Es bleibt in der Familie Teach article

Übersetzt von Kathrin Schäker. Die Erstellung eines hypothetischen Familienportraits hilft Schülern das Prinzip der Genetik zu verstehen.

Suchen Sie einen Weg, um zu überprüfen ob Ihre Biologieschülern die genetischen Schlüssebegriffe wie dominant und rezessiv oder Genotyp und Phänotyp verstehen? Diese Arbeitsaufgabe ist ein unterhaltsamer, gemeinschaftlicher und interdisziplinärer Ansatz, um Schüler für humane Genetik zu begeistern. Die Schüler finden sich zu Paaren zusammen, um ihr genetisches Portrait und das ihrer imaginären Familie zu erstellen, basierend auf verschiedenen erkennbaren und vererbbaren Merkmalen. Indem die Schüler ihr Wissen aktiv anwenden, werden sie die Bedeutung und Sinn von Genetik mit Bezug zum alltäglichen Leben zu schätzen lernen.

Fachbegriffe wie Genotyp, Phänotyp, homozygot und heterozygot sind im Biologieunterricht weit verbreitet. Es ist jedoch für Schüler oftmals mühselig und schwer diese Begriffe zu verstehen, vor allem wenn sie nicht durch aktives Lernen und Zusammenarbeit vermittelt werden (Nowak & Plucker, 2002).

Eine Genetik-Unterrichtseinheit beginnt normalerweise mit der Einführung wie häufig bestimmte Merkmale oder körperliche Charakteristika in Individuen verschiedener Generationen der selben Famlie auftreten. Die hier beschriebene Arbeitsaufgabe ermöglicht es den Schülern das Verständnis von Konzepten wie den Unterschied zwischen dominanten und rezessiven Merkmalen und Genotypen zu verinnerlichen. Die Schüler können dieses Wissen zur Erstellung von Punnett-Quadraten für vererbbare Merkmale anwenden. Die Schüler werden dann die möglichen Resultate von genetischen Kreuzungen voraussagen, um ein Album mit “Familienportraits” anzufertigen, die die genauen Phänotypen der Eltern und Nachkommen darstellen.

Im Klassenzimmer

Den Zusammenhang herstellen: untersuchen von dominanten und rezessiven Merkmalen im Menschen

Zu Beginn des Familienportrait-Projektes sollten sich die Schüler paarweise zusammenfinden – idealerweise mit einem Schüler des anderen Geschlechtes. Jedoch könnte dies in reinen Jungen- oder Mädchen-Schulen oder in Klassen mit ungleicher Geschlechtsverteilung nicht möglich sein.

Zuerst sollten die Schüler das Arbeitsblatt 1w1 detailliert ausfüllen, um ihren eigenen Phänotyp und möglichen Genotyp für trennbare, beobachtbare Merkmale zu bestimmen. Die Schüler untersuchen eine Auswahl ihrer eigenen physischen Eigenschaften, einschließlich dem Vorhandensein von Sommersprossen bis zur Fähigkeit die Zunge zu rollen. Meine Schüler waren sehr begeistert und überrascht als sie begriffen, dass Charakterstika, die sie selten beachten, dominante oder rezessive Merkmale sind.

Abbildung 1: Beispiel eines, von einem Schülter gemalten, Familienportraits, das phänotypische Merkmale von Eltern und Nachkommen darstellt.
Mit freundlicher Genehmigung von Steven Autieri

Eine Familie gründen: das Verwenden von Kreuzungen um den Genotyp und Phänotyp des Nachwuchses zu bestimmen

Die Schülerpaare sollten dann zufällig das Geschlecht von bis zu sieben Kindern wählen, indem sie eine Münze werfen oder beschriftete Karten aus einem Beutel ziehen. Um die Aktivität realistischer zu gestalten, haben wir auch Karten mit Begriffen wie “Zwillingsjungen” oder “Drillingsmädchen” im Beutel. Wenn die Geschlechter der Kinder festgelegt sind, können die Schülerpaare genetische Kreuzungen für ihre vererbbaren Merkmale erstellen. Die Schüler sollten dann das Arbeitsblatt 2w2 verwenden, um die Genotypen und Phänotypen ihrer Familie zu organisieren wenn sie die Kreuzungen erstellen. Erinnern Sie Ihre Schüler daran, dass Genetik sehr komplex ist und in Wirklichkeit Beziehungen nicht nur anhand von kleinen Merkmalen, die auch von der Umwelteinflüssen beeinträchtigt werden können, eingegangen werden sollten.

Wenn die Genotypen und Phänotypen für jeden möglichen Nachkommen bestimmt wurden, kann das Familienportrait erstellt werden. Die Schüler benötigen hierfür Malkreide, Buntstifte, Farben und Zeichenpapier. Das Bild jeden Kindes sollte den Phänotyp, der durch die genetische Kreuzung erhalten wurde, genau darstellen. Die Schüler können während dieser Phase des Projektes so fantasievoll und kreativ sein, wie sie möchten (Abbildung 1). Die vielleicht reizvollste Komponente diese Projektes ist die Interdisziplinarität. Wir konnten dieses Projekte im Zeichenunterricht mit dem Thema Zeichnungen und Portraits bearbeiten.

Genetisches Familienportrait Bewertungsschema

Partner 1: ____________________________________
Partner 2: ____________________________________
Bewertung:

Inhalt Bewertetes Kriterium Bewertung der Fertigkeit Maximale Punktzahl Erreichte Punktzahl
Eltern/Kind Arbeitsblatt Der Genotyp/Phänotyp beider Teammitglieder ist im Diagramm richtig beschriftet. Wählt und verwendet eine angemessene Strategie um die Aufgabe zu lösen. 15  
Punnett-Quadrate Genetische Kreuzungen wurden für jedes Merkmal erstellt. Prozentzahlen für Genotyp und Phänotyp wurden für jede Kreuzung errechnet. 10  
Familienportrait Die künstlerische Darstellung wurde ernsthaft und ausreichend ausgeführt. Die Zeichnung ist gut durchdacht und bezieht sich auf die Informationen des Arbeitsblattes. Löst Probleme und urteilt wirkungsvoll. 20  
  Jedes Merkmal für jedes Kind ist in der Zeichnung klar erkennbar oder beschriftet, um den Betrachter den Phänotyp erkennbar zu machen. Erkennt alle wichtigen Elemente der Aufgabe. 10  
Gesamt     55  


 

Beispiel eines Punnett
Quadrates. In diesem Besipiel
werden Erbsen gezeigt. Die
gelbe Farbe wird vom
dominanten Y-Allel
bestimmt, die grüne von
einem rezessiven Allel y.

Mit freundlicher Genehmigung
von Pbroks13/Wikimedia
Commons

Bewertung

Wir haben ein Bewertungsschema für den Lehrer zur Vefügung gestellt, um bei der Einschätzung zu helfen, ob die Schüler das Familienportrait , unter Einschätzung der Genotypen und Phänotypen der Eltern und aller Nachkommen, akkurat erstellt haben (siehe oben). Die Schüler sollen alle Abbildung und Punnett-Quadrate zur Bewertung ebenfalls abgeben. Ein Vorteil dieser Arbeitsaktivität ist, dass diese den Schülern verschiedene Möglichkeiten bietet, das Gelernte zu präsentieren. Schüler, die gerne im Team arbeiten und Informationen künstlerisch darstellen, konnten ihre Fähigkeiten durch die Erstellung des Familienportraits einsetzen. Schüler, die sich schriftlich gut ausdrücken, konnten einfach und erfolgreich die Arbeitsblätter ausfüllen.

Es wird empfohlen die strukturelle Bewertung während der Unterrichtsstunde zu erstellen, indem das Wissen und/oder die Fähigkeiten der Schüler bei der Anwendung neuer Konzepte und der Wandel des Denkens beobachtet wird und nicht nur durch späteres Abfragen.

Zusammenfassung und Fazit

Die Biologie, vor allem die Genetik, eignet sich hervorragend, um die Neugier und Mitarbeit von Schülern zu wecken. Schüler haben oftmals Probleme ganzheitliche Schlüsse zwischen verschiedenen Konzepten zu schließen und sehen vielleicht nicht den Einfluss von dem was sie lernen auf das alltägliche Leben. Indem man Arbeitsaufgaben stellt, erlaubt man den Schülern Unterhaltungen und das Erhalten von Echtzeit-Rückmeldungen zu ihren Stärken und Schwächen, damit können wir die Verarbeitung der Informationen verstärken (Van Scotter & Pinkerton, 2008). Diese ausgewogenen Arbeitsaufgaben vermittelt Schülern auch eine gewissen Erwartungshaltung zu Beginn eines Projektes und im Laufe der Zeit werden sie erkennen, was wichtig ist und welche Merkmale ein qualitativ hochwertiges Ergebnis haben soll.

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References

  • Nowak JA, Plucker JA (2002) Do as I Say, Not as I Do? Student assessment in Problem-Based Learning. Inquiry: Critical Thinking Across the Disciplines 21(2): 17-31
  •  Van Scotter P, Pinkerton, KD (2008) Assessing science as inquiry in the classroom. In Luft J, Bell RA, Gess-Newsome J (eds) Science as inquiry in the secondary setting pp 107-119.Arlington, VA, USA: NSTA Press. ISBN: 9781933531267

Web References

Resources

Author(s)

Steven M. Autieri ist ein Lehrer für Naturwissenschaften an der East Haven High School in East Haven, CT, USA. Er unterrichtet auch Wissenschaftsmethodik and der Graduate School of Education and Allied Professions der Fairfield Universität in Fairfield, CT, USA.


Review

Dies ist eine interessante Arbeitsaufgabe, die leicht an verschiedene Altersgruppen oder Kenntnisse angepasst werden kann. Der Autor hat die Aufgabe so erstellt, dass Schüler die Mendel’sche Genetik verstehen können – und um dem Lehrer zu erleichtern zu sehen welche Schüler hierbei Probleme haben und welche nicht. Die Familienportraits, die den letzten Teil der Aufgabe beinhalten, ermöglichen fächerübergreifende Vernetzungen und die Entwicklung von weiterführenden Aufgaben wäre auch nicht schwer. Die Anweisungen für die Schüler sind leicht zu befolgen und das Bewertungsschema hilft Schülern und Lehren um zu sehen wie gut die Mendel’sche Genetik verstanden wurde.


Devon Masarati, Großbritannien




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CC-BY-NC-SA