacie z roku 2000 jest zaledwie kilkanaście krzyżyków symbolizujących młode drzewa. Schemat z roku 2009 przedstawia ich wielokrotnie więcej.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

A

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Do prawidłowego rozwiązania zadania uczeń powinien znać dziedziczenie płci u człowieka, w szczególności powinien wiedzieć, że syn dziedziczy chromosom Y po ojcu, a chromosom X po matce, natomiast córka dziedziczy po jednym chromosomie X od obojga rodziców. Ponadto uczeń powinien wiedzieć, że chromosom, na którym zlokalizowany jest allel hemofilii to X, a nie Y.

Łącząc ze sobą te dwie informacje może wnioskować, że źródłem recesywnego allelu może być jedynie chromosom X pochodzący od matki. Ojciec nie może być źródłem tego allelu ponieważ jest zdrowy.

Jeśli matka przekazała synowi allel hemofilii, to jedyną prawidłową odpowiedzią może być odpowiedź A – ojciec pani Kowalskiej jest chory na hemofilię.  Pani Kowalska jako przedstawicielka płci żeńskiej ma dwa jednakowe chromosomy płci XX, jeden odziedziczony po matce i jeden odziedziczony po ojcu. Na chromosomie X pochodzącym od chorego ojca znajduje się zmutowany allel hemofilii. Zatem pani Kowalska jego jest nosicielką allelu hemofilii. 

Obie odpowiedzi odnoszące się do przodków pana Kowalskiego (B i C) są błędne, ponieważ przekazał on swojemu synowi chromosom Y, a nie X. Tak więc nawet w sytuacji, gdyby dziadek pana Kowalskiego był chory na hemofilię (stosunkowo często wybierana przez badanych uczniów odpowiedź B), pan Kowalski nie mógł odziedziczyć zmutowanego allelu, bo jest zdrowy (jako hemizygota pod względem genu zlokalizowanego na X może być albo chory albo zdrowy, nie może być nosicielem).

Pozostaje jeszcze błędna odpowiedź D – zdrowy brat pani Kowalskiej, który ma dwóch chorych na hemofilię synów. Zgodnie z wcześniejszym rozumowaniem, jedynym źródłem chromosomu X w obu przypadkach mogła być jedynie matka tych dwóch chłopców (czyli żona czy partnerka brata pani Kowalskiej),  a więc osoba niespokrewniona z panią Kowalską.

48% uczniów wybrało poprawną odpowiedź w tym zadaniu, jednak badanie jakościowe przeprowadzone wśród wybranych, polegające na rozmowie o sposobach rozwiązywania tego zadania i problemach z tym związanych wykazało, że uczniowie nie zawsze rozumieją zasadę dziedziczenia płci, a tym samym nie potrafią przeanalizować drogi dziedziczenia recesywnego allelu zlokalizowanego na chromosomie X.

Być może problem związany jest z interpretacji podstawy programowej, gdzie zapisano, iż uczeń podaje przykłady cech człowieka sprzężonych z płcią. Podanie przykładu nie wymaga rozumienia procesu dziedziczenia.  Natomiast, jeśli połączymy ten zapis z wcześniejszym wymaganiem szczegółowym – uczeń przedstawia dziedziczenie płci u człowieka to wydaje się, że uczeń powinien te przykłady również rozumieć, pod warunkiem, że wie, na którym z dwóch chromosomów płci zlokalizowany jest allel hemofilii.

Zadanie, ze względu na niskie wyniki uzyskane w badaniu próbnym, nadaje się raczej jako narzędzie edukacyjne na lekcję.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Sztuczny., 2. Naturalny., 3. Naturalny.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie, opisując konkretny, ciekawy przykład historii rasy psów, sprawdza umiejętność rozróżniania mechanizmów doboru naturalnego i sztucznego. Odnosi się tym samym wprost do wymagań zapisanych w podstawie programowej (IX.2.) dotyczących wyjaśniania na przykładach, na czym polegają te dwa rodzaje doboru i wskazywania różnic między nimi.

Informacja podana we wstępie do zadania mówi o wyhodowaniu rasy przez Czukczów, a zatem przeprowadzaniu przez człowieka celowych zabiegów krzyżowania psów, dla osiągnięcia zestawu konkretnych cech danej rasy. Jest to istota doboru sztucznego. Mimo to, zawarte w tabeli opisy odnoszą się zarówno do elementów doboru sztucznego, jak i naturalnego, wpływających na powstanie charakterystycznych cech rasy Husky syberyjski. Opis pierwszy dotyczy doboru sztucznego, gdyż przedstawione czynniki selekcyjne wynikają z działań człowieka – hodowców rasy. „Zdolność do pracy” jest cechą ważną z punktu widzenia człowieka, ale nie warunkuje przetrwania w warunkach naturalnych. Zdolność psa do pracy jest pojęciem mało precyzyjnym, jest kryterium arbitralnym, stosowanym wyłącznie przez ludzi dla określenia zespołu cech przydatnych, z punktu widzenia hodowcy, do pomocy przy pracach człowieka. Mogą to być takie korzystne cechy psa jak silny, posłuszny (człowiekowi), czy wytrzymujący długotrwały wysiłek.

Dwa pozostałe opisy wskazują na czynniki naturalne, mające znaczenie w selekcji cech tej konkretnej rasy. Bardzo niskie temperatury zimą są czynnikiem selekcyjnym, na który człowiek nie ma wpływu, a zatem psy żyjące w tym środowisku są poddane naturalnej presji selekcyjnej. Dlatego prawidłową odpowiedzią w tej części jest „dobór naturalny”. W trzecim opisie dowiadujemy się, że w ciepłych porach roku człowiek nie dokarmiał psów, które musiały same się wyżywić. A zatem potrzeba efektywnego zdobywania pokarmu to drugi przykład naturalnych czynników selekcyjnych, które regulowały przeżywanie i liczbę potomstwa w populacji tych psów. Prawidłową odpowiedzią w wierszu trzecim jest więc dobór naturalny. Mimo, że zgodnie z treścią zadania to człowiek wybierał psy Husky jako rasę pomocną przy pracy, to jednak w dużej mierze czynniki kształtujące charakterystyczne cechy tej rasy były czynnikami naturalnymi.

Zadanie, ze względu na ciekawy kontekst odnoszący się do nietypowego przykładu hodowli rasy psów z elementami doboru naturalnego, polecane jest jako zadanie na sprawdzian, a także z powodzeniem  posłuży jako studium przypadku na lekcji dotyczącej działania doboru w mechanizmach ewolucji.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. - Aminokwas

2. - Aminokwas

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność klasyfikacji związków organicznych (w tym wypadku aminokwasów) na podstawie ich wzorów strukturalnych do jednej z głównych grup o znaczeniu biologicznym.

Zadanie nie sprawdza umiejętności złożonych, a problem, jaki jest postawiony przed uczniem, jest dość prosty. Uczeń musi jedynie rozpoznać na przedstawionych wzorach strukturalnych grupy aminową i karboksylową, by poprawnie i jednoznacznie zaklasyfikować oba jako aminokwasy. O uczniu, który w przypadku jednej z cząsteczek udzielił odpowiedzi poprawnej, a w przypadku drugiej odpowiedzi błędnej, można z dużą dozą pewności powiedzieć, że „strzelał” lub że przynajmniej nie ma ugruntowanej wiedzy na temat aminokwasów.

Zadanie można wykorzystać na sprawdzianie. Ponadto, choć w zasadzie zapoznanie się z treścią wprowadzenia nie jest konieczne do podania prawidłowej odpowiedzi, to jednak wstęp, poruszający dobrze znaną tematykę, może zaciekawić uczniów, co czyni z zadania interesujący materiał do pracy na lekcji.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

Nie, Tak, Nie, Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie przeznaczone jest do wykorzystania podczas realizacji działu Biotechnologia i inżynieria genetyczna, jednak w jego rozwiązaniu pomocna może być również wyniesiona z wcześniejszych etapów edukacyjnych ogólna wiedza o roślinach nasiennych oraz ochronie przyrody. Mierzoną umiejętnością jest przewidywanie  następstw określonych działań, czyli identyfikacja związków przyczynowo-skutkowych. Omawiając to zadanie na lekcji, warto zastanowić się wspólnie z uczniami, czy inwazja roślin genetycznie zmodyfikowanych (GM) jest realnym zagrożeniem. Genetyczne modyfikacje roślin mają na celu ułatwienie ich uprawy albo polepszenie jakości plonów, ale nie zawsze zwiększają zdolność roślin GM do konkurencji z innymi. Roślina GM odporna na herbicyd roundup nie uzyska w środowisku przewagi nad gatunkami rodzimymi, ponieważ w zbiorowiskach naturalnych ta substancja nie występuje. Natomiast roślina GM z wprowadzonym genem Bt, kodującym trujące dla roślinożernych owadów białko, taką przewagę może uzyskać, jest bowiem w mniejszym stopniu narażona na zjadanie przez owady. Warto jednak zauważyć, że przewaga ta jest istotna w warunkach monokultury podatnej na inwazje roślinożernych owadów, może jednak znikać w zbiorowiskach naturalnych. Ryzyko inwazji roślin GM jest zatem bardzo małe, ale nie należy go zaniedbywać. Oszacowanie tego ryzyka jest m.in. elementem niezbędnych badań przed dopuszczeniem roślin GM do uprawy.

Aby udzielić właściwiej odpowiedzi w punkcie 1, uczeń powinien rozumieć, że roślinę kwalifikujemy jako organizm genetycznie zmodyfikowany (GMO) bez względu na to, jakie zmiany w jej genomie wprowadzono. Zmiany mogą dotyczyć występujących w danej roślinie genów albo polegać na wprowadzeniu jednego lub wielu genów pochodzących z innych organizmów. Ryzyko inwazji rośliny poza obszar uprawy nie zależy od liczby wprowadzonych do niej lub zmodyfikowanych genów, ale od ewentualnej przewagi selekcyjnej, jaką roślina GM może mieć nad gatunkami rodzimymi. A zatem dla działania 1 należy zaznaczyć odpowiedź Nie.

Działanie 2, polegające na zbiorze roślin, zanim zdążą wydać nasiona, jest natomiast rozwiązaniem, która może ograniczyć ryzyko inwazji GMO (odpowiedź Tak). Dzięki temu rośliny nie będą rozsiewać swoich nasion, a zatem nie będzie fizycznej możliwości, aby ich potomstwo wyrosło poza terenem upraw. Niektóre gatunki mogą rozmnażać się wegetatywnie (np. ziemniaki), ale nawet wówczas prawdopodobieństwo pojawienia się zmodyfikowanych roślin poza obszarem uprawy jest niewielkie – bulwy nie przemieszczą się przecież na duże odległości. Warto jednak zauważyć, że najpowszechniej uprawiane rośliny GM to odmiany soi i kukurydzy, które uprawia się dla nasion – a zatem nie można ich zebrać przed ich wydaniem.

Propozycja 3, zakładająca objęcie ochroną dzikich gatunków rosnących w pobliżu upraw GMO, jest chybiona (odpowiedź Nie). Objęcie danego gatunku ochroną gatunkową jest aktem prawnym, a nie konkretnym działaniem, które ograniczyłoby pojawianie się przedstawicieli gatunku potencjalnie inwazyjnego. W sąsiedztwie upraw roślin GM mogą występować zarówno gatunki rzadkie, jak i bardzo pospolite, które nie wymagają ochrony na terenie całego kraju. W wypadku ewentualnej inwazji rośliny GM i zagrożenia gatunków rodzimych skutecznym działaniem byłaby natomiast ochrona czynna polegająca na eliminowaniu intruza ze zbiorowisk naturalnych, tak jak się to czyni w wypadku innych roślin inwazyjnych.

Rzeczywistym powodem, dla którego inwazja roślin GM do środowiska w naszych warunkach klimatycznych jest bardzo mało prawdopodobna jest fakt, że znaczna część roślin uprawnych, np. soja, kukurydza, ziemniak, nie przeżywa zimy w naszych warunkach klimatycznych. A zatem poprawną odpowiedzią w wierszu 4 jest Tak.

Zadanie dobrze wpisuje się w toczącą się obecnie dyskusję nad bezpieczeństwem wprowadzania do upraw roślin genetycznie zmodyfikowanych. Z jednej strony wskazuje na potencjalne zagrożenie, z drugiej zaś, pozwala zastanowić się nad możliwymi środkami zaradczymi.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Nie

2 – Tak

3 – Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność odróżnienia tradycyjnej biotechnologii od współcześnie stosowanych metod manipulowania materiałem genetycznym. Wymienione w zadaniu procesy dotyczą wykorzystania organizmów do różnych celów, jednak tylko jeden z nich wymaga użycia technik inżynierii genetycznej. Pierwszy przykład – wykorzystanie drożdży do wypieku chleba – co prawda jest procesem biotechnologicznym, ale nie wykorzystuje się w nim inżynierii genetycznej. Przykład drugi, czyli produkcja ludzkiej insuliny przy udziale bakterii, jest niewątpliwie rezultatem bezpośredniego manipulowania materiałem genetycznym. Stanowi on przy tym klasyczny przykład wykorzystania inżynierii genetycznej w służbie człowiekowi i z tego powodu często pojawia się w podręcznikach szkolnych. Przypadek trzeci – wysiew nasion wybranych roślin o pożądanych cechach – stanowi z kolei typowy przykład doboru sztucznego. Nie mamy tu do czynienia z inżynierią genetyczną, ponieważ człowiek w żaden sposób nie ingeruje w genom wysiewanych roślin, co najwyżej dzięki sztucznej selekcji doprowadza do zmian częstości niektórych alleli w puli genowej populacji wybranej grupy roślin.

Umieszczenie w zadaniu przykładów biotechnologii tradycyjnej i doboru sztucznego pozwala sprawdzić, czy uczeń rzeczywiście rozumie, czym jest inżynieria genetyczna i czy nie myli tego pojęcia z biotechnologią tradycyjną bądź hodowlą. Aby wykształcić właściwe rozumienie terminu „inżynieria genetyczna”, warto zwrócić uwagę uczniów na istotę tego procesu i rozszerzyć wachlarz przykładów jego zastosowania o takie, które pochodzą spoza podręcznika. Należy wyraźnie oddzielać procesy, w których po prostu wykorzystuje się organizmy (w piekarnictwie, mleczarstwie i innych gałęziach przemysłu spożywczego), od procesów, w których korzysta się z organizmów zmodyfikowanych genetycznie poprzez manipulacje w ich genomie, stosując nowoczesne techniki inżynierii genetycznej.

Poprawna odpowiedź

1 – Prawda, 2 – Prawda, 3 – Prawda.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Poprawne rozwiązanie zadania jest uwarunkowane uważnym przeczytaniem tekstu źródłowego, ponieważ wszystkie potrzebne informacje, konieczne do oceny stwierdzeń, są w nim zawarte.

Stwierdzenie 1 może być uznane za prawdziwe, bo jest zgodne z 1 i 2 zdaniem z tekstu. Śmiertelna dawka botuliny równa 0,000001g/kg masy ciała, zatem z pewnością mieści się w pojęciu „dawka niewielka”. Poprawnie oceniło to stwierdzenie 96% uczniów klas III gimnazjum uczestniczących w badaniu próbnym.

Ocena stwierdzenia 2 nie była już tak prosta i jednoznaczna dla uczniów. Mimo, że w tekście była mowa o paraliżu mięśni oddechowych, o leczeniu przykurczów mięśniowych i o porażeniu przez botulinę mięśni mimicznych twarzy, a także o blokowaniu impulsu nerwowego pobudzającego mięśnie do skurczu tylko 37% badanych uczniów uznało, że te procesy wiążą się ze znoszeniem napięcia mięśniowego.

Dziwi fakt, że w tym kontekście prawdziwość stwierdzenia 3 poprawnie oceniło 65% badanych. Jeśli botoks może być stosowany w leczeniu chorób, w których występują ciągłe skurcze mięśni to – logicznie rozumując – będzie przydatny w znoszeniu ich napięcia. Być może przyczyną tej rozbieżności w ocenie obu stwierdzeń jest przyzwyczajenie uczniów do zróżnicowanych odpowiedzi poprawnych – P F P lub F P F i zaznaczanie w tym zadaniu choć jednej opcji różniącej się od innych (F), mimo, że stwierdzenie wydaje się również prawdziwe.

Całość zadania poprawnie rozwiązało 18% badanych uczniów.

Zadanie nadaje się na lekcję, na przykład jako uatrakcyjnienie tematu o bakteriach. Ze względu na dość długi i zawierający nowe dla ucznia terminy tekst źródłowy, może być podstawą ćwiczenia czytania ze zrozumieniem i umiejętności selekcjonowania i klasyfikowania danych.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - niepoprawny

2 - niepoprawny

3 - poprawny

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie w bardzo praktyczny i przydatny w życiu codziennym sposób sprawdza wiedzę teoretyczną ucznia na temat zróżnicowanej diety i prawidłowego odżywiania się. Należy zwrócić uwagę, że analiza porównawcza obu jadłospisów może dotyczyć jedynie aspektu jakościowego, nie ilościowego. Stąd wynika niepoprawność wniosku pierwszego, który dotyczy zawartości kalorii w obu jadłospisach dziennych. Nie można uznać go za poprawny, ponieważ nie wiadomo, ile czego zjadły w ciągu dnia obie dziewczyny. Ta podstawowa cecha obu jadłospisów (jakość, przy braku danych o ilości) stała się prawdopodobnie przyczyną całkowitej porażki badanych uczniów, z których jedynie 4% wybrało poprawną odpowiedź. Nie pomyśleli przy tym, że duża ilość kaszy gryczanej może mieć więcej kalorii niż malutki, słodki pączek. Wartość kaloryczna pokarmu jest daną ilościową i powinna być podana w jednostce kilokaloria (Kcal) w przeliczeniu - przykładowo - na 100 g dla każdego produktu. Oprócz tego powinny być podane ilości każdego z produktów, zjedzonego przez Kasię i Beatę w ciągu dnia. Wtedy dopiero można by obliczyć liczbę kalorii zjedzonych przez każdą z nich i stwierdzić, która z nich zjadła ich więcej.

Wniosek drugi jest również niepoprawny, bo w jadłospisie Beaty w każdym posiłku występują produkty bogate w węglowodany, przykładowo pieczywo razowe, chleb razowy, kasza gryczana, bułka pełnoziarnista. Poprawnie oceniło drugi wniosek 61% badanych uczniów.

Trzeci wniosek jest poprawny, ponieważ w jadłospisie Kasi występują przede wszystkim produkty na bazie białej mąki, z niewielką ilością witamin i błonnika (białe pieczywo, bułka z nutellą, frytki, pączek), natomiast brak w nim surowych owoców i warzyw, bogatych w witaminy. Przeciwieństwem jest jadłospis Beaty, w którym we wszystkich posiłkach występują owoce i warzywa. 80% badanych uczniów właściwie oceniło poprawność tego wniosku.

Wyniki mogą sugerować, że uczniowie gimnazjum mają problem z rozróżnianiem danych jakościowych i ilościowych i wnioskowania na podstawie tych dwóch różnych kategorii  danych.

Zadanie będzie przydatne na lekcji, w szczególności do wytłumaczenia, dlaczego wniosek pierwszy jest nieprawidłowy i nieuzasadniony.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1– Nie,

2 – D.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie jest niekonwencjonalne. Pozornie dotyczy wpływu alkoholu na strukturę białka, w rzeczywistości jednak diagnozuje umiejętność planowania i realizacji doświadczenia oraz wnioskowania na podstawie jego wyników.

W czasie tego prostego doświadczenia uczniowie mogą zaobserwować nieodwracalną zmianę struktury białka, czyli jego denaturację pod wpływem stężonego, prawie 100% alkoholu etylowego. Białko jest łatwo dostępne dla stężonego alkoholu, nie ma żadnych warstw ochronnych czy śluzu, które zmniejszyłyby wpływ toksycznego etanolu. Zatem warunki przeprowadzenia tego doświadczenia są odmienne od warunków,  jakie istnieją w czasie spożywania alkoholu przez człowieka. Napoje alkoholowe wypijane przez ludzi z reguły zawierają niższe stężenie alkoholu, ponadto trafiają do przewodu pokarmowego, gdzie znajduje się trawiona, półpłynna papka pokarmowa i którego ściany zabezpiecza warstwa śluzu, które obniżają dodatkowo stężenie alkoholu. Warto też zauważyć, że w doświadczeniu zastosowano dawkę alkoholu o masie równej masie kurzego białka – żaden człowiek nie jest w stanie jednorazowo wypić tyle alkoholu, ile sam waży.

Zatem warunki działania alkoholu na organizm człowieka są odmienne od tych, które występują w doświadczeniu. Biorąc te fakty pod uwagę i chcąc zachować dyscyplinę badawczą, nie można wnioskować na tej podstawie o negatywnym wpływie alkoholu na organizm człowieka. Można natomiast stwierdzić, że stężony alkohol zmienia strukturę białka (denaturuje białko).

To, że nie można wnioskować nie wyklucza, że można takie doświadczenie wykorzystać do dyskusji z uczniami o tym, czy ten negatywny wpływ alkoholu na białko może również dotyczyć organizmu człowieka, który zbudowany jest w dużej części ze struktur białkowych. Czyli wnioskować nie można, dyskutować można.

Warto przy okazji tego zadania zwrócić uczniom uwagę na jeszcze jedno niedociągnięcie metodologiczne w opisie doświadczenia – brak w nim próby kontrolnej, która mogłaby służyć do porównania jego rezultatów. Warto poprosić uczniów o zaprojektowanie takiej próby.

Zadanie można wykorzystać na lekcji o szkodliwym wpływie używek na organizm człowieka, ale również na każdej innej lekcji, na której są kształtowane i pogłębiane umiejętności badawcze uczniów.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Nie,

2 – Nie,

3 – Tak,

4 – Tak,

5 – Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie stanowi serię pytań na temat wpływu denaturacji na poszczególne właściwości fizykochemiczne białek. Udzielone przez ucznia odpowiedzi pozwalają ocenić, na ile dobrze rozumie on naturę tych związków chemicznych. Do udzielenia poprawnej odpowiedzi konieczne jest rozumienie wpływu denaturacji na strukturę białka oraz związku pomiędzy strukturą a funkcją i innymi właściwościami białka.

Podczas denaturacji zachodzi zmiana w strukturze białkowej. Łańcuch peptydowy, który do niedawna był ciasno zwinięty (w przypadku białek globularnych w formę zbliżoną do sztywnego kłębka) częściowo się rozwija. W efekcie powstaje niestabilny, luźny twór o nieustalonej postaci. Takie „rozluźnienie” struktury oznacza, że dotychczasowa struktura III rzędowa, opisana właśnie przez to, jak poszczególne części łańcucha oddziałują ze sobą w „sztywnej” formie, przestaje istnieć (właściwość 3 zmienia się podczas denaturacji). „Rozluźnienie” struktury białka może spowodować (i zwykle tak się dzieje), że miejsce aktywne (kieszeń katalityczna) enzymu zmienia swą dotychczasową postać albo nawet całkiem znika. W efekcie białko traci swą aktywność katalityczną (czyli właściwość 5 ulega zmianie). Kolejnym efektem „rozluźnienia” łańcuchów peptydowych jest ich losowe łączenie się ze sobą. Fragmenty, które dotychczas oddziaływały ze sobą w obrębie jednego białka w ściśle ustalony sposób, zaczynają się łączyć losowo pomiędzy różnymi łańcuchami peptydowymi. Powstaje plątanina peptydów, która często się wytrąca, czyli traci rozpuszczalność (właściwość 4 ulega zmianie).

 Podczas denaturacji zerwaniu ulegają tylko niektóre wiązania wodorowe, czyli wiązania spajające aminokwasy niesąsiadujące ze sobą w łańcuchu peptydowym. Wiązania peptydowe, czyli wiązania łączące ze sobą kolejne aminokwasy, pozostają nienaruszone (nie zmienia się właściwość 2), a co za tym idzie, sekwencja (kolejność aminokwasów) samego łańcucha nie ulega zmianie (denaturacja nie zmienia właściwości 1).

Zadanie, przekrojowo sprawdzając wiedzę na temat budowy i właściwości białek, znajdzie zastosowanie przede wszystkim na sprawdzianach.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Tak

2 – Tak

3 – Nie

4 – Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie z jednej strony sprawdza, czy uczeń zna najczęściej występujące choroby o podłożu genetycznym, z drugiej natomiast pozwala ocenić, czy rozumie ograniczenia terapii genowej. Umiejętność rozpoznania, co może być celem terapii genowej, a co nie, wydaje się być szczególnie istotna z powodu częstego jej przedstawiania jako cudownego leku przyszłości. Co istotne, takie przedstawienie tematu jest powszechne nie tylko w filmach czy książkach science-fiction, lecz często również w środkach masowego przekazu.

Aby dojść do prawidłowej odpowiedzi, uczeń musi dla każdej dolegliwości niezależnie ocenić, czy może być ona leczona za pomocą terapii genowej. Uczeń jest zatem pytany (nie wprost), które dolegliwości mają podłoże genetyczne. Oczywiście uczeń powinien przyjąć, że choroby genetyczne (mukowiscydoza i anemia sierpowata) mogą być leczone terapią genową. Jako potencjalny cel terapii genetycznej choroby te rozpoznało, odpowiednio, 85% i 79% z 227 uczniów klasy pierwszej LO uczestniczących w badaniu.

 Pozostałe dwie dolegliwości nie mają podłoża genetycznego. Ocena możliwości stosowania terapii genowej w przypadku poparzenia nie sprawiła badanym uczniom większego problemu. Aż 88% badanych słusznie odrzuciło taką możliwość. Niestety ocena stosowalności terapii genowej w leczeniu gruźlicy płuc okazała się dla uczniów bardziej problematyczna. Jedynie 56% badanych prawidłowo uznało, że gruźlicy nie można leczyć metodami genetycznymi. Jest to wynik tylko nieznacznie lepszy niż w przypadku rozkładu losowego. Zapewne część uczniów zaznaczających błędną odpowiedz nie wiedziała, że gruźlica jest chorobą powodowaną przez bakterie. Można też jednak przypuszczać, że część miała świadomość, iż nie jest to choroba genetyczna, lecz mimo to zaznaczyła odpowiedź „Tak”. Jeśli tak było, to byli to właśnie uczniowie, którzy ulegli wpływowi obiegowych opinii o tym, że genetyka już w niedalekiej przyszłości będzie mogła rozwiązywać wszelkie problemy zdrowotne.

Poprawną odpowiedź we wszystkich czterech punktach zaznaczyło 50% badanych uczniów, co ogólnie stanowi dość dobry rezultat. Dla porównania, przy w pełni losowym wyborze odpowiedzi, poprawnie całe zadanie rozwiązałoby nieco ponad 6% uczniów. Z drugiej jednak strony można by oczekiwać, że poprawnych odpowiedzi będzie więcej. Wynik badania wyraźnie wskazuje na pewne niedoinformowanie uczniów w dziedzinie terapii genowej.

Zadanie jest krótkie i prosto skonstruowane, stanowi zatem (szczególnie w połączeniu z drugim zadaniem z wiązki) dobry materiał na sprawdzian, pozwalając ocenić, w jakim zakresie uczniowie przyswoili sobie wiedzę na temat chorób genetycznych oraz terapii genowej i jej możliwych zastosowań.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala sprawdzić, czy uczeń zna rolę skóry i naczyń krwionośnych w procesie termoregulacji. Uczeń nieposiadający odpowiedniej wiedzy również ma możliwość udzielić odpowiedzi poprawnej, dokonując prostej analizy. Przeanalizujmy drogę, jaką uczeń nieznający z góry prawidłowej odpowiedzi może dojść do poprawnego wyniku. Odpowiedź A można odrzucić – choć dreszcze w istocie są metodą ogrzania organizmu, to ich występowanie w żaden sposób nie ogranicza utraty ciepła. Dystraktor ten wybrało aż 32% procent uczniów klas III gimnazjum objętych badaniem próbnym. Można przypuszczać, że uczniowie ci niedostatecznie uważnie przeczytali treść pytania i wybrali pierwszą odpowiedź, która kojarzyła im się z reakcją organizmu na zimno lub też niedostatecznie rozumieją rolę dreszczy w termoregulacji.

Odpowiedź B również można wykluczyć – organizm ludzki nie ma fizjologicznej możliwość zwiększania grubości skóry w odpowiedzi na zimno. W badaniu próbnym odpowiedź tę wybrało jedynie 8% badanych; można przypuszczać, że byli to w większości uczniowie, którzy „strzelali”.

Odpowiedź C, wybrana przez 21% badanych, również nie jest prawidłowa. Być może uczniowie decydujący się na zaznaczenie tego dystraktora kierowali się faktem, że w wysokiej temperaturze gruczoły potowe pracują intensywniej, zatem zdawałoby się sensowne, że w zimnie ich aktywność spada. Jednakże różnice w poziomie aktywności gruczołów potowych w temperaturze komfortowej i niższej niż komfortowa są nieistotne.

Odpowiedź D jest prawidłowa – zwężenie światła naczyń krwionośnych w skórze powoduje, że przepływa przez nią mniej krwi ogrzanej w głębszych partiach organizmu. W efekcie mniej krwi „gubi” ciepło w warstwach powierzchniowych. Odpowiedź tę wskazało 38% badanych, należy zatem uznać zadanie za trudne.

Zadanie ma charakter typowo sprawdzianowy. Bardzo dobrze nada się na klasówkę podsumowującą lekcje na temat fizjologii człowieka.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – A; 2 – B; 3 – E; 4 – G

lub

1 – E; 2 – G; 3 – A; 4 – B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Na pierwszy rzut oka zadanie to wygląda na typowo „szkolne”. Mamy przed sobą schematyczny rysunek kończyny z zaznaczonymi mięśniami, stawami i ścięgnami. Pierwszym skojarzeniem jest to, że trzeba będzie opisać ten rysunek, podając nazwy poszczególnych elementów. Wydaje się, że będzie to kolejne zadanie odtwórcze, wymagające jedynie przypomnienia sobie schematu z podręcznika i podania wszystkich nazw, których zapamiętanie wykracza zresztą poza podstawę programową z biologii. Tak jednak nie jest. Rozwiązanie tego zadania wymaga zrozumienia, jak działają ścięgna i mięśnie oraz na czym polega współdziałanie stawów z mięśniami zginaczami i prostownikami. Nie są jednak wymagane żadne nazwy.

Przy rozwiązywaniu pomocne jest porównanie przedstawionej na rysunku kończyny z własną nogą – naśladując ruch wykonywany przy skoku, bez problemu zidentyfikujemy mięśnie, które się kurczą, oraz stawy, w których ma miejsce ruch.

Największym problemem może być pozorna trudność zadania. Uczeń, widząc aż siedem oznaczeń na rysunku i podejrzewając, że trzeba będzie zidentyfikować odpowiednie elementy, może po prostu nie podejść do próby jego rozwiązania, ponieważ ten schemat nie jest mu znany. W szkole często nie sprawdza się umiejętności analizy schematu czy rysunku, ale jedynie rozpoznanie elementów znanego już uczniom rysunku. Dlatego niezwykle istotne jest ćwiczenie na lekcjach analizy informacji podawanej w formie graficznej – a nie tylko omawianie znanych już uczniowi schematów.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – B,

2 – B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala na sprawdzenie, czy uczeń zna i rozumie różnicę między synapsą elektryczną a chemiczną. Do rozwiązania zadania przydaje się także podstawowa się umiejętność interpretacji schematów.

Aby udzielić prawidłowej odpowiedzi, uczeń musi jedynie zauważyć na schemacie neuroprzekaźniki oraz wiedzieć, że występują one wyłącznie w synapsach chemicznych. Nie powinien mieć wówczas wątpliwości, że w części 1 należy wybrać odpowiedź B. Jeśli uczeń zaznaczy odpowiedź A, oznacza to, że nie posiada wystarczającej wiedzy i „strzela”, najprawdopodobniej bez zapoznania się ze schematem.

Podaną w części 1 odpowiedź należy uzasadnić, wybierając właściwe wyjaśnienie w części 2. Na uwagę zasługuje fakt, że wszystkie stwierdzenia w tej części są prawdziwe, ale tylko jedno stanowi poprawne uzasadnienie. Prawidłową odpowiedzią w części 2 jest oczywiście uzasadnienie B. Rzecz jasna to właśnie obecność neuroprzekaźnika, czyli określonego związku chemicznego, bez względu na inne właściwości, pozwala określić synapsę jako synapsę chemiczną.

W obu rodzajach synaps to impuls elektryczny powoduje, że zachodzi przekazanie sygnału. W synapsach elektrycznych dzieje się to bezpośrednio, a w chemicznych za pomocą neuroprzekaźnika. Oznacza to, że  uzasadnienie A nie jest wyróżnikiem synaps chemicznych.

Stwierdzenie C także jest w zasadzie poprawne, choć nie stanowi właściwego uzasadnienia. Impuls elektryczny w aksonie powoduje powstanie impulsu elektrycznego w dendrycie. W przypadku synapsy elektrycznej jest to wzbudzenie bezpośrednie, a przypadku chemicznej następuje za pośrednictwem neuroprzekaźnika. Ponownie zatem uzasadnienie to nie podaje wystarczającego wyróżnika.

Zadanie ma prostą strukturę i sprawdza dość elementarną wiedzę. Z tego powodu najbardziej nadaje się na sprawdzian.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – A,

2 – D.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala sprawdzić, czy uczeń rozumie znaczenie chromosomów dla fenotypu człowieka, a w szczególności, czy zna chromosomowe podstawy płci i zespołu Downa. Istotnym atutem zadania jest zastosowanie wiedzy teoretycznej w  realnej sytuacji.

Poprawne rozwiązanie zadania wymaga od ucznia wskazania prawidłowych schematów w dwóch niezależnych częściach zadania. W obu przypadkach uczeń ma do wyboru te same cztery schematy, różniące się chromosomami płci i obecnością lub brakiem trisomii.

W części 1 zadania należy wskazać kariotyp żeński obarczony trisomią chromosomu 21. Uczeń może zatem kolejno:

1. wskazać kariotypy żeńskie (schematy A i C);
2. wybrać z nich jeden obarczony trisomią (schemat A).

Oczywiście uczeń może przeprowadzić analizę, zaczynając od wyboru kariotypu z trisomią (A i B), a następnie wybrać spośród nich kariotyp z dwoma chromosomami X. Pomyłka w choćby jednym z tych kroków skutkuje odpowiedzią niepoprawną. Niestety jedynie 39% spośród uczniów klas III gimnazjum biorących udział w badaniu udzieliło prawidłowej odpowiedzi w części 1. Na uwagę zasługuje fakt, że schematy (poprawny i niepoprawny łącznie) ilustrujące trisomię  wybrało 71% badanych. Być może wynika to z faktu, że uczniowie Ci znali genetyczne podstawy zespołu Downa, lecz również jest możliwe, że posiłkowali się informacją podaną w treści zadania, mówiącą (nie wprost), że Ania ma nieprawidłową liczbę chromosomów. Mając taką informację, uczeń mógł wybrać, nawet nie wiedząc, że zespół Downa wynika z trisomii, jeden z obrazków, na którym chromosom 21 występuje w trzech kopiach (i tylko niektórzy spośród nich dokonali prawidłowego rozróżnienia ze względu na płeć).

Część 2 stanowi sprawdzenie tej samej umiejętności, lecz wymaga od ucznia wskazania kariotypu zdrowej osoby płci męskiej, czyli schematu D. Co ciekawe, część 2 okazała się dla uczniów znacząco łatwiejsza – odpowiedź poprawną wskazało 48% badanych. Dwie najczęściej wybierane odpowiedzi, C i D, wskazało łącznie 73% badanych. W obu tych przypadkach schematy przedstawiają kariotyp osoby zdrowej, co stanowi potwierdzenie, że uczniowie lepiej sobie radzą z odróżnianiem kariotypu zespołu Downa od kariotypu prawidłowego niż z odróżnianiem kariotypu męskiego od kariotypu żeńskiego.

Uczniowie, którzy wybrali odpowiedź prawidłową w obu częściach, stanowili łącznie 33% badanych. Prawdopodobieństwo udzielenia poprawnej odpowiedzi, „strzelając” w obu częściach zadania, wynosi około 6%, natomiast przy założeniu, że uczeń rozpoznaje trisomię, a „strzela” tylko w przypadku płci, wynosi 25%. Można zatem z dość dużym prawdopodobieństwem stwierdzić, że uczniowie, którzy w obu częściach zadania dokonali prawidłowego wyboru, faktycznie dobrze rozumieją zagadnienia konieczne do jego rozwiązania. Sprawia to, że zadanie bardzo dobrze nadaje się na sprawdzian. Jednocześnie zadanie może być wykorzystane do samodzielnej pracy w domu, pomagając uczniowi zrozumieć przyczyny zespołu Downa.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

(1) B

(2) B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie diagnozuje wiedzę uczniów na temat budowy i funkcjonowania układu moczowego oraz znaczenia diagnostycznego badań moczu.

Znajomość budowy układu i cech moczu zdrowego człowieka pozwala właściwie ocenić, która notatka jest błędna i poprawnie uzasadnić swój wybór.

Notatka pierwsza jest poprawna, bo właściwie opisuje drogę moczu ostatecznego, który powstaje w nerkach, spływa moczowodami do pęcherza moczowego i stamtąd, przez cewkę moczową, wydalany jest poza organizm. Druga notatka zawiera błąd – słomkowo-żółta barwa moczu nie jest spowodowana krwinkami czerwonymi tylko urobiliną. Tego oczywiście uczeń gimnazjum nie musi wiedzieć. Powinien jednak wiedzieć, że obecność krwinek w moczu to objaw niefizjologiczny, który może być spowodowany poważną chorobą, np. zapaleniem kłębuszków nerkowych czy pęcherza moczowego. Zatem poprawna odpowiedź w części (1) zadania to B. W drugiej części poprawna jest również odpowiedź B, mówiąca że obecność krwinek w moczu świadczy o chorobie.

Zadanie może być wykorzystane zarówno na lekcji o układzie moczowym, jak i przy omawianiu znaczenia diagnostycznego badania moczu. Może być też elementem sprawdzianu.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

D

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza znajomość metodologii badań eksperymentalnych, a konkretnie zrozumienie pojęcia próby kontrolnej. W podstawie programowej biologii duży nacisk został położony właśnie na umiejętności związane z planowaniem i przeprowadzaniem doświadczeń biologicznych oraz wyciąganiem wniosków na podstawie uzyskanych wyników. Zaleca się, aby metody badawcze stosować w ciągu całego cyklu nauczania, podczas realizacji tematów z różnych działów. W przypadku omawianego zadania może to być dział V. Budowa i funkcjonowanie organizmu roślinnego na przykładzie rośliny okrytozalążkowej, choć nie sprawdza ono wiadomości czy umiejętności przypisanych do tego działu, a jedynie kompetencje ogólne.

Aby udzielić właściwej odpowiedzi, uczeń musi najpierw określić problem badawczy, który postawił sobie Adam. Ze wstępu dowiadujemy się, że chciał on sprawdzić, czy kiełkujące nasiona wydzielają ciepło. Powinien zatem badać wpływ kiełkowania na zmianę temperatury w układzie doświadczalnym. Wykorzystany przez Adama układ doświadczalny opisany jest we wstępie dość szczegółowo – wilgotne nasiona chłopiec umieścił w termosie z korkiem z waty (aby zapewnić odpowiednią izolację termiczną), a zmiany temperatury mierzył za pomocą wetkniętego do środka termometru.

Uczeń, który rozumie pojęcie próby kontrolnej, wie, że powinna się ona różnić od próby badawczej jedynie badanym czynnikiem. W doświadczeniu Adama czynnikiem, którego wpływ badamy, jest kiełkowanie nasion. Próba kontrolna powinna zatem wyglądać identycznie, jak badawcza, z jednym wyjątkiem – nasiona nie mogą zacząć kiełkować. W warunkach szkolnych zahamowanie kiełkowania najłatwiej jest osiągnąć, pozbawiając nasiona wody. Prawidłowa jest zatem odpowiedź D, w której opisano zestaw różniący się od badawczego jedynie tym, że nasiona są suche.

Odpowiedzi A i C należałoby odrzucić już na wstępie, ponieważ w obu przypadkach w zestawie brak jest termometru. Uniemożliwia to porównywanie temperatury między próbą badawczą a kontrolną (a to przecież to właśnie ewentualny wzrost temperatury Adam chciał zaobserwować). Natomiast w odpowiedzi B różnica dotyczy nie badanego czynnika (kiełkowanie nasion), ale rodzaju wykorzystanego naczynia (słoik zamiast termosu). Uzyskany wynik dawałby zatem odpowiedź na pytanie „jak zastosowanie izolacji termicznej wpływa na temperaturę wewnątrz układu?”, co nie było przedmiotem zainteresowania Adama.

Zadanie, ze względu na niewielką długość i prostą formę, nadaje się nie tylko do omówienia na lekcji, ale również do wykorzystania w trakcie sprawdzianu.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Tak

2 – Nie

3 – Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

W zadaniu tym sprawdzana jest umiejętność wskazania właściwego problemu badawczego w doświadczeniu oraz interpretacji i analizy danych. Zadanie jest zakotwiczone w treściach kształcenia (opis warunków niezbędnych do kiełkowania nasion), niemniej diagnozuje jedynie cele kształcenia, czyli wymagania ogólne. Aby poprawnie rozwiązać zadanie, uczeń nie musi wiedzieć, jakie są warunki kiełkowania nasion,  wystarczy, jeśli prawidłowo przeanalizuje podane w tabeli wyniki w odniesieniu do określonych w doświadczeniu warunków i na tej podstawie ustali problem badawczy, który można rozwiązać, wykonując opisane w zadaniu doświadczenie. Opis doświadczenia stanowiący informację do zadania może ponadto służyć jako instrukcja, według której uczeń może poprawnie zaplanować podobne doświadczenie (uwzględnienie odpowiedniej liczby prób, zestawów badawczych etc.).

Analiza wyników rozwiązania tego zadania pozwala jednoznacznie stwierdzić, iż zasadniczą jego trudność stanowi właściwa interpretacja polecenia. Uczniowie zamiast określić, czy na podstawie wyników można rozwiązać podany problem badawczy, odpowiadają na pytanie stanowiące problem badawczy. Pierwszy z podanych problemów badawczych, „Czy światło jest niezbędne do kiełkowania nasion badanej rośliny?”, może być rozwiązany na podstawie opisanego doświadczenia i uzyskanych wyników (większość nasion kiełkuje zarówno przy dostępie do światła, jak i bez jego dostępu, z zachowaniem takich samych pozostałych warunków, czyli światło nie jest niezbędne do kiełkowania – problem badawczy został więc rozwiązany). Należy zatem odpowiedzieć twierdząco, jednakże tylko co trzeci uczeń odpowiedział prawidłowo. Drugi podany problem badawczy, „Czy tlen jest niezbędnym czynnikiem do procesu kiełkowania nasion?”, nie może być rozwiązany przez tak zaplanowane doświadczenie (ponieważ w każdej z sześciu prób tlen jest dostępny, nie ma więc punktu odniesienia i stwierdzenie, że jest niezbędny, jest nieuprawnione). Aż 71% uczniów odpowiedziało błędnie, czyli twierdząco, prawdopodobnie dlatego, iż wiedzą, że obecność tlenu jest warunkiem koniecznych do kiełkowania, a więc niewłaściwie interpretują polecenie. Najłatwiejszy okazał się do oceny problem badawczy „Czy temperatura ma wpływ na kiełkowanie nasion badanej rośliny?” – 84% poprawnych odpowiedzi uczniów, prawdopodobnie dlatego, iż faktycznie większość nasion wykiełkowało tylko w jednej z podanych temperatur czyli jest to podwójna pozytywna odpowiedź – na pytanie, czy wynik doświadczenia pozwala rozwiązać dany problem badawczy, a jednocześnie stanowi to rozwiązanie samego problemu badawczego.  Całe zadanie prawidłowo rozwiązało jedynie 14% uczniów. Wynika z tego, iż znajomość metodyki badań naukowych jest bardzo trudnym zagadnieniem dla ucznia i należy położyć szczególny nacisk na ten element podstawy programowej w jej realizacji na zajęciach lekcyjnych.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – B, 

2 – C.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala na sprawdzenie, czy uczeń właściwie rozumie rolę materiału genetycznego w procesie klonowanie ssaków. Dojście do prawidłowej odpowiedzi wymaga jedynie minimum wiedzy z genetyki ssaków: uczeń musi mieć świadomość, że samice mają dwa chromosomy X, a samce – chromosom X i Y. Reszta informacji jest podana w treści zadania, a uczeń musi ją jedynie poprawnie zinterpretować i na tej podstawie odrzucić dystraktory.

Choć można rozwiązanie zadania rozpocząć od części 1, to jednak analizę wygodniej będzie przeprowadzić, począwszy od części 2. W pierwszej kolejności wyeliminujemy dystraktory w oczywisty sposób nieprawdziwe: A i D. Dystraktor D zwraca uwagę na problem ekonomiczny odtworzenia podgatunku, który, jakkolwiek istotny, nie jest problemem nie do pokonania. Wszak nie ma potrzeby klonowania wielu osobników – wystarczy kilka, by potem zwiększyć liczebność metodami naturalnymi. Dystraktor A z kolei nie jest prawdziwy, ponieważ nie ma żadnych przesłanek za tym, że osobniki sklonowane nie mogłyby sobie radzić w środowisku naturalnym. Niewykluczone, że część uczniów wybierających tę odpowiedź mogła zasugerować się opisaną we wstępie śmiercią koźlątka. Należy jednak pamiętać, że na podstawie pojedynczego wydarzenia nie można wyciągać takich wniosków, szczególnie że nie podano informacji, co było przyczyną śmierci. Ponadto, zawsze można przyjąć, że podgatunek, mimo iż nieprzystosowany do życia w naturze, mógłby być hodowany w niewoli.

Dystraktor B podaje informację prawdziwą, która wydaje się być odpowiedzią rozsądną w połączeniu z odpowiedzią „Tak” w części 1. Należy jednak zauważyć, że osobnik, którego DNA miałoby posłużyć do odtworzenia populacji, był samicą i nie posiadał chromosomów Y. Z jego materiału genetycznego nie da się zatem uzyskać samców. Zauważenie tego faktu wymagałoby dużej spostrzegawczości, gdyby nie odpowiedzi C i E, które podsuwają ideę, że płeć może być tu kwestią kluczową.

Dystraktor E stwierdza, że z materiału genetycznego pojedynczego osobnika można wyprowadzić zarówno samce, jak i samice. Może to być prawdą, ale tylko przy założeniu, że materiał genetyczny pochodzi z samca, z którego można teoretycznie wyizolować zarówno chromosomy X, jak i Y, podczas gdy z uzyskanie chromosomu Y z samicy jest niewykonalne. Ponieważ w treści zadania jest mowa o samicy, odpowiedź tę należy odrzucić. Uczeń, który właśnie tę odpowiedź zaznaczy, albo nie do końca rozumie, na czym polega chromosomowa różnica między samcem a samicą, albo zwyczajnie „strzela” – bez zagłębiania się w to zagadnienie.

Metodą eliminacji dotarliśmy do odpowiedzi C, która wręcz „na tacy” podaje rozwiązanie problemu. Uczeń, który wie, że samiec ma chromosomy X i Y, po odnalezieniu we wstępie informacji, że ostatni przedstawiciel podgatunku był samicą, nie powinien mieć najmniejszych wątpliwości, że to jest poprawna odpowiedź. Oznacza to również, że w części 1 powinien wybrać odpowiedź B. Inny wybór w części 1 świadczy o bezrefleksyjnym „strzelaniu”.

Zadanie jest dość długie, przez co samą swą formą może na sprawdzianie zniechęcić ucznia, który przejdzie do zadań krótszych. Z tego powodu nie jest to zalecany sposób wykorzystania zadania. Z drugiej jednak strony jest to bardzo dobry materiał na dającą do myślenia pracę domową lub pomoc na lekcji o klonowaniu ssaków.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Informacja genetyczna
2. Kod genetyczny
3. Informacja genetyczna
4. Kod genetyczny

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Mierzona tym zadaniem umiejętność to rozróżnianie i rozumienie znaczenia dwóch podstawowych pojęć z zakresu genetyki molekularnej – „kod genetyczny” i „informacja genetyczna”. Różnica pomiędzy jednym i drugim określeniem jest zasadnicza – informacja genetyczna to sekwencja nukleotydów w kwasie nukleinowym, zapisana za pomocą kodu genetycznego. Niestety, określenia te są bardzo często traktowane przez uczniów jako synonimy, a nierzadko błędne ich użycie ma miejsce również w mediach, co z pewnością utrwala mylenie znaczenia tych pojęć.

O braku rozumienia istoty pojęć, o których mowa w zadaniu, świadczy bardzo niski odsetek uczniów (7%), którzy, rozwiązując zadanie, poprawnie wskazali termin, jakiego należało użyć, aby wszystkie cztery zdania były prawdziwe. Nie jest wykluczone, że i wśród nich są tacy, którym udało się „wystrzelać” poprawne zaznaczenia, zwłaszcza, że prawdopodobieństwo całkowicie losowego udzielenia właściwej odpowiedzi wynosiło w tym przypadku 6,25%. Istotne znaczenie ma również fakt, że aż 8% uczniów w ogóle nie podjęło próby rozwiązania zadania.

Jedną z cech kodu genetycznego jest jego uniwersalność (z nielicznymi wyjątkami w mitochondrialnym DNA). Nie może zatem różnić się w obrębie osobników tego samego gatunku, bez względu na stopień pokrewieństwa między nimi (jak w zdaniu czwartym), jak i  różnych gatunków (zdanie drugie). Informacja genetyczna jest natomiast różna u poszczególnych osobników (z wyjątkiem klonów). Niestety, prawie połowa badanych uczniów wskazała w zdaniu 4. …nie różni się u rodzica i jego dziecka jako poprawne zastosowanie terminu „informacja genetyczna”, a co trzeci uczeń w zdaniu 2. …hipopotama i żyrafy niczym się nie różni tylko co trzeci uczeń wskazuje jako poprawne określenie „kod genetyczny”. W pozostałych zdaniach (1. i 3.) należało zaznaczyć odpowiedź „informacja genetyczna”. Skoro jest to sekwencja nukleotydów w materiale genetycznym – stanowi zapis większości cech organizmu i powiela się zatem w replikacji. W obydwu przypadkach poprawnych odpowiedzi udzieliło ok. 30% badanych uczniów.

Problem rozdzielenia terminów „informacja genetyczna” i „kod genetyczny” nie jest łatwy, mimo iż różnica między nimi jest zasadnicza. Trudności w rozumieniu znaczenia omawianych pojęć mają nie tylko uczniowie gimnazjum, ale również licealiści. Istotną zatem rolą nauczyciela jest wyraźne oddzielenie tych dwóch pojęć podczas omawiania zagadnień dotyczących informacji genetycznej, jej powielania i odczytywania. Podczas lekcji można wykorzystać zaproponowany w zadaniu sposób rozróżniania tych pojęć, podając inne przykłady dokończenia zdań i następnie wykorzystać zadanie na sprawdzianie. Bardzo istotne jest to, aby zadanie było punktowane w systemie zerojedynkowym. Jeżeli uczeń wie, na czym polega różnica między kodem i informacją genetyczną, powinien poprawnie wskazać właściwy termin w każdym zdaniu, jeśli natomiast uczeń nie rozumie różnicy, to nie może otrzymać punktu za częściową odpowiedź.

Poprawna odpowiedź

1 – poprawnie

2 – niepoprawnie

3 – niepoprawnie

4 – niepoprawnie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie ma na celu sprawdzenie rozumienia różnicy w znaczeniu dwóch pojęć z zakresu genetyki molekularnej: kod genetyczny i informacja genetyczna. Istotne w zadaniu jest to, iż wszystkie informacje pochodzą z ogólnodostępnych stron internetowych, na których podawane są informacje dotyczące zagadnień o charakterze naukowym. Pojęcie kod genetyczny jest nadto często używanie zamiennie z pojęciem informacja genetyczna, niemniej znaczenie jednego i drugiego jest zupełnie inne. Uwagę na to zwraca informacja pierwsza, w której użyte są obydwa te pojęcia w prawidłowym ich znaczeniu. Podane w zadaniu informacje służą temu, aby uzmysłowić uczniom, iż należy z pewną rezerwą podchodzić do informacji zamieszczanych na różnych stronach internetowych, a także podawanych w innych mediach, i wskazane jest krytyczne odnoszenie się do nich. Poprawne rozwiązanie całego zadania wymaga bezwzględnego rozumienia znaczenia pojęcia kod genetyczny, w przeciwnym razie udzielenie poprawnych odpowiedzi tylko w niektórych wierszach wskazuje na przypadkowość w zaznaczaniu odpowiedzi.

O braku rozumienia różnic w pojęciach informacja i kod genetyczny świadczy bardzo mała liczba uczniów, którzy poprawnie rozwiązali całe zadanie (zaledwie 6%). Tym bardziej jest to zaskakujące, że ponad 80% uczniów poprawnie zaznacza odpowiedź, oceniając informację pierwszą. Pozostałe odpowiedzi są zaznaczane mniej więcej w tych samych proporcjach (około połowa uczniów odpowiada dobrze). Nie można wykluczyć, iż część uczniów doszukiwała się tzw. pułapek w podanych w każdym z podpunktów informacjach dodatkowych. Jednak gdyby w podpunktach B i C zamienić wyrażenie kod genetyczny na informacja genetyczna, byłyby to sformułowania poprawne. Dodatkową trudność sprawia fakt, iż wszystkie informacje brzmią „naukowo”, natomiast uczniowie, zgodnie z poleceniem, powinni skupić się tylko na ocenie, czy właściwie zostało użyte określenie kod genetyczny.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza, czy uczeń poprawnie rozumie termin „kod genetyczny”, który jest, niestety,  powszechnie używany zamiennie z pojęciem „informacja genetyczna”. Błąd ten, jak zauważono we wstępie zadania, jest ciągle powielany w środkach masowego przekazu.

Niestety wyniki badania przeprowadzonego na uczniach gimnazjum pokazują, że pomimo wyszczególnienia tego pojęcia w podstawie programowej, uczniowie nie wiedzą, w jakich sytuacjach jego zastosowanie jest poprawne. Prawidłowej odpowiedzi na postawione pytanie udzieliło zaledwie 19% badanych, co jest wynikiem słabszym niż w przypadku udzielania odpowiedzi losowych.

Najczęściej wybieraną przez uczniów odpowiedzią była odpowiedź A, zaznaczona przez 44% badanych. Najprawdopodobniej uczniowie wybierający tę odpowiedź sugerowali się wystąpieniem w niej określenia „informacja genetyczna” i (błędnie!) uznali je za synonim kodu genetycznego.

Drugą najczęściej zaznaczaną odpowiedzią była odpowiedź D, wybierana nieznacznie częściej niż odpowiedź poprawna (20% badanych). Odpowiedź D jest w istocie definicją informacji genetycznej, co ponownie pokazuje, że uczniowie nie są świadomi różnicy między tymi dwoma pojęciami.

Najrzadziej wybieraną odpowiedzią (i jedyną wybieraną rzadziej niż poprawna) była odpowiedź C – zaznaczyło ją 15% badanych. Chyba nie ma innego racjonalnego wytłumaczenia ich decyzji niż zwyczajne „strzelanie”.

Zadanie wyraźnie pokazuje konkretny obszar niewiedzy badanych uczniów. Można je wykorzystać jako typowe zadanie sprawdzianowe, lecz być może będzie bardziej wartościowe jako materiał do pracy na lekcji, który pomoże uczniom zrozumieć, na czym polega różnica między kodem genetycznym a informacją genetyczną.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

Nie, Tak, Tak.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie to sprawdza przede wszystkim opanowanie punktu II wymagań ogólnych: Znajomość metodyki badań biologicznych. Istotny jest sposób przedstawienia doświadczenia w zadaniu. Nie odgrywa ono bowiem roli ilustracji omawianego zagadnienia, lecz stanowi sposób dochodzenia do nowej wiedzy. Podstawową kwestią związaną z posługiwaniem się metodą naukową jest – sprawdzana w tym zadaniu – umiejętność stawiania pytań badawczych. Nie można bowiem powiedzieć, że uczeń rozumie, na czym polega dane doświadczenie (nie mówiąc już o jego zaplanowaniu), jeśli nie potrafi określić, jaki jest jego cel.

Najtrudniejsza dla uczniów okazała się ocena adekwatności pierwszego pytania badawczego. Prawidłowej odpowiedzi udzieliło 42,0% badanych, co jest wartością zbliżoną do rozkładu losowego, widać jednak bardzo wyraźną zależność między odpowiedzią udzieloną w tym wierszu a ogólnym wynikiem ucznia (wykres 1). Uczniowie, którzy zaznaczyli tutaj odpowiedź Tak, nie dostrzegli być może różnicy między ostrością widzenia a rozróżnianiem barw, co mogło wynikać zarówno z nieuważnego czytania zadania, jak i braków w wiedzy (nawet potocznej) na temat funkcjonowania oka.

Pozostałe dwa wiersze zadania nie sprawiły badanym już takich trudności. Większość uczniów prawidłowo uznała, że opisane doświadczenie może dać odpowiedź zarówno na pytanie o wpływ natężenia światła na rozróżnianie kolorów (79,9% prawidłowych odpowiedzi, wykres 2), jak i o to, który z kolorów jest najlepiej widoczny w słabym oświetleniu (64,1% prawidłowych odpowiedzi, wykres 3). Całe zadanie zostało prawidłowo rozwiązane przez 30,6% badanych, przy czym, tak samo jak w przypadku poszczególnych wierszy, widoczna jest wyraźna korelacja z ogólnym wynikiem ucznia z całego testu biologicznego (wykres 4).

 
Wykres 1. Rozkład częstości odpowiedzi dla stwierdzenia pierwszego. Na osi X zaznaczono poziom ucznia (1 – grupa uczniów, którzy uzyskali najniższe wyniki w całym teście, 8 – grupa o najwyższych wynikach), na osi Y zaś – odsetek uczniów z danej grupy, którzy wybrali daną odpowiedź. W legendzie wykresu określono dodatkowo, jaki procent uczniów ze wszystkich grup łącznie zaznaczył poszczególne odpowiedzi. Wartości nie sumują się do 100%, ponieważ pewna część uczniów nie wybrała żadnej odpowiedzi.

Wykres 2. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu drugiego zadania.

Wykres 3. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu trzeciego zadania.

Wykres 4. Odsetek uczniów w poszczególnych grupach, którzy rozwiązali prawidłowo całe zadanie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - TAK
2 - NIE
3 - TAK

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie dotyczy przede wszystkim wymagania szczegółowego dotyczącego konfliktu serologicznego (VI.6.4), ale do jego rozwiązania przydaje się także ogólna wiedza o układzie odpornościowym oraz o dziedziczeniu czynnika Rh u człowieka. Działy Układ odpornościowy i Genetyka powszechnie uznawane są za trudne dla uczniów, ze względu na wysoki stopień abstrakcji zawartej w nich wiedzy. We wstępie do zadania opisano formę terapii zapobiegającej powstaniu konfliktu serologicznego, który mógłby zagrozić zdrowiu płodu podczas kolejnej ciąży matki. Nie jest natomiast wyjaśniona sama istota konfliktu serologicznego – te wiadomości uczeń musi sobie przypomnieć. Pierwsze dwa zdania, których prawdziwość ma ocenić uczeń, odnoszą się do jego wiedzy o przyczynach konfliktu serologicznego – dziedziczeniu czynnika Rh (allel warunkujący obecność czynnika Rh jest dominujący) oraz reakcji immunologicznej w organizmie matki o fenotypie Rh- w odpowiedzi na kontakt z krwią dziecka. Warto zauważyć, że do rozwiązania tej części zadania uczeń nie musi się wcale odwoływać do wstępu – sprawdzamy tu tylko, czy uczeń ma wystarczającą wiedzę, aby zrozumieć wstęp. Natomiast samo zrozumienie wstępu, a tym samym istoty opisanej terapii, sprawdzane jest w ostatniej części. Jeśli uczeń zrozumiał wstęp, to powinien zauważyć, że szybkie podanie przeciwciał anty-Rh z zewnątrz zapobiega wytworzeniu się takich przeciwciał w organizmie matki.

Zadanie może być wykorzystane na lekcji powtórzeniowej albo też służyć jako element testu sprawdzającego.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1-Tak;  2-Tak;  3-Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie diagnozuje umiejętność wyjaśniania związków przyczynowo-skutkowych i wnioskowania; nie jest osadzone w treściach nauczania. Można wykorzystać je zatem przy realizacji praktycznie każdego działu biologii na etapie gimnazjum.

Uczeń chcąc rozwiązać poprawnie zadanie, powinien uważnie przeczytać tekst i wybrać z niego te informacje, które dotyczą możliwych przyczyn wyjątkowego smaku kawy Kopi Luwak. Ważnym stwierdzeniem jest „wyjątkowość smaku”, bo kieruje uwagę na cechę, która odróżnia tę kawę od innych kaw. Zatem informacja, że nasiona Kopi Luwak po umyciu są palone - podobnie jak nasiona wszystkich innych kaw - z pewnością nie będzie wyjaśnieniem jej wyjątkowego smaku.

Po przeczytaniu tekstu uczeń powinien zestawić informacje z tekstu ze stwierdzeniami w tabeli, by ocenić, czy mogą być przyczyną wyjątkowości smaku tej kawy. Warto zauważyć, że w poleceniu występuje termin „mogą wyjaśniać”  a nie „wyjaśniają”. Tak sformułowane polecenie wskazuje, że są to jedynie przypuszczenia wynikające z informacji zawartych w tekście. Uczeń nie musi wiedzieć tego na pewno, bo w tekście nie jest napisane wprost o przyczynach niezwykłego smaku kawy Kopi Luwak.

Stwierdzenie 1 dotyczy wybierania przez łaskuny wyjątkowo dorodnych i dojrzałych nasion, które z reguły zawierają najwięcej składników odżywczych i substancji smakowych. Ziarna innych kaw nie są tak selekcjonowane przez zbieraczy. Biorąc pod uwagę te fakty, można przypuszczać, że zwyczaj łaskuna przyczynia się do wyjątkowości smaku kawy. Tak zdecydowało 85% badanych uczniów klas III gimnazjum.

Stwierdzenie 2 dotyczy wpływu enzymów trawiennych łaskuna na skład chemiczny zjadanych przez niego nasion kawy . To częściowe trawienie dotyczy głównie białek, z których powstają krótkie peptydy oraz aminokwasy. Taka zmiana składu chemicznego, niewystępująca w innych nasionach kawy, również może przyczyniać się do wyjątkowości jej smaku. Tak zdecydowało 75% badanych uczniów.

Stwierdzenie 3 nie jest wyjaśnieniem, bo, jak napisano na początku komentarza, nasiona wszystkich kaw są palone. Jest to zatem procedura powszechna, która w podobny sposób zmienia strukturę i smak nasion kawy, nie może być zatem przyczyną wyjątkowego smaku kawy Kopi Luwak. Prawidłową odpowiedź Nie wybrało 71% badanych uczniów.

Zadanie w całości poprawnie rozwiązało 54% badanych uczniów.

Zadanie można wykorzystać przy okazji realizacji dowolnych treści programowych, zarówno na lekcji, jak i na sprawdzianie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – A

2 – B

3 – B

4 – B.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza nie tylko, czy uczeń posiada wymagana przez podstawę programową wiedzę na temat osmozy, lecz również czy potrafi ją wykorzystać do opisu zjawisk. Aby udzielić poprawnej odpowiedzi, uczeń musi przeanalizować dołączone schematy i przewidzieć „zachowanie się” płynów zewnątrzkomórkowego i wewnątrzkomórkowego.

Choć na schematach przedstawiono z pozoru różne środowiska (glebę i zbiornik lub ciek słodkowodny), to w istocie, w mikroskali panują w nich podobne warunki, w szczególności w kontekście osmozy. Na schematach przedstawiono różne organizmy (pierwotniaka zwierzęcego i  roślinę), lecz na każdym z nich otaczający roztwór oddziałuje w podobny sposób. Obie komórki są hipertoniczne względem roztworu, co oznacza, że woda z zewnątrz stale napływa do komórek. Dla rośliny jest to działanie pożądane – pozwala jej pobierać wodę z gleby i transportować ją do innych organów. Dla pantofelka jest to śmiertelne niebezpieczeństwo – napływająca woda spowodowałaby rozerwanie komórki, gdyby nie nieustanna praca wodniczki tętniącej.

Aby prawidłowo uzupełnić zdanie 1, uczeń musi rozumieć mechanizm pobierania wody z gleby przez korzenie roślinne. Wiedząc, że korzenie pobierają wodę, może łatwo określić kierunek jej przepływu, czyli do wnętrza komórki korzeniowej. A wiedząc, że to osmoza napędza przepływ (i rozumiejąc to zjawisko) powinien stwierdzić, że hipertoniczne jest wnętrze komórki (obszar A). W podobny sposób uczeń powinien uzupełnić zdanie 2 – wnętrze komórki jest hipertoniczne względem wody słodkiej, zatem przepływ wody jest skierowany do komórki (odpowiedź B). O uczniu, który w jednej z omówionych części udziela poprawnej, a w drugiej niepoprawnej, odpowiedzi, z dużym prawdopodobieństwem można powiedzieć, że nie rozumie zasad osmozy.

Druga część zadania (punkty 3 i 4) wymaga nieco dalej idącej analizy. Uczeń musi przewidzieć skutki osmozy w obu przypadkach i ocenić, w którym z nich stanowi ona niebezpieczeństwo. Wiedząc, że na obu schematach woda stale napływa do komórki, uczeń winien odrzucić odpowiedź A (odwodnienie) w części 4. Jednocześnie z tego samego powodu powinien przyjąć, że odpowiedź B (rozerwanie komórki) może stanowić realne zagrożenie. Odpowiedź C uczeń powinien również wyeliminować – zbytnie zasolenie cytoplazmy nie jest prawdopodobne przy stałym napływie rozcieńczającej ją wody.

Wiedząc, że zagrożenie polega na możliwości rozerwania komórki, uczeń może powrócić do części 3 i zdecydować, dla którego organizmu istnieje takie niebezpieczeństwo. Rośliny pobierają wodę za pomocą korzeni. Komórki skórki przekazują wodę do głębszych tkanek, skąd trafia do pozostałych organów. Ewentualny nadmiar wchłoniętej wody jest usuwany za pomocą szparek liściowych (transpiracja). Komórki korzeni nie są zatem zagrożone rozerwaniem na skutek osmozy. Pozostaje zatem pantofelek (odpowiedź B), który w istocie zmaga się stale z napływem wody z otoczenia, w czym pomaga mu wyspecjalizowane organellum – wodniczka tętniąca.

Zadanie bardzo dobrze nadaje się jako materiał do omówienia na lekcji o osmozie. Stanowi także dobry materiał na sprawdzian.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. B., 2. C. 

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie wymaga od ucznia nie tylko znajomości definicji odporności swoistej i nieswoistej, ale również prawidłowego dobrania uzasadnienia swojego wyboru. Uczeń musi wykazać się więc umiejętnością wnioskowania i logicznej argumentacji. Zadanie przedstawia podręcznikowy problem, ale w nieznanym uczniowi kontekście.

Dla poprawnego rozwiązania zadania nie jest istotna znajomość mechanizmów odporności immunologicznej bezkręgowców, do których należy skrzypłocz. Kluczową natomiast jest podana w pierwszym zdaniu wstępu informacja, że reakcja odpornościowa zachodzi w kontakcie z wieloma gatunkami bakterii. Jest zatem reakcją na szerokie spektrum czynników patogennych, tak jak w przypadku odporności nieswoistej człowieka, a nie jest reakcją na specyficzne rozpoznanie konkretnego antygenu stanowiącą odporność swoistą.

Uzasadnienie A jest samo w sobie zdaniem prawdziwym, ale nie jest kluczem do rozróżnienia pomiędzy odpornością swoistą, a nieswoistą. Mechanizm każdej z powyższych odpowiedzi odpornościowych zachodzi z udziałem komórek krwi. Tak samo stwierdzenie w uzasadnieniu B jest prawdziwe, lecz nie pozwala na rozróżnienie, ponieważ w obu typach reakcji obronnej biorą udział wyspecjalizowane komórki. Prawidłowym uzasadnieniem jest odpowiedź C.

U skrzypłoczy, jak u innych przedstawicieli bezkręgowców, odpowiedź na inwazję patogenów jest nieswoista, oparta na działaniu wyspecjalizowanych komórek krwi, zwanych amebocytami. W kontakcie z różnymi endotoksynami bakteryjnymi (u skrzypłoczy głównie bakterii gram-ujemnych) komórki te wytwarzają białka powodujące powstawanie skrzepów we krwi. Natomiast charakterystyczne mechanizmy odpornościowe odpowiedzi swoistej, takie jak funkcjonowanie limfocytów T i B, wytwarzanie przeciwciał, czy pamięć immunologiczna, obecne są jedynie u kręgowców.

Zaledwie 22% uczniów klas III gimnazjum uczestniczących w badaniu próbnym poprawnie rozwiązało to zadanie, przy czym zadanie charakteryzuje się prawidłowym różnicowaniem.

Większość uczniów (66%) udzieliła błędnej odpowiedzi w pierwszej części, co wskazuje, że podstawową trudnością w zadaniu było rozróżnienie między odpornością swoistą i nieswoistą. Uczniowie nie radzą sobie z tym zadaniem, chociaż jest to wymaganie wprost zapisane w podstawie programowej (VI.6.2).

Dla uczniów zagadnienia związane z funkcjonowaniem układu odpornościowego i rozróżnianiem funkcji odporności swoistej i nieswoistej są trudne, a ciekawy i nieszablonowy kontekst zadania może pobudzać zainteresowanie uczniów tą tematyką. Dlatego warto to zadanie zastosować zarówno w formie ćwiczenia na lekcji podsumowującej dział dotyczący układu odpornościowego, jak i na sprawdzianie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. - Prawda,

2. - Fałsz,

3. - Prawda

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zdanie sprawdza umiejętność analizy tekstu oraz znajomość podstawowych terminów opisujących zależności ekologiczne. Zadaniem ucznia jest określenie roli ekologicznej kropidlaka na podstawie informacji podanej we wprowadzeniu.

Zadanie przetestowano wśród uczniów klas III gimnazjum, spośród których prawidłowej odpowiedzi we wszystkich trzech częściach udzieliło 21% badanych. Uczniowie mieli najwięcej trudności z częścią 1 (43% odpowiedzi poprawnych). Wynik taki niestety świadczy najprawdopodobniej o nieuważnym czytaniu tekstu wprowadzenia. Informacja o tym, że kropidlak popielaty bywa okazyjnie pasożytem człowieka, znajduje się dopiero w ostatnim zdaniu tekstu, przez co zwiększa się szansa jej przeoczenia. Być może również część uczniów uznała, że rola pasożyta kłóci się z rolą destruenta, w efekcie wybierając tę ostatnią. Świadczyłoby to wówczas o niedostatecznej wiedzy na temat grzybów, wśród których nie brak gatunków saprotroficznych, które są okazyjnie pasożytami. Nie można też wykluczyć, że niektórzy uczniowie rozumieli termin „pasożyt” nie w ekologicznym, lecz w medycznym znaczeniu. Należy jednak podkreślić, że polecenie jednoznacznie mówi o wskazaniu roli ekologicznej kropidlaka.

Zdecydowanie najlepiej badani uczniowie poradzili sobie z punktem drugim. 66% uczniów odrzuciło możliwość, że kropidlak może być producentem. Uczniowie wybierający inną odpowiedź najprawdopodobniej nie rozumieli znaczenia pojęcia „producent” lub nie wiedzieli, że wśród grzybów nie ma gatunków samożywnych.

62% badanych uczniów wybrało prawidłową odpowiedź w punkcie 3, rozpoznając w kropidlaku destruenta. Informacja ta jest podana niemal wprost („rozkłada martwą materię organiczną”), można zatem przypuszczać, że błędne odpowiedzi wynikają albo z nierozumienia pojęcia „destruent”, albo ze „strzelania”.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 tak, 2 nie, 3 tak, 4 nie.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie diagnozuje rozumienie kilku podstawowych pojęć biotechnologicznych – klonowanie, GMO, organizm transgeniczny, terapia genowa.

Pierwsze stwierdzenie jest prawdziwe, ponieważ istotą klonowania reprodukcyjnego jest uzyskanie nowego, kompletnego organizmu na bazie genomu innego pojedynczego organizmu. Taka sytuacja opisana została w treści zadania – pobrany z komórki dorosłej krowy, kompletny, a przy tym zmodyfikowany przez naukowców, materiał genetyczny, wprowadzono do denukleowanej (pozbawionej jądra) komórki jajowej, uzyskując klon dawcy jądra. Należy przy tym zaznaczyć, że ten klon nie był idealny, bo – w przeciwieństwie do dawcy - zawierał unieczynniony gen kodujący β-laktoglobulinę. Ta różnica mogła być powodem tego, że poprawną odpowiedź wybrało tylko 26% badanych uczniów, którzy zapewne uznali, że klonowanie musi kończyć się uzyskaniem identycznego osobnika.

Drugie stwierdzenie dotyczy terapii genowej. Terapia genowa jest formą leczenia chorób o podłożu genetycznym, polegającą na zastępowaniu dysfunkcyjnych genów ich „zdrowymi”, w pełni sprawnymi odpowiednikami. Zatem zablokowanie genu kodującego określone białko mleka nie jest terapią genową, bo to nie krowy chorują z powodu tego białka, tylko ludzie, pijący krowie mleko. Niestety, tylko 31% badanych uczniów wybrało poprawną odpowiedź, oceniając to stwierdzenie jako nieprawdziwe.

Większość badanych (80%) natomiast wybrała poprawną odpowiedź przy ocenie stwierdzenia trzeciego, dowodząc tym samym, że rozumieją dobrze, co to jest organizm genetycznie zmodyfikowany. Krowa z zablokowanym genem jest GMO, natomiast nie jest organizmem transgenicznym. Organizm transgeniczny bowiem uzyskiwany jest przez transfer genu/genów z innego organizmu (często innego gatunku), co zmienia jego cechy fenotypowe. W tym wypadku zmodyfikowana genetycznie krowa nie jest transgeniczna, bo nie wprowadzono do jej genomu żadnego obcego genu, a jedynie zablokowano jeden z jej własnych genów. Nieco więcej niż połowa (56%) badanych uczniów uznało to stwierdzenie za nieprawdziwe, wybierając poprawną odpowiedź.

Wynik dla całości zadania jest bardzo niski – jedynie 5,5% badanych uczniów rozwiązała je w całości poprawnie.

Zadanie można wykorzystać zarówno na lekcji, szczególnie podsumowującej realizację działu Biotechnologia i inżynieria genetyczna, jak i na sprawdzianie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Prawda., 2. Prawda.,3. Prawda.,4. Prawda.,

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność analizy i interpretacji tekstu. Uczeń, aby zweryfikować poprawność podanych stwierdzeń,  powinien odnaleźć odpowiednie fragmenty ze wstępu, porównać ich treść ze zdaniami w tabeli i odpowiednio je zinterpretować.

 Stwierdzenie pierwsze odnosi się do okresu lęgowego krzyżodziobów. W tekście wstępu nie ma podanej wprost informacji o przyczynach występowania okresu lęgowego krzyżodziobów zimą. Aby udzielić prawidłowej odpowiedzi, czyli wskazać to stwierdzenie jako prawdziwe, uczeń musi:

- powiązać ze sobą dwa podane fakty – że pisklęta  krzyżodzioba „najczęściej można znaleźć na przełomie stycznia i lutego” oraz że podstawowym pokarmem tego gatunku są nasiona szyszek; 

- wykazać się podstawową świadomością przyrodniczą, że styczeń i luty to miesiące niewątpliwie zimowe w naszej strefie klimatycznej, oraz wiedzieć, że nasiona szyszek są pokarmem dostępnym również zimą.

Wiedza dotycząca dostępności szyszek w ciągu roku jako pokarmu dla zwierząt nie jest wiedzą książkową, a odnosi się raczej do osobistych doświadczeń i spostrzeżeń przyrodniczych. Poprawnej odpowiedzi udzieliło 60% piętnastolatków, przy czym podobnie odpowiadali zarówno najsłabsi (ci, którzy najgorzej poradzili sobie z całością testu), jak i dobrzy uczniowie. Nieco więcej (73%) poprawnych odpowiedzi podali jedynie uczniowie z grupy 8, złożonej z tych, którzy osiągnęli najlepsze wyniki w całym teście (wykres 1). Wyniki wskazują, że odnalezienie i powiązanie dwóch faktów z tekstu oraz konieczność odniesienia się do osobistej wiedzy przyrodniczej okazały się stosunkowo trudne dla uczniów.

 Stwierdzenie drugie jest prawdziwe, pozwala je zweryfikować fragment tekstu mówiący: „Każdego roku liczebność krzyżodziobów znacznie waha się ze względu na zmienną urodzajność szyszek”. Odsetek poprawnych odpowiedzi dla tego stwierdzenia wyniósł 74%, i charakteryzuje się dużym różnicowaniem – słabsi i średni uczniowie udzielali znacznie mniej poprawnych odpowiedzi niż uczniowie dobrzy z 7 i 8 grupy (wykres 2).

 Weryfikacja stwierdzenia trzeciego wymaga od ucznia zarówno odnalezienia we wstępie właściwego fragmentu mówiącego o obszarze występowania krzyżodzioba, jak i wiedzy geograficznej pozwalającej scharakteryzować wymienione krainy geograficzne Polski jako pasma górskie. Tatry, Pieniny, Babia Góra, Gorce oraz Karpaty Wschodnie są obszarami górskimi, a zatem stwierdzenie podane w tabeli jest prawdziwe. Tę część zadania poprawnie rozwiązało 87% uczniów, dobrze radzili sobie z nim zarówno słabsi, jaki i lepsi uczniowie.

 Stwierdzenie czwarte odnosi się do najbardziej charakterystycznej cechy krzyżodziobów, której zawdzięczają swoją nazwę gatunkową. Opis pozwalający zweryfikować to stwierdzenie znajduje się już w pierwszym zdaniu wstępu. Niewątpliwie prawdą jest, że charakterystyczna budowa dzioba krzyżodzioba jest przystosowaniem do zdobywania pokarmu, ponieważ „za pomocą skrzyżowanego dzioba podważa  twarde łuski szyszek”, będących jego głównym źródłem pokarmu. 88% absolwentów gimnazjum wskazało poprawną odpowiedź, nawet dla najsłabszych uczniów (grupa 1) odsetek poprawnych odpowiedzi wyniósł 65%.

Całość zadania poprawnie rozwiązało 36% badanych (wykres 4). Trudniejsze dla uczniów były stwierdzenia pierwsze i drugie, natomiast prawdziwość pozostałych zdań nawet słabsi uczniowie oceniali poprawnie. Rzadko spotykane w zadaniach testowych rozwiązanie, w którym dla wszystkich podpunktów zadania należy udzielić takie samej odpowiedzi (PRAWDA) może dla uczniów stanowić pewne zaskoczenie i „na siłę” próbują odnaleźć takie stwierdzenie, które jest nieprawdziwe. Stanowi to dodatkowy czynnik utrudniający poprawne rozwiązanie całości zadania. Zadanie polecane do pracy na lekcji lub jako praca domowa, którą warto omówić z uczniami na lekcji, oczekując podania uzasadnień wyborów odpowiedzi. 

Wykres 1. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu pierwszego. Na osi X zaznaczono poziom ucznia (1 – grupa uczniów, którzy uzyskali najniższe wyniki w całym teście, 8 – grupa o najwyższych wynikach), na osi Y zaś – odsetek uczniów z danej grupy, którzy wybrali daną odpowiedź. W legendzie wykresu określono dodatkowo, jaki procent uczniów ze wszystkich grup łącznie zaznaczył poszczególne odpowiedzi. Wartości nie sumują się do 100%, ponieważ pewna część uczniów nie wybrała żadnej odpowiedzi.

Wykres 2. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu drugiego. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Wykres 3. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu trzeciego. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Wykres 4. Rozkład częstości odpowiedzi dla punktu czwartego. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Wykres 5. Odsetek uczniów w poszczególnych grupach, którzy rozwiązali poprawnie całe zadanie. Oznaczenia takie same, jak na wykresie 1.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1-Tak,

2-Nie,

3-Nie,

4-Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Projektowanie eksperymentów jest umiejętnością ponadprzedmiotową, a zagadnienia dotyczące formułowania pytania badawczego, ustalania warunków doświadczenia czy doboru odpowiedniej próby kontrolnej są uniwersalne i mają zastosowanie we wszystkich naukach eksperymentalnych. Opisane doświadczenie nie jest związane z konkretnymi treściami nauczania i trudno je nawet jednoznacznie przypisać do określonego przedmiotu. Realny, „życiowy” kontekst zadania pozwala natomiast pokazać, że zasady projektowania eksperymentów są takie same dla badań naukowych i dla sytuacji  z życia codziennego.

Pierwszym zagadnieniem poruszanym w zadaniu jest dobór właściwej próby. Ze wstępu uczeń dowiaduje się, że próbę tę stanowi „zaprzyjaźniona wielopokoleniowa rodzina”, a zasadność takiego doboru badanych ocenia, udzielając odpowiedzi w dwóch pierwszych wierszach tabeli. Pierwszy „element doświadczenia” – różny wiek badanych – jest pożądany dla rzetelności badania. Gust dzieci często bardzo wyraźnie różni się od gustu osób dorosłych, dlatego jeśli cukiernik chciał uzyskać możliwie pełną odpowiedź na pytanie, które ciastko jego potencjalni klienci uważają za smaczniejsze, powinien przetestować osoby w różnym wieku. W punkcie pierwszym właściwa jest zatem odpowiedź „Tak” i zdecydowana większość (87,1%)  absolwentów gimnazjum, którzy rozwiązywali to zadanie w ramach badania Laboratorium myślenia, tak właśnie odpowiedziała.

W punkcie drugim należało odnieść się do informacji mówiącej, że wszyscy badani byli ze sobą spokrewnieni. Jest to okoliczność obniżająca wiarygodność badania, należało zatem zaznaczyć odpowiedź „Nie”. Członkowie jednej rodziny mogą bowiem teoretycznie wynosić z domu, czy wręcz dziedziczyć, określone preferencje żywieniowe. Grupa bliskich krewnych jest zresztą złą reprezentacją populacji w niemal każdym badaniu. Łatwo możemy na przykład wyobrazić sobie polską rodzinę, której niemal wszyscy członkowie są wysocy, utalentowani muzycznie i mają predyspozycje genetyczne do rozwoju choroby nowotworowej. Ograniczając badania do tej jednej rodziny, wyciągnęlibyśmy nieprawdziwe wnioski na temat Polaków w ogóle. Zagadnienie reprezentatywności próby było najwyraźniej obce znacznej części badanych uczniów – właściwej odpowiedzi udzieliło zaledwie 49,9% z nich. Dokładniejsza analiza wyników pokazuje jednak, że o ile uczniowie słabsi (tzn. uzyskujący niższy wynik w całym teście) wyraźnie częściej zaznaczali odpowiedź błędną, o tyle w grupie uczniów najlepszych odsetek prawidłowych odpowiedzi wynosił aż 84,4%.

W podpunkcie trzecim pytano uczniów o to, czy podawanie każdemu badanemu napoleonki jako pierwszej jest poprawne z metodologicznego punktu widzenia. Większość (64,8%) uczniów odpowiedziała „Tak”. Być może uznali oni, że zachowanie stałej kolejności oznacza lepszą kontrolę warunków eksperymentu. Prawidłową odpowiedzią jest jednak „Nie”, ponieważ zjedzenie pierwszego ciastka może bardzo istotnie wpływać na ocenę smaku drugiego – po zjedzeniu napoleonki część uczestników mogła być już najedzona lub nawet mogło ich zemdlić. W dobrze zaplanowanym doświadczeniu połowa badanych powinna otrzymać jako pierwszą napoleonkę, a druga połowa – kremówkę, aby oba ciastka miały „równe szanse”.

Czwarty podpunkt zadania odnosi się do zagadnienia charakterystycznego wyłącznie dla eksperymentów z udziałem ludzi, czyli do nastawienia badanego. Testując wpływ różnych czynników na kiełkowanie nasion czy rdzewienie żelaza, nie musimy przejmować się nastawieniem badanych obiektów. Ludzie jednak często ulegają sugestii, co może mieć istotny wpływ na uzyskane wyniki – dlatego chociażby w badaniach medycznych nie informuje się pacjentów, czy przyjmują prawdziwy lek, czy placebo. Siła sugestii jest szczególnie istotna w sytuacji, gdy nie mierzymy pewnych obiektywnie istniejących zmiennych, takich jak masa, prędkość czy liczba kiełkujących nasion, ale prosimy badanych o opisanie ich subiektywnych odczuć, dotyczących, na przykład, smaku ciastka. W opisanym doświadczeniu świadomość, że napoleonka kosztuje więcej niż kremówka mogła sprawić, że jedno ciastko podświadomie było odbierane jako bardziej „wartościowe”, a zatem smaczniejsze. Właściwa odpowiedź dla tego podpunktu brzmi zatem „Tak”. Prawidłowo odpowiedziało 72,2% uczniów, przy czym prawdopodobieństwo udzielenia właściwej odpowiedzi silnie korelowało z wynikiem ucznia w całym teście (od 53,2% wśród uczniów z grupy najsłabszej, aż po 95,2% w grupie najlepszej).

Całe zadanie prawidłowo rozwiązało zaledwie 21,1% uczniów, co pokazuje, jak skomplikowanym zagadnieniem jest projektowanie doświadczeń z udziałem ludzi. Warto jednak zwrócić uwagę, że wyniki takich właśnie badań są najwyraźniej obecne w mediach. Niemal codziennie spotykamy się z informacjami o „naukowo potwierdzonej” skuteczności jakiegoś leku, kosmetyku czy diety. Dobrze, aby uczeń umiał wówczas podejść do takich informacji krytycznie i miał świadomość, jak niewłaściwy dobór próby czy sposób przeprowadzenia badania może wpływać na jego wyniki.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – nie, 2 – nie, 3 – tak, 4 – tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie, mimo że odnosi się do wiedzy biologicznej na temat skóry człowieka, dotyka trochę innego problemu – identyfikacji związków przyczynowo-skutkowych. Chodzi bowiem o to, jaka cecha budowy i działania skóry człowieka może być przyczyną obecności martwych komórek naskórka w kurzu w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie. Do poprawnego rozwiązania zadania nie jest konieczna wiedza o skórze, a jedynie uważne czytanie tekstów i logiczne rozumowanie.

Stwierdzenie 1, które mówi o budowie naskórka, nie zawiera żadnej informacji, która wyjaśniałaby obecność martwych komórek w kurzu. Fakt, że najgłębiej położona jest warstwa tworząca nowe komórki nie daje podstawy do wnioskowania, że najpłycej położone są komórki martwe, które spadają do kurzu. To stwierdzenie sprawiło pewien kłopot badanym uczniom klas III gimnazjum i jego ocena nie była dla nich oczywista – tylko 57% odrzuciło to stwierdzenie, zaznaczając odpowiedź Nie.

Stwierdzenie 2, dotyczące nieprzepuszczalności dla wody martwej części naskórka, również nie wnosi żadnej wyjaśniającej informacji. Nie tłumaczy bowiem faktu, że część komórek może oderwać się od powierzchni naskórka. 78% badanych uczniów udzieliło w tej części prawidłowej odpowiedzi.

Stwierdzenie 3 dotyczy złuszczania się martwych komórek naskórka i jest to wyjaśnienie obecności martwych komórek w kurzu. Tak oceniło to stwierdzenie 90% badanych uczniów. Podobnie, stwierdzenie 4 może wyjaśniać to zjawisko, bo jeśli człowiek traci 50 tysięcy komórek naskórka w ciągu minuty, to znaczy, że spadają one między innymi na podłoże i z tego powodu są obecne w kurzu. Dla 67% badanych uczniów stwierdzenie 4 wyjaśnia obecność komórek w kurzu biurowym.

Ciekawa jest różnica w liczbie prawidłowych odpowiedzi dotyczących dwóch ostatnich stwierdzeń – złuszczanie się komórek naskórka jest terminem używanym w szkole, stąd prawdopodobnie bardzo wysoki procent uczniów prawidłowo oceniających to stwierdzenie. Zdanie 4 jest informacją nową, nieobecną w podręcznikach szkolnych, (chyba że w charakterze ciekawostki dla zainteresowanych) i wymagającą od uczniów jej przetworzenia i oceny. Zapewne z tego powodu mniej uczniów wskazało je jako poprawne wyjaśnienie.

Całe zadanie poprawnie rozwiązało 43% badanych uczniów.

Zadanie można wykorzystać zarówno na lekcji o budowie i funkcjach skóry, jak również na sprawdzianie z działu Budowa i funkcjonowanie organizmu człowieka.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. – Prawda.

2. – Fałsz.

3. – Fałsz.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Problemem, przed jakim staje uczeń, jest rozpoznanie mechanizmów regulacji enzymatycznej, mających zastosowanie w konkretnej, przedstawionej we wstępie sytuacji. Do udzielenia poprawnej odpowiedzi niezbędna jest elementarna wiedza z zakresu enzymologii oraz umiejętności analizy tekstu i objaśniania zjawisk.

Zadaniem ucznia jest orzeczenie prawdziwości trzech stwierdzeń, odnoszących się do informacji podanych we wstępie. Stwierdzenie 1 jest prawdziwe, ponieważ etanol w istocie „konkuruje” z metanolem o dostęp do kieszeni katalitycznej dehydrogenazy alkoholowej, co zresztą jest podane w treści zadania. Fomepizol wykazuje podobne właściwości – tak samo jak metanol, wiąże się z miejscem aktywnym dehydrogenazy alkoholowej, choć w tym przypadku jest to wiązanie trwałe. Jest możliwe, iż informacja o trwałym związaniu fomepizolu z kieszenią katalitycznym zwiedzie niektórych uczniów, którzy uznają, że stwierdzenie 2 opisuje inny przypadek niż stwierdzenie 1. Niemniej jednak trwałość wiązania z miejscem aktywnym nie ma znaczenia z punktu widzenia definicji inhibicji kompetycyjnej. Jedynym kryterium, wyróżniającym ten rodzaj inhibicji, jest bezpośrednie oddziaływanie na kieszeń katalityczną. Stwierdzenie 2 jest zatem nieprawdziwe. Uczeń dokonujący niewłaściwej oceny dwóch pierwszych stwierdzeń najprawdopodobniej niezbyt dobrze rozumiej pojęcia inhibicji kompetycyjnej i niekompetycyjnej.

Dla poprawnej oceny stwierdzenia 3 kluczowa jest informacja, że wiązanie fomepizolu z dehydrogenazą jest trwałe. Trwale zablokowana kieszeń katalityczna oznacza, że enzym nie może dłużej spełniać swej funkcji. We wstępie wprost podana jest informacja, że dehydrogenaza alkoholowa utlenia zarówno metanol jak i etanol. Unieczynnienie jej kieszeni katalitycznej musi zatem oznaczać wpływ na oba alkohole, co falsyfikuje stwierdzenie 3.

Zadanie wymaga od ucznia dogłębnego przeanalizowania treści wstępu i poddanych ocenie stwierdzeń. Z tego powodu bardzo dobrze sprawdzi się jako materiał do pracy w domu. Może być także wykorzystane na lekcji, jako pomoc przy omówieniu problemu inhibicji.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Fałsz,

2 – Fałsz,

3 – Prawda

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność analizy tekstu typowej ulotki załączanej do środków farmaceutycznych oraz odniesienia zawartych w niej informacji do sytuacji z życia codziennego. Udzielenie prawidłowej odpowiedzi wymaga od ucznia wyszukania w treści ulotki zapisów pozwalających na ocenę prawdziwości każdego ze zdań umieszczonych w tabeli. Analiza historyjki o panu Mariuszu jest natomiast przydatna jedynie do oceny pierwszego z nich.

Zadanie przetestowano na 165 uczniach klas III gimnazjum. Uczniowie, poza tym zadaniem, rozwiązywali pakiet 23 innych zadań. Na podstawie wyników z całego testu uczniów podzielono na 6 równolicznych grup (od najsłabszych do najlepszych). Zadanie, mimo długiej treści, okazało się łatwe. Aż 75% badanych udzieliło na nie poprawnej odpowiedzi, przy czym zadanie okazało się słabo różnicujące – odsetek błędów był bardzo podobny zarówno wśród przeciętnych, jak i bardzo dobrych uczniów. Jedynie grupa najsłabszych miała znacząco więcej odpowiedzi niepoprawnych.

Warto zauważyć, że część uczniów mogła udzielać odpowiedzi (poprawnych!), wykorzystując jedynie wiedzę ogólną, bez zapoznawania się z pełną treścią zadania. W szczególności tezę tę zdają się potwierdzać odpowiedzi dotyczące zdania 3, które poprawnie oceniło aż 98% badanych – wiedza, że nie należy łączyć leków z alkoholem, mimo iż nie dotyczy to wszystkich leków, jest wśród uczniów dość powszechna.

Podobnie sprawa wygląda ze zdaniem 2 (93% poprawnych odpowiedzi). Do prawidłowego rozwiązania wystarczy dostrzeżenie w treści ulotki informacji, że pod wpływem leku nie należy prowadzić pojazdów mechanicznych. Warto zauważyć, że także uczeń, który zapoznał się z treścią zadania jedynie pobieżnie, mógł ocenić, że zdanie 2 sugeruje prowadzenie samochodu po alkoholu. Dzięki temu sposobowi rozumowania uczniowie, którzy przeprowadzili niepełną analizę, mieli dużą szansę odpowiedzieć prawidłowo.

W zadaniu najtrudniejsze okazało się zdanie 1, lecz i tak zostało ono prawidłowo ocenione przez 79% uczniów. Jako jedyne zdanie w zadaniu wymagało wyciągnięcia z historyjki informacji. Informacją tą jest fakt, że pan Mariusz zażył maksymalną dawkę, więc nie powinien brać większej. Jednak i w tym wypadku prawdopodobne jest, że uczniowie mogą być uczuleni na frazę „wziąć większą dawkę leku” (w domyśle większą niż przepisana przez lekarza) i jedynie na tej podstawie odrzucić zdanie 1 jako błędne.

Duże możliwości udzielenia poprawnych odpowiedzi przy niepełnej analizie treści oraz fakt, że zadanie jest słabo różnicujące, sprawiają że nie jest to dobry materiał na sprawdzian. Może natomiast stanowić materiał do omówienia na lekcji, ilustrujący przykładową ulotkę i sposób odnajdywania w niej potrzebnych informacji.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 - Tak,

2 - Nie,

3 - Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza, czy uczeń potrafi pośród różnych związków lipidowych rozpoznać związek wchodzący w skład błon komórkowych, w tym przypadku  fosfolipid.

Do rozwiązania zadania można podejść przynajmniej na dwa sposoby. Pierwsze podejście polega na identyfikacji przedstawionych związków, by potem określić, czy mogą one wchodzić w skład błon komórkowych. Podejście to wymaga od ucznia umiejętności przynajmniej zgrubnego zaklasyfikowania związku chemicznego do określonej grupy lipidów. Uczeń musi rozpoznać, że związek A jest fosfolipidem, związek B jest woskiem, a związek C jest trójglicerydem. Spośród tych wszystkich substancji w skład błon komórkowych wchodzą jedynie fosfolipidy.

Uczeń może podejść do problemu również od innej strony. Może najpierw przypomnieć sobie, jakie zna związki lipidowe wchodzące w skład błony komórkowej, by potem spróbować odnaleźć je na schematach. Uczeń powinien wiedzieć, że spośród lipidów w błonach komórkowych występują głównie fosfolipidy i pochodne cholesterolu. Wiedząc, że fosfolipidy zbudowane są z reszt glicerolu, kwasu fosforowego i dwóch reszt kwasów tłuszczowych, można rozpoznać taki związek na schemacie A.

Elementem budowy cholesterolu i jego pochodnych są pierścienie węglowe. Już na pierwszy rzut oka widać zatem, że ani związek B, ani C, nie mogą być cholesterolem. Najprawdopodobniej zatem nie wchodzą one w skład błony komórkowej.

Zadanie, dzięki niesztampowemu podejściu do tematu budowy błon komórkowych, stanowi ciekawy materiał do wykorzystania na sprawdzianie.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – może, 2 – może, 3 – może, 4 – może, 

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza znajomość budowy anatomicznej liści roślin okrytonasiennych oraz ich adaptacji do warunków środowiska, objawiających się między innymi modyfikacją budowy anatomicznej.

W budowie anatomicznej typowego liścia wyróżniamy skórkę dolną, zawierającą aparaty szparkowe (stwierdzenie 4), miękisz gąbczasty, miękisz palisadowy (asymilacyjny), wiązkę przewodzącą, składającą się z tkanek przewodzących, czyli drewna i łyka (stwierdzenie 3), oraz skórkę górną. Modyfikacje liści, wynikające z przystosowania do określonych warunków środowiska to ,,obecność miękiszu spichrzowego (np. kapusta jadalna, stwierdzenie 1) czy obecność miękiszu wodonośnego (np. aloes, stwierdzenie 2).

Zatem wszystkie opisane elementy budowy mogą występować w liściach roślin okrytonasiennych. Zadanie świetnie nadaje się na sprawdzian z działu o budowie roślin nasiennych.  

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Fakt,

2 – Przypuszczenie,

3 – Przypuszczenie,

4 – Fakt

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie dotyczy ewolucji owadów i sprawdza umiejętność wyjaśniania zjawisk biologicznych w oparciu o rozumienie i właściwą interpretację czytanego tekstu. Mimo biologicznej tematyki tekstu, zadanie diagnozuje opanowanie wymagań ogólnych podstawy programowej, które są ponadprzedmiotowe. Uczeń, aby rozwiązać zadanie musi oddzielić fakty od przypuszczeń.

Czytając tekst uzyskujemy kolejno odpowiedzi na pytanie – czy podane stwierdzenia są faktami, czy przypuszczeniami. Już w pierwszym zdaniu pojawia się informacja, że skamieniałości z owadami bezskrzydłymi pochodzą sprzed ponad 400 mln lat, co za tym idzie musiały już żyć na Ziemi. Pierwsze z czterech stwierdzeń okazało się dla uczniów proste w ocenie, aż 80% absolwentów gimnazjum uczestniczących w badaniu Laboratorium myślenia poprawnie uznało je za fakt. Nieco trudniejsze dla uczniów było ustalenie statusu drugiego stwierdzenia (70% poprawnych odpowiedzi). W drugim zdaniu wstępu czytamy, że dane na temat wykształcenia zdolności owadów do lotu są niepełne, a stwierdzenie, że pierwsze „skrzydła” służyły do szybowania, stanowi jedynie najprostszą hipotezę wyjaśniającą nabycie tej cechy przez owady, a skoro najprostszą, to nie jedyną. Jest to zatem jedna z hipotez dotyczących wykształcenia zdolności lotu u owadów, której nie sposób dzisiaj potwierdzić naukowo, nie może być zatem faktem. Podpowiedzią jest również użyty w tekście tryb przypuszczający „pierwsze skrzydła służyłyby do szybowania”. Najtrudniejsze do sklasyfikowania okazało się stwierdzenie trzecie. Ponad połowa uczniów (54%) uznała za fakt, że duże rozmiary najstarszych karbońskich owadów były przystosowaniem do lotu. Najstarsze karbońskie owady rzeczywiście cechowały się dużymi rozmiarami – ta część stwierdzenia jest faktem, natomiast nie można jednoznacznie stwierdzić, czy było to przystosowanie do lotu szybującego, stwierdzenie to zatem również ma charakter hipotezy. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że wśród uczniów, którzy określili duże rozmiary karbońskich owadów jako wyraz ich przystosowania do lotu szybującego, jest znaczna część takich, którzy w poprzednim wierszu uznali samo szybowanie za hipotezę. Nasuwa się zatem pytanie, czy jasna jest dla nich różnica pomiędzy faktem a hipotezą? Najmniej problemów sprawiło uczniom stwierdzenie czwarte. Duży odsetek poprawnych odpowiedzi (86%) wynika prawdopodobnie z tego, że stwierdzenie jest niemal wprost przytoczeniem tekstu ze wstępu do zadania. Ponadto stwierdzenie dotyczy budowy współcześnie żyjących ważek i jętek, nietrudno więc o potwierdzenie tego faktu metodą badań naukowych.

Niewątpliwą zaletą prezentowanego zadania jest to, że sprawdza umiejętności potrzebne w codziennym życiu. Odróżnienie faktu od przypuszczenia jest szczególnie istotne w rzetelnej ocenie podawanych w środkach masowego przekazu informacji dotyczących różnych cudownie działających suplementów diety, produktów spożywczych, kosmetyków etc. Ich producenci posiłkują się danymi, na postawie których zapewniają o skuteczności swojego preparatu, a niejednokrotnie w ulotkach czy na etykietach różnych produktów należałoby użyć właśnie trybu przypuszczającego. Ta, wydawałoby się prosta umiejętność, jaką jest odróżnianie faktów od przypuszczeń stanowi jednak problem dla gimnazjalisty, gdyż zaledwie co czwarty badany uczeń poprawnie ocenił wszystkie cztery stwierdzenia. Warto zatem wykorzystywać na lekcjach podobne teksty i kształtować u ucznia tę umiejętność rozwiązując tego typu zadania.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – A

2 – E

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętności związane z metodologią pracy naukowej – umiejętność formułowania problemu badawczego oraz wnioskowania.

Należy zaznaczyć że zadanie ma dość nietypową formę, przez co niektórym uczniom może sprawić trudności lub skłonić ich do opuszczenia zadania na sprawdzianie.

Aby dojść do prawidłowej odpowiedzi, uczeń  musi w pierwszej kolejności przeczytać ze zrozumieniem treść wprowadzenia i zapoznać się z wykresem. Następnie, zgodnie z poleceniem 1, powinien zastanowić się, jaki problem badawczy może znaleźć rozwiązanie w przedstawionym doświadczeniu. Na podstawie informacji zawartych w tekście można zidentyfikować czynniki mające znaczenie dla badaczy: temperaturę wody, dostęp światła, dostęp tlenu i czas rozpoczęcia metamorfozy. Spośród nich wyróżnia się czynnik ostatni, który jako jedyny nie jest zmienną kontrolowaną przez badaczy. Analizując wykres, można dojść do wniosku, że czas, w którym zaczyna się metamorfoza, jest wartością badaną przez naukowców. Z treści wstępu wiadomo, że spośród pozostałych czynników dostęp do tlenu i światła są stałe, czyli zapewne nie są przedmiotem analiz. Pozostaje zatem temperatura. Można zatem wstępnie zgadywać, że celem naukowców było zbadanie wpływu temperatury na czas, jaki jest potrzebny kijance na rozpoczęcie metamorfozy. Ten problem badawczy znajduje potwierdzenie na wykresie opisującym, jak w czasie postępuje rozwój jaj i kijanek. Prawidłową odpowiedzią w punkcie 1 jest zatem A. Odpowiedzi B i C można wykluczyć, ponieważ odnoszą się do warunków niezmiennych, odpowiedź D w ogóle nie wiąże się w żaden sposób z opisanym eksperymentem, a odpowiedź E, mimo iż związana z temperaturą, nie jest problemem badawczym (problemami badawczymi są wyłącznie punkty A i C).

Odpowiedź E jest natomiast właściwą odpowiedzią w części 2 – jest to wniosek, który można wyciągnąć z wyników przedstawionych na wykresie. Wykres pokazuje, po ilu godzinach przy trzech różnych temperaturach następuje metamorfoza. W temperaturze 29°C dzieje się to po 100 godzinach, w 20°C nieco powyżej 200 godzin, a w 15°C po przeszło 400 godzinach. Dystraktory B, C i D można w części 2 odrzucić z powodów podobnych jak w części 1. Odpowiedź A nie jest natomiast wnioskiem, lecz problemem badawczym.

Zadanie stanowi dobrą ilustrację, czym jest problem badawczy, a czym wniosek. Z tego względu najlepiej nadaje się do zastosowania na lekcji poświęconej tematyce metodologii naukowej.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. – nie odróżnia,

2. – odróżnia,

3. – odróżnia,

4. – nie odróżnia.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie to stanowi propozycję  nieszablonowego powtórzenia informacji o mięczakach. Jego oryginalność polega przede wszystkim na wprowadzeniu żartobliwej konwencji dzięki wykorzystaniu podwójnego – ścisłego („biologicznego”) oraz przenośnego – znaczenia przytoczonych słów i zwrotów. Z tego względu zadanie to nie nadaje się raczej do wykorzystania podczas sprawdzianu, w którym dążyć powinniśmy do jak największej precyzji i jednoznaczności użytych sformułowań. Jako element uatrakcyjniający lekcję powtórzeniową sprawdzi się jednak znakomicie.

Warto zwrócić uwagę, że w zadaniu nie pytamy po prostu o to, jakie cechy występują u mięczaków, lecz o to, na podstawie których z nich możemy dokonać rozróżnienia pomiędzy mięczakiem a człowiekiem (czyli ssakiem lądowym). Chodzi zatem nie tylko o zapamiętanie określonych informacji, ale też o umiejętność ich zastosowania. Aspekt ten podkreślono w podstawie programowej, w której od ucznia wymaga się, aby umiał wymienić cechy umożliwiające zaklasyfikowanie organizmu do określonej grupy oraz – biorąc je pod uwagę – potrafił zidentyfikować nieznany organizm jako przedstawiciela jednej z tych grup.

Aby poprawnie ocenić, czy zdanie 1 opisuje różnicę między ludźmi a mięczakami, należy pamiętać, że choć u wielu mięczaków występuje okrywająca ciało muszla, to istnieją również gatunki jej pozbawione, co dyskwalifikuje obecność muszli jako kryterium rozróżniające. Zdania 2 i 3 powinny sprawić mniej kłopotu, ponieważ żaden mięczak, w odróżnieniu od człowieka, nie ma kręgosłupa i nie stoi na nogach (nogę może mieć najwyżej jedną). Obecność serca (zdanie 4) również nie odróżnia ludzi od mięczaków.

Aby mieć pewność, że uczniowie poprawnie rozumieją, na czym polega identyfikowanie i klasyfikowanie organizmów na podstawie odpowiednio dobranych cech, dobrze jest każdorazowo prosić ich o krótkie uzasadnienie podanej odpowiedzi.

Na marginesie warto również zaznaczyć, że – co pokazują wyniki badań – polscy uczniowie często nie zwracają należytej uwagi na treść polecenia. Dlatego też odpowiedzi odróżnia / nie odróżnia umieszczono bezpośrednio w tabeli. W innym wypadku wielu uczniów automatycznie potraktowałoby to zadanie jako należące do kategorii prawda / fałsz i skupiło się na analizowaniu, czy cechy wypisane przez Andrzeja rzeczywiście poprawnie go opisują, a nie na tym, czy pozwalają odróżnić go od mięczaka.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Prawda

2 – Prawda

3 – Prawda

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Podstawowym celem tego zadania jest sprawdzenie, czy uczniowie rozumieją to, że ochrona przyrody powinna mieć charakter międzynarodowy i wielowymiarowy. Uczeń, kończąc edukację w zakresie biologii, powinien znać programy międzynarodowej ochrony przyrody i ich podstawowe założenia (przynajmniej te wymienione w podstawie programowej).

Ocena prawdziwości stwierdzenia pierwszego wymaga jedynie od ucznia uważnego przeczytania informacji do zadania, w której wskazano jako jedną z przyczyn zanikania modraszka – intensywną gospodarkę łąkową – wiersz ten sprawdza zatem umiejętność analizy tekstu. Istotny jest również fakt, iż larwy modraszków żywią się krwiściągiem lekarskim, co wskazuje na konieczność ochrony łąk, na których rośnie ten gatunek rośliny.

Dokonanie prawidłowej oceny stwierdzeń drugiego i trzeciego (dotyczących współpracy międzynarodowej w ochronie przyrody) powinno wynikać ze świadomości ucznia, iż tylko ścisła współpraca międzypaństwowa daje skuteczne efekty w ochronie zagrożonych gatunków. Nie jest tu konieczna znajomość założeń Dyrektywy Siedliskowej programu Natura 2000, lecz zrozumienie istoty współpracy państw unijnych w ochronie przyrody.

Zadanie ma raczej charakter kształcący i stanowi dobry materiał do pracy na lekcji. Można wykorzystać je jako sondę wprowadzającą do lekcji obejmującej taki zakres podstawy programowej, w którym uczeń uzasadnia konieczność międzynarodowej współpracy w celu zapobiegania zagrożeniom przyrody. Ponadto wszystkie podane stwierdzenia są prawdziwe. Dzięki takim zadaniom realizowanym w czasie lekcji można przyzwyczajać uczniów, że nie zawsze któryś z wariantów odpowiedzi musi  wymagać wskazania „nie”.

Poprawna odpowiedź

1. Nie

2. Nie

3. Nie

4. Tak

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie diagnozuje wiedzę uczniów o organizmach transgenicznych w kontekście obaw związanych z ich spożywaniem. Diagnozuje również umiejętność oddzielania faktów od opinii niepopartych wynikami badań naukowych. Okazuje się, że umiejętności te nie były mocno reprezentowane wśród badanych 227 uczniów klasy I liceum. Większość badanych uczniów podzielała przekonanie, że zmodyfikowane DNA może być bardziej niezdrowe dla człowieka niż naturalne DNA. Nie brano oni pod uwagę faktu, że każde DNA – czy to naturalne, czy też zmodyfikowane – jest trawione do wolnych nukleotydów w jelicie cienkim człowieka. Wiedza o trawieniu DNA jest też potrzebna, by odpowiedzieć „Nie” przy stwierdzeniu 3, bo przecież tak samo trawi się DNA naturalne, jak i zmodyfikowane, żadne z nich nie jest lekko- czy ciężkostrawne. W tym punkcie 52% badanych uczniów wybrało poprawną odpowiedź „Nie”, co oznacza, że prawie co drugi uczeń zgodził się z opinią o ciężkostrawności DNA.

Drugie z kolei stwierdzenie jest tak absurdalne, że znalazło poparcie jedynie (a może aż?) wśród 20% licealistów. Absurdalność tego stwierdzenia wynika z faktu, że obróbka pokarmu w przewodzie pokarmowym człowieka uniemożliwia przechodzenie zjadanego materiału genetycznego w całości do krwiobiegu, a tym bardziej do genomów komórek organizmu. Dlatego też wydaje się, że te 20% licealistów wybierając „Tak” przy tym stwierdzeniu, kierowało się nieracjonalnym, emocjonalnym podejściem do tematu, być może spowodowanym wpływem mediów.

Stwierdzenie 4 zostało określone jako prawdziwe przez 84% badanych uczniów. Jest to wynik satysfakcjonujący, bo świadczy o uwzględnianiu faktów popartych danymi naukowymi. Znanych jest wiele przypadków uczuleń ludzi na określone rodzaje białka, dlatego też wprowadzanie do układu pokarmowego nienaturalnych, mieszanych (zwierzęcych i roślinnych) zestawów białek może powodować reakcje alergiczne u niektórych osób. Zatem nie można uznać tego stwierdzenia za fałszywe.

Prawidłowo rozwiązało całe zadanie jedynie 7% uczniów. Z tego też powodu lepiej jest wykorzystać to zadanie na lekcji niż w teście – przede wszystkim jako pretekst do dyskusji o rozróżnianiu faktów od opinii i do wymiany poglądów na temat rzeczywistych zagrożeń i korzyści, jakie niosą ze sobą organizmy transgeniczne.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. Tak

2. Tak

3. Nie

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie diagnozuje umiejętność analizy materiału graficznego przedstawiającego dziedziczenie cechy recesywnej, jaką jest choroba genetyczna – mukowiscydoza. Zadanie dotyka bardzo ważnego problemu niepewności wnioskowania w nauce, w tym w medycynie, w sytuacji dysponowania niekompletnymi danymi. Uczeń otrzymuje w zadaniu informacje o fenotypach i na ich podstawie powinien wnioskować o genotypach. Otrzymuje również pełną informację o wpływie allelu recesywnego mukowiscydozy na fenotyp człowieka. Nie zna natomiast rodowodów osób 1 i 2, 3 i 6. O ile o osobie 1, która jest chora na mukowiscydozę, można wnioskować, że jest to homozygota recesywna, która odziedziczyła od obojga rodziców po jednym zmutowanym genie mukowiscydozy, o tyle nie wiadomo nic o genotypie osoby 2. Może ona (choć nie musi) być nosicielem mukowiscydozy. Stwierdzenie 1 pozornie wydaje się nieprawdziwe, bo przecież wszystkie dzieci osoby nr 1 i nr 2 są zdrowe. Jeśli jednak uwzględni się fakt, że osoba chora na mukowiscydozę może mieć zdrowe dzieci zarówno z osobą zdrową, jak i z nosicielem, to wtedy nie można wykluczyć nosicielstwa osoby 2 ze stuprocentową pewnością. Potwierdza tę niemożność wykluczenia brak informacji o rodzicach osoby 2. Jedynie 27% badanych uczniów wybrało prawidłową odpowiedź „Tak”, co może sugerować, że uczniowie podchodzą do problemu dziedziczenia w sposób schematyczny. Stwierdzenie 2 uznała za prawdziwe ponad połowa badanych uczniów (54%), rozumując słusznie, że jeśli pojawia się dziecko chore na mukowiscydozę, a więc dysponujące dwoma zmutowanymi allelami, po jednym od każdego z rodziców, to jego fenotypowo zdrowi rodzice muszą być nosicielami zmutowanych genów.

Stwierdzenie 3 było równie trudne dla uczniów, co stwierdzenie 1, ponieważ sprawdzało tę samą umiejętność radzenia sobie z niepewnością w nauce. Para rodzicielska 5 i 6 nie może być pewna zdrowia swoich dzieci. W rodzinie osoby nr 5 już funkcjonuje zmutowany allel i jest ona z pewnością jego nosicielem (odziedziczyła go po rodzicu – osobie 1). Nic przy tym nie wiadomo o rodzinie osoby nr 6 – jeśli i ona jest nosicielem, to istnieje prawdopodobieństwo urodzenia chorego dziecka.

Wynik dla całego zadania jest niski i wynosi 4,8% poprawnych odpowiedzi. Wydaje się, że przyczyna tkwi w sposobie uczenia genetyki w szkole – nauka o dziedziczeniu zbyt często opiera się na określonych schematach, a za rzadko na analizie informacji czy rozważaniu niepewności wnioskowania na podstawie niepełnych danych.

Zadanie przeznaczone jest raczej na lekcję, po to, by pokazać uczniom problem niepewności wnioskowania na podstawie niepełnych danych i odejść od schematycznego rozumowania w genetyce. Można je również wykorzystać na sprawdzianie, ale przeznaczając je dla uczniów zaawansowanych pod względem wiedzy genetycznej i świadomych ograniczeń metody naukowej.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – A ;

2 – B ;

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie, choć wymaga pewnej spostrzegawczości, przede wszystkim pozwala sprawdzić, czy uczeń rozumie pojęcie różnorodności genetycznej oraz czy zna jej źródła. Do rozwiązania zadania wymagane jest jedynie minimum wiedzy z zakresu rozmnażania i genetyki.

Zadania użyto podczas badania przeprowadzonego na uczniach klas I liceum ogólnokształcącego.  Okazało się umiarkowanie trudne – dokładnie połowa badanych rozwiązała je prawidłowo.

Do prawidłowego rozwiązania zadania uczeń musi zauważyć, że podstawą hodowli Janka stała się pojedyncza muszka owocowa. Jeśli przyjąć, że w przygotowanej przez niego pożywce nie było już wcześniej ani jaj, ani larw, hodowla była możliwa jedynie wówczas, gdy ta muszka była zapłodnioną samicą. To sprawia, że w części 2 zadania odpowiedź B staje się wiarygodna, natomiast pozostałe odpowiedzi można wyeliminować. Odpowiedź A (wybrana przez 14% badanych) można odrzucić, ponieważ zróżnicowanie genetyczne nie ma wpływu na długość cyklu życiowego muszki. I choć można teoretyzować, że na skutek chowu wsobnego mogłaby spaść płodność osobników w populacji o małym zróżnicowaniu, to jest to efekt, który można pominąć w przypadku kilkupokoleniowej hodowli Janka. Odpowiedź C również można wyeliminować (choć 33% badanych tego nie zrobiło), ponieważ bez względu na zróżnicowanie genetyczne, osobniki w opisanej hodowli (czyli w butelce) zachowują taką samą możliwość swobodnego krzyżowania się. I nie ma tu żadnego znaczenia, czy populacja jest mniej czy bardziej zróżnicowana genetycznie. Jedyną zatem odpowiedzią, której nie można odrzucić, jest odpowiedź B. Wybrało ją 53% badanych uczniów.

Oczywiste jest, że jeśli wszystkie osobniki w hodowli pochodzą od jednej matki, to zróżnicowanie genetyczne tej populacji jest niskie. Z tego powodu poprawną odpowiedzią w części 1 jest A. Wybrało ją  68% spośród badanych, co pozwala stwierdzić, że większość uczniów przewidywała, iż jednobutelkowa hodowla będzie miała niewielką różnorodność genetyczną, choć nie każdy uczeń potrafił wybrać prawidłowe uzasadnienie dla tego faktu.

Zadanie bardzo dobrze sprawdza, czy uczeń rozumie, czym jest i jakie ma przyczyny różnorodność genetyczna. Dzięki temu najlepiej nadaje się na sprawdzian.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Nie można,

2 – Można,

3 – Nie można,

4 – Nie można

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

W prasie popularnonaukowej i innych mediach często pojawiają się informacje podobne do tej podanej we wprowadzeniu zadania. Wiadomości te opatrzone są komentarzami, które nierzadko nie mają podstaw naukowych. Zadanie opisuje częstą w naukach biologicznych sytuację prowadzenia badań na gatunku modelowym, w tym wypadku na myszy. Zadaniem ucznia jest krytyczna ocena, na które z postawionych pytań opisane wyniki pozwalają udzielić odpowiedzi. Lub, innymi słowy, jaka mogła być hipoteza badawcza opisanego badania.

W badaniu próbnym, przeprowadzonym na grupie uczniów klas I liceum ogólnokształcącego, prawidłowo zadanie rozwiązało zaledwie 31% badanych, co sugeruje, że uczniowie mają trudności z identyfikacją celu badania i oceną, które spośród możliwych wniosków są uprawnione.

Jedynym pytaniem, na które opisane badanie pozwala odpowiedzieć, jest pytanie 2. Odpowiedź „Można”  wybrało w tym punkcie 91% badanych. Ponieważ treść pytania 2 pojawia się we wstępie niemal wprost, można przypuszczać, że odpowiedź „Nie można” wskazywali głównie uczniowie, którzy nie zapoznali się ze wstępem i „strzelali”.

Ocena pytania 3 wypadła słabiej – prawidłową odpowiedź wybrało 79% badanych.  Przypuszczalnie uczniowie, którzy podali odpowiedź błędną, założyli, że lek działający na myszy będzie również działał na ludzi. Nie musi to być prawdą – do odrzucenia tego wniosku wystarczy wiedza, że myszy i ludzie w niektórych aspektach mogą znacząco różnić się fizjologią. Również uczniowie, którzy wiedzą, że końcowym etapem badań nowych leków są testy na ludziach, nie powinni mieć trudności z odpowiedzią poprawną.

Prawidłowej odpowiedzi w punkcie 1 dokonało 70% badanych. Oczywiście nic w opisanym badaniu nie przemawia za tym, że szczep myszy chorych na białaczkę może być modelem dla białaczki u ludzi. Aby można było taki wniosek wyciągnąć, badanie powinno w jakikolwiek sposób odnieść się do ludzi. Rzecz jasna, w treści takiego odniesienia nie ma, zatem celem badaczy nie mogło być weryfikowanie tej hipotezy. Niewykluczone, że część uczniów uznała, że naukowcy nie zawracaliby sobie głowy białaczką myszy, gdyby nie krył się w tym badaniu potencjał leczenia ludzi, co jest rozsądnym założeniem. Polecenie odnosi się jednak do samych wyników opisanego badania, a te nie pozwalają, oczywiście, odpowiedzieć na pytanie, czy chore myszy stanowią dobry model białaczki u ludzi. 

Najsłabiej uczniowie odpowiadali w punkcie 4. Prawidłowej odpowiedzi udzieliło jedynie 57% badanych. Uczniowie wybierający odpowiedź nieprawidłową w jakiś sposób doszli do wniosku, że celem badania było wykrycie ewentualnych skutków ubocznych terapii tłuszczem ryby. Jest to o tyle zaskakujące, że w treści wstępu nie ma ani słowa o skutkach ubocznych. Przypuszczalnie uczniowie ci uznali, że jeśli badania przeprowadza się na zwierzętach, a nie na ludziach, to stoi za tym podejrzenie, że skutki uboczne mogą się pojawić. Oczywiście nie jest to prawdą – badania na zwierzętach przeprowadza się nie tylko zastępczo w sytuacjach, gdy testy na ludziach mogłyby być niebezpieczne. Organizmy zwierzęce wykorzystuje się także do badań podstawowych, prowadzących do poznania mechanizmów fizjologicznych. Dopiero wyniki badań podstawowych pozwalają określić kierunki dalszych badań, z których część może znaleźć zastosowanie w medycynie.

Zadanie stanowi materiał na sprawdzian, jednakże może być to znacznie lepszy temat do pracy na lekcji poświęconej metodologii naukowej.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1. – C.

2. – B.

3. – A.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Poprawne rozwiązanie zadania wymaga rozległej wiedzy na temat budowy zalążka kwiatowego i jego rozwoju w nasienie. Załączone schematy stanowią podpowiedź dla niezdecydowanych lub niepewnych, ale trudno oczekiwać, by uczeń nieposiadający wymaganej wiedzy potrafił wyłącznie na ich podstawie dojść do poprawnej odpowiedzi.

Jako że jest to typowe zadanie sprawdzające wyłącznie zapamiętanie określonych wiadomości, w zasadzie nie ma potrzeby opisywać drogi dojścia do prawidłowej odpowiedzi. Warto natomiast wskazać trudniejsze i łatwiejsze aspekty zadania. Przypuszczalnie najłatwiej będzie uczniom wskazać pochodzenie łupin nasiennych (struktura 2) – na obu schematach są to zewnętrzne struktury, otaczające zawartość. Być może niektórych uczniów zmyli oznaczenie odpowiednich struktur różnymi kolorami, ale nie powinna być to istotna przeszkoda.

Określenie pochodzenia struktur 1 i 3 może okazać się znacznie trudniejsze. Uczniowi, który znalazł już odpowiednią strukturę (B) dla łupin nasiennych, pozostają trzy możliwości. Być może, ze względu na odmienny kolor, odrzuci on również strukturę D (mimo że różnica kolorów nie przeszkadzała w przypadku łupiny).

W tej sytuacji pozostanie jedynie określenie, jak dopasować bielmo i zarodek do struktur A i C. To prawdopodobnie będzie najtrudniejszy element zadania. Być może pewną podpowiedzią dla niektórych uczniów będzie to, że na schemacie zalążka struktura A zlokalizowana jest wewnątrz struktury C, co skutkuje prawidłowym przypisaniem bielmo – C, zarodek – A. Z drugiej strony jednak struktura C jest na schemacie zalążka zlokalizowana centralnie, co niektórym uczniom może zasugerować, że z niej pochodzi zarodek. Konsekwencją może być niepoprawne opisanie struktury A jako rozwijającej się w bielmo.

Zadanie sprawdza podstawową wiedzą o rozwoju roślin kwiatowych i jako takie znajdzie z pewnością zastosowanie na sprawdzianach. Być może będzie także stanowiło dobry materiał na podsumowanie lekcji o rozmnażaniu roślin.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – można, 2 – nie można, 3 – można.

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Treść zadania może być ciekawa dla ucznia, odnosi się bowiem do podboju Kosmosu, opisywanego w prasie, fabułach filmowych czy Internecie. Uczeń w zadaniu ma ocenić, na ile przedstawione hipotezy można zweryfikować negatywnie, wykorzystując do tego wyniki eksperymentu zrealizowanego na stacji kosmicznej i w warunkach ziemskich. Ocena powinna wynikać z analizy faktów opisanych w treści zadania.

Rośliny soi rosły i rozwijały się w specjalnej komorze, wydały nawet plon – strąki i nasiona, a więc warunki na stacji kosmicznej umożliwiają wzrost i rozwój soi. Hipotezę nr 1 należy zatem odrzucić jako sprzeczną z wynikami doświadczenia.

Przywiezione z kosmosu nasiona miały zawartość tłuszczów i węglowodanów – a więc również wartość odżywczą – odmienną od nasion wyhodowanych na Ziemi. Hipoteza nr 2 nie może być zatem odrzucona, bo jest ona zbieżna z wynikami eksperymentu.

Nasiona soi wykiełkowały na stacji kosmicznej, tak więc kiełkowanie nie jest zahamowane przez brak grawitacji. Hipoteza nr 3 musi zatem również zostać odrzucona.

Poprawne rozwiązanie zadania wymaga od ucznia uważnego zapoznania się z tekstem, analizy kolejnych hipotez i porównywania ich treści z przeczytanym tekstem. Zadanie można wykorzystać praktycznie na każdej lekcji, na której poruszane są zagadnienia związane ze stosowaniem metody naukowej. Pozwala ono zrozumieć, na czym polega weryfikowanie hipotezy w naukach eksperymentalnych. Często można bowiem spotkać się z przekonaniem, że doświadczenie przeprowadzamy, aby wykazać prawdziwość jakiejś hipotezy. W pewnej mierze pogląd ten jest utrwalany przez praktykę nauczania, w której niejednokrotnie przedstawia się uczniom jakieś prawa czy zależności, a następnie wykonuje pokaz je ilustrujący. W rzeczywistości w naukach doświadczalnych wyniki eksperymentu pozwalają z reguły jedynie na odrzucenie hipotezy, o ile jest ona sprzeczna z otrzymanymi rezultatami. Eksperymentalne potwierdzenie hipotezy jest zwykle o wiele trudniejsze (o ile w ogóle możliwe). W podanym przykładzie uzyskane wyniki dotyczące zawartości tłuszczów i węglowodanów nie pozwalają odrzucić hipotezy o wpływie stanu nieważkości na wartość odżywczą nasion soi, ale też nie stanowią jej jednoznacznego potwierdzenia, chociażby dlatego, że brak grawitacji nie jest jedyną różnicą pomiędzy warunkami panującymi na Ziemi i w stacji kosmicznej.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Fałsz,

2 – Prawda,

3 – Fałsz

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza znajomość szeregu zagadnień związanych ze strukturą i funkcją DNA. Wszystkie przedstawione stwierdzenia, choć nie są ze sobą ściśle powiązane, pozwalają zbadać, w jakim stopniu uczeń opanował podstawy genetyki.

Zadanie przetestowano na próbie uczniów z klas III gimnazjum. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że zadanie jest dla uczniów bardzo trudne. Jedynie 11% spośród badanych udzieliło w pełni poprawnej odpowiedzi, oceniając właściwie poprawność wszystkich trzech stwierdzeń. Niestety jest to wynik gorszy nawet, niż gdyby wszyscy badani uczniowie „strzelali”. Przy całkowicie losowym wyborze odpowiedzi prawdopodobieństwo prawidłowego rozwiązania zadania wynosi 12,5%.

Stwierdzenie 1 okazało się dla uczniów najtrudniejsze. Prawidłowej odpowiedzi udzieliło jedynie 37% uczniów. Można przypuszczać, że tak słaby rezultat wynika z mylenia komplementarnych nici z chromosomami homologicznymi. W przypadku tych ostatnich istotnie jest prawdą, że dla każdej pary jeden chromosom pochodzi od ojca, a drugi od matki. Oczywiście w obu przypadkach (komplementarne nici DNA i chromosomy homologiczne) główny element stanowi DNA, co może być przyczyną, dla której uczniowie tak często mylą te zagadnienia.

Stwierdzenie 2 było dla badanych uczniów najłatwiejsze – 67% udzieliło prawidłowej odpowiedzi. Pozostali najwyraźniej mieli poważne braki w wiedzy lub trudności z dostrzeżeniem, że stwierdzenie to nie jest niczym innym, jak tylko opisaniem elementarnej dla genetyki zasady komplementarności nici DNA.

Stwierdzenie 3 oceniło prawidłowo zaledwie 42% badanych. Uczniowie, którzy udzielili odpowiedzi niepoprawnej, najprawdopodobniej nie rozumieją kolejnej z elementarnych zasad genetyki, mówiącej, że podstawową jednostką informacyjną DNA jest kodon, złożony z trzech nukleotydów, które odpowiadają pojedynczemu aminokwasowi w białku.

Należy jeszcze raz podkreślić, że w badanej próbie jedynie 11% uczniów dokonało poprawnego wyboru we wszystkich 3 punktach. Wynik ten jest bardzo słaby, a staje się jeszcze słabszy, jeśli uwzględnić fakt, że część z tych 11% badanych  mogła uzyskać ten wynik, „strzelając” w jednym, dwóch lub nawet trzech punktach. Przeprowadzone badanie świetnie uwidacznia niedostatki wiedzy uczniów w zakresie podstaw genetyki. Ze względu na wysoką trudność zadanie nie nadaje się na typowy sprawdzian, lecz może (a nawet powinno) być przez nauczyciela omówione na lekcji poświęconej podstawom genetyki.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

Odpowiedź B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza opanowanie przez uczniów wiadomości z zakresu układu dokrewnego dotyczących biologicznej roli niektórych hormonów uwzględnionych w zapisach podstawy programowej. Jego zaletą jest wstęp do zadania, w którym opisana jest historia, która zdarzyła się naprawdę, a informacje w niej zawarte zawierają istotny aspekt edukacji prozdrowotnej. Uczeń, rozwiązując zadanie, powinien skupić się na objawach obserwowanych u młodego piłkarza po uprzednim urazie głowy – nie urósł, co może oznaczać zaburzenia wynikające z niedoboru hormonu wzrostu, natomiast utrata siły, brak mobilizacji, zaburzenia koncentracji i senność mogą świadczyć o spowolnionym metabolizmie chłopca, a co za tym idzie – niedoborze tyroksyny. Istotną podpowiedzią jest informacja, iż zdiagnozowano u chłopca poważną niedoczynność przysadki. Na tej podstawie można wykluczyć leczenie insuliną. Leczenie testosteronem i estrogenami nie znajduje uzasadnienia w uwzględnionych w informacji do zadania objawach u chorego chłopca.

Pomimo, iż prawie połowa uczniów uczestniczących w standaryzacji zadania zaznaczyła poprawną odpowiedź, należy wziąć pod uwagę, że jest to prawdopodobnie w dużej mierze efekt zgadywania, a nie dogłębnej analizy tekstu i zestawienia go z wiadomościami na temat biologicznej roli tyroksyny. Uczniowie wybierali przede wszystkim odpowiedzi B (41% uczniów) i D (41% uczniów), można zatem wnioskować, że kierowali się jedynie informacją o hormonie wzrostu,  która podana jest wprost  we wstępie do zadania. Skojarzeniom z zaburzeniami wzrostu sprzyja również sama nazwa hormonu. Trudność zatem stanowił wybór drugiego hormonu. Równy rozkład odpowiedzi pomiędzy tyroksyną (B) i insuliną (D) sugeruje przypadkowość zaznaczeń. Być może niektórzy uczniowie, wybierając insulinę (odpowiedź D), zasugerowali się podwyższoną sennością u chłopca. Nie można jednak traktować podanych objawów wybiórczo, ponadto wydzielanie insuliny nie ma żadnego związku z przysadką mózgową. Tyroksyna natomiast jest hormonem, którego wydzielanie jest zależne od przysadki, a pozostałe opisane objawy występujące u chłopca po urazie głowy jednoznacznie wskazują na zaburzenia metaboliczne, charakterystyczne dla obrzęku śluzakowatego, wynikającego z niedoboru tyroksyny.

Analiza wyników tego zadania, gdzie nawet uczniowie, którzy dobrze poradzili sobie z innymi zadaniami w teście, wybierali pomiędzy odpowiedziami B i D „strzelając”, wskazuje na to, iż nawet jeśli uczeń wyuczył się biologicznej roli poszczególnych hormonów, często nie potrafi wykorzystać posiadanych wiadomości w zestawieniu z sytuacjami życiowymi. Warto więc na lekcjach próbować realizacji trudnych treści w kontekście sytuacji realnych. Ponadto istotną wartością zadania jest opisany w nim przypadek, który może być wskazówką dla młodych ludzi, iż nie można bagatelizować żadnych urazów, a w szczególności urazów głowy.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1-A,

2-B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza wiedzę o podłożu genetycznym zespołu Downa. Jego forma jest przy tym dość nietypowa – uczeń nie otrzymuje bezpośredniej informacji o kariotypie osoby chorej, ale musi wnioskować o nim na podstawie schematu, na którym przedstawiono powstanie nieprawidłowej gamety i zapłodnienie odbywające się z jej udziałem. Rozwiązanie zadania wymaga zatem dodatkowo umiejętności analizowania informacji przedstawionych w postaci graficznej.

Uczeń powinien zauważyć, że na schemacie zygota powstaje z połączenia prawidłowego plemnika (gameta o właściwej liczbie chromosomów) oraz nieprawidłowej komórki jajowej (gameta n+1, zawierająca 24 chromosomy). Po zapłodnieniu, nadliczbowy chromosom pochodzący od matki współtworzy materiał genetyczny zygoty i rozwijającego się z niej organizmu. Dziecko będzie miało zatem w swoim kariotypie jeden dodatkowy chromosom.

Pojawienie się nadliczbowego chromosomu jest przykładem mutacji chromosomowej, a zatem w drugiej części zadania należy zaznaczyć odpowiedź B. Zdecydowana większość uczniów klas III gimnazjum, uczestniczących w badaniu pilotażowym, nie miała co do tego wątpliwości – właściwą odpowiedź zaznaczyło 93% badanych. Odpowiedź taka wydawała się im zresztą zapewnie naturalna, skoro wszystkie opisy na schemacie dotyczyły właśnie chromosomów.

W pierwszej części zadania należało z kolei określić, która choroba została wywołana przez tę mutację. Spośród trzech przedstawionych możliwości, jedynie zespół Downa wywoływany jest mutacją chromosomową, a konkretnie obecnością nadliczbowego, trzeciego chromosomu 21., co zgadza się z sytuacją przedstawioną na schemacie. Pozostałe dwie wymienione choroby, mukowiscydoza i hemofilia, powodowane są mutacjami punktowymi. W tej części prawidłowej odpowiedzi udzieliło 67% badanych, bo bezpośrednio przekładało się na rozwiązywalność całego zadania (66% odpowiedzi poprawnych).

Zadanie bardzo dobrze różnicowało uczniów, można je zatem polecić na sprawdzian podsumowujący dział Genetyka. Warto je również omówić na lekcji, zwłaszcza że wykorzystany w nim schemat w przejrzysty sposób przedstawia nieprawidłową mejozę podczas tworzenia gamet jako przyczynę wystąpienia mutacji chromosomowej u zygoty.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Prawda

2 – Fałsz

3 – Fałsz

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie pozwala określić, czy uczeń rozumie znaczenie składników pokarmowych (w szczególności cukrów) w diecie człowieka. Treść osadzona jest w bliskim wielu uczniom kontekście popularnych napojów słodzonych, z którymi związanych jest wiele stereotypów. Udzielenie prawidłowej odpowiedzi wymaga poprawnej oceny trzech podanych przez Marka argumentów. Z dydaktycznego punktu widzenia istotne jest, że choć ogólny pogląd bohatera zadania na napoje słodzone nie jest słuszny, to nie wszystkie jego argumenty należy uznać za niepoprawne.

Argument 1 odnosi się do popularnego stereotypu, że cukier jest szkodliwy. Aby dokonać poprawnej oceny, uczeń musi mieć świadomość, że cukry są niezbędnym składnikiem diety, a zatem małe ilości cukru nie są szkodliwe. Co istotne, nawet uczeń, który nie ma takiej wiedzy, może dojść do właściwych wniosków, jeśli przeczyta uważnie etykietę mówiącą o dziennym zapotrzebowaniu. Jak się okazało w badaniu przeprowadzonym na 154 uczniach klas III gimnazjum, nie mieli oni większych problemów z prawidłową oceną tego argumentu. Aż 82% badanych udzieliło w punkcie 1 prawidłowej odpowiedzi.

Argument 2 celuje w inny popularny stereotyp, mówiący o tym, że tuczące są przede wszystkim tłuszcze. Również i tu niewielu uczniów dało się zwieść i aż 77% badanych wybrało prawidłową odpowiedź.

Najwięcej problemów mieli badani uczniowie z argumentem 3 (75% poprawnych odpowiedzi), co także stanowi przyzwoity wynik. W przeciwieństwie do pozostałych argumentów, ten jest nieco przewrotny i wymaga odrobinę więcej wiedzy. Nieuważny uczeń może obliczyć zawartość cukrów dostarczanych przez dwie butelki, mnożąc razy dwa wartość z etykiety (29% dziennego zapotrzebowania) i otrzymując w wyniku 58%, co jest dalekie od przekroczenia zalecanego dziennego spożycia. Na takiego ucznia zastawiona jest pułapka, ponieważ butelka zawiera 500 ml napoju, podczas gdy dane z etykiety podano dla 250 ml. Czyli cukry dostarczone przez dwie butelki stanowią aż 116% dziennego zapotrzebowania! Jest to dokładnie taka sama pułapka, jak ta, którą zastawiają na konsumentów producenci napojów. A nawet, jeśli uczeń uniknie pułapki i uzna, że przekroczenie zalecanej dziennej dawki o kilkanaście procent nie jest istotnym problemem, to nadal powinien wiedzieć, że dla prawidłowej diety konieczne jest również spożycie innych składników pokarmowych, których w praktyce nie da się przyjąć w oderwaniu od znacznej ilości cukrów bądź kalorii.

Całe zadanie rozwiązało poprawnie (tj. prawidłowo oceniło łącznie wszystkie trzy argumenty) jedynie 58% badanych. Co ciekawe, argumenty te tylko nieznacznie różnią się między sobą procentem poprawnych odpowiedzi. Można na tej podstawie wnioskować, że uczniowie posiadają pewną wiedzę na temat diety i składników pokarmowych, ale nie jest ona dostatecznie ugruntowana.

Zadanie, ze względu na opisaną wyżej pułapkę, nie nadaje się jako materiał na sprawdzian, lecz z drugiej strony warto tę pułapkę pokazać na lekcji, zwłaszcza że można się z nią nader często spotkać w życiu.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

(1)   B

(2)   B

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie bada umiejętność rozpoznawania przedstawicieli pajęczaków na podstawie ich charakterystycznych cech. Mimo że celowo wykorzystano zdjęcie gatunku należącego do biczykoodwłokowców, czyli grupy zwierząt raczej nieznanych polskiemu uczniowi, to cechy uwidocznione na zdjęciu pozwalają na jego prawidłowe sklasyfikowanie. Jeśli uczeń zna cechy pajęczaków (tutaj: cztery pary odnóży krocznych i ciało podzielone na głowotułów i odwłok oraz brak czułków), nie powinien mieć problemów z przyporządkowaniem go do odpowiedniej gromady stawonogów.

Zadnie okazało się bardzo trudne dla uczniów. Zaledwie 12% badanych zaznaczyło poprawne odpowiedzi w obu częściach zadania. Ogromna większość uczniów (70%) sklasyfikowała widoczne na zdjęciu zwierzę jako skorupiaka, być może błędnie interpretując cechy uwidocznione na zdjęciu. Mogli pomylić pierwszą parę odnóży krocznych z czułkami, a odnóża gębowe ze szczypcami. Głowy natomiast nie mogli pomylić z niczym innym, bo jej po prostu nie ma. Szczególnie niepokojący jest fakt, iż uczniowie, mimo że w większości wskazali odpowiedź „skorupiak”, w drugiej części zadania najczęściej wybierali jako uzasadnienie cechy owadów – 3 pary odnóży krocznych i ciało podzielone na głowę, tułów i odwłok (42% uczniów). Wygląda zatem na to, że problem może polegać nie tylko na braku wiadomości o cechach charakterystycznych poszczególnych gromad stawonogów, ale też na niewłaściwej strategii rozwiązywania problemu. Można bowiem odnieść wrażenie, że znaczna część uczniów wybierała odpowiedź w części drugiej niezależnie od własnego wyboru w części pierwszej, poszukując opisu, który najbardziej, ich zdaniem, pasowałby do zdjęcia, zamiast wybierać ten, który uzasadniałby odpowiedź udzieloną w części pierwszej.

Warto zatem na lekcjach próbować podobnych ćwiczeń, wykorzystując fotografie bądź schematy egzotycznych przedstawicieli poszczególnych gromad stawonogów i analizy ich budowy w zestawieniu z ogólną charakterystyką gromad.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Fałsz

2 – Prawda

3 – Fałsz

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie w niewielkim stopniu sprawdza wiedzę, ponieważ wszystkie potrzebne informacje znajdują się w treści wstępu. Skupia się natomiast na sprawdzeniu umiejętności interpretacji informacji tekstowych i wnioskowania na ich podstawie.

Prawidłowa ocena stwierdzenia 1 nie powinna sprawić większych problemów uczniowi, który zapoznał się z tekstem wprowadzenia. Podana w stwierdzeniu informacja o spadku zachorowań na nowotwory jest w bezpośredniej sprzeczności z informacjami podanymi na wstępie. Udzielenie błędnej odpowiedzi w tym punkcie najprawdopodobniej świadczy o tym, że uczeń nieuważnie przeczytał treść zadania i polecenie.

Informacje potrzebne do poprawnej odpowiedzi w punkcie 2 również są podane we wprowadzeniu, lecz ich uzyskanie wymaga już nieznacznie głębszej analizy tekstu. W pierwszej kolejności uczeń musi znaleźć w tekście potwierdzenie, że choroby nowotworowe pojawiają się przeważnie w późniejszym wieku. Znajduje się ono w ostatnim zdaniu wprowadzenia. W następnym kroku uczeń musi sformułować wniosek, że jeśli nowotwory występują w późniejszym wieku, a ludzie żyją coraz dłużej, liczba zachorowań musi się w związku z tym zwiększać. Uczeń, który udzielił odpowiedzi błędnej, najprawdopodobniej nie był w stanie przeprowadzić podobnego wnioskowania.

Stwierdzenie 3 jest w jawnej sprzeczności ze wstępem, który podaje wprost, że liczba zgonów zmniejsza się na skutek postępów w leczeniu chorób zakaźnych, nie zaś nowotworowych. Uczeń musi jedynie wyciągnąć dodatkowy wniosek, że mniejsza liczba zgonów przekłada się na wzrost średniej długości życia, aby to stwierdzenie zanegować.

Zadanie, dzięki temu, że sprawdza umiejętność interpretacji danych tekstowych, najlepiej sprawdzi się jako materiał do pracy na lekcji, na której nauczyciel będzie mógł zademonstrować właściwy sposób analizy tekstu i uzasadnić poprawność ocen poszczególnych stwierdzeń.

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 – Prawda,

2 – Prawda,

3 –  Prawda

Wymaganie ogólne

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Zadanie sprawdza znajomość podstawowych zagadnień związanych z pracą z mikroskopem, takich jak obliczanie powiększenia czy interpretacja obrazu mikroskopowego.

Można by przypuszczać, że zadanie nie będzie stanowić większego problemu dla osoby, która ma za sobą choćby niewielkie doświadczenie w pracy z mikroskopem. Na przykład takie, jakiego można nabyć w czasie kilku lekcji biologii. Niestety wyniki badania przeprowadzonego na grupie uczniów klas III gimnazjum wykazały, że zadanie jest bardzo trudne. Prawidłowe odpowiedzi we wszystkich punktach zadania podało niespełna 7% badanych, co stanowi mizerny wynik, jeśli wziąć pod uwagę, że szansa na udzielenie poprawnej odpowiedzi metodą losową wynosi 12,5%. Świadczy to o tym, że niestety uczniowie ani nie rozumieją zasady tworzenia się obrazu w mikroskopie, ani nie mają, prawdopodobnie, zbyt wielu doświadczeń praktycznych z tym urządzeniem.

Spośród stwierdzeń poddanych ocenie uczniów najłatwiejsze okazało się stwierdzenie 2 – odsetek poprawnych odpowiedzi wyniósł aż 79%. Aby udzielić poprawnej odpowiedzi, wystarczy w tym wypadku wiedzieć, że do obliczenia powiększenia obrazu mikroskopowego należy pomnożyć powiększenie okularu i obiektywu. Z drugiej strony jednak, nawet uczeń nie znający tej reguły może się domyślić, że powiększenia należy przez siebie mnożyć, zwłaszcza że w ich kontekście pojawia się słowo „razy”.

Poprawność stwierdzenia 3 oceniło prawidłowo już tylko 54% badanych, co stanowi wynik porównywalny z wynikiem losowym. Natomiast w przypadku stwierdzenia 1 odsetek poprawnych odpowiedzi wyniósł zaledwie 33%, co znaczy, że badani uczniowie znacznie częściej wybierali odpowiedź niepoprawną. Oba te stwierdzenia mówią o tym, że obraz mikroskopowy jest odwrócony, a różnią się tylko osią odbicia, do której się odnoszą. Z tego powodu zastanawiające jest, z jakiego powodu jedno z nich jest istotnie łatwiejsze. Prawdopodobnych wyjaśnień jest  wiele. Być może uczniowie wiedzą, że obraz mikroskopowy jest odwrócony, lecz nie są do końca świadomi, że jest to nie tylko odbicie lewo-prawo, ale również góra-dół. Być może część z nich pamięta z własnej pracy z mikroskopem, że przesuwanie preparatu w prawo powodowało przesunięcie obrazu w lewo, a analogiczny problem z przesuwaniem w górę i w dół jest mniej kłopotliwy i mniej zapada w pamięć. A być może decydujący jest zupełnie inny czynnik. Bez względu na to, jakie byłyby przyczyny, wyniki badania świadczą, że ani wiedza teoretyczna, ani praktyczne doświadczenie uczniów nie są wystarczające do rozwiązania zadania.

Zadanie, ze względu na zbyt dużą trudność, nie nadaje się na sprawdzian. Może jednak stanowić materiał do pracy na lekcji poświęconej teorii pracy z mikroskopem. Może również stanowić element pracy domowej, przygotowującej do praktycznych zajęć z mikroskopii.

Słowa kluczowe