Wszystko w rodzinie Teach article

Tłumaczenie: Katarzyna Badura. Budowa hipotetycznego portretu rodzinnego może pomóc studentom zrozumieć genetykę.

Szukasz sposobu, by ocenić, czy Twoi studenci biologii rzeczywiście rozumieją kluczową terminologię genetyczną taką jak gen dominujący, gen recesywny, genotyp czy fenotyp? To ćwiczenie prezentuje zabawny i interdyscyplinarny sposób by na drodze wzajemnej współpracy zarazić uczniów chęcią studiowania genetyki człowieka. Uczniowie w parach będą tworzyć genetyczne portrety swoich wymyślonych rodzin, bazując na kilku możliwych do zaobserwowania cechach dziedzicznych. Wykorzystując posiadaną wiedzę uczniowie docenią powagę i znaczenie studiów genetyki w kontekście rzeczywistym.

Terminy takie jak genotyp, fenotyp, homozygotyczny czy heterozygotyczny są powszechne w każdej pracowni biologii, mogą być jednak uciążliwe i trudne do zrozumienia przez studentów, szczególnie jeśli zajęcia nie są prowadzone w sposób nagradzający aktywną naukę i współpracę (Nowak & Plucker, 2002).

Zajęcia z genetyki rozpoczyna się zazwyczaj od wyjaśnienia w jaki sposób określone cechy fizyczne pojawiają się u członków jednej rodziny na przestrzeni pokoleń. Ćwiczenie tu opisane daje uczniom możliwość pokazania, że rozumieją koncepcje takie jak różnica pomiędzy genotypem dominującym a recesywnym. Będą wykorzystywać tą wiedzę do skonstruowania szachownicy Punnetta cech dziedzicznych. Studenci będą wtedy mogli przewidzieć możliwe skutki krzyżówek genetycznych I przygotować album “porterów rodzinnych”, które dokładnie przedstawią fenotypy rodziców i potomstwa.

Ćwiczenie w klasie

Budowanie powiązań: badanie cech dominujących i recesywnych u ludzi

Rozpoczynając projekt portretu rodzinnego pozwól uczniom dobrać się w pary – najlepiej mieszane. W przypadku szkół żeńskich i męskich, jak również w klasach o różnych ilościach obu płci taki podział będzie niestety niemożliwy.

Najpierw, uczniowie powinni wypełnić dokładnie pierwszą kartę pracyw1, co pozwoli im na określenie własnych fenotypów, jak również możliwych genotypów dla kilku możliwych do zaobserwowania cech. Studenci rozpoczynają od zbadania własnych cech fizycznych,  począwszy od obecności piegów, a skończywszy na umiejętności zwijania języka. Moi studenci okazali wiele emocji i zaskoczenia uświadamiając sobie, że cechy charakterystyczne, rzadko przez nich analizowane, są zaiste cechami dominującymi lub recesywnymi.

Ryc. 1: Przykład przygotowanego przez ucznia portetu rodzinnego, obrazującego cechy fenotypowych rodziców I dzieci.
Zdjęcie dzięki uprzejmości Stevena Autieri

Budowanie rodziny: wykorzystanie krzyżowania w celu określenia genotypu i fenotypu potomstwa

Następnie pary uczniów powinny losowo, rzucając monetą lub wyciągając znaczone karty z worka, wybrać płeć maksymalnie siódemki dzieci. By uczynić ćwiczenie bardziej realnym, uwzględniliśmy w worku również takie opcje jak “bliźniaki-chłopcy” lub “trojaczki-dziewczynki”. Po tym jak płeć dzieci zostanie wybrana, pary uczniów mogą rozpocząć konstruowanie krzyżówek genetycznych w oparciu o własne cechy dziedziczne. Uczniowie powinni wykorzystać drugą kartę pracyw2 by scharakteryzować genotypy i fenotypy swoich rodzin na podstawie krzyżówek, które konstruują. Przypomnij uczniom, że genetyka jest bardzo złożonym tematem i w prawdziwym świecie relacja nie może zostać ustalona jedynie na bazie kilku cech, na które mogą mieć wpływ również czynniki środowiskowe.

Po określeniu genotypów I fenotypów dla każdego z możliwych potomków, można rozpocząć konstruowanie portretów rodzinnych. Studenci otrzymują do swojej dyspozycji kredki, kolorowe ołówki, farby i papier. Portret każdego dziecka musi odzwierciedlać te fenotypy, które zostały uzyskane w czasie krzyżówek genetycznych. Na tym etapie projektu studenci mogą dać upust swojej kreatywności i pomysłowości (ryc. 1).  Być może najbardziej intrygującym aspektem tego projektu jest jego interdyscyplinarność.  Mieliśmy możliwość podpięcia tego projektu pod zajęcia jednostki sztuki, dotyczące szkicu i portretu.

Rubryki Oceny Genetycznego Portrety Rodzinnego

Partner 1: ____________________________________
Partner 2: ____________________________________
Ocena:

Zawartość Kryteria oceny Ocena umiejętności Wartość punktowa Ilość uzyskanych punktów
Karta rodzica/dziecka Genotyp/fenotyp obu członków zespołu jest poprawnie zaznaczony na szachownicy. Wybiera i stosuje odpowiednie strategie w celu rozwiązania problemu. 15  
Szachownica Punnetta Wykonane zostały krzyżówki genetyczne dla każdej ze wskazanych cech. Genotypowe i fenotypowe wartości procentowe zostały wskazane na każdej z krzyżówek. 10  
Portret rodzinny Przykłada dużą wagę do artystycznej poprawności pracy. Rysunek zdaje się być dobrze przemyślany i szczegółowo bazujący na informacjach pozyskanych z szachownicy. Rozwiązuje problemy i efektywnie rozumuje. 20  
  Poszczególne cechy u każdego z dzieci można jasno odczytać z rysunku, bądź też zostały jasno oznaczone by poprowadzić czytelnika przez proces określania fenotypu. Ustala wszystkie ważne elementy tego problemu. 10  
W sumie     55  


 

Przykład szachownicy
Punnetta. W przykładzie
grochu, kolor żółty jest
określony przez dominujący
allel Y a kolor zielony jest
określony przez recesywny
allel y.

Zdjęcie dzięki uprzejmości
Pbroks13/Wikimedia Commons

Ocena

Dołączyliśmy kartę oceny by pomóc nauczycielowi w ocenie tego, czy uczniowie wystarczająco dopracowali portret rodzinny, uwzględniając genotypy i fenotypy każdego z rodziców I wszystkich dzieci (patrz powyżej). Uczniowie przedstawią do oceny zarówno ilustracje jak i szachownice Punnetta. Jedną z cech tego ćwiczenia jest to, że dostarcza uczniom wiele możliwości oszacowania i oceny swojego poziomu wiedzy. Uczniowie, którzy czują się dobrze pracując w grupach i artystycznym zestawianiu informacji, osiągną biegłość w  budowie portretów rodzinnych. Studenci z rozwiniętymi zdolnościami pisarskimi poczują się bardziej komfortowo w wypełnianiu kart pracy.

Zdecydowanie zaleca się by kształtowanie oceny następowało w czasie lekcji poprzez obserwacje poziomu wiedzy studentów i/lub ich umiejętności, uwzględniając stosowanie przez nich nowych koncepcji i zmian w myśleniu, a nie tylko surowe cytowanie zdobytej wcześniej  wiedzy.

Podsumowanie i Wnioski

Biologia jest fascynującą dziedziną nauki, pobudzającą ciekawość i zaangażowanie uczniów, szczególnie w przypadku badania genetyki. Uczniowie często zmagają się ze zbudowaniem integralnych połączeń między różnymi koncepcjami i nie zauważają możliwości zastosowania zdobywanej wiedzy w życiu codziennym. Zapewniając dynamiczną ocenę pozwalającą uczniom na dyskusję i odbieranie informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym w temacie swoich mocnych i słabych stron, możemy jedynie zwiększyć ilość wiedzy skutecznie wchłanianej przez uczniów (Van Scotter & Pinkerton, 2008). Wyważone oceny zapewniają uczniom informację o oczekiwaniach już na początku projektu, stąd też wiedzą z wyprzedzeniem co jest ważne i jakie cechy charakterystyczne powinien mieć produkt końcowy ich pracy.

Download

Download this article as a PDF

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

  • w1 – ściągnij kartę pracy w formacie Word lub PDF form.
  • w2 – ściągnij kartę pracy w formacie Word lub PDF form.

Resources

Author(s)

Steven M Autieri jest nauczycielem przedmiotów ścisłych w East Haven High School w East Haven. Prowadzi również kursy metodologii nauczania przedmiotów ścisłych na Graduate School of Education and Allied Professions na Fairfield University w Fairfield, CT, Stany Zjednoczone.


Review

Jest to interesujące ćwiczenie, które można łatwo dopasować do najróżniejszych grup wiekowych i poziomów wiedzy. Autor zaprojektował je by pomóc uczniom w zrozumieniu genetyki mendlowskiej – jak również nauczycielom w identyfikacji uczniów, którzy mają problem z pojęciem tego tematu oraz tych, którzy go “załapali”. Portrety rodzinne stanowiące ostatnią część ćwiczenia nie tylko dają międzyprzedmiotowe możliwości, ale również pozwalają na generowanie dalszych zadań dodatkowych. Instrukcje dla studentów są łatwe do zrealizowania, a formularz ocen został tak stworzony, by pomóc uczniom i nauczycielom w ocenie jak dobrze została przyswojona wiedza dotycząca mendlowskiej genetyki.


Devon Masarati, Wielka Brytania




License

CC-BY-NC-SA