Διδάσκοντας Συστημική Βιολογία: Μια Μέθοδος Ενεργούς Μάθησης ( του Anuj Kumar,2005)

Διδάσκοντας Συστημική Βιολογία: Μια Μέθοδος Ενεργούς Μάθησης ( του Anuj Kumar,2005)

butterfly-jigsaw-puzzle-1A                 4444

Με την Γενωμική να καθιερώνεται για τα καλά στη σύγχρονη Μοριακή Βιολογία, οι πιο πρόσφατες έρευνες προσπαθούν να προάγουν τον κλάδο αυτό ενσωματώνοντας μεθοδολογίες συμπληρωματικότητας σε μία ολιστική θεώρηση των μοριακών μηχανισμών που υποστηρίζουν την κυτταρική λειτουργία. Αυτός ο τομέας της Γενωμικής ονομάζεται Συστημική Βιολογία και παρέχει στον καθηγητή κάποιες ευκαιρίες αλλά και εμπόδια. Τα πλεονεκτήματα του να εκθέτει κανείς τους φοιτητές στην εξελιγμένη επιστημονική μεθοδολογία είναι προφανή, όμως πως μπορεί κάποιος να εκφράσει το εύρος και την εξέλιξη της Συστημικής Βιολογίας, συμπεριλαμβάνοντας και τους φοιτητές στη διαδικασία;

Στις μέρες μας πολλοί εκπαιδευτικοί αναφέρονται στα πλεονεκτήματα της ενεργούς μάθησης, όπως εφαρμόζεται σε προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές της βιολογίας. Η ενεργός μάθηση αναφέρεται στην εφαρμογή οποιασδήποτε διδακτικής στρατηγικής, στην οποία οι μαθητές συμμετέχουν ενεργά στις ασκήσεις ή εργασίες, αντίθετα από το να ακούν παθητικά τη διάλεξη του καθηγητή. περιλαμβάνει ανεξάρτητες ασκήσεις σχεδιασμένες να προάγουν αποτελεσματικές πρακτικές ακρόασης, γραπτές ασκήσεις σχεδιασμένες να προάγουν την εμπέδωση της ύλης της διδασκαλίας και ομαδικές ασκήσεις, στις οποίες οι μαθητές μαθαίνουν ο ένας από τον άλλο (συνεργατική μάθηση). Πιο συγκεκριμένα, στην ομαδοσυνεργατική διδασκαλία, οι μαθητές δουλεύουν σε ομάδες από 3 ή περισσότερα άτομα προκειμένου να συμπληρώσουν ισότιμα μία περίπλοκη δραστηριότητα, όπως ασκήσεις πολλών σταδίων, ερευνητικές εργασίες και παρουσιάσεις. με τον τρόπο αυτό οι μαθητές μπορούν να αξιοποιήσουν ειδικές γνώσεις των αντίστοιχων συμμαθητών.

Παρακάτω παρουσιάζεται μία ομαδοσυνεργατική προσέγγιση κατάλληλη για το αντικείμενο της Συστημικής Βιολογίας σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο.

Διαμόρφωση τάξης

Η ομαδοσυνεργατική προσέγγιση εφαρμόστηκε σε μεταπτυχιακούς φοιτητές Βιοπληροφορικής, σε τμήμα των 16 ατόμων. ( Η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί και σε μεγαλύτερες τάξεις 20-30 ατόμων χωρίς ιδιαίτερες διαφοροποιήσεις). Όλοι οι φοιτητές γνωρίζαν από προγραμματισμό υπολογιστών και μπορούσαν να κατανοήσουν θέματα βιολογίας εξίσου καλά με ένα δευτεροετή προπτυχιακό φοιτητή βιολογίας. Τα μαθήματα ήταν διάρκειας 90 λεπτών, 2 φορές την εβδομάδα. Η διδακτική ενότητα της Συστημικής Βιολογίας χρειάστηκε ένα μάθημα.

Διαφοροποιημένη ομαδοσυνεργατική ζιγκ- ζαγκ

615px-Jigsaw_puzzle

Αρχικά γίνεται μία παρουσίαση 30 λεπτών στην τάξη, σχετικά με τις πειραματικές μεθόδους στη Λειτουργική Γενωμική και την Πρωτεομική ( ανάλυση μικροσυστοιχιών DNA, μέθοδος δύο υβριδίων ζυμομύκητα, ανοσοκατακρήμνιση, φασματοσκοπία μάζας). Έπειτα, η τάξη χωρίζεται σε μικρές ομάδες και κάθε ομάδα καλείται να ολοκληρώσει ένα ξεχωριστό κομμάτι μίας συνολικής εργασίας. Όταν όλοι οι μαθητές ολοκληρώσουν το κομμμάτι που έχουν αναλάβει, παρουσιάζουν τα αποτελέσματά τους μπροστά σε όλη την τάξη, με σκοπό να ενσωματωθεί στην τελική εργασία. Αναλογικά, οι ανεξάρτητες ομάδες μπορούν να θεωρηθούν σαν κομμμάτια ενός πάζλ, το οποίο μπορεί να ολοκληρωθεί μόνο όταν τα επιμέρους κομμάτια ενωθούν σωστά.

Πιο συγκεκριμένα, οι φοιτητές χωρίστηκαν σε ομάδες των 5-6 ατόμων με τυχαίο τρόπο. Κάθε ομάδα πήρε διαφορετικα δεδομένα, τα οποία σχετίζονται με τη διάλεξη, δηλαδή κάθε σύνολο δεδομένων σχετίζεται με ένα μοναδικό υποθετικό μονοπάτι μεταγωγής σήματος στα ευκαρυωτικά κύτταρα. Τα δεδομένα ήταν ρεαλιστικά. Καθόλη τη διάρκεια της ομαδικής εργασίας των φοιτητών ο καθηγητής περιφέρεται στην τάξη προκειμένου να βοηθήσει τους φοιτητές και να απαντήσει στις ερωτήσεις τους.

999

Μετά από 40 λεπτά ένας εκπρόσωπος από κάθε ομάδα παρουσιάζει τα αποτελέσματα στην τάξη, σχεδιάζοντας ή δείχνοντας την παρουσίαση του μονοπατιού της ομάδας σε λευκό πίνακα.

Στα τελευταία 20 λεπτά γίνεται η ενσωμάτωση των αποτελεσμάτων των εργασιών στη συνολική παρουσίαση του τελικού μονοπατιού.

Μεγάλης κλίμακας σύνολο δεδομένων

Χρησιμοποιήθηκαν 3 δείγματα δεδομένων από αποτελέσματα μικροσυστοιχιών DNA, δεδομένα δύο υβριδίων ζυμομύκητα και αποτελέσματα αναζήτησης ομολογίας, από τα οποία οι φοιτητές κατασκεύασαν ένα υποθετικό ευκαρυωτικό μονοπάτι μεταγωγής σήματος. Τα δεδομένα αφορούσαν σε ένα γονιδίωμα 26 γονιδίων. Παρότι το μονοπάτι ήταν υποθετικό, τα δεδομένα ήταν ρεαλιστικά και σε κάποιες περιπτώσεις αντιπροσώπευαν αυθεντικα΄ερευνητικά αποτελέσματα.

Ανταπόκριση φοιτητών

Το σχέδιο μαθήματος κατασκευάστηκε για αν εκπληρωθούν δύο σκοποί: 1) Εισαγάγει τους φοιτητές στον τομέα της Συστημικής Βιολογίας και 2) Συμπεριλαμβάνει ενεργά τους φοιτητές στη μαθησιακή διαδικασία. Και οι δύο σκοποί συνδέονται, αφού η ενεργός συμμετοχή σχετίζεται με αυξημένη απομνημόνευση και κατανόηση της μαθησιακής ύλης.

Όπως αξιολογήθηκε με γραπτή αξιολόγηση και με ανεξάρτητες συνεντεύξεις εκτός τάξης, αυτή η ομαδοσυνεργατική διαδικασία ήταν πολύ αποτελεσματική στη μετάδοση των πλεονεκτημάτων και τη λογική πίσω από τη Συστημική Βιολογία, ενώ ενθαρρύνει τη συμμετοχή των φοιτητών.

Από τους 16 φοιτητές οι 13, που είναι πλήρους φοίτησης του προγράμματος της Βιοπληροφορικής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, ρωτήθηκαν να αξιολογήσουν τη μαθησιακή διαδικασία μετά την ολοκλήρωση της. Από αυτούς 1 φοιτητής ήταν απών, 3 φοιτητές δεν απάντησαν και 9 φοιτητές συμπλήρωσαν ανώνυμη έρευνα αξιολογώντας τη χρησιμότητα και την αποτελεσματικότητα της μεθόδου.

i1536-7509-4-4-323-f05

Οι ερωτώμενοι ομόφωνα ήταν θετικοί, επιβεβαιώνοντας την αποτελεσματικότητα της μεθόδου. Οι φοιτητές δεν έκαναν διάκριση ανάμεσα στις δύο μεθόδους σε σχέση με τις πληροφορίες που μεταδίδουν, βρίσκοντας και τις 2 προσεγγίσεις εξίσου πληροφοριακές. Οι γνώμες ήταν ελαφρώς διαφοροποιημένες σε σχέση με την αποτελεσματικότητα αξιοποίησης του χρόνου (οι περισσότεροι είπαν ότι η ενεργός συμμετοχή είναι πιο αποτελεσματική, σε αντίθεση με 3 φοιτητές). Κανένας από τους φοιτητές δεν προτίμησε την άμεση διδασκαλία. Μάλιστα, το 75% τάχθηκε πολύ υπέρ της ομαδοσυνεργατικής διδασκαλίας. Για να αξιολογηθεί η απομνημόνευση της διδακτέας ύλης κάθε φοιτητής ρωτήθηκε να ορίσει τι είναι Συστημική Βιολογία και να καταγράψει ένα πλεονέκτημα και ένα μειονέκτημά της. Τα αποτελέσματα ήταν σύμφωνα με τις προσδοκίες. Μάλιστα, αρκετοί φοιτητές ήταν σε θέση να επισημάνουν ένα μικρό λάθος στα ποικίλα δεδομένα που τους δόθηκαν.

2353

Χαρακτηριστικά είναι τα σχόλια ορισμένων φοιτητών:

“Η ενεργός μάθηση επιτρέπει σε κάθε ομάδα να εστιάσει στο πρόβλημα που έχει αναλάβει, να συνεργαστεί με τα υπόλοιπα μέλη της ομάδας, να μοιραστούν ιδέες και μετά να επανέλθει, να ακούσει τις άλλες ομάδες, κάτι που επιτρέπει μεγαλύτερο εύρος γνώσης.”

“Η κατανόηση της ερμηνείας δεδομένων μπορεί να γίνει πιο αποτελεσματικά με μία χειροπιαστή προσέγγιση.”

“Είναι εκπληκτικό πόσο γρήγορα περνά η ώρα όταν πραγματικά δουλεύεις.”

Ευέλικτο πρότυπο ενεργούς μάθησης

Σκοπός είναι σε μελλοντικές τάξεις να γίνει χρήση δεδομένων, τα οποία να σχετίζονται με ένα γνήσιο ευκαρυωτικό μονοπάτι. Με τον τρόπο αυτό, αναμένεται ότι η γνησιότητα των δεδομένων θα αυξήσει το ενδιαφέρον και τον ενθουσιασμό των φοιτητών.

Συμπερασματικά, προτείνεται ότι η ομαδοσυνεργατική διδασκαλία είναι κατάλληλη για την αποτελεσματική διδασκαλία της Συστημικής Βιολογίας.

9088897-Abstract-background-made-from-puzzle-pieces--Stock-Vector-puzzle-rainbow

Δείτε την παρουσίαση εδώ.

 


Leave a Reply

Skip to toolbar