Στην παρουσίασή μας επιλέξαμε να εφαρμόσουμε το μοντέλο 5Ε στη διδακτική ενότητα της «Εξέλιξης» του βιβλίου Βιολογίας Γενικής Παιδείας της Γ’ Λυκείου . Η προτεινόμενη διάρκεια είναι 4 διδακτικές ώρες.

Στο 1ο στάδιο του μοντέλου, αυτό της Ενεργοποίησης/Εμπλοκής γίνεται πρόσβαση σε πρότερες γνώσεις των μαθητών και εμπλοκή τους σε νέες γνώσεις. Η διάρκεια του σταδίου αυτού υπολογίζεται στα 10 λεπτά περίπου. Κατά την Ενεργοποίηση/ Εμπλοκή ρωτάμε τους μαθητές τι είναι η εξέλιξη; τι φέρνουν στο μυαλό τους όταν ακούν ή βλέπουν αυτή τη λέξη με σκοπό να διερευνήσουμε τις προηγούμενες γνώσεις τους. Μερικές από τις απαντήσεις που αναμένουμε να πάρουμε είναι η εξέλιξη της τεχνολογίας, η προσωπική ή επαγγελματική εξέλιξη του ανθρώπου, η εξέλιξη της ιστορίας ή των γεγονότων, η εξέλιξη του μαθήματος, η εξέλιξη της ζωής στη γη και η εξέλιξη του ανθρώπου. Προβάλλουμε μερικές σχετικές φωτογραφίες.

Συνεχίζουμε με το δεύτερο στάδιο, αυτό της Εξερεύνησης κατά το οποίο γίνεται διερεύνηση θεμάτων με παλιότερες γνώσεις και σύνδεσή τους με νέες. Η διάρκεια του σταδίου αυτού υπολογίζεται στα 15 λεπτά περίπου. Παρουσιάζουμε εικόνες διαφόρων οργανισμών στις οποίες φαίνονται διάφορα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά κάποιων οργανισμών, φωτογραφίες οι οποίες είναι οικείες στους μαθητές, όπως χιμπαντζήδες, πολική αρκούδα, πολικός λαγός, πολική αλεπού, καμήλα στην έρημο, ελέφαντας, φυτά (ελιά, πεύκο, πλάτανος) κλπ. και ζητάμε από τους μαθητές να μας πουν ποια χαρακτηριστικά παρατηρούν σε κάθε εικόνα, γιατί πιστεύουν ότι υπάρχουν αυτά τα χαρακτηριστικά και αν παρατηρούν ομοιότητες ανάμεσα σε διαφορετικά είδη οργανισμών; Αν παρατηρούν ομοιότητες να αναφέρουν ποιες είναι αυτές και πώς θα μπορούσαν να τις εξηγήσουν. Τους επισημαίνουμε να αναφέρουν σε κάθε περίπτωση ποια χαρακτηριστικά βλέπουν που δείχνουν ότι ο συγκεκριμένος οργανισμός είναι «φτιαγμένος» για να ζει σε συγκεκριμένο περιβάλλον.

Αναμένουμε οι μαθητές να διαπιστώσουν ότι οι οργανισμοί φέρουν διαφορετικά χαρακτηριστικά τα οποία τους βοηθούν να επιβιώσουν (χρώματα, μεγέθη, σχήματα, ικανότητες όπως τρέξιμο, αναρρίχηση, πέταγμα, αισθήσεις περισσότερο ή λιγότερο ανεπτυγμένες)  και διαθέτουν πολλές και διαφορετικές στρατηγικές επιβίωσης (όπως καμουφλάζ ή μίμηση κλπ.). Στη συνέχεια τους ρωτάμε αν πιστεύουν ότι όλη αυτή η ποικιλομορφία είναι τυχαία κι αν όχι να αναφέρουν ποια είναι η σημασία της. Έπειτα, δείχνουμε μια εικόνα με χιμπατζήδες και τους ρωτάμε ποιες ομοιότητες παρατηρούν ανάμεσα στον χιμπαντζή και στον άνθρωπο, γιατί υπάρχουν κατά τη γνώμη τους αυτές οι ομοιότητες και αν είναι τυχαίες ή μας δείχνουν κάτι και αν ναι, τι πιστεύουν ότι σημαίνουν;  Κατόπιν, τους παρουσιάζουμε μια εικόνα ενός δελφινιού και τους ρωτάμε αν ανάμεσα στα ψάρια και το δελφίνι υπάρχουν ομοιότητες κι αν ναι, ποιες βλέπουν ή γνωρίζουν και ποια είναι η σημασία τους. Καλούνται λοιπόν να δώσουν μια δική τους ερμηνεία. Ακόμη, τους δίνουμε φωτογραφίες από ένα φύλλο πλάτανου, φύλλων ελιάς και πευκοβελόνων και τους ρωτάμε αν το πεύκο έχει ομοιότητες με την ελιά και τον πλάτανο, ποιες διαφορές παρατηρούν στο φύλλο τους κι αν πιστεύουν ότι έχουν κάποια σχέση με το περιβάλλον στο οποίο αναπτύσσονται. Επίσης καλούνται να αναρωτηθούν τι μπορούν να καταλάβουν βλέποντας αυτά τα φύλλα για το περιβάλλον στο οποίο αναπτύσσονται και πιο συγκεκριμένα για την διαθεσιμότητα του νερού σε αυτό. Στο τέλος αυτού του σταδίου οι μαθητές αναμένεται να αντιληφθούν ότι εμφανίζεται ποικιλομορφία σε όλα τα επίπεδα, από το επίπεδο της βιόσφαιρας μέχρι μέσα στο ίδιο είδος, με την ταυτόχρονη όμως εμφάνιση κοινών χαρακτηριστικών.

Το τρίτο στάδιο είναι αυτό της Εξήγησης/ Επεξήγησης κατά το οποίο οι μαθητές επεξηγούν βάση νέας εμπειρίας ενώ οι εκπαιδευτικοί εισάγουν νέες έννοιες. Το στάδιο αυτό αναμένεται να διαρκέσει την υπόλοιπη διδακτική ώρα καθώς και τη δεύτερη διδακτική ώρα. Αρχικά θα αναφέρουμε ότι πολλοί επιστήμονες, από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα προσπάθησαν να ερμηνεύσουν την ποικιλομορφία της φύσης και να δώσουν απαντήσεις για την προέλευση των οργανισμών και στη συνέχεια θα δώσουμε έμφαση στον Λαμάρκ και τον Δαρβίνο, οι οποίοι και οι δυο μίλησαν για εξέλιξη (αλλαγή) και πρότειναν ότι τα είδη που υπάρχουν σήμερα προέρχονται από άλλα είδη που έζησαν προγενέστερα μέσα από μια διαδικασία αλλαγών. Θα συνεχίσουμε τονίζοντας ότι η εργασία του Λαμάρκ ήταν η πρώτη προσπάθεια να διατυπωθεί μια θεωρία της προέλευσης των σύγχρονων ειδών σύμφωνα με τους νόμους της φύσης, συμβάλλοντας έτσι στην  σύγχρονη αντίληψη για την εξέλιξη. Παρόλο που σήμερα δεν είναι αποδεκτή, ο Λαμάρκ ήταν ο πρώτος που προσπάθησε να ερμηνεύσει τον μηχανισμό με τον οποίο τα σύγχρονα είδη προέρχονται από άλλα που έζησαν στο παρελθόν. Έπειτα, θα γίνει εκτενής αναφορά της θεωρίας του Λαμάρκ και θα ζητηθεί από τους μαθητές να εντοπίσουν τα σημεία που σήμερα γνωρίζουμε ότι δεν είναι επιστημονικά σωστά στη θεωρία του. Έπειτα, παρουσιάζουμε τον χάρτη που απεικονίζει το ταξίδι του Δαρβίνου και ρωτάμε τους μαθητές τι είδε κατά την διάρκεια αυτού του ταξιδιού που τον ώθησε να εμπνευστεί την θεωρία που άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε τον κόσμο. Κατόπιν αναφέρουμε αναλυτικά τις παρατηρήσεις της θεωρίας του Δαρβίνου.

Έπειτα, τους ρωτάμε ποιο συμπέρασμα απορρέει από τις παρατηρήσεις του Δαρβίνου. Αναφέρουμε τα βασικά σημεία της θεωρίας της φυσικής επιλογής. Βάζουμε το βίντεο Evolution vs Natural selection

όπου ξεκαθαρίζονται οι έννοιες της εξέλιξης και της φυσικής επιλογής. Μετά καλούμε τους μαθητές να εντοπίσουν τις ομοιότητες και τις διαφορές ανάμεσα στη θεωρία του Λαμάρκ και τη θεωρία του Δαρβίνου. Με αφορμή το παραπάνω βίντεο, αποσαφηνίζουμε κάποιες λεπτομέρειες πάνω στην θεωρία της φυσικής επιλογής, όπως το γεγονός ότι δεν εμπεριέχει την έννοια της σκοπιμότητας ή της προσαρμογής ενός οργανισμού στο περιβάλλον, αλλά είναι μόνο αποτέλεσμα της προσπάθειας για επιβίωση και δρα σε επίπεδο πληθυσμού, το γεγονός ότι δεν υπάρχουν «καλά» και «κακά» χαρακτηριστικά, αλλά μόνο χαρακτηριστικά που ευνοούν ή δεν ευνοούν την επιβίωση των ατόμων σε συγκεκριμένο περιβάλλον. Αναφέρουμε το παράδειγμα της ελονοσίας και της θαλασσαιμίας, για να εμπεδωθεί το γεγονός ότι δεν διακρίνουμε τα χαρακτηριστικά σε «αρνητικά» και «θετικά», αλλά αξιολογούμε το πλεονέκτημα ή μειονέκτημα που δίνουν σε συγκεκριμένες συνθήκες.

Περνάμε στο τέταρτο στάδιο, αυτό της Επεξεργασίας κατά το οποίο γίνεται επέκταση των νέων γνώσεων και εφαρμογή της εννοιολογικής κατανόησης. Οι μαθητές καλούνται να εφαρμόσουν αυτά που έμαθαν σε νέο πλαίσιο. Το στάδιο θα διαρκέσει περίπου δύο διδακτικές ώρες. Δίδεται φύλλο εργασίας (περίπου 10΄), το οποίο οι μαθητές επεξεργάζονται ανά ομάδες, στο οποίο προσπαθούν να εξηγήσουν διάφορα γεγονότα εξέλιξης με τη θεωρία του Δαρβίνου και με τη θεωρία του Λαμάρκ, έτσι ώστε να εμπεδωθούν οριστικά τα βασικά σημεία της θεωρίας της φυσική επιλογής. Καλούνται λοιπόν να ερμηνεύσετε με βάση τη θεωρία του Λαμάρκ και του Δαρβίνου: την ανάπτυξη ανθεκτικότητας μικροβίων στα αντιβιοτικά, την εμφάνιση του μακρύ λαιμού στις καμηλοπαρδάλεις, την ανάπτυξη ανθεκτικότητας εντόμων στα εντομοκτόνα, τα βασικά χαρακτηριστικά των Πρωτευόντων.

Ακολουθούν δύο προσομοιώσεις. Στην πρώτη προσομοίωση οι μαθητές διερευνούν την επίδραση που έχει το χρώμα σε διάφορα περιβάλλοντα, κάνουν προβλέψεις και ελέγχουν αν το αποτέλεσμα συμφωνεί με τις προβλέψεις τους. Στη δεύτερη προσομοίωση οι μαθητές διερευνούν ένα πιο πολύπλοκο σύστημα με περισσότερες παραμέτρους (παρουσία θηρευτών, έλλειψη τροφής, μεταλλάξεις) κάνοντας και πάλι προβλέψεις και ελέγχοντας το αποτέλεσμα. Και οι δύο προσομοιώσεις συνοδεύονται από φύλλα εργασίας. Τέλος, θέτουμε ερωτήματα που δίνουν αφορμή για σκέψη, συζήτηση και για επιπλέον διευκρινίσεις και αποσαφηνίσεις πιθανών παρανοήσεων. Συγκεκριμένα ρωτάμε τους μαθητές αν είναι όλα τα χαρακτηριστικά των οργανισμών αποτέλεσμα προσαρμογής(πχ ομάδες αίματος στον άνθρωπο, υπολειμματικά όργανα κλπ), αν η προσαρμογή αφορά μόνο εξωτερικά χαρακτηριστικά, ή μπορεί και να αφορά στρατηγικές και τρόπους συμπεριφοράς; (πχ κοινωνική συμπεριφορά, σχηματισμός ομάδων), αν ο άνθρωπος σήμερα εξακολουθεί να υφίσταται την επίδραση της φυσική επιλογής και να εξελίσσεται και αν υπάρχουν «τέλεια προσαρμοσμένοι» οργανισμοί ή είδη.

Το τελευταίο στάδιο του μοντέλου 5Ε είναι αυτό της Εκτίμησης κατά το οποίο γίνεται αξιολόγηση ως προς την επίτευξη των προσδοκώμενων διδακτικών στόχων. Ο εκτιμώμενος χρόνος του σταδίου είναι 20 λεπτά. Έχοντας πλέον εμπεδώσει τις βασικές έννοιες που διδάχθηκαν οι μαθητές μπορούν να προβληματιστούν και να απαντήσουν σε ερωτήσεις που αποτελούν αφορμή για συζήτηση, όπως αν μπορούμε να παρατηρήσουμε την εξέλιξη (αναφέρουμε το παράδειγμα των μικροοργανισμών που αναπτύσσουν ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά), αν μπορούμε να προβλέψουμε την εξελικτική πορεία που θα ακολουθήσει ένας πληθυσμός, ποιοι παράγοντες θα μπορούσαν να την επηρεάσουν και αν μπορούμε να προβλέψουμε την εξέλιξη του ανθρώπου ή το μέλλον του είδους. Τέλος μπορούμε να ελέγξουμε και να αξιολογήσουμε το αποτέλεσμα της διδασκαλίας με την βοήθεια ενός κουίζ που θα βρίσκεται είτε σε φύλλο εργασίας, είτε θα αποτελεί μέρος ενός λογισμικού, καθώς και με την χρήση λογισμικού που βοηθάει στην συνολική ανασκόπηση της καινούργιας γνώσης. Για παράδειγμα, ένα λογισμικό με την βοήθεια του οποίου μπορούμε να ελέγξουμε και να επιβεβαιώσουμε την διόρθωση παγιωμένων αντιλήψεων είναι το ακόλουθο: http://photodentro.edu.gr/aggregator/lo/photodentro-lor-8521-6687.