Organizacja zawodów III stopnia (centralnych)

Zawody III stopnia (centralne) to dwudniowe zawody: praktyczne, pisemne i ustne, organizowane i przeprowadzane przez KG w Warszawie w kwietniu (zgodnie z harmonogramem OB obowiązującym w danym roku szkolnym). Zawody centralne są poprzedzone recenzjami prac badawczych.

Recenzji pracy badawczej każdego Uczestnika zawodów III stopnia dokonuje co najmniej dwóch niezależnych recenzentów (zwykle nauczycieli akademickich lub biologów specjalizujących się w danej dziedzinie będących członkami KG lub KO). Następnie Komisja Egzaminacyjna omawia prace badawcze i wystawia holistyczne recenzje prac badawczych. Treść recenzji razem z liczbą uzyskanych punktów najpóźniej na tydzień przed zawodami centralnymi jest przesyłana Uczestnikom za pomocą poczty elektronicznej.

Uczestnikowi zawodów centralnych nie przysługuje prawo odwołania się od recenzji pracy badawczej. Jeżeli uczeń nie zgadza się z oceną, powinien swoje argumenty przedstawić podczas obrony pracy w czasie trwania zawodów centralnych.

Praktyczna część zawodów składa się z pracowni sprawdzających umiejętności z następujących dyscyplin naukowych: zoologia, botanika, mykologia, mikrobiologia z wirusologią, biologia molekularna, biochemia, ewolucjonizm, filogenetyka, bioinformatyka, metodologia badań naukowych ze statystyką. Wszyscy Uczestnicy wykonują identyczne zadania.

Zakres treści egzaminu pisemnego może wykraczać poza podstawę programową przedmiotu biologia (Załącznik 1.). Arkusze odpowiedzi ocenia Komisja Egzaminacyjna złożona z członków KG.

Część ustna zawodów polega na obronie pracy badawczej przed Komisją Egzaminacyjną złożoną z członków KG i KO.

Po przeprowadzeniu zawodów III stopnia, KG ustala listę rankingową Uczestników i ogłasza listę finalistów oraz laureatów. Lista rankingowa oparta jest na sumie ważonej punktów otrzymanych przez Uczestników we wszystkich trzech częściach zawodów centralnych, czyli z zadań praktycznych, egzaminu pisemnego i obrony pracy badawczej.

KG ustala wagi poszczególnych części zawodów w zależności od ich trudności oraz pracochłonności.

Rejestracja przebiegu zawodów centralnych (III stopnia)

Zawody III stopnia (centralne) mogą być rejestrowane wyłącznie przez KG oraz za zgodą Uczestnika.

Nauczyciele – opiekunowie Uczestników – mogą być Obserwatorami części praktycznej zawodów oraz prac Komisji Egzaminacyjnych przeprowadzających obrony prac badawczych. Obserwator nie może prowadzić obserwacji w grupie, w której znajdują się jego podopieczni. Obserwator jest zobowiązany do uczestniczenia w danej części zawodów od jej początku do końca i nie może komunikować się w tym czasie z Uczestnikami.

Przebieg zawodów III stopnia (centralnych)

Zawody III stopnia składają się z trzech części: egzaminu praktycznego, egzaminu pisemnego i obrony pracy badawczej. Przykładowe zadania na egzamin praktyczny i pisemny wraz z rozwiązaniami oraz tablicą wzorów obowiązującą na zawodach są opublikowane w informatorach dostępnych na stronie internetowej Olimpiady Biologicznej (www.olimpbiol.pl).

Egzamin praktyczny

Jednym z głównych celów zawodów centralnych jest sprawdzenie wśród Uczestników umiejętności praktycznych oraz umiejętności analizy danych. Zakres wiedzy i umiejętności wykracza poza podstawę programową przedmiotu biologia dla szkół ponadpodstawowych w zakresie rozszerzonym. Szczegółowy zakres wymagań egzaminacyjnych wykraczających poza podstawę programową nauczania biologii znajduje się poniżej.

1. Umiejętności podstawowe.
   1. Uczestnik posługuje się szkłem powiększającym o dużej mocy (6-10×), mikroskopem świetlnym oraz stereoskopowym (binokularem).
   2. Uczestnik rysuje schemat obserwowanego preparatu mikroskopowego.
   3. Uczestnik posługuje się podstawowym sprzętem laboratoryjnym: szkłem laboratoryjnym (np. probówki, kolby stożkowe, szalki Petriego), igłą preparacyjną, pęsetą, skalpelem, pipetą Pasteura, szklaną pipetą wielomiarową oraz nastawną mikropipetą (pipetą automatyczną).
2. Systematyka i taksonomia.
   1. Uczestnik rozpoznaje bez pomocy klucza ani atlasu najbardziej pospolite rodziny roślin
      kwiatowych (lista rodzin botanicznych: Apiaceae, Brassicaceae, Lamiaceae, Fabaceae, Asteraceae,
      Ranunculaceae, Solanaceae, Rosaceae, Araceae, Orchidaceae, Poaceae, Arecaceae, Proteaceae,
      Myrtaceae, Liliaceae), rzędy owadów oraz gromady pozostałych zwierząt bezkręgowych i
      kręgowych.
3. Analiza danych. Uczestnik:
   1. oblicza podstawowe statystki opisowe próby losowej (średnia arytmetyczna i ważona, mediana, kwartyle, wariancja, odchylenie standardowe).
   2. oblicza i interpretuje przedział ufności dla średniej i dla różnicy średnich.
   3. testuje hipotezy za pomocą testów t-studenta: dla pojedynczej próby, dla prób niezależnych oraz dla par.
   4. dopasowuje do danych empirycznych prostą regresji; oblicza i interpretuje przedziały ufności dla współczynników prostej regresji.
   5. testuje hipotezy za pomocą analizy wariancji (ANOVA) w klasyfikacji pojedynczej; oblicza i interpretuje przedziały ufności dla parametrów modelu.
   6. testuje hipotezy za pomocą testu chi-kwadrat.
   7. konstruuje drzewo filogenetyczne dla określonego zestawu gatunków za pomocą metody UPGMA na podstawie surowej macierzy cech (wymagana jest umiejętność obliczenia macierzy odległości) oraz za pomocą metody największej parsymonii.
   8. na podstawie drzewa filogenetycznego oraz znajomości cech taksonów Uczestnik oblicza minimalną liczbę zmian ewolucyjnych (zasada największej parsymonii).
   9. przeszukuje bazy danych sekwencji nukleotydowych oraz aminokwasowych a także struktur przestrzennych makrocząsteczek biologicznych.
   10. edytuje oraz porównuje sekwencje nukleotydowe oraz aminokwasowe.
   11. przeprowadza transkrypcję, odwrotną transkrypcję oraz translację in silico.
4. Morfologia i anatomia zwierząt. Uczestnik:
   1. wykonuje sekcję bezkręgowców i ryb (gatunków dostępnych komercyjnie w sklepach z żywnością) oraz określa ich budowę anatomiczną, używając poprawnej terminologii.
   2. wykonuje analizę porównawczą narządów homologicznych wypreparowanych ze zwierząt reprezentujących różne grupy systematyczne.
   3. na podstawie analizy budowy narządów wewnętrznych zwierząt określa związek budowy z funkcją.
   4. przeprowadza proste eksperymenty w celu zbadania parametrów fizjologicznych bezkręgowców.
5. Morfologia i anatomia roślin. Uczestnik:
   1. stosuje poprawną terminologię dotyczącą morfologii organów roślinnych, w szczególności Uczestnik określa na podstawie okazu rośliny typ systemu korzeniowego, ulistnienia, liścia i kwiatostanu.
   2. na podstawie okazu rośliny okrytozalążkowej zapisuje wzór kwiatowy.
   3. przygotowuje barwiony nietrwały preparat mikroskopowy przedstawiający przekrój
      poprzeczny przez łodygę, korzeń i blaszkę liściową. Na podstawie preparatu rozpoznaje tkanki roślinne.
   4. wykonuje przekrój przez owoc i określa jego typ.
   5. klasyfikuje roślinę okryto-nasienną do klasy jedno lub dwuliściennych na podstawie cech morfologicznych i anatomicznych lub przynależności do rodziny botanicznej.
   6. przeprowadza proste eksperymenty w celu zbadania parametrów fizjologicznych rośliny.
6. Biologia molekularna i biochemia. Uczestnik:
   1. przelicza stężenia molowe i procentowe oraz zatęża i rozcieńcza roztwory.
   2. stosuje podstawowe techniki separacyjne, np.: filtracja, chromatografia, wirowanie, dializa, elektroforeza kwasów nukleinowych i białek.
   3. stosuje podstawowe techniki pomiarowe, np.: kolorymetria, spektrofotometria, densytometria, barwne reakcje chemiczne.
   4. wykrywa cukry proste i złożone, białka oraz lipidy (np. z użyciem odczynnika Fehlinga, płynu Lugola, reakcji biuretowej).
   5. oznacza stężenie substancji w roztworze poprzez miareczkowanie.
   6. izoluje DNA z materiału różnego pochodzenia oraz wykorzystuje wyizolowany DNA jako matrycę do reakcji PCR.
   7. przeprowadza elementarne analizy restrykcyjne.
7. Mikrobiologia i wirusologia. Uczestnik
   1. zakłada hodowle mikrobiologiczne, korzystając z pożywek stałych i płynnych.
   2. wykonuje posiew redukcyjny.
   3. określa wartość CFU (ang. colony forming units) oraz wartość PFU (ang. plaque
      forming units).
   4. wykonuje barwienie bakterii metodą Grama.
   5. odróżnia cykl lityczny od lizogenicznego bakteriofagów.
   6. izoluje plazmidowy DNA i wykonuje PCR kolonijny.

Egzamin pisemny

Większość lub całość zadań stanowią zadania zamknięte.

Obrona pracy badawczej

Podczas zawodów centralnych Uczestnik przystępuje do obrony swojej pracy badawczej przed
Komisją Egzaminacyjną. Wcześniej Uczestnik zapoznaje się z recenzją co najmniej dwóch
nauczycieli akademickich oraz recenzją holistyczną wystawioną przez Komisję Egzaminacyjną.