Αντιγραφή του DNA

1.1 Τίτλος: Αντιγραφή του DNA

Διδασκαλία της διαδικασίας της αντιγραφής του DNA, με στόχο την οικοδόμηση γνώσεων και την ανάπτυξη ικανοτήτων και στάσεων από μαθητές και μαθήτριες σε ένα συνεργατικό περιβάλλον μάθησης.

1.2 Εμπλεκόμενες γνωστικές περιοχές

Γνωστικό αντικείμενο της Διδακτικής Πρακτικής:  Βιολογία Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Γ΄ Λυκείου

Ιδιαίτερη Περιοχή του γνωστικού αντικειμένου: Αντιγραφή του DNA

Συμβατότητα με το ΑΠΣ & το ΔΕΠΠΣ: Αποτελεί διδακτική ενότητα της Βιολογίας  Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Γ΄ Λυκείου σύμφωνα με το ΑΠΣ

1.3 Σκοπός & Στόχοι της Διδακτικής Πρακτικής

Γενικός Σκοπός

Οικοδόμηση της διαδικασίας αντιγραφής του DNA

Επιμέρους Στόχοι ως προς το γνωστικό αντικείμενο και ως προς τη μαθησιακή διαδικασία.

Επιδιώκεται οι μαθητές και οι μαθήτριες να αναπτύξουν τις ακόλουθες γνώσεις, ικανότητες και στάσεις:

Γνώσεις

• Να αναγνωρίζουν τον ημισυντηρητικό τρόπο αντιγραφής του DNA
• Να διαπιστώσουν ότι η αντιγραφή του DNA αρχίζει από καθορισμένα σημεία, που ονομάζονται θέσεις έναρξης της αντιγραφής
• Να διακρίνουν τα κύρια ένζυμα της αντιγραφής που ονομάζονται DNA πολυμεράσες
• Να συνειδητοποιήσουν τον καθοριστικό ρόλο που έχει η συμπληρωματικότητα των βάσεων στην όλη διαδικασία
• Να διακρίνουν τα εξειδικευμένα ένζυμα που συμμετέχουν στη διαδικασία και να αναφέρουν το ρόλο του καθενός
• Να περιγράφουν τα στάδια της αντιγραφής του DNA και να αναγνωρίζουν το ρόλο των ενζύμων στα διάφορα στάδια

Ικανότητες

• Ικανότητα συνεργασίας στην ομάδα
• Κοινωνικές ικανότητες – ικανότητες διαπροσωπικής επικοινωνίας (διατύπωση επιχειρημάτων, αποδοχή της διαφορετικής άποψης, διαχείριση προβλημάτων και συγκρούσεων στην ομάδα, αλληλοβοήθεια, κλπ.)
• Να αναπτύσσουν δεξιότητες στη χρήση λογισμικών βιολογίας
• Ικανότητα πλοήγησης στο διαδίκτυο
• Να διατυπώνουν υποθέσεις – προβλέψεις σε επικείμενα μαθησιακά γεγονότα
• Να επιβεβαιώνουν ή να απορρίπτουν τις αρχικές τους υποθέσεις – προβλέψεις μέσω δραστηριοτήτων ή πειραμάτων
• Ανάπτυξη ενδιαφέροντος για τη μελέτη των βιολογικών φαινομένων και των επιστημών της ζωής
• Διαμόρφωση διερευνητικής στάσης απέναντι στα φαινόμενα και τις λειτουργίες της ζωήςΝα εκφράζουν και να εξωτερικεύουν την προϋπάρχουσα γνώση και εμπειρία τους με αφορμή τις ερωτήσεις του εκπαιδευτικού ή άλλο ερέθισμα

Στάσεις

• Ενίσχυση του πνεύματος της συνεργατικότητας, της ανταλλαγής απόψεων και της κριτικής αποδοχής ή απόρριψης των αντιλήψεων του άλλου
• Ανάπτυξη ενδιαφέροντος για τη μελέτη των βιολογικών φαινομένων και των επιστημών της ζωής
• Διαμόρφωση διερευνητικής στάσης απέναντι στα φαινόμενα και τις λειτουργίες της ζωής

1.4 Εκπαιδευτικά λογισμικά και υπηρεσίες των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και Επικοινωνίας (ΤΠΕ)

Χρήση του λογισμικού που βρίσκεται στην ιστοσελίδα http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/replication/replication.htm

1.5 Εκτιμώμενη διάρκεια

Η διδακτική παρέμβαση προβλέπεται να διαρκέσει 90 λεπτά.

1.6 Γενική Περιγραφή Διδακτικής Πρακτικής

• Θεωρητικό, παιδαγωγικό και μεθοδολογικό πλαίσιο

Θεωρητικό πλαίσιο της συγκεκριμένης διδακτικής παρέμβασης αποτελεί ο κοινωνικός επικοδομητισμός, ο οποίος αποδέχεται αφενός ότι η γνώση οικοδομείται από τους μαθητές σταδιακά με βάση τις προϋπάρχουσες γνώσεις, ιδέες και εμπειρίες τους και δεν μεταδίδεται έτοιμη από τον εκπαιδευτικό προς αυτούς, και αφετέρου ότι η γνώση οικοδομείται αποτελεσματικότερα μέσα στο κοινωνικό πλαίσιο της ομάδας μαθητών.

Η παρούσα διδασκαλία προτείνεται να υλοποιηθεί σε ένα περιβάλλον συνεργατικής μάθησης, όπου οι μαθητές έχουν ενεργό ρόλο στη μαθησιακή διαδικασία και εργάζονται σε μικρές ομάδες των τεσσάρων ατόμων. Οι δραστηριότητες που προτείνονται περιλαμβάνουν ερωτήσεις – απαντήσεις, συζητήσεις στην ομάδα και στην τάξη, διατύπωση υποθέσεων και έλεγχο αυτών. Με τον τρόπο αυτό οι μαθητές αποκτούν νέες εμπειρίες και παραστάσεις, τα δεδομένα των οποίων επεξεργάζονται νοητικά, ατομικά και συλλογικά, στην ομάδα, με στόχο την οικοδόμηση νέων επιστημονικών γνώσεων.

Ο εκπαιδευτικός σχεδιάζει και οργανώνει τη μαθησιακή διαδικασία, και στη συνέχεια στην τάξη έχει ρόλο συμβουλευτικό, ενισχυτικό και υποβοηθητικό της δουλειάς των μαθητών που εργάζονται ε μικρές ομάδες. Την ώρα της διδασκαλίας καθώς οι μαθητές εργάζονται με βάση τα φύλλα εργασίας και το αναγκαίο υλικό, επιβλέπει τις ομάδες, περνώντας από καιρό σε καιρό από αυτές, ώστε να διαπιστώσει ότι αυτοί συνεργάζονται ομαλά, απαντούν στις ερωτήσεις, καταλήγουν σε σωστά συμπεράσματα, κλπ. Επίσης μια ή δύο φορές στη διάρκεια της διδασκαλίας συντονίζει μια συζήτηση στη μεγάλη ομάδα της τάξης, ώστε να εξασφαλιστεί ότι όλα τα παιδιά έχουν καταλήξει στα επιθυμητά συμπεράσματα.

• Γενική περιγραφή

1. Αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στο θέμα ώστε ο εκπαιδευτικός να βοηθήσει τους μαθητές να ανακαλέσουν τις γνώσεις που έχουν από τη βιολογία της Β΄ λυκείου. Οι μαθητές συζητούν στην ομάδα τους σχετικά με τα ερωτήματα της 1^ης δραστηριότητας, καταγράφουν τις απαντήσεις τους και γίνεται μια σύντομη συζήτηση στη μεγάλη ομάδα της τάξης (χρόνος 10 λεπτά).
2. Με τη δραστηριότητα 2 βοηθάμε τους μαθητές να κατανοήσουν τον ημισυντηρητικό τρόπο αντιγραφής του DNA. Μετά τη μελέτη ενός κειμένου η κάθε ομάδα καλείται να επεξεργαστεί μία άσκηση που αφορά τον ημισυντηρητικό μηχανισμό. Στη συνέχεια οι μαθητές, με τη χρήση του λογισμικού που προαναφέραμε, παρακολουθούν το συγκεκριμένο μηχανισμό. Έτσι ελέγχουν τις απαντήσεις τους και συνειδητοποιούν ότι στο τέλος της διαδικασίας προκύπτουν δύο νέα μόρια DNA καθένα από τα οποία αποτελείται από μία παλιά και μία καινούρια αλυσίδα (χρόνος 15 λεπτά).
3. Στη δραστηριότητα 3 γίνεται ξανά χρήση του λογισμικού όπου οι μαθητές πρέπει να ακολουθήσουν τις οδηγίες και να απαντήσουν στη συγκεκριμένη ερώτηση. Έτσι διαπιστώνουν ότι η αντιγραφή του DNA αρχίζει από καθορισμένα σημεία, που ονομάζονται θέσεις έναρξης της αντιγραφής (χρόνος 10 λεπτά).
4. Στη δραστηριότητα 4 οι μαθητές συνεχίζουν να πλοηγούνται στο λογισμικό και απαντούν ομαδικά στις ερωτήσεις. Έτσι διακρίνουν τα κύρια ένζυμα της αντιγραφής που ονομάζονται DNA πολυμεράσες και συνειδητοποιούν τον καθοριστικό ρόλο που έχει η συμπληρωματικότητα των βάσεων στην όλη διαδικασία (χρόνος 10 λεπτά).
5. Στόχος της δραστηριότητας 5 είναι οι μαθητές να διαπιστώσουν με ποιον προσανατολισμό γίνεται η αντιγραφή και να αναγνωρίσουν το ρόλο των απαραίτητων ενζύμων στα διάφορα στάδια της αντιγραφής. Απαντούν ομαδικά στις ερωτήσεις και γίνεται συζήτηση στην τάξη. Τέλος έχουν την ευκαιρία να παρακολουθήσουν ένα video που δείχνει τη διαδικασία της αντιγραφής του DNA σε πραγματικό χρόνο (χρόνος 25 λεπτά).
6. Η δραστηριότητα 6 είναι ασκήσεις που πρέπει να συμπληρώσουν οι μαθητές ώστε να διαπιστώσουμε κατά πόσο έχουν κατανοήσει το μηχανισμό της αντιγραφής του DNA (χρόνος 20 λεπτά).

1.7 Φύλλα Εργασίας

Δίνονται στους μαθητές 2 φύλλα εργασίας που θα επεξεργαστούν σε δύο διδακτικές ώρες για την επίτευξη των διδακτικών στόχων.

1ο φύλλο εργασίας

2ο φύλλο εργασίας

1.8 Υλικοτεχνική Υποδομή

• Φύλλα εργασίας μαθητών
• Οι μαθητές θα χωριστούν σε ομάδες των τεσσάρων ατόμων και η διδασκαλία θα πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο Πληροφορικής. Εναλλακτική πρόταση είναι η χρήση ενός μόνο Η/Υ, βίντεο προβολέα και σχετικής οθόνης στην αίθουσα διδασκαλίας
• Το λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί βρίσκεται στην ιστοσελίδα http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/replication/replication.htm
• To video που δείχνει τη διαδικασία της αντιγραφής του DNA σε πραγματικό χρόνο βρίσκεται στη διεύθυνση http://www.youtube.com/watchv=4jtmOZaIvS0&feature=PlayList&p=BE914FB2CACB7707&playnext_from=PL&playnext=1&index=1

1.9 Αξιολόγηση της Διδακτικής Πρακτικής

• Η αξιολόγηση της διδακτικής παρέμβασης πραγματοποιείται στη διάρκεια του μαθήματος από τις απαντήσεις των μαθητών στο φύλλο εργασίας και από τη συζήτηση στην τάξη.
• Επίσης η δραστηριότητα 6 αποτελεί φύλλο αξιολόγησης.