ΟγενετικόςκώδικαςείναιμίααπότιςπιοδύσκολεςέννοιεςστηΒιολογία.Οιμαθητέςδενμπορούννακατανοήσουνεύκολατηβιολογικήσημασίατηςγενετικήςπληροφορίαςσεκωδικοποιημένημορφή.

Στοσενάριοδιδασκαλίααυτό,προτείνεταιέναςαπλόςτρόποςμέσωτηςχρήσηςτωνΤΠΕκαιτηςσυνεργατικήςδιαδικασίαςμετοβιωματικόπαιχνίδικαιτηνανάθεσηρόλωνσαυτό,ναεξοικειωθούνοιμαθητέςαρχικάμετηνέννοιατηςκωδικοποιημένηςπληροφορίαςκαικατόπιννακάνουνχρήσητουγενετικούκώδικα.

ΗδιδασκαλίααυτήέγινεωςδειγματικήσεκαθηγητέςπουδιδάσκουντομάθημαμετάαπόπρόσκλησητουΣυμβούλουΠΕ04τουΝομούμας.

2

Δόμησηδιδασκαλίας

Στοιχείαμαθήματος:

s  Μάθημα:ΒιολογίαΓενικήςΠαιδείαςΒ΄Λυκείου,καιΘετικήςΚατεύθυνσηςΓ΄Λυκείου.

s  ΤίτλοςΕνότητας:ΓενετικόςΚώδικας,ΜετάφρασηΓενετικούΥλικού

s  Εκτιμώμενηδιάρκειαδιδακτικούσεναρίου:1-2ώρες.

3

Στόχοιτηςδιδασκαλίας:

Γνωστικών:

Μετάτηνολοκλήρωσητηςδιδασκαλίαςθαπρέπειοιμαθητέςναείναιικανοίνα:

s  Ναγνωρίσουνότιταγονίδια,δενείναικάτιαφηρημένοαλλάμιαοντότητασεμοριακόεπίπεδο

s  Ναδιαβάζουντογενετικόκώδικα

s  Ναχειρίζονταιτηλειτουργίατουγενετικούκώδικα

s  ΝαδιακρίνουντομηχανισμόστηδιαδικασίατηςμετάφρασηςτηςΓενετικήςΠληροφορίας

s  Ναδιαπιστώσουντηνπολυπλοκότητατωνμηχανισμώνμεταγραφήςκαιμετάφρασης,αλλάκαιτηντελειότητασυντονισμούόλωντωνεμπλεκόμενωνπαραγόντωνσεαυτέςτιςυποκυτταρικέςδιαδικασίες

s  ΑνάπτυξηΔεξιοτήτωνμέσααπότηνπεριγραφήσυγκεκριμένωνδραστηριοτήτων

4

Μέσα:

s  Βίντεο,ΔιαδικτυακόΛογισμικό,Βιωματικόπαιχνίδιεφαρμογής.

Λογισμικά:

s  Χρησιμοποιούνταιιστοσελίδεςπουπεριέχουνδιαδραστικέςδραστηριότητες,animations,καιvideo.

5

Αξιολόγηση:Περιγραφήτωντεχνικώναξιολόγησηςπουεφαρμόστηκαν

s  Διαδραστικήεφαρμογήτηςθεωρίαςτουμαθήματοςσελογισμικότουδιαδικτύουhttp://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/downloads/movies.php

s  Καιτηhttps://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/6239

s  Βιωματικόπαιχνίδι

s  Φύλλοεργασίαςστηναίθουσακαιγιατοσπίτι.

ΜέθοδοςΔιδασκαλίας:ΚατάκτησηΕννοιώνμεχρήσηστοιχείωνομαδοσυνεργατικήςδιδασκαλίας.

6

Περιγραφήπορείας.

Φάση1η:

s  Προβληματισμόςκαικινητοποίησητωνμαθητώνμέσωερωτήσεωνγιατηνσημασίατωνπρωτεϊνώνστηζωήκαιυπενθύμισηςτωνπροηγούμενωναπαραίτητωνγιατηδιδασκαλίαγνώσεων.Προβολήτουπαρακάτωβίντεοωςοπτικόυλικόhttps://www.youtube.com/watch?v=suN-sV0cT6c

Φάση2η:

s  ΠροβολήοπτικούυλικούσχετικόμετονΓενετικόΚώδικα.Συζήτηση.

s  https://www.youtube.com/watch?v=rW8NKvQQ8P4

7

Φάση3η:

s  Προβολήοπτικούυλικούσχετικάμετηνμετάφρασητηςγενετικήςπληροφορίας.Επεξηγήσειςσεερωτήσειςμαθητών.

s  https://www.youtube.com/watch?v=gG7uCskUOrA

Φάση4η:

s  ΦύλλοΑξιολόγησης.Χρόνος5λεπτά.Περιλαμβάνειταπαρακάτω.

8

α)ΕχετεμεταγράψειμιααλληλουχίαβάσεωντουDNAσεαλληλουχίαβάσεωντουmRNAκαιπρέπειναμεταφραστείσεγλώσσααμινοξέων.Σταστοιχείαπουακολουθούν,βάλτεέναxσεότινομίζετεότιείναιαπαραίτητογιαναπραγματοποιηθείηδιαδικασίααυτή(πρωτεϊνοσύνθεση)

s  αμινοξέα

s  ενέργεια

s  Μόριομεταφορέαςαμινοξέων(tRNA)

s  Δομήστηνοποίαπραγματοποιείταιησύνθεσηπολυπεπτιδικήςαλυσίδας(ριβοσώματα)

s  DNA

s  mRNA

s  rRNA

s  πρωτεΪνη

9

s  β)Σαςδίνονταισχηματικάμόριαήοιδομέςπουεμπλέκονταιστηνπρωτεϊνοσύνθεση(Προσοχήόχισεσωστήκλίμακα).

s  ΤιαντιπροσωπεύειτοCUUκαιτιπαριστάστηνεικόνα

GAA

s  Αντοπεριεχόμενοτηςεικόνασαςείναιγνωστή,γράψτετοόνοματου,ποιοςείναιορόλοςτουκαιτιπαριστάνειστοπάνωάκροτουοκύκλος;

Στοτέλοςτουχρόνουδιορθώνονταιταγραπτάαμέσωςκαιγίνεταιανατροφοδότηση.

10

Φάση5η:

s  ΕνεργοποίησηηλεκτρονικήςδιεύθυνσηςόπουοιμαθητέςσυμμετέχουνδιαδραστικάστησύνθεσητουmRNAαλλάκαιτηςπρωτεΪνηςπουπροκύπτει.

http://learn.genetics.utah.edu/content/molecules/transcribe/

https://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/6239

s  ΜέσασεαυτότοεικονικόπεριβάλλονοιμαθητέςκαλούνταινααυτενεργήσουνκαιμετιςγνώσειςκαιεμπειρίεςτουςπρέπειναδημιουργήσουντοmRNAτουσυγκεκριμένουδίκλωνουμορίουDNAκαιμετάναεκφράσουντογονίδιοπαράγοντας,αφούτοποθετήσουνσωστάσύμφωναπάνταμετηθεωρίασωστάτααμινοξέα,τοκατάλληλοπρωτεϊνικόπροϊόν.

11

s  ΠροαπαιτούμεναγιατηνεκτέλεσηείναιοεπαρκήςαριθμόςΗ/Υ(έναςτουλάχιστονΗ/Υανάδύομαθητές).

s  Καταλληλότεροςχώροςείναιτοεργαστήριοπληροφορικήςτουσχολείου.Ανδενυπάρχειαυτήηδυνατότητα,μπορείναχρησιμοποιηθείεναλλακτικάοποιαδήποτεαίθουσαδιδασκαλίαςπουδιαθέτειένανΗ/Υκαιέναβίντεο-προβολέα.

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Φάση6η:

Βιωματικόπαιχνίδι.«Ημετάφρασητηςγενετικήςπληροφορίας»

s  Είναιηώραγιαλίγηδιασκέδαση.ΜεμιαδιαδραστικήδραστηριότηταμπαίνουνστορόλοριβοσώματοςκαιτουtRNAκαισυνθέτουνένατμήμαμιαςπεπτιδικήςαλυσίδας.

Διανομήρόλων:

s  ΟικαρέκλεςθαπαίξουντορόλοτωνκωδικόνιωντουmRNA.

s  Δύομαθητέςθααναλάβουντορόλοτουριβοσώματος(τηςμικρήςκαιμεγάληςυπομονάδαςτουριβοσώματος).

s  ΜαθητέςθααναλάβουντορόλοτωνtRNA-αντικωδικόνιαπουθαμεταφέρουντααμινοξέα-μπαλόνια.

21

22

Εκτέλεση:

Στάδιο1ο:

s  Τοποθετούμετιςκαρέκλεςσεοριζόντιαευθείαστησειράκαιβάζουμετιςκαρτέλες(κωδικόνια)μετιςτριπλέτεςστηπλάτητηςκαρέκλας(εικόνα3).ΔυομαθητέςαναλαμβάνουντορόλοτουριβοσώματοςκαιθακαλούντακωδικόνιαστησειράγιατησύνθεσητηςπρωτεΪνης

Στάδιο2ο:

s  Διανέμονταιτααντικωδικόνιαστουςμαθητέςκαιαυτοίθαπρέπειναβρουντααντίστοιχααμινοξέα-μπαλόνιαώστεότανκληθούναπότουςμαθητές-ριβοσώματαναφέρουντοαμινοξύ-μπαλόνιστιςκαρέκλες-mRNA

s 

23

24

25

Στάδιο3ο:

s  Οιμαθητές-ριβοσώματαενεργοποιούν-καλούντοπρώτοκωδικόνιοοπότεκαιτοαντίστοιχοπαιδί–αντικωδικόνιοφέρνειτοαμινοξύστηκαρέκλακαικάθεται.Αμέσωςμετάενεργοποιείται-καλείταιτοδεύτεροκωδικόνιοτουmRNA,οπότετοδεύτεροπαιδίtRNA-αντικωδικόνιοφέρνειτοδεύτεροαμινοξύ-μπαλόνικαικάθεταιστηναντίστοιχη-συμπληρωματικήκαρέκλα.Οιμαθητές-ριβοσώματαδένουντααμινοξέαμεταξύτουςμεπεπτιδικούςδεσμούς-σχοινάκια.Τότεοπροηγούμενοςμαθητήςφεύγειαφήνονταςτααμινοξέα-μπαλόνιανακρέμονταιδεμέναστοτελευταίομαθητή-tRNA.Αυτόθασυνεχιστείμέχριναενεργοποιηθείτοτελευταίοκωδικόνιοτηςτριπλέταςλήξης.Εκείθαέρθειμαθητήςνακαθίσειωςπαράγονταςλήξηςχωρίςαμινοξύ.Ομαθητής–tRNAπουέχειπάνωτουτααμινοξέαφεύγειτααφήνεικάτωόπωςκαιόλοιοιμαθητέςαπομακρύνονταιτοποθετώνταςτιςκαρέκλεςστιςθέσειςτουςόπωςδιαλύεταικαιτοmRNAόταντελειώσειηδιαδικασία

26

Φάση7η

ΦύλλοΑξιολόγησηςγιατοσπίτι.

Α.Στηνεικόνατασχήματα(α-ε)είναιστιγμιότυπατηςδιαδικασίαςτηςμετάφρασης.

Α1)Νατιςτοποθετήσετεστησειρά,ξεκινώνταςμετηνεικόναπουαφοράστηνΕΝΑΡΞΗπροχωρώνταςστηνΕΠΙΜΗΚΥΝΣΗκαικαταλήγονταςστοΤΕΛΟΣτηςδιαδικασίαςκαινααιτιολογήσετετηνεπιλογήσας

27

s  Α2)Μετιείδουςδεσμόσυνδέονταιτααμινοξέαμεταξύτους?

s  Α3)Μεποιοαμινοξύξεκινάηκάθεπολυπεπτιδικήαλυσίδακατάτησύνθεσητης;

s  Β.ΣαςδίνεταιηαλληλουχίαβάσεωντηςμιαςαλυσίδαςτμήματοςDNAπουπεριέχεικωδικοποιημένηπληροφορίαγιατησύνθεσημιαςπεπτιδικήςαλυσίδας

αλυσίδαI

5'...ATATGGATGCCGAGCTTTATACCTAGAGATTGAGGATTTTT....3’

s  Β1.ΝαγράψετεκαιτηδεύτερηαλυσίδατουDNA

s  Β2.ΜεκαλούπιτηαλυσίδαIIναγράψετετοmRNAπουπροκύπτειαπότημεταγραφήαυτούτουγονιδίου

s  Β3.Κάνονταςχρήσητουγενετικούκώδικα(βλέπεσχολικόβιβλίο)ναμεταφράσετετοmRNAκαιναγράψετετηνσειράτωναμινοξέων

s  Β4.ΝαγράψετετααντικωδικόνιατωνtRNAμετησειράπουμετέφεραντααμινοξέα

28

Συμπεράσματα:

s  Τασυμπεράσματαπουβγήκαναπότοσενάριοτηςδιδασκαλίαςαυτήςείναι,ότιηχρήσητωνΤΠΕείναιαποτελεσματικήστηβοήθειατηςκατανόησης,τηςεφαρμογήςκαιέμμεσατηςαξιολόγησηςτωνμαθητώνκατάτηνδιάρκειατηςδιδασκαλίας.Λόγωτηνοικειότηταςπουέχουναποκτήσειταπαιδιάμετηνχρήσητωνυπολογιστών,ηχρήσητωνλογισμικώνγιαεφαρμογήστηδιδαχθείσαύλη,δημιουργείέναασφαλέςσυναισθηματικάπεριβάλλονώστεοιμαθητέςναλειτουργήσουνκαινααποδώσουντομέγιστοδυνατόν,κρατώνταςτηνπροσοχήτουςσυνεχώςσεεγρήγορση.

29

s  Επιπλέονέχειδιαπιστωθείότιηβιωματικήμάθησηείναιαποδεδειγμέναπιοαποτελεσματικήαπότηνκλασικήεκμάθησηγνωστικήςύληςκαιδεξιοτήτων.Τοναδοκιμάζειομαθητευόμενοςέμπρακτατοαντικείμενοκαιναβιώνειοίδιος/ηίδιατοπεριεχόμενότουέχειδιαφορετικάαποτελέσματα.Οενεργόςαυτόςρόλοςδενμπορείναδοθείμέσααπότηνπαραδοσιακήπαράδοσητουμαθήματος.

s  Ετσιηανάθεσηρόλωνκαιηδημιουργικήσυμμετοχήστοβιωματικόπαιχνίδιέχειωςσυνέπειαστοτέλοςτουμαθήματοςνααποδεικνύειτηναναγκαιότητααυτή,τηςενεργούςσυμμετοχήςτωνμαθητώνστηνμετάδοσηκαικατανόησητηςμεταφερόμενηςγνώσης.Γιατονεκπαιδευτικόαποτελεί,επίσηςένακριτήριοαξιόλογηςτηςκατανόησηςτηνδιδαχθείσαςύλης.

30

Βιβλιογραφία:

s  ΚόκκοταςΠ.,(1998)ΔιδακτικήτωνΦυσικώνΕπιστημών.Αθήνα:ΕκδόσειςΓρηγόρη

s  ΑργύρηςΙ.,(2002)ΕιδικήΔιδακτικήτηςΒιολογίας.Θεσσαλονίκη:ΕκδόσειςΟλυμπος

s  ΚαψάληςΑ.,ΜπουρμπουχάκηςΙ.Ε.,ΠεράκηΒ.,&ΣαλαμαστράκηςΣ.(2012).ΒιολογίαΓενικήςΠαιδείαςΒ'ΓενικούΛυκείου.Αθήνα:ΙΤΥΕ-ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.

s  Ράπτης,Α.(2006)“ΠροσεγγίζονταςτουςεκπαιδευτικούςωςδημιουργούςεκπαιδευτικούυλικούμετηδημιουργικήαξιοποίησητωνΤΠΕσεσυνεργατικόπλαίσιο”.ΠρακτικάΣυνεδρίου:ΚεντρικήομιλίαστoΠανελλήνιοΣυνέδριομεθέμα«ΨηφιακόΕκπαιδευτικόΥλικό:Ζητήματαδημιουργίας,διδακτικήςαξιοποίησηςκαιαξιολόγησης»,πουδιοργάνωσετοΠΤΔΕτουΠανεπιστημίουΘεσσαλίαςσεσυνεργασίαμετηνΕλληνικήΕπιστημονικήΕνωσηΤεχνολογιώνΠληροφορίαςκαιΕπικοινωνιώνστηνΕκ-παίδευση(Ε.Τ.Π.Ε.),τοΠ.Τ.Π.Ε.καιτοΠΤΕΑΠ.Θ.τουΠΘ.Βόλος.

31

Ιστοσελίδες:

s  http://ebooks.edu.gr/new/course-main.php?course=DSGL-B106

s  https://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/6239

s  http://www.schools.ac.cy/eyliko/mesi/themata/viologia/b-lykeiou.html

s  http://www.pi-schools.gr/programs/epeaek_b_epipedo/epim_tpe/P2/pe04_E_1_50.pdf

32

33

FrancoisJacob JacquesMonod