Ηomo sapiens στο θρανίο της ζωής Η «διακριτική» παρουσία της εξελικτικής θεωρίας στα ελληνικά σχολικά βιβλία δεν αφήνει πολλά περιθώρια στους εκπαιδευτικούς να αγγίξουν την ουσία. Ιδέες για να κερδίσουμε την αμεσότητα και την ακρίβεια στη διδασκαλία Της Ιωάννας Σουφλέρη Στο τέλος των «Οδηγιών για τη διδασκαλία των μαθημάτων της Α' - Γ' Γυμνασίου» που απέστειλε το υπουργείο Παιδείας προς τους καθηγητές της μέσης εκπαίδευσης υπάρχει εφέτος μια παράγραφος-σημείωση σύμφωνα με την οποία«ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί στην ανάδειξη κατά τη διδασκαλία όλων των ενοτήτων της εξελικτικής διάστασης των διδασκομένων δομών και λειτουργιών...». Με δεδομένο ότι στο παρελθόν δεν υπήρχε καμία οδηγία ή σύσταση για τη διδασκαλία της εξέλιξης, αυτή η προσθήκη δεν μπορεί παρά να θεωρηθεί βήμα προόδου. Μιλώντας όμως με εκπαιδευτικούς διαπιστώσαμε ότι από τη θεωρία ως την πράξη υπάρχει μεγάλη απόσταση. Οι περισσότεροι επεσήμαναν υπαρκτές δυσκολίες οι οποίες δυσχεραίνουν τη διδασκαλία της Βιολογίας γενικά και προφανώς δεν αφήνουν και πολλά περιθώρια για την«ανάδειξη της εξελικτικής διάστασης». Μερικές από τις δυσκολίες που επανέρχονταν στις συζητήσεις μας με τους εκπαιδευτικούς ήταν: ο μικρός αριθμός ωρών στη διάρκεια των οποίων θα πρέπει να καλυφθεί η μεγάλη ύλη της Βιολογίας, το γεγονός ότι συχνά το μάθημα διδάσκεται από καθηγητές άλλων ειδικοτήτων, οι οποίοι (όπως οι ίδιοι μάς εξομολογήθηκαν) αδυνατούν να εμβαθύνουν με τον τρόπο που το κάνουν στο μάθημα για το οποίο έχουν εκπαιδευθεί, και η απουσία συγκεκριμένων αναφορών στην εξέλιξη στα εγχειρίδια (εκτός από το τελευταίο κεφάλαιο στο εγχειρίδιο της Γ' Γυμνασίου). Προφανώς η επίλυση των προβλημάτων αυτών ξεφεύγει από τις αρμοδιότητές μας. Με τεράστιο όμως σεβασμό και θαυμασμό για το έργο που επιτελούν οι εκπαιδευτικοί (και γνωρίζοντας από τις επιστολές τους και τις συναντήσεις μας τι περιμένουν από εμάς) θελήσαμε να είμαστε εποικοδομητικοί. Με δεδομένη λοιπόν τη σημερινή κατάσταση (βιβλία, ώρες διδασκαλίας, μη ειδικευμένοι διδάσκοντες), τι θα μπορούσε να κάνει ο εκπαιδευτικός που (έχει προσέξει και) θέλει να εφαρμόσει την πρόσφατη οδηγία του υπουργείου; Ποια θέματα θα μπορούσε να «συζητήσει» με τους μαθητές του και πώς να τα χειριστεί; Θέσαμε τα παραπάνω ερωτήματα στην κυρία Λουκία Πρίνου, εκπαιδευτικό και διδάκτορα του Πανεπιστημίου Αθηνών με ειδίκευση στη Διδακτική της Βιολογίας. Μαζί της εξετάσαμε πρακτικά το πώς θα μπορούσε να αναδειχθεί η εξελικτική διάσταση στη διδασκαλία της Βιολογίας στην Α Δ Γυμνασίου. Προφανώς η προσπάθεια δεν θα μπορούσε να είναι διεξοδική. Ευελπιστούμε όμως να αποτελέσει μια αρχή.
Αξιοποίηση της εμπειρίας Ποιος έχει περισσότερους σπονδύλους; Το ξέρετε ότι ο ψηλός λαιμός της καμηλοπάρδαλης διαθέτει τον ίδιο αριθμό σπονδύλων με τον δικό μας; Αυτό είναι η καλύτερη απόδειξη ότι όλα τα σπονδυλόζωα είχαν έναν κοινό πρόγονο. Πώς όμως προέκυψε αυτός ο ψηλός λαιμός; Είναι πολύ πιθανόν η «προ-προ-προ-...- προγιαγιά» της σημερινής καμηλοπάρδαλης, η οποία τυχαίως είχε λίγο μεγαλύτερο λαιμό από τα αδέλφια της, να μπορούσε να τρώει από τα ψηλότερα κλαδιά (που οι άλλοι δεν έφταναν) και έτσι να έζησε μεγαλύτερο διάστημα και να έκανε πιο πολλά παιδιά. Αυτά τα παιδιά, δηλαδή οι «προ-προ-...προγιαγιάδες» της σημερινής καμηλοπάρδαλης, είχαν επίσης μεγαλύτερο λαιμό και έτσι μπορούσαν να εξασφαλίσουν περισσότερο φαγητό. Αυτό μεταφράζεται σε μακρότερο βίο και περισσότερους απογόνους «προ-...γιαγιάδες» της σημερινής καμηλοπάρδαλης. Η επανάληψη της Ιστορίας σε διάστημα αιώνων μάς έδωσε την καμηλοπάρδαλη. Η σύγχρονη Διδακτική των φυσικών επιστημών πρεσβεύει ότι η γνώση δεν μεταδίδεται παθητικά στους μαθητές αλλά οικοδομείται ενεργά από τους ίδιους μέσα από μια διαδικασία στην οποία οι αρχικές ιδέες/αντιλήψεις («εναλλακτικές» αντιλήψεις αποκαλούνται συνήθως στη γλώσσα της Διδακτικής) που έχουν για τα διάφορα θέματα που διδάσκονται παίζουν σημαντικό ρόλο. Μέσα από την εκπαιδευτική διαδικασία επιχειρείται η αλλαγή αυτών των αντιλήψεων των μαθητών και ο μετασχηματισμός τους σε επιστημονικές. Με άλλα λόγια, η Διδακτική μάς λέει ότι κύριο μέλημα των διδασκόντων είναι να διευκρινίσουν πριν από τη διδαχή ποιες είναι οι υπάρχουσες γνώσεις-απόψεις των μαθητών για ένα δεδομένο θέμα και να τις λαμβάνουν υπόψη τους κατά τον σχεδιασμό της διδασκαλίας τους ώστε αυτή να είναι αποτελεσματική. Είναι χρήσιμο επίσης να κάνουν το ίδιο και οι συντάκτες σύγχρονων αναλυτικών προγραμμάτων και οι συγγραφείς των σχολικών εγχειριδίων. Η εξέλιξη όχι μόνο δεν αποτελεί εξαίρεση στον παραπάνω εκπαιδευτικό κανόνα, αλλά μάλλον είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα, καθώς προσφέρεται για τον σχηματισμό εναλλακτικών αντιλήψεων. Ποιες είναι λοιπόν αυτές οι αντιλήψεις και πώς πρέπει να τις χειριστούν οι εκπαιδευτικοί; «Μία από τις έννοιες που προκαλεί πολλές δυσκολίες στη διδασκαλία της εξέλιξης είναι η έννοια προσαρμογή» λέει η κυρία Πρίνου και εξηγεί:«συνήθωςοι μαθητές θεωρούν ότι η προσαρμογή των οργανισμών στο περιβάλλον τους γίνεται στο παρόν από το σύνολο των ατόμων του πληθυσμού και είναι αντίστοιχη με ανθρώπινες συμπεριφορές, όπως π.χ. εμείς προσαρμοζόμενοι στον κρύο καιρό βάζουμε το παλτό μας». Δύσκολη «προσαρμογή» Οι προσαρμογές στη Βιολογία όμως είναι ιδιότητες (δομές, γνωρίσματα, συμπεριφορές) που αποκτήθηκαν ή
διατηρήθηκαν με τη φυσική επιλογή επειδή παρείχαν στα άτομα που τις είχαν καλύτερες πιθανότητες επιβίωσης ή/και αναπαραγωγικής επιτυχίας στον ανταγωνισμό με τα άλλα άτομα σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον. Η έννοια «προσαρμογή» εσφαλμένα χρησιμοποιείται για να ονομάσει τη διαδικασία με την οποία αποκτήθηκε ενεργητικά το ευνοημένο γνώρισμα. «Είναι χρήσιμο οι εκπαιδευτικοί να γνωρίζουν- με βάση τις έρευνες που έχουν γίνει απ όσους ασχολούνται με τη Διδακτική της Βιολογίας- ότι η προσαρμογή είναι μια έννοια της οποίας η διδασκαλία χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή, καθώς οι μαθητές έχουν γενικά την τάση να χρησιμοποιούν τελεολογικές εξηγήσεις. Σύμφωνα με αυτές, τα γνωρίσματα των οργανισμών έχουν προκύψει για συγκεκριμένο λόγο. Π.χ., τα πουλιά είναι άσπρα διότι το άσπρο χρώμα τα βοηθάει να καμουφλάρονται μέσα στο χιόνι και ως εκ τούτου να είναι λιγότερο ορατά στους θηρευτές τους»λέει η κυρία Πρίνου. Αξίζει πάντως να σημειωθεί ότι οι έλληνες μαθητές δεν αποτελούν εξαίρεση σε ό,τι αφορά τις εναλλακτικές αντιλήψεις τους για την εξέλιξη. Ευρήματα πλήθους επιστημόνων (αναφέρουμε μόνο τους πρώτους: Βrumby 1979, Clough & WoodRobinson 1985, Βishop & Αnderson 1990 κ.ά.) καταδεικνύουν ότι«οι μαθητές δεν είναι καθόλου εξοικειωμένοι με την ύπαρξη ποικιλομορφίας ανάμεσα στα άτομα ενός πληθυσμού. Δυσκολεύονται να αντιληφθούν ότι νέα κληρονομήσιμα χαρακτηριστικά παράγονται τυχαία (από γονιδιακές μεταλλάξεις ή ανασυνδυασμό υπαρχόντων γονιδίων). Οι μαθητές, κατά συνέπεια, δυσκολεύονται να κατανοήσουν ότι οι αλλαγές ενός πληθυσμού είναι αποτέλεσμα της επιβίωσης λίγων ατόμων που αναπαράγονται ως περισσότερο προνομιούχα. Αντίθετα, θεωρούν ότι στην εξέλιξη όλα τα άτομα του πληθυσμού μαζί αλλάζουν βαθμιαία». Μπορεί οι εξηγήσεις των μαθητών να είναι τελεολογικές όταν διδάσκονται την έννοια των προσαρμογών, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν και δεν πρέπει να «αντιμετωπίζονται». Το αντίθετο: και μπορούν και πρέπει! Και μάλιστα είναι σημαντικό η διαδικασία αντιμετώπισης των τελεολογικών αντιλήψεων των παιδιών για τους οργανισμούς να αρχίσει όσο το δυνατόν νωρίτερα. Από το Δημοτικό Ο παππούς. Ο κοιλάκανθος, ένα ψάρι ζωντανό απολίθωμα, ήταν η απάντηση στις προβλέψεις των επιστημόνων για το πώς δημιουργήθηκαν τα άκρα των χερσαίων ζώων. Αν η υπόθεση των επιστημόνων ότι ο πρόγονος των χερσαίων ζώων ζούσε στη θάλασσα ευσταθεί, τότε δεν μπορεί παρά να υπήρχε ένα ψάρι με πόδια. Η αποκάλυψη του κοιλάκανθου επιβεβαίωσε την πρόβλεψή τους! Είναι πολύ πιθανόν ο «προ-προ...προπάππος» του κοιλάκανθου να ζούσε στα ρηχά ή σε νερά με παλίρροια και να έβγαινε (προς αναζήτηση τροφής ή εκ των συνθηκών) στην ξηρά.
Σε διάστημα αιώνων τα παιδιά αυτού του προγόνου έμειναν στην ξηρά και απετέλεσαν τους παππούδες όλων! Τι θα πρέπει λοιπόν να διδάσκονται τα παιδιά του Δημοτικού για να είναι σε θέση να διδαχθούν ολοκληρωμένα την εξέλιξη στο Γυμνάσιο;«Ευτυχώς, δεν χρειάζεται να ανακαλύψει κανείς την πυρίτιδα ούτε για την πρωτοβάθμια ούτε για τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση»λέει η κυρία Πρίνου και προσθέτει:«υπάρχει πλήθος εργαλείων που βοηθούν τους εκπαιδευτικούς στο έργο τους. Εξαιρετικό σε ό,τι αφορά την εξέλιξη της ζωής παραμένει το Βenchmarks for Science Literacy, 2008, http://www. project2061. org/publications/bsl» (λεπτομέρειες στον πίνακα). Με δεδομένη πάντως τη σημερινή κατάσταση στο ελληνικό σχολείο και με στόχο οι μαθητές να έρθουν σε επαφή με την εξέλιξη με τρόπο ευχάριστο (χωρίς να πρέπει να απομνημονεύσουν κάτι ή να ταλαιπωρηθούν, ούτε να διογκωθεί και άλλο το ήδη φορτωμένο πρόγραμμα του μαθήματος), θεωρούμε ότι τα παρακάτω θα μπορούσαν να φανούν χρήσιμα στους εκπαιδευτικούς. 1 Στην εισαγωγή του μαθήματος θα πρέπει να αναφέρεται ότι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν και την ικανότητα της εξέλιξης. (Η εξέλιξη και η κοινή καταγωγή περιέχονται και στα Παροράματα του βιβλίου). 2 Το γεγονός ότι όλοι οι οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα, που έχουν την ίδια βασική δομή και την ίδια βιοχημεία κτλ., δίνει έναυσμα για την εξήγηση με τη θεωρία της κοινής καταγωγής: όλοι οι οργανισμοί έχουν κληρονομήσει γενετικές πληροφορίες από τον ίδιο κοινό πρόγονο και λειτουργούσαν με ανάλογο τρόπο με τον οποίο λειτουργούν όλες οι σύγχρονες μορφές στον πλανήτη μας. Οι απόγονοι αυτού του κυττάρου-προγόνου σταδιακά διαφοροποιήθηκαν, απέκλιναν και κάλυψαν όλα τα μέρη της Γης. Πώς συνέβη αυτό; (που συνεχίζει να συμβαίνει). Αρχίζοντας με κάτι που όλα τα παιδιά έχουν παρατηρήσει, ότι δηλαδή οι απόγονοι μοιάζουν στους προγόνους, οι εκπαιδευτικοί θα μπορούσαν να εξηγήσουν ότι η κληρονομικότητα είναι η βάση της εξέλιξης, καθώς κάποιες φορές από τύχη τα γνωρίσματα αλλάζουν ανάμεσα στις γενιές. Έτσι θα έχουν θέσει τις βάσεις για να συνεχίσουν την ιστορία τους με δύο πιθανά σενάρια: αν ένα νέο γνώρισμα έχει αποτέλεσμα ένας απόγονος που το έχει να «ζει» λίγο καλύτερα στο φυσικό του περιβάλλον και να παράγει περισσότερους απογόνους που επίσης κληρονομούν το γνώρισμα, τότε αυτό το γνώρισμα θα διαδοθεί/εξαπλωθεί περισσότερο με την πάροδο του χρόνου. Αν πάλι το νέο γνώρισμα καθιστά τους απογόνους λιγότερο ικανούς να επιβιώνουν και έτσι να αφήνουν λιγότερους απογόνους, το γνώρισμα θα τείνει να «χαθεί». Με μια ιστορία σαν την παραπάνω οι εκπαιδευτικοί θα έχουν εξηγήσει τη διαδικασία της φυσικής επιλογής, μέσω της οποίας επιτυγχάνεται η εξέλιξη, επισημαίνοντας τα σημαντικά: το τυχαίο της ύπαρξης επωφελών γνωρισμάτων και την ανάγκη πολλών γενεών για τη διάδοσή τους στον πληθυσμό.
3 Θα είχε ενδιαφέρον να αναδεικνύονται με απλό και αφηγηματικό τρόπο «φάσεις» ή «συμβάντα» από την ιστορία της ζωής και με βάση αυτά να συζητείται πώς υπάρχουν προκαρυωτικοί και ευκαρυωτικοί οργανισμοί, πώς εξηγείται η ύπαρξη χλωροπλαστών στα φυτικά κύτταρα, μιτοχονδρίων στα φυτικά και ζωικά κύτταρα, πώς προέκυψε η φωτοσύνθεση και ποια είναι η σημασία της, πώς προέκυψε το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, τι αποτέλεσμα μπορεί να είχε... Ακόμη, πώς εξηγούνται οι ομοιότητες και διαφορές των δομών που χρησιμοποιούν οι οργανισμοί σε κάποιες λειτουργίες, π.χ. στην κυκλοφορία, στην αναπνοή ή στην πέψη, πώς εξηγούνται οι ομοιότητες στα άκρα των σπονδυλωτών ή πώς εξηγούνται οι αναλογίες μεταξύ του σώματος ψαριών και δελφινιών κ.ο.κ. 4 Εκτός από το να παρατίθενται οι διάφορες ομάδες οργανισμών, θα διευκολύνει πολύ να βλέπουν οι μαθητές ένα «δέντρο της ζωής» (όπως αυτά που υπάρχουν σε παιδικά βιβλία) που δείχνει πότε εμφανίστηκαν οι ομάδες των οργανισμών, καθώς και τις μεταξύ τους σχέσεις. Ένα τέτοιο παρουσιάζουμε στη συνέχεια. Η ΓΝΩΣΗ ΒΗΜΑ-ΒΗΜΑ Τι «πρέπει» να μαθαίνουν οι μαθητές προτού διδαχθούν ολοκληρωμένα την εξέλιξη σε μεγαλύτερες τάξεις; Να τι μπορούν να αφομοιώνουν οι μαθητές ανάλογα με την ηλικία τους. Ή τουλάχιστον έτσι εισηγείται όσον αφορά την «εξέλιξη της ζωής» ένα έγκυρο εργαλείο για την αξιολόγηση αναλυτικών προγραμμάτων και εγχειριδίων (http://www. project2061.org/publications/bsl) * Οι μικρότεροι μαθητές από το Νηπιαγωγείο ως τη Β Δημοτικού θεωρείται αναγκαίο να αρχίσουν να οικοδομούν τις γνώσεις τους για τη βιολογική ποικιλότητα. Προτείνεται να αξιοποιείται η περιέργεια των παιδιών αυτής της ηλικίας για τους δεινοσαύρους κτλ., ώστε να αρχίσουν να ασχολούνται με μορφές ζωής που δεν υπάρχουν πλέον. Υπογραμμίζεται ωστόσο ότι η διάκριση μεταξύ εξαφανισμένων όντων και όσων υπάρχουν σήμερα δεν μπορεί να γίνει σαφής σε μαθητές αυτής της ηλικίας. * Συνοπτικά ως το τέλος της Β Δημοτικού οι μαθητές πρέπει να γνωρίζουν ότι: α) Διαφορετικά φυτά και ζώα διαθέτουν εξωτερικά χαρακτηριστικά που τα βοηθούν να αναπτύσσονται σε διαφορετικά είδη περιβάλλοντος. β) Μερικά είδη οργανισμών που ζούσαν κάποτε στη Γη έχουν εξαφανισθεί τελείως, μολονότι «έμοιαζαν» κάπως με άλλα που υπάρχουν σήμερα. * Με το τέλος της Ε Δημοτικού θεωρείται ότι οι μαθητές πρέπει να γνωρίζουν ότι: α) Άτομα του ίδιου είδους διαφέρουν στα χαρακτηριστικά τους και μερικές φορές οι
διαφορές παρέχουν στα άτομα ένα πλεονέκτημα στην επιβίωση και αναπαραγωγή των ατόμων. β) Απολιθώματα μπορούν να συγκρίνονται μεταξύ τους και με τους ζώντες οργανισμούς. * Με το τέλος της Α Γυμνασίου οι μαθητές θα πρέπει να γνωρίζουν ότι: α) Αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες είναι δυνατόν να επηρεάσουν την επιβίωση οργανισμών και ολόκληρων ειδών. β) Τα στρώματα ιζηματογενών πετρωμάτων παρέχουν αποδείξεις για τη μεγάλη ιστορία της Γης και των μεταβαλλόμενων μορφών ζωής, των οποίων τα υπολείμματα βρίσκονται στα πετρώματα. γ) Πιο πρόσφατα ιζηματοποιημένα στρώματα πετρωμάτων είναι πιθανότερο να περιέχουν απολιθώματα που μοιάζουν με υπάρχοντα είδη. δ) Τα περισσότερα είδη που έχουν ζήσει στη Γη έχουν εξαφανιστεί. ε) Η αναπαραγωγή είναι απαραίτητη για την επιβίωση κάθε είδους. Πηγή: http://www.tovima.gr/default.asp?pid=2&ct=33&artid=268534&dt=17/05/2009