Λίγα λόγια για εμένα.

Με λένε Μαριάννα Παππά και έχω αποφοιτήσει από το τμήμα Βιολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Ο κόσμος της Βιολογίας με συναρπάζει από το μοριακό μέχρι και το οικολογικό του επίπεδο. Η αλήθεια είναι πως το τελευταίο, με συναρπάζει περισσότερο. Γι’ αυτό κατά τη διάρκεια της φοίτησης μου ασχολήθηκα με την οικολογία ενός ψαριού, του Citharus linguatula, στον τομέα της Βιολογίας Ζώων.

Από εκεί και πέρα, έχω εργαστεί στον εκπαιδευτικό κυρίως κλάδο, με παιδιά νηπιαγωγείου μέχρι και λυκείου. Μου αρέσουν τα ταξίδια, ο αθλητισμός και οι τέχνες.

΄Ατυπη μάθηση σε εκκολαπτόμενους εκπαιδευτικούς Βιολόγους. Ναι ή όχι;

Τις τελευταίες δεκαετίες η άτυπη μάθηση αποτελεί ένα αναδυόμενο πεδίο στο χώρο της εκπαίδευσης και συγκεκριμένα στη διδασκαλία των φυσικών επιστημών Affeldt, κα. (2017). Με τον όρο άτυπη μάθηση προσδιορίζουμε τις ευκαιρίες που προσφέρονται για μάθηση της επιστήμης και είναι διαθέσιμες εκτός των σχολείων Stocklmayer, κ.α., (2010). Στον αντίποδα, τυπική μάθηση παρέχεται από το σχολείο ή άλλα εκπαιδευτικά ιδρύματα, όπως τα πανεπιστήμια και τα κολέγια Σκάγια, Αβραμίδου, (2015).

Θέλοντας να μελετήσουν την επίδραση της άτυπης μάθησης σε φοιτητές που προορίζονταν να γίνουν εκπαιδευτικοί Βιολόγοι στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, ειδήμονες από το University of British Columbia του Καναδά (Εικ. 1) αναδιαμόρφωσαν το πρόγραμμα της πρακτικής των πρώτων. Πιο συγκεκριμένα, αντικατέστησαν την πρακτική των 15 εβδομάδων σε σχολικές τάξεις με πρακτική 10 εβδομάδων σε σχολεία και 3,5 εβδομάδων στο Vancouver Aquarium marine science centre (Εικ. 2).  Η συνεργασία των δύο προέκυψε σαν μια προσπάθεια αποκόλλησης από το κλασσικό εκπαιδευτικό μοντέλο και έτρεξε πιλοτικά έχοντας ως αποδέκτες 8 σε αριθμό φοιτητές.

Οι λόγοι που ώθησαν την πανεπιστημιακή κοινότητα να πάρει αυτή την πρωτοβουλία ήταν τρεις. Πρώτον, υπήρχε η ανησυχία πως η πρακτική άσκηση μέσα σ’ ένα αμιγώς σχολικό περιβάλλον δε βοηθούσε ούτε στην ευρεία ανάπτυξη του μαθητευόμενων εκπαιδευτικών ούτε στην προσαρμογή τους σε ποικίλλα μαθησιακά περιβάλλοντα. Δεύτερον, είχαν ως στόχο να προσφέρουν μια βιωματική εμπειρία στους εκκολαπτόμενους φοιτητές σε ένα περιβάλλον άτυπης εκπαίδευσης όπως είναι το συγκεκριμένο ενυδρείο, το οποίο φιλοξενεί αρκετά εκπαιδευτικά προγράμματα. Τρίτον, αξιολόγησαν πως μια τέτοια εμπειρία θα τους μεταμόρφωνε σε πιο δραστήριους εκπαιδευτές. Οι λόγοι αυτοί βρήκαν σύμφωνους τους ιθύνοντες του ενυδρείου οι οποίοι από την πλευρά τους θεώρησαν εξίσου σημαντικό να μεταδώσουν μηνύματα οικολογικής διαχείρισης στους διδασκόμενους φοιτητές οι οποίοι με τη σειρά τους θα τα περάσουν στις επόμενες γενιές των μαθητών που θα έχουν. Ακόμη, ήταν φιλικοί με την ιδέα της εφαρμογής νέων εκπαιδευτικών προγραμμάτων που θα πρότειναν οι ίδιοι οι εκπαιδευόμενοι.

Η πρακτική στο ενυδρείο εφαρμόστηκε ύστερα από την παρέλευση 10 εβδομάδων διδασκαλίας σε σχολικές τάξεις δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. Κατόπιν, ακολούθησαν τρεις ημέρες όπου οι συμμετέχοντες ξεναγήθηκαν στις εγκαταστάσεις και ήρθαν σ’ επαφή με τα εκπαιδευτικά προγράμματα του ενυδρείου τα οποία πραγματεύονταν θέματα όπως η γνωριμία με τη θαλάσσια διαχείριση, η ανάδειξη της σπουδαιότητας των οικοσυστημάτων, ενώ ιδιαίτερη έμφαση είχε δοθεί στην ποικιλία των θαλάσσιων ειδών ασπονδύλων.

Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής έδειξαν πως η τριβή των φοιτητών με την εν λόγω δομή της άτυπης μάθησης μόνο θετικό αντίκτυπο είχε στην αντίληψη τους για την εκπαίδευση, τη διδασκαλία και τη μάθηση. Πιο συγκεκριμένα αναδύθηκαν 10 θέματα τα οποία παρατίθενται ακολούθως:

  1. Μέσα από την εξάσκηση του ρόλου τους ως εκπαιδευτές οικολογικών προγραμμάτων αλλά και τη συναναστροφή τους με το ήδη υπάρχον διδακτικό προσωπικό του ενυδρείου, οι νέοι διεύρυναν την παιδαγωγική τους σκέψη.
  2. Έμαθαν να αναγνωρίζουν την ουσία του θέματος που καλούνταν να διδάξουν, μιας και στο χώρο αυτό είχαν τη σχετική ελευθερία που απαιτείται για κάτι τέτοιο σε αντίθεση με τις δομές τυπικής μάθησης (σχολεία), όπου εφαρμόζονταν τα στενά αναλυτικά προγράμματα σπουδών.
  3. Έγιναν γνώστες της εφαρμογής της μεθόδου του εποικοδομητισμού, ενώ το εντυπωσιακό σε θαλάσσια ζωή περιβάλλον που τους περιστοίχιζε τους έδωσε τη δυνατότητα της αλληλεπίδρασης και κατ’ επέκταση της αληθινής μεταφοράς γνώσεων προς τους μαθητές.
  4. Ανέπτυξαν διαφορετικές διδακτικές προσεγγίσεις μιας και οι σχολικές βαθμίδες των παιδιών στα οποία απευθύνονταν ποίκιλλαν από το νηπιαγωγείο έως και το γυμνάσιο. Επίσης, η επαφή τους με παιδιά δημοτικού τους έδωσε την ευκαιρία να σχηματίσουν μια εικόνα για τις αντιλήψεις τους γύρω από κάποια θέματα και έτσι να προετοιμαστούν κατάλληλα για τη μετέπειτα επαγγελματική επαφή τους με μαθητές γυμνασίου.
  5. Απέκτησαν μια αίσθηση ελευθερίας και αυτονομίας μιας και εφάρμοζαν τις παιδαγωγικές τεχνικές που οι ίδιοι θεωρούσαν κατάλληλες σε κάθε περίσταση.
  6. Μέσα από τη συνεργατική προσπάθεια της προετοιμασίας και της πραγματοποίησης των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων, οι φοιτητές έμαθαν να δουλεύουν σε ομάδες.
  7. Ενίσχυσαν την αυτοπεποίθηση τους ως εκπαιδευτικοί.
  8. Η επαφή τους με διαφορετικές ηλικιακές ομάδες, τους βοήθησε στο να διαχειρίζονται καλύτερα το μαθητικό κοινό.
  9. Εκτίμησαν τη δύναμη που έχει στη διδασκαλία της Βιολογίας η επαφή των παιδιών με τους ίδιους τους οργανισμούς.
  10.  Βελτίωσαν τις οργανωτικές τους ικανότητες σχετικά με τη διοργάνωση αντίστοιχης μελλοντικής εκπαιδευτικής εκδρομής σε ένα περιβάλλον άτυπης μάθησης (π. βοτανικός κήπος, μουσείο φυσικής ιστορίας).

Οι παραπάνω ικανότητες δε θα μπορούσαν να έχουν αποκτηθεί μέσα από την πρακτική των μαθητών σε μια δομή τυπικής μάθησης όπως είναι τα σχολεία που τους φιλοξένησαν.

Ύστερα από αυτά που παρατέθηκαν είστε ακόμα επιφυλακτικοί σχετικά με την εφαρμογή των άτυπων μορφών μάθησης σε φοιτητές που στοχεύουν στο επάγγελμα του εκπαιδευτικού;  Εγώ, καθόλου.

Στην Ελλάδα αντίστοιχοι χώροι που θα χρησίμευαν σε φοιτητές Βιολογίας που προορίζονται για εκπαιδευτικοί είναι τα κέντρα περιβαλλοντικής εκπαίδευσης, τα μουσεία φυσικής ιστορίας, ζωολογίας και βοτανικής, κάποια ενυδρεία και  βοτανικοί κήποι. Είμαι της άποψης πως η πρακτική σε αυτούς τους χώρους σε συνδυασμό με την πρακτική σε σχολικές αίθουσες θα έχει ευεργετικά αποτελέσματα για τους σπουδαστές. Πέραν από τα πλεονεκτήματα που αναφέρθηκαν παραπάνω, σε αυτές τις δομές άτυπης μάθησης τα ερεθίσματα είναι τόσα πολλά και διαφορετικά που ο μαθητευόμενος εκπαιδευτικός δε θα δυσκολευτεί να δημιουργήσει μια συνθετική διδασκαλία. Επιπλέον, η επαφή με διαφορετικές ηλικιακές ομάδες μπορεί να δράσει ευεργετικά στη διδακτική του ευελιξία. Ας μην ξεχνάμε πως η εκπαίδευση είναι μια δυναμική διαδικασία η οποία αν κατευθυνθεί με ελευθερία και λήψη πρωτοβουλιών από τον εκπαιδευτικό μπορεί να οδηγήσει σε αξιοθαύμαστα αποτελέσματα.

Βιβλιογραφία

Σκάγια Α.,Αβρααμίδου Λ. Ο Ρόλος των Άτυπων Μορφών Μάθησης στην Κατάρτιση Εκπαιδευτικών για τη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών, Έρευνα και πράξη, 35-46.

Affeldt, F., Tolppanen,S., Akselab, M., Eilks, I, (2017). The potential of the non-formal educational sector for supporting chemistry learning and sustainability education for all students – a joint perspective from two cases in Finland and Germany, (18), 13.

Anderson, D., Lawson, B., Mayer, J., Investigating the Impact of a Practicum Experience in an Aquarium on Pre-service Teachers, Teaching Education, (17), 341-353.

Stocklmayer S., Rennie L. and Gilbert J., (2010), The roles of the formal and informal sectors in the provision of effective science education, Stud. Sci. Educ., 46, 1–44.

Τι είναι το κύτταρο, Γιαννάκη;

Εικόνα 1. Χώρες όπου έχουν πραγματοποιηθεί μελέτες σχετικά με την κατανόηση του κυττάρου από δωδεκάχρονους μαθητές.

Μια σειρά από έρευνες έχουν πραγματοποιηθεί τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό (Εικ.1) σχετικά με το αν οι μαθητές ηλικίας 12 ετών έχουν κατανοήσει το ρόλο του κυττάρου. Κάτι τέτοιο κρίνεται ιδιαίτερα σημαντικό εάν αναλογιστούμε πως το κύτταρο ως η απλούστερη μονάδα ζωής αποτελεί το δομικό λίθο πάνω στον οποίο καλούνται να χτίσουν όλη τη μετέπειτα γνώση που θα τους δοθεί σχετικά με την επιστήμη της Βιολογίας, γεγονός απαραίτητο όχι τόσο για την επίτευξη υψηλών επιδόσεων στο συγκεκριμένο μάθημα όσο για την καλύτερη αντίληψη του κόσμου γύρω τους. Όμως τελικά τι έδειξαν οι έρευνες αυτές; Έχουν κατανοήσει οι μαθητές την έννοια του κυττάρου ή όχι; Λίγη υπομονή και τα ερωτήματα θα απαντηθούν παρακάτω.

Πρώτα, ας επικεντρωθούμε στη χώρα μας. Για όσους δε γνωρίζουν, το μάθημα της Βιολογίας απουσιάζει εντελώς από την πρωτοβάθμια εκπαίδευση ενώ σχετικές έννοιες όπως το κύτταρο, κάποια οργανικά συστήματα (αναπνευστικό, κυκλοφορικό, αναπαραγωγικό) αλλά και όροι οικολογίας (π.χ. του οικοσυστήματος αλλά και των φυτικών και ζωικών κατοίκων του) έχουν συνονθυλευτεί μαζί με έννοιες Φυσικής και Χημείας στο βιβλίο της ΣΤ’ δημοτικού «Φυσικά-Ερευνώ και ανακαλύπτω». Α, υπάρχει και μια ενότητα για το πεπτικό σύστημα στο βιβλίο της Ε’ δημοτικού «Φυσικά- Ερευνώ και Ανακαλύπτω», πράγμα οξύμωρο αν αναλογιστούμε πως τα παιδιά έρχονται σε επαφή με την έννοια του κυττάρου την επόμενη σχολική χρονιά.

Τέσσερις αλλαγές έχουν πραγματοποιηθεί την τελευταία περίπου 35ετία στα συγκεκριμένα σχολικά εγχειρίδια. Λόγω των αντίστοιχων ερευνών που έχουν διεξαχθεί θα εστιάσουμε χρονολογικά στην πρώτη έκδοση (1983) και στην τελευταία (2007).  Στον πίνακα που ακολουθεί παρατηρούμε τις ομοιότητες και τις διαφορές που υπάρχουν μεταξύ τους (Πιν. 1). Μάλιστα, στηριζόμενοι στην πρώτη έκδοση (1983) οι  Μαυρικάκη, κ.α., (2003) πραγματοποίησαν μια από τις έρευνες που σας ανέφερα στην αρχή του άρθρου, την περίοδο 2000-2001 σε μαθητές ΣΤ’ δημοτικού στην περιοχή της Φλώρινας, οι οποίοι είχαν διδαχθεί την έννοια του κυττάρου την προηγούμενη σχολική χρονιά. Και σε αυτό το σημείο θα σας απαντήσω στα ερωτήματα που θέσαμε προηγουμένως. Η συγκεκριμένη έρευνα λοιπόν κατέδειξε πως η πλειονότητα των μαθητών δεν είχε αποσαφηνίσει τι είναι το κύτταρο ενώ δυσκολευόταν στη διάκριση μονοκύτταρων και πολυκύτταρων οργανισμών. Επίσης ο μοναδικός οργανισμός στον οποίο εντόπισε κύτταρα ήταν ο ανθρώπινος. Όσο για τις έρευνες που έγιναν στο εξωτερικό (Ινδία και Τουρκία); Δυστυχώς ούτε εκεί τα αποτελέσματα είναι περισσότερο ενθαρρυντικά μιας και αποδείχτηκε πως οι μαθητές αδυνατούν να κατανοήσουν το κύτταρο ως δομική μονάδα όλων των ζωντανών οργανισμών.

Έκδοση 1983Έκδοση 2007
Ομοιότητες 1)  Ο διαχωρισμός των έμβιων από τα άβια στοιχεία προηγείται της έννοιας του κυττάρου.
2)  Περιγραφή δομής ζωικού και φυτικού κυττάρου.
3) Διαχωρισμός οργανισμών σε μονοκύτταρους και πολυκύτταρους.



Διαφορές
Ξεχωριστές ενότητες αφιερωμένες στους μονοκύτταρους και πολυκύτταρους οργανισμούς.

Ανάλυση ιεραρχικής οργάνωσης ανθρώπινου οργανισμού.
Δεν υπάρχουν ξεχωριστές ενότητες.

Δε συναντάμε καμία αναφορά.
Εισαγωγή έννοιας κυττάρου στην Ε’ δημοτικού.Εισαγωγή έννοιας κυττάρου στην ΣΤ’ δημοτικού.

Πίνακας 1. Ομοιότητες και διαφορές  σχετικά με αναφορές στην έννοια του κυττάρου στο βιβλίο έκδοσης 1983 και σε αυτό του 2007.

Η κύρια έρευνα στην οποία στηρίχθηκα για να αναδείξω το συγκεκριμένο ζήτημα είναι μια μελέτη περίπτωσης των Δημοπούλου, Φρούντα (2019) η οποία έλαβε χώρα τον Απρίλιο του 2017 σε 90 μαθητές της Ρόδου (40 αγόρια-50 κορίτσια). Το ερώτημα που στοχεύουν να απαντήσουν οι συγγραφείς είναι εάν τέσσερις μήνες μετά από το πέρας της διδασκαλίας του ανάλογου κεφαλαίου (από την έκδοση 2007) οι μαθητές της ΣΤ΄ τάξης του δημοτικού σχολείου:

«Αντιλαμβάνονται το κύτταρο ως δομική μονάδα όλων των οργανισμών;». Συγκεκριμένα, αντιλαμβάνονται ότι:

1ο υποερώτημα: όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί είναι φτιαγμένοι από κύτταρα;

2ο υποερώτημα: ένα κύτταρο μπορεί να υπάρξει αυτόνομα ως μονοκύτταρος οργανισμός;

Η μελέτη διεξήχθη ύστερα από την συγκατάθεση των δασκάλων οι οποίοι αξίζει να σημειωθεί πως δεν είχαν κάποια εξειδίκευση στη διδακτική της Βιολογίας. Τα ερευνητικά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ερωτηματολόγια που περιείχαν ερωτήσεις ανοιχτού και κλειστού τύπου με βάση τόσο το περιεχόμενο του σχολικού βιβλίου όσο και τ’ αποτελέσματα προηγούμενων αντίστοιχων ερευνών στην Ελλάδα και το εξωτερικό.

Τα αποτελέσματα της εργασίας αυτής έδειξαν λοιπόν πως το 50% των μαθητών θεωρεί πως τα κύτταρα συναντώνται τόσο στην έμβια όσο και στην άβια ύλη. Μάλιστα σύμφωνα με την έρευνα, «το υπόλοιπο 50% που απαντάει σωστά, δυσκολεύεται να εντοπίσει τους οργανισμούς που είναι φτιαγμένοι από κύτταρα». Επιπλέον, φαίνεται πως οι μαθητές δεν έχουν κατανοήσει τι εστί ένας μονοκύτταρος οργανισμός, όπως είναι η αμοιβάδα (μάλιστα αρκετοί απ’ αυτούς ρώτησαν τι είναι η αμοιβάδα, παρότι αναφέρεται στο σχολικό εγχειρίδιο). Συνοψίζοντας, η έρευνα καταλήγει στο ότι σημαντικές έννοιες όπως, κύτταρο, μονοκύτταρος οργανισμός, πολυκύτταρος οργανισμός δεν έχουν αποσαφηνιστεί από τους μαθητές.

Τόσο από την έρευνα των Μαυρικάκη, κ.α., (2003) όσο και από των Δημοπούλου, Φρούντα (2019) προκύπτει πως οι διδακτικοί στόχοι των αντίστοιχων ενοτήτων δεν επετεύχθησαν. Τι μπορεί να πήγε λάθος;

Τα μη επιθυμητά μαθησιακά αποτελέσματα που καταγράφηκαν από  τις παραπάνω έρευνες, αφενός οδηγούν σε προβληματισμό αφετέρου μπορούν να αποτελέσουν το εφαλτήριο για να γίνουν κάποιες αλλαγές στο αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών. Παρακάτω ακολουθούν μερικές προτάσεις.

Πρώτον, το μάθημα της Βιολογίας να εισαχθεί ως αυτόνομο στις δύο τελευταίες τάξεις του δημοτικού και να διδάσκεται αποκλειστικά από Βιολόγους μιας και το βάθος των γνώσεών που έχουν τους προσδίδει την απαραίτητη ευελιξία σχετικά με τις διδακτικές μεθόδους που θα επιλέξουν ν’ ακολουθήσουν. Επιπρόσθετα σύμφωνα με το Δερβίση (1999) «η σχέση του εκπαιδευτικού με το μαθητή καθώς και η σχέση του εκπαιδευτικού με το διδακτικό αντικείμενο επηρεάζει τη μάθηση των εκπαιδευομένων». Επίσης, συνίσταται πριν από την έναρξη κάθε μαθήματος ο εκπαιδευτικός να παίρνει ανατροφοδότηση σχετικά με τις «νοητικές αναπαραστάσεις» (Ραβάνης, 2003) που έχουν σχηματίσει για το θέμα οι διδασκόμενοι ούτως ώστε να διαμορφώνει ανάλογα τη διδασκαλία του.

Δεύτερον, κάποιες βιολογικές έννοιες όπως είναι το κύτταρο αλλά και το οικοσύστημα, μπορούν να εισαχθούν με σαφώς πιο εύληπτο τρόπο σε μικρότερες τάξεις συνδυαστικά με το μάθημα «Μελέτη Περιβάλλοντος» της Β’ και της Γ’ δημοτικού αντίστοιχα. Στις ηλικίες αυτές η φαντασία των παιδιών βρίσκεται στα ύψη, γεγονός το οποίο μπορεί να αξιοποιήσει ο εκπαιδευτικός για να εισάγει βιολογικούς όρους μέσα από κατασκευές (Εικ. 2), ζωγραφιές, περιπλανήσεις στη φύση αλλά και βιωματικά μέσα από παιχνίδια ρόλων (γιατί όχι και τη δημιουργία μιας παράστασης στο τέλος της χρονιάς) ακόμα και διαγωνισμούς αφήγησης σχετικών παραμυθιών.  

Σχετικά με την κατανόηση βιολογικών εννοιών από τις δύο τελευταίες τάξεις του δημοτικού κρίνεται αναγκαίο να χρησιμοποιείται το εργαστήριο του σχολείου όπου τα παιδιά θα έχουν τη δυνατότητα να παρατηρήσουν τα ίδια μέσα από το μικροσκόπιο τα διάφορα είδη των οργανισμών. Επίσης, συμπληρωματικά ο εκπαιδευτικός μπορεί να προβάλλει και κάποια βίντεο. Παρακάτω παρατίθενται δύο παραδείγματα σχετικά με το θέμα που πραγματεύεται το άρθρο:

Για την κατανόηση των μονοκύτταρων οργανισμών:

Για την οργάνωση των πολυκύτταρων οργανισμών (π.χ. άνθρωπος) – (0:22-2:29) :

Τρίτον, η συγγραφή νέων βιβλίων τα οποία θα ταξινομούν καλύτερα τις πληροφορίες και θα τις συσχετίζουν όχι μόνο με εικονογραφήσεις αλλά και με «αληθινές» φωτογραφίες από τ’ οπτικό μικροσκόπιο.

Βιβλιογραφία

Δερβίσης, Σ. (1999). Σύγχρονη Γενική Μεθοδολογία της Διδασκαλίας – Μάθησης. Ε΄ Έκδοση. Θεσσαλονίκη: έκδοση του ιδίου

Δημοπούλου, Ι., Φρούντα, Μ. (2019). Οι νοητικές αναπαραστάσεις των μαθητών της ΣΤ΄ τάξης του δημοτικού σχολείου για την έννοια του κυττάρο, Έρευνα στην Εκπαίδευση, (8), 129-144).

Μαυρικάκη, Ε., Αλευριάδου, Α., Σακόγλου, Μ. & Μάνθου, Ε. (2003). «Το κύτταρο είναι κάτι σαν κρέας…». Η κατανόηση της έννοιας του κυττάρου από τους μαθητές της ΣΤ΄ τάξης του δημοτικού σχολείου. Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών- Έρευνα και Πράξη, (5), 14-22.

Ραβάνης, Κ. (2003). Εισαγωγή στη Διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Αθήνα: Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών.

Cavas, B., & Kesercioglu, T. (2010). A qualitative study on student’ understanding and misconceptions regarding the living cell. NWSA: Education Sciences, 5(1), 321-331. doi = {10.12739/10.12739}

Dreyfus, A., & Jungwirth, E. (1988). The cell concept of 10th graders: curricular expectations and reality. International Journal of Science Education, 10(2), 221-229. https://doi.org/10.1080/0950069880100210.

Dreyfus, A., & Jungwirth, E. (1989). The pupil and the living cell: a taxonomy of dysfunctional ideas about an abstract idea. Journal of biological Education, 23(1), 49-55. https://doi.org/10.1080/00219266.1989.9655024.

Flores, F., Tovar, M. E., & Gallegos, L. (2003). Representation of the cell and its processes in high school students: an integrated view. International Journal of Science Education, 25(2), 269-286. https://doi.org/10.1080/09500690210126793.

Kırık, Ö. T., & Kaya, H. (2014). A Qualitative Study Concerning the 6th Grade Students’ Conceptual Structures about the Cell Concept. International Online Journal of Educational Sciences, 6(3), 737-760. DOI: http://dx.doi.org/10.15345/iojes.2014.03.018

Vijapurkar, J., Kawalkar, A., & Nambiar, P. (2014). What do Cells Really Look Like? An Inquiry into Students’ Difficulties in Visualising a 3-D Biological Cell and Lessons for Pedagogy. Research in Science Education, 44(2), 307- 333. DOI 10.1007/s11165-013-9379-5

Εφαρμογή του μοντέλου 5Ε για τη διδασκαλία της ενότητας 3.2 “Η σύγχρονη σύνθεση” από το βιβλίο της Βιολογίας γενικής παιδείας της Γ’ λυκείου.

Στάδιο Χαρακτηριστικά
Ενεργοποίηση   Δημιουργία ομάδων «κατά Λαμάρκ» και «κατά Δαρβίνο» με σκοπό τη διεξαγωγή debate πάνω στο εξής παράδειγμα:
«Οι πάπιες έχουν τη δυνατότητα να κολυμπάνε στις λίμνες, όπου συλλέγουν την τροφή τους. Στην κολύμβηση τις βοηθούν οι μεμβράνες που διαθέτουν ανάμεσα στα δάκτυλα των ποδιών τους, τα οποία χρησιμοποιούν σαν κουπιά. Με βάση τη θεωρία του Δαρβίνου και του Λαμάρκ να ερμηνεύσετε την επικράτηση του συγκεκριμένου μορφολογικού χαρακτηριστικού στις πάπιες» (μορφοποίηση θέματος Δ4 Πανελλαδικών εξετάσεων 2013)
Αφού κάθε ομάδα διατυπώσει τα επιχειρήματά της, προτρέπουμε τους μαθητές να εστιάσουν στο 4ο σημείο κάθε θεωρίας και να διατυπώσουν τις παρατηρήσεις τους.
– Παρέχουμε νέα γνώση στους διδασκόμενους:
1. Αποδοχή του 4ου σημείου της θεωρίας του Λαμάρκ (κληρονομική μεταβίβαση των επίκτητων χαρακτηριστικών) από το Δαρβίνο.
Ύστερα συνέβησαν τα εξής:
2. Δημοσίευση των αποτελεσμάτων της εργασίας του Μέντελ περί κληρονομικότητας.
3. Κατανόηση της έννοιας των μεταλλάξεων.
4. Δημιουργία του επιστημονικού κλάδου «Γενετική Πληθυσμών».
Ως αποτέλεσμα:
5. Ανάδυση μιας σύγχρονης θεωρίας της εξέλιξης, της συνθετικής θεωρίας.
6. Η πορεία της εξέλιξης διαμορφώνεται από 3 παράγοντες:
ποικιλομορφία
φυσική επιλογή
γενετική απομόνωση  
Εξερεύνηση   Έχοντας ως δεδομένο πως οι παράγοντες που διαμορφώνουν την εξελικτική πορεία είναι
(α) η ποικιλομορφία, (β) η φυσική επιλογή και (γ) η γενετική απομόνωση, θέτουμε στην τάξη τις ακόλουθες ερωτήσεις:
– Είναι όλα τα άτομα του ίδιου είδους ολόιδια;
– Υπάρχουν οργανισμοί απολύτως όμοιοι με άλλους;  
Για να κατανοήσουν καλύτερα τις έννοιες (α) και (β) (ποικιλομορφία και φυσική επιλογή αντίστοιχα), θέτουμε το παρακάτω ερώτημα το οποίο πραγματεύεται ένα οικείο προς αυτούς φαινόμενο:  
1. Έχουν οι Σκανδιναβοί την ίδια απόχρωση δέρματος με τους Νοτιοευρωπαίους;          Διατυπώστε τις σκέψεις σας.
 
Ενώ για την έννοια (γ) (γενετική απομόνωση):
 
2. Κοιτάζοντας την εικόνα των «σπίνων του Δαρβίνου» στη σελίδα 127 του σχολικού βιβλίου, τι παρατηρείτε;


     
Εξήγηση   Εισάγουμε επιστημονικούς όρους με σκοπό να ερμηνεύσουμε τα παραπάνω φαινόμενα.
Για την κατανόηση των όρων ποικιλομορφία και φυσική επιλογή (ερώτημα 1):  

Σκανδιναβία                                               Νότια Ευρώπη
Χαμηλά επίπεδα ηλιοφάνειας                   Υψηλά επίπεδα ηλιοφάνειας
(χαμηλά επίπεδα UV)                                 (υψηλά επίπεδα UV)     
                                 
Άρα παρατηρούμε πως στις δύο γεωγραφικές περιοχές επικρατούν διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες (επίπεδα ηλιοφάνειας) και κατά συνέπεια διαφορετικά επίπεδα υπεριώδους ακτινοβολίας (UV). Όπως ήδη γνωρίζουμε από το 2ο κεφάλαιο, η UV είναι μεταλλαξογόνος παράγοντας (φυσικός) και μπορεί να προκαλέσει παθήσεις όπως καταρράκτης και καρκίνος του δέρματος (παράδειγμα αρνητικής δράσης μετάλλαξης).  

Σε αυτό το σημείο προχωράμε στην ερμηνεία της προέλευσης και της δράσης των μεταλλάξεων (αρνητική ή θετική δράση).

Σκανδιναβοί                                             Νοτιοευρωπαίοι            
 Μικρή περιεκτικότητα σε μελανίνη       Μεγάλη περιεκτικότητα σε μελανίνη   

  Επομένως, στη Ν. Ευρώπη προέκυψε η ανάγκη προστασίας του δέρματος από τη μεταλλαξογόνο δράση της UV. Μέσω της φυσικής επιλογής επιλέχθηκαν τα πιο σκουρόχρωμα άτομα τα οποία φέρουν υψηλότερα ποσοστά μελανίνης και επομένως είναι καλύτερα προσαρμοσμένα από τα πιο ανοιχτόχρωμα (τα οποία εξακολουθούν να υπάρχουν, αλλά σε μικρότερη αναλογία-τα συναντάμε πιο σπάνια) στο συγκεκριμένο περιβάλλον. Συνεχίζουμε με τη συσχέτιση των όρων γονιδιακή συχνότητα, ευνοϊκά γονίδια.

Επίσης ενημερώνουμε την τάξη πως η έκθεση των ανθρώπων στον ήλιο βοηθάει στη σύνθεση της βιταμίνης D, η οποία δρα ευεργετικά στην υγεία μας.
Ολοκληρώνοντας, αναφέρουμε συμπληρωματικά τον αλφισμό (ο οποίος αναγράφεται και στο βιβλίο της κατεύθυνσης) ως ένα άλλο παράδειγμα αρνητικής μετάλλαξης όπου στη συγκεκριμένη περίπτωση τα άτομα που πάσχουν δε διαθέτουν καθόλου μελανίνη.

Για την κατανόηση του όρου γενετική απομόνωση-ερώτημα 2:  

Προβολή βίντεο για την ειδογένεση  (1:35-7:13) με ταυτόχρονη εξήγηση των εννοιών μετανάστευση, γενετική απομόνωση, γεωγραφικός φραγμός, γεωγραφική απομόνωση, διαφορετικές διατροφικές προτιμήσεις και υπενθύμιση του ορισμού του είδους.  
Επεξεργασία   Παιχνίδι treeTOPS
Η τάξη χωρίζεται σε 4 ομάδες και σε κάθε ομάδα μοιράζουμε καρτέλες από ένα συγκεκριμένο χρωματικό συνδυασμό.  
Υλικά            
Κάρτες διαφορετικών χρωματικών συνδυασμών στις οποίες περιλαμβάνεται και η κάρτα του κοινού προγόνου.
Στόχος: η δημιουργία ενός φυλογενετικού δέντρου και η ανάλυση του σκεπτικού των συμμετεχόντων.
Προβλεπόμενη διάρκεια: 20’.    
Εξέταση   Φύλλο εργασίας για την ειδογένεση των σπίνων στα νησιά Galapagos.
(σε περίπτωση που δεν προλάβει να ολοκληρωθεί μέσα στη διδακτική ώρα, δίνουμε οδηγίες στους μαθητές ούτως ώστε να το συμπληρώσουν στο σπίτι).

Εξηγούμε την κεντρική ιδέα του συγκεκριμένου φύλλου εργασίας.

Προτρέπουμε τους μαθητές να συμπληρώσουν τους ορισμούς 1-3.

4η άσκηση: εξηγούμε στους συμμετέχοντες πως πρέπει να αριθμήσουν τα διαγράμματα που απεικονίζουν τα στάδια της μετανάστευσης των σπίνων στα νησιά Galapagos (Table 1) με βάση τη χρονολογική σειρά που πραγματοποιήθηκαν. Αναφέρουμε πως βοηθητικά από κάτω θα βρουν αναλυτικά τα γεγονότα που έλαβαν χώρα σε κάθε στάδιο της μετανάστευσης. Τους ζητάμε να αριθμήσουν και αυτά και κατόπιν να τ’ αντιστοιχήσουν με τα διαγράμματα.

Προχωράμε με τη συμπλήρωση της 5ης ερώτησης από τους μαθητές.

6η άσκηση: εξηγούμε πως καλούνται να αντιστοιχήσουν τα διαφορετικά είδη των ραμφών των σπίνων (Table 2) με τα αντίστοιχα εργαλεία τα οποία θεωρούν πως εξυπηρετούν τον ίδιο σκοπό.

Συνεχίζουμε με την απάντηση των μαθητών στην 7η ερώτηση.

8η άσκηση: τους μεταφέρουμε πως χρειάζεται να αντιστοιχήσουν κάθε είδος σπίνου (Table 2 ) με την τροφή με την οποία θεωρούν πως έχει επιλέξει να τρέφεται.  

Τέλος τους ζητάμε να απαντήσουν στα ερωτήματα 9 και 10.      

Βιβλιογραφία

Βιβλίο εκπαιδευτικού Βιολογίας Γενικής παιδείας Γ΄Λυκείου

Θέματα Πανελληνίων εξετάσεων Βιολογίας Γενικής παιδείας, Ιούνιος 2013

Σχολικό βιβλίο Βιολογίας Γενικής παιδείας Γ΄Λυκείου

https://studyres.com/doc/10298238/activity–galapagos-finches#

Tree TOPS – A phylogeny icebreaker game, EMBL – ELLS – European Learning Laboratory for the Life Sciences, Teacher’s guide, ELLS LearningLAB Athens 2015

Tree TOPS – Example game, ELLS – European Learning Laboratory for the Life Sciences, ELLS LearningLAB Athens 2015

Skip to toolbar