ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ

ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΗΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΩΝ

ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝΦΥΤΩΝ &

ΖΩΩΝ

¨Ο μη ειδικός ενήλικας ως σύγχρονος πολίτης πρέπει να μπορεί να αξιοποιεί τις γνώσεις που του παρέχονται στα βιολογικά μαθήματα για να αποφασίζει κριτικά για ζητήματα της ζωής του σε συνάρτηση με τις πολιτισμικές και ηθικές αξίες¨

«… το πιο σημαντικό στοιχείο της σύγχρονης Βιολογίας, δεν είναι οι πληροφορίες της, αλλά το κλίμα της. Είναι ένα κλίμα ελεύθερο και δημιουργικό, που δεν δέχεται αυθεντίες και κριτικάρει κάθε τι το παραδεδεγμένο, αλλά και που ατενίζει το μέλλον με αισιοδοξία. Στα δημιουργικά εργαστήρια οι καθηγητές και οι φοιτητές δουλεύουν πλάι πλάι στην έρευνα, με βάση την ισότητα και τον αλληλοσεβασμό. Ανταλλάσσουν διαρκώς ιδέες και κανείς δεν ξενίζεται πώς οι πιο δημιουργικές συχνά προέρχονται από τους εικοσάχρονους. Το κλίμα αυτό είναι σημαντικό, γιατί η επιστήμη δεν είναι ένα σύνολο πληροφοριών, άλλα ένας τρόπος της σκέψης. Είναι μια στάση αμφιβολίας για κάθε τι το παραδεδεγμένο, μια στάση αυτοπεποίθησης, πώς ναι μπορούμε να καταλάβουμε ποιοί είμαστε και που πάμε και να επέμβουμε.»,

Φώτης ΚαφάτοςΑπό τον πρόλογο του βιβλίου του: Εισαγωγή στη Σύγχρονη Βιολογία (Αθήνα 1976)

ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗ ΜΑΘΗΣΗΕΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ ΚΡΙΤΙΚΗ ΣΚΕΨΗ

Ένας πρόλογος 30 χρόνια επίκαιρος

3

ΙΔΙΑΙΤΕΡΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΒΙΟΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

• ΔΥΑΔΙΚΗ ΦΥΣΗ ΤΩΝ ΕΜΒΙΩΝ ΟΝΤΩΝ (ΓΟΝΟΤΥΠΟΣ – ΦΑΙΝΟΤΥΠΟΣ)Δεν μπορούμε να δώσουμε μια και μόνη

αιτιώδη εξήγηση ενός φαινομένου.Υπάρχουν δύο εξηγήσεις κάθε φορά που

απαντούν στο

πώς γίνεται κάτι (εξελικτική)

γιατί γίνεται ένα φαινόμενο (λειτουργική)

Ιδιότητες των οργανισμών

• Χημικές ιδιότητες• Ρυθμιστική μηχανισμοί• Οργάνωση• Τελεονομικά συστήματα• Περιορισμένη τάξη μεγέθους• Κύκλος ζωής• Ανοικτά συστήματα

ικανότητες

• Εξέλιξης (γενετικό υλικό & έκφραση του)

• Αυτοαντιγραφής (γενετικό υλικό & αναπαραγωγή)

• Αύξησης και διαφοροποίησης (γενετικό προγρ.)

• Μεταβολισμού (δέσμευση & απελευθέρωση ενέργειας)

• Αυτορύθμισης (ομοιόσταση – ανάδραση)

• Αντίδρασης στα ερεθίσματα του περιβάλλοντος(αισθητήρια όργανα & νευρικό σύστημα)

• Αλλαγής σε δύο επίπεδα(γονότυπος–φαινότυπος)

Στις Βιοεπιστήμες έχουμε ισχύ κοινών πρακτικών και παραδοχών με τις άλλες Φ.Ε(όπως η εκκίνηση από την εμπειρική γνώση

και η λογική πορεία για τον έλεγχο μιας υπόθεσης)

Αλλά και διαφορές που προκύπτουν από• Την πολυπλοκότητα οργάνωσης και ρύθμισης των

έμβιων όντων• Την ισχύ του τυχαίου, της πιθανότητας και της

ποικιλίας• Την ερμηνεία φαινομένων στο ατομικό και στο

πληθυσμιακό επίπεδο

Μάθηση εννοιών βιολογίαςεπηρεάζεται από ψυχολογικές και κοινωνικές παραμέτρους περισσότερο από τις άλλες Φ.Ε.

Ποιες είναι οι δυσκολίες κατανόησης συγκεκριμένων εννοιών και ποιες οι αιτίες δυσκολίας μάθησης αυτών των

εννοιών

1.Ανιχνεύεται κατανόηση ορισμένων βιολογικών φαινομένων και ανάπτυξη ¨αυθόρμητης βιολογικής σκέψης¨ από μικρή ηλικία

2.Η ερμηνεία σχεδόν όλων των βιολογικών φαινομένων γίνεται με βάση το πρότυπο του ανθρώπινου οργανισμού

3.Ανιχνεύονται δυσκολίες σύνδεσης• Ορατών χαρακτηριστικών με τα αόρατα• Λειτουργικών εξηγήσεων με τις μακροσκοπικές επιπτώσεις• Μοριακού επιπέδου με το κυτταρικό και το οργανισμικό• Οργανισμικού με το πληθυσμιακό• Της συνεχούς αλληλεπίδρασης έμβιου – άβιου

4. Υπάρχει αλληλεπίδραση της βιολογικής γνώσης και των πολιτισμικών και κοινωνικών αξιών για την ανάπτυξη στάσεων και προτύπων συμπεριφοράς σε θέματα που αφορούν υγεία, φυσικό και κοινωνικό περιβάλλον

Ο άνθρωπος δεν μπορεί να προσεγγίσει τη βιολογική γνώση ουδέτερα, τόσο επειδή ο ίδιος αποτελεί αντικείμενο της βιολογίας, όσο και επειδή η εξέλιξη των βιοεπιστημών επηρεάζει ήδη τη ζωή του και την κοινωνία

Ιδιαιτερότητα των βιολογικών αντικειμένων

• Έχουν ιστορική-εξελικτική υπόσταση• Οργανώνονται σε διαδοχικά επίπεδα αυξημένης

πολυπλοκότητας• Αποτελούν πολυπαραγοντικά συστήματα , με ικ

ανότητα αυτορύθμισης• Συμμετέχουν σε φαινόμενα που δεν αναπαρίστα

νται πάντοτε πειραματικά

Απαιτείται: Αποσαφήνιση του διδακτικού μετασχηματισμού του

βιολογικού αντικειμένου γνώσης κατά ηλικία Ανάπτυξη διδακτικών στρατηγικών που θα οδηγούν τους

μαθητές στη σύνδεση εννοιών μεταξύ τους Ανάπτυξη μαθησιακών περιβαλλόντων για την ανάπτυξη

της επιστημονικής σκέψης (Το μάθημα πρέπει να δομείται γύρω από ένα πρόβλημα ώστε να είναι εφικτή η οργάνωση ενός ενιαίου εννοιολογικού πλαισίου για την ανάπτυξη διερευνητικού και ανακαλυπτικού πνεύματος από τους μαθητές)

Ανάπτυξη σειράς διδασκαλιών-μάθησης για συγκεκριμένα θέματα που να στηρίζονται σε ερευνητικά στοιχεία

Η χρήση διδακτικών στρατηγικών που περιλαμβάνουν άσκηση στη λήψη αποφάσεων, συναισθηματική εμπλοκή των μαθητών με ανάληψη ρόλων, ώθηση λήψης και υποστήριξης μιας θέσης σε σύγχρονα προβλήματα που αναδύονται από την σύνδεση των βιοεπιστημών με την υγεία, το περιβάλλον, τα κοινωνικά και ηθικά ζητήματα

Προτεινόμενο σενάριο ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Παρουσίαση του σεναρίου (σελ. 215-218)

Αναπαραγωγή (βιβλίο καθηγητή σελ.120)

Εναλλακτικές ιδέες των μαθητώνΕνδεικτικές διδακτικές ενέργειες

• Το 1ο φύλλο εργασίας : η σημασία της αναπαραγωγής και τα είδη της

• Το 2ο φύλλο εργασίας : • η αναπαραγωγή των φυτών• Το 3ο φύλλο εργασίας :• η αναπαραγωγή των ζώων• Λογισμικό ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α’-Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙΝα αναγνωρίζουν τη σημασία της αναπαραγωγής για τη Να αναγνωρίζουν τη σημασία της αναπαραγωγής για τη

διαιώνιση των ειδώνδιαιώνιση των ειδώνΝα γνωρίσουν τα βασικά χαρακτηριστικά της μονογονικής Να γνωρίσουν τα βασικά χαρακτηριστικά της μονογονικής

και της αμφιγονικής αναπαραγωγήςκαι της αμφιγονικής αναπαραγωγήςΝα μπορούν να διακρίνουν και να περιγράψουν τρόπους Να μπορούν να διακρίνουν και να περιγράψουν τρόπους

μονογονικής αναπαραγωγής στα φυτάμονογονικής αναπαραγωγής στα φυτάΝα αναγνωρίσουν το άνθος ως αναπαραγωγικό όργανο των Να αναγνωρίσουν το άνθος ως αναπαραγωγικό όργανο των

φυτών και να κατανοήσουν την διαδικασία της μετατροπής φυτών και να κατανοήσουν την διαδικασία της μετατροπής του σε καρπότου σε καρπό

Να διευρύνουν τις γνώσεις τους στο θέμα της αμφιγονικής Να διευρύνουν τις γνώσεις τους στο θέμα της αμφιγονικής αναπαραγωγής μελετώντας την αναπαραγωγή μερικών αναπαραγωγής μελετώντας την αναπαραγωγή μερικών ασπονδύλωνασπονδύλων

Να γνωρίζουν τις διαφορές μεταξύ εσωτερικής και Να γνωρίζουν τις διαφορές μεταξύ εσωτερικής και εξωτερικής γονιμοποίησης στα σπονδυλωτά.εξωτερικής γονιμοποίησης στα σπονδυλωτά.

Φύλλο εργασίας 1Δραστηριότητα 2η• http:/www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/animation

/reprocel/reprod.htmlΔραστηριότητα 4η

• http://www.monanneeaucollege.com/5.svt.chap11.htm Φύλλο εργασίας 2Φύλλο εργασίας 2Δραστηριότητα 3η

• http:/www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/evaluation/college/cerisier/cerisier.html

Φύλλο εργασίας 3Δραστηριότητα 1η

• http:/www.nilesbio.com/subcat331.html

Άρθρο σχετικά με την αφυλετική και την φυλετική αναπαραγωγήαπό το "Science Illustrated"

• http://science.education.nih.gov/supplements/http://science.education.nih.gov/supplements/technology/studenttechnology/student

Εικονικό εργαστήριο με μικροσκόπια Οπτικό

Ηλεκτρονικό

Δραστηριότητα αναγνώρισης μολυσματικού παράγοντα Δραστηριότητα αναγνώρισης μολυσματικού παράγοντα

• http://www.hhmi.org/biointeractivehttp://www.hhmi.org/biointeractive/Εικονικό εργαστήριο

Πολλαπλές δραστηριότητες

http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/animations.htm0470003790/animations/animations.htm

Πλούσιο υλικό με προσομοιώσεις και δραστηριότητες στις ενότητες της Μοριακή Βιολογία και Βιοχημεία

• http://bio.rutgers.edu/~gb101/http://bio.rutgers.edu/~gb101/virtuallabs_101.htmlvirtuallabs_101.html

• http://bio-alive.com/laboratories/biology-http://bio-alive.com/laboratories/biology-lab.htmlab.htm

• http://telstar.ote.cmu.edu/biology/http://telstar.ote.cmu.edu/biology/animation/index.htmlanimation/index.html

• http://science.nhmccd.edu/biol/biolab/http://science.nhmccd.edu/biol/biolab/

• http://www.denniskunkel.com/http://www.denniskunkel.com/

ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ

Επίλυση προβλήματοςΕπίλυση προβλήματος

• Εισάγει το θέμα /πρόβλημα

• Αναθέτει μελέτες• Απαντά σε ερωτήσεις• Προσφέρει υποδείξεις

• Συλλέγουν πληροφορίες από τις μελέτες που τους ανατέθηκαν

• Σχεδιάζουν το πείραμα• Επιλύουν το πρόβλημα

Εκπαιδευτικός Μαθητές

Πρακτική

Επίλυση προβλήματοςΕπίλυση προβλήματος

• Ανάπτυξη της ικανότητας διατύπωσης επιστημονικών υποθέσεων

• Διερευνήσεις και μοντελοποιήσεις που σχετίζονται με την πραγματικότητα

• Δημιουργεί ικανούς λύτες προβλημάτων• Αναπτύσσει την κριτική σκέψη

Πλεονεκτήματα

• Χρονοβόρα• Μεγάλες απαιτήσεις από τους μαθητές και τον

εκπαιδευτικό• Πρέπει να γνωρίζουν τις απαιτούμενες έννοιες και αρχές

πριν προσέλθουν στο εργαστήριο

Κριτική

Δραστηριότητα αναγνώρισης μολυσματικού Δραστηριότητα αναγνώρισης μολυσματικού παράγοντα παράγοντα

• Μια σοβαρή, μολυσματική, άγνωστη μέχρι στιγμής ασθένεια, απειλή την περιοχή μας. Στις περιοχές που έχει εμφανιστεί έχει προσβάλλει το 40% του πληθυσμού που εμφανίζει απώλεια δυνάμεων και σταδιακή, αυξανόμενη μυϊκή δυσλειτουργία. Αν και δεν έχουμε έως τώρα καμιά πληροφορία για τη φύση της ασθένειας, πιστεύουμε ότι οφείλεται σε κάποιο μολυσματικό παράγοντα. Υπάρχει έντονη κινητοποίηση των αρχών και των επιστημόνων για τον περιορισμό της εξάπλωσης της νόσου.

• Οι βιοεπιστήμονες έχουν στη διάθεσή τους δείγματα αίματος και μυϊκού ιστού ατόμων που μολύνθηκαν, όπως και δείγματα υγιών ατόμων που ζουν στην προσβληθείσα περιοχή. Ένα εικονικό βιολογικό εργαστήριο με μικροσκόπια και δυνατότητες ανάλυσης κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ είναι στη διάθεση όποιου θέλει να βοηθήσει

• Το σχολείο μας αποφάσισε να συμμετέχει στην παραπάνω προσπάθεια. Κάθε εβδομάδα θα δίνουμε αναφορά στο κέντρο έρευνας για την πορεία των ενεργειών μας. Όταν δε πιστεύουμε ότι είμαστε έτοιμοι, θα επισκεφτούμε το εικονικό εργαστήριο και θα εξετάσουμε τα δείγματα. Στο τέλος ίσως χρειαστεί να προτείνουμε και φάρμακα για τη θεραπεία. Έως τότε ο καθένας από εσάς να σκεφτεί και να γράψει:

• Πώς θα διερευνήσουμε το είδος του μολυσματικού παράγοντα, τα χαρακτηριστικά του, ποια κύτταρα ή ποιους ιστούς προσβάλλει;

• Τι θα πρέπει να γνωρίζουμε για να είμαστε έτοιμοι να επισκεφτούμε το εικονικό εργαστήριο.

• Ποια τεχνολογικά μέσα θα χρησιμοποιήσουμε και με ποια σειρά;• Με ποιο τρόπο επιδρά ή τη αλλάζει στον οργανισμό και εμφανίζεται μια ασθένεια;• Πώς και πού θα εφαρμόσουμε ένα πιθανό φάρμακο;

Λεμφικό σύστημα

• Η διδασκαλία της ενότητας αυτής με τη χρήση εγκεκριμένων λογισμικών και τη χρήση του διαδικτύου, προκειμένου οι μαθητές να κατευθυνθούν στην ανακάλυψη της γνώσης και την κατανόηση του ρόλου του λεμφικού συστήματος σε σχέση με το κυκλοφορικό σύστημα και την άμυνα του οργανισμού.

• Για τη διδασκαλία της ενότητας αυτής θα γίνει προσπάθεια οι μαθητές να οδηγηθούν στην ανακάλυψη της γνώσης (ανακαλυπτική μέθοδος) και με τη βοήθεια δραστηριοτήτων στην κατανόηση φαινομένων που σχετίζονται άμεσα με την καλή λειτουργία του οργανισμού τους.

Διδακτικοί στόχοι• ΝΑ ΓΝΩΡΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΟΥ ΛΕΜΦΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ.• ΝΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΥΝ ΤΗ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΛΕΜΦΑΓΓΕΙΩΝ ΜΕ ΤΑ

ΑΙΜΟΦΟΡΑ ΑΓΓΕΙΑ.• ΝΑ ΓΝΩΡΙΖΟΥΝ ΤΟ ΡΟΛΟ ΤΩΝ ΛΕΜΦΑΔΕΝΩΝ.• ΝΑ ΑΝΑΓΝΩΡΙΖΟΥΝ ΤΗ ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗΝ

ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΠΑΘΟΓΟΝΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ.• ΝΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΟΥΝ ΤΗ ΘΕΣΗ ΤΩΝ ΛΕΜΦΟΚΥΤΟΓΟΝΩΝ

ΟΡΓΑΝΩΝ.• ΝΑ ΣΥΣΧΕΤΙΣΟΥΝ ΤΗ ΘΕΣΗ ΤΟΥΣ ΜΕ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΟΥ

ΕΠΙΤΕΛΟΥΝ ΚΑΙ ΤΟ ΡΟΛΟ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΟΤΕΡΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΜΥΝΑΣ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ.

• ΝΑ ΣΥΣΧΕΤΙΣΟΥΝ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΛΕΜΦΙΚΟΥ ΜΕ ΑΥΤΗΝ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ.

• ΝΑ ΚΑΤΑΝΟΟΥΝ ΤΗ ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΔΥΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΟΥΣΙΩΝ ΣΤΟΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ.

1η οθόνη

2η οθόνη

Επιλέγουμε τον Τομογράφο συστημάτων

Επιλέγουμε το Λεμφικό σύστημα

3η οθόνη

4η οθόνη

• Ζητάμε από τους μαθητές να διακρίνουν και να καταγράψουν τα δομικά στοιχεία του λεμφικού συστήματος. Αξιοποιώντας τις απαντήσεις τους, παρουσιάζουμε το λεμφικό σύστημα και στις λειτουργίες που αυτό επιτελεί.

• Ζητάμε από τους μαθητές να εκτιμήσουν την εξάπλωση των λεμφαγγείων στο σώμα μας.

• Εστιάζουμε στα λεμφαγγεία του τραχήλου και εμφανίζεται η οθόνη 4. Στην οθόνη αυτή παρατηρούμε την μεγάλη εξάπλωση των λεμφαδένων στην περιοχή αυτή.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1.• 1. Να συμπληρώσετε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις: Το λεμφικό σύστημα αποτελείται από τα --------------------, τη ------------ και τους ---------------------- . Το λεμφικό σύστημα είναι πολύ

σημαντικό, γιατί προσλαμβάνει το πλεόνασμα του ------------------- ------------------- και το επαναφέρει στο καρδιαγγειακό σύστημα. Μεταφέρει τις ----------------- -------------------- από το λεπτό έντερο στο αίμα. Συμβάλλει στην ------------- του οργανισμού με την καταστροφή παθογόνων μικροοργανισμών και καρκινικών κυττάρων.

• 2. Να αντιστοιχίσετε τα όργανα που αναφέρονται στην αριστερή στήλη του πίνακα με τις θέσεις του σώματος στις οποίες αυτά βρίσκονται στη δεξιά στήλη:

Λεμφαδένες Πίσω από το στέρνο.Αμυγδαλές Κατά μήκος των λεμφαγγείων, στον αυχένα, στις μασχάλες,

στις βουβωνικές περιοχές και αλλού.Σπλήνας Άνω αριστερό μέρος της κοιλιακής κοιλότητας.Θύμος Στη βάση της στοματικής κοιλότητας και του φάρυγγα.