Διδάσκοντας την Εξέλιξη στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση μέσα από μία δραστηριότητα διερευνητικής μάθησης με βάση τη Νευροβιολογία

Διδάσκοντας την Εξέλιξη στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση μέσα από μία δραστηριότητα διερευνητικής μάθησης με βάση τη Νευροβιολογία Βασίλης ΠΕΤΡΟΜΕΛΙΔΗΣ 1, Κυριάκος ΑΘΑΝΑΣΙΟΥ 2 1 Καθηγητής.Ε. ΕΑΠ, Πρόγραμμα Σπουδών: Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών Φυσικών Επιστημών, vasbio@gmail.com 2 Καθηγητής ΤΕΑΠΗ ΕΚΠΑ, kathanasv@gmail.com Περίληψη Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται ο σχεδιασμός, η εφαρμογή και η αξιολόγηση μιας διδακτικής παρέμβασης για τη διδασκαλία της Εξέλιξης. Αυτή πραγματοποιείται μέσω δραστηριότητας διερεύνησης με βάση τη Νευροβιολογία. Συγκεκριμένα βασίζεται στη μελέτη της χωρικής μνήμης ως προσαρμοστικότητας και ως επίκτητου χαρακτηριστικού. Τα αποτελέσματα δύο ερευνών που αφορούν το αυξημένο μέγεθος του Ιππόκαμπου ως αποτέλεσμα της επίδρασης του περιβάλλοντος και ως χαρακτηριστικό στρατηγικών αναπαραγωγής και επιβίωσης δίνονται στους μαθητές οι οποίοι καλούνται να διερευνήσουν αν κληρονομείται τα χαρακτηριστικό αυτό στις διακριτές περιπτώσεις. Εκτόςαπό το κύριο ερώτημα διερευνώνται και επιμέρους έννοιες της Εξέλιξης μέσω Φυσικής Επιλογής και της Νευροβιολογίας. Η διδακτική παρέμβαση είναι μία πρόταση για τη διδασκαλία βασικών εννοιών της Εξέλιξης σε τάξεις χωρίς αντίστοιχο κεφάλαιο διδασκαλίας, μέσω της ανάδειξης της Ενοποιητικής δράσης της Εξέλιξης. Τα αποτελέσματα δείχνουν στατιστικά σημαντικό ποσοστό αναδόμησης των παρανοήσεων των μαθητών σχετικά με την κληρονόμηση των επίκτητων χαρακτηριστικών και τον τρόπο δράσης της Φυσικής Επιλογής. Λέξεις-κλειδιά: Εξέλιξη, Διδασκαλία, Νευροβιολογία, Χωρική Μνήμη, Διερευνητική Μάθηση Εισαγωγή Η Θεωρία της Εξέλιξης είναι η επιστημονική Θεωρία η οποία έχει επηρεάσει ίσως περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη την ανθρώπινη σκέψη. Σχετίζεται με όλες τις γνωστικές περιοχές της Βιολογίας. Αναδεικνύει τις σχέσεις μεταξύ διαφορετικών πτυχών, δομών και κλάδων της Βιολογίας, οι οποίοι θα ήταν ανεξάρτητα, ασύνδετα μεταξύ τους τμήματα χωρίς αυτήν. Με αυτόν τον τρόπο συνενώνει την επιστήμη της Βιολογίας και αποτελεί την Ενοποιητική της Θεωρία, γιατί μπορεί και εξηγεί τόσο την ποικιλομορφία, όσο και τις ομοιότητες που εμφανίζει η ζωή (Αθανασίου 2013, National Association of Biology Teachers 1995). Χωρίς την Εξέλιξη, τα διακριτά αντικείμενα της Βιολογίας είναι ασύνδετα μεταξύ τους, και για ένα μαθητή, είναι απομνημόνευση ανεξάρτητων μεταξύ τους γνώσεων, με αποτέλεσμα αυτός να χάνει το ενδιαφέρον του κατά την ενασχόλησή του με αυτή. Αντίθετα, η διδασκαλία της Εξέλιξης συνδέει τις ανεξάρτητες αυτές γνώσεις σε ένα ενιαίο πλαίσιο, παρέχοντας στο μαθητή ένα σπουδαίο εργαλείο για την κατανόηση του φυσικού κόσμου (Mayr 2001, National Academy of Sciences 1998). Το γεγονός ότι το θεωρητικό πλαίσιο της Εξέλιξης προσφέρεται για το συνδυασμό των πολλών διαφορετικών κλάδων της Βιολογίας σε μια συνεκτική επιστήμη φαίνεται να αγνοείται από την ελληνική εκπαιδευτική πραγματικότητα, στην οποία η Εξέλιξη μένει μια περιθωριοποιημένη ενότητα στο τέλος των εγχειριδίων της Γ Γυμνασίου και της Γ Λυκείου και με μικρή έκταση (Πρίνου, Χαλκιά & Σκορδούλης 2009). 142

Πρακτικά 3 ου Συνεδρίου «Η Βιολογία στην Εκπαίδευση» Θεωρητικό πλαίσιο: Η διερευνητική μέθοδος 1. διερεύνηση είναι ο τρόπος εργασίας των επιστημόνων για την ανακάλυψη της νέας γνώσης στον κόσμο Σύμφωνα με το National Rersearch Council - NRC (2006) (Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών) των Η.Π.Α. και την επονομαζόμενη έκθεση Rocard Science Education Now: A Renewed Pedagogy for the Future of Europe η διερευνητική μάθηση έχει ως στόχο την ενεργή συμμετοχή των μαθητών στις διαδικασίες ανακάλυψης του φυσικού κόσμου. Συμπεριλαμβάνει πολλές διαφορετικές δραστηριότητες, όπως η δημιουργία υποθέσεων, παρατήρηση, πείραμα συλλογή δεδομένων κλπ. Μπορεί να εφαρμοστεί σε όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης, αλλά λόγω του ότι είναι χρονοβόρα, προτιμάται κυρίως στις κατώτερες βαθμίδες (Rocard et al. 2007). 2. λογική των δραστηριοτήτων στη Διδασκαλία των Επιστημών της Φύσης ως διερεύνηση, είναι να «δείχνει» και όχι να «λέει», να εκθέτει τη διαδικασία της επιστήμης στην πράξη και όχι να μιλάει περί επιστήμης. Μπορεί να υπάρχει στη δραστηριότητα ένα κενό, μία έλλειψη που πρέπει να συμπληρώσει ο μαθητής, ένα συμπέρασμα που πρέπει να βγάλει με βάση τα δεδομένα που του δίνονται, η να κάνει κάποια υπόθεση με βάση τα δεδομένα που του δίνονται (Αθανασίου 2009). Οι αντιλήψεις των μαθητών και η σημασία τους για τη διδασκαλία Η σύγχρονη Διδακτική, και ειδικότερα η Διδακτική των Φυσικών Επιστημών (ή ορθότερα των Επιστημών της Φύσης-Natural Sciences-, αφού υπάρχει μια σύγχυση με τον όρο «Φυσική» στα ελληνικά, όντας χρησιμοποιούμενος και για την αντίστοιχη επιστήμη-physics) θεωρεί απαραίτητη την καταγραφή των αντιλήψεων των μαθητών. Οι μαθητές έχουν ήδη διαμορφώσει κάποιες πρώτες αντιλήψεις για τον κόσμο γύρω τους, πριν ακόμη διδαχθούν γι αυτόν στον σχολείο. Αυτές αποτελούν τις «δομές υποδοχής» με τις οποίες θα αλληλεπιδράσει η νέα γνώση που θα διδαχθούν στο σχολείο, αποτελούν δηλαδή τα εργαλεία με τα οποία θα προσπαθήσουν να κατανοήσουν τη σχολική γνώση. Οι νέες γνώσεις που αποκτούν είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης αυτής μεταξύ των πρακτικών-βιωματικών αντιλήψεών τους με τη σχολική γνώση (Χατζηνικήτα & Χρηστίδου 2001). Οι έρευνες που χρησιμοποιήθηκαν 1. διδακτική παρέμβαση πραγματοποιήθηκε μέσω μιας δραστηριότητας με βάση τη Νευροβιολογία. Η δραστηριότητα που επιλέχθηκε αφορούσε τη χωρική μνήμη. Πιο συγκεκριμένα εξέταζε της χωρική μνήμη ως προσαρμοστικότητα και ως επίκτητο χαρακτηριστικό αντίστοιχα. 2. δραστηριότητα αφορούσε μελέτη στοιχείων από 2 επιστημονικές έρευνες. Η πρώτη από αυτές αφορούσε την εξέλιξη της χωροταξικής μνήμης, όπως αυτή αποτυπωνόταν στο μέγεθος του Ιππόκαμπου, σε διαφορετικά όσον αφορά τις αναπαραγωγικές στρατηγικές τους συγγενικά είδη, μονογαμικά και πολυγαμικά αντίστοιχα, ενώ η δεύτερη αναφερόταν στη μελέτη των δομικών αλλαγών στον Ιππόκαμπο οδηγών Ταξί που σχετίζεται με την ικανότητα πλοήγησης που διαθέτουν. Ο Ιππόκαμπος είναι η περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για τη μετατροπή της βραχυπρόθεσμης μνήμης σε μακροπρόθεσμη. 143

Διδασκαλία της Βιολογίας και Νέες Διδακτικές Προσεγγίσεις Η πρώτη μελέτη, που έγινε από τους Jacobs et al. (1990).με τίτλο «Evolution of spatial cognition: Sex-specific patterns of spatial behavior predict hippocampal size» αναφέρεται στις διαφορές του μεγέθους του Ιππόκαμπου ανάμεσα στα διαφορετικά φύλα από συγγενικά είδη τρωκτικών με διαφορετικές αναπαραγωγικές στρατηγικές των αρσενικών τους, που είναι πολυγαμικά και μονογαμικά αντίστοιχα. Έτσι στη μελέτη αυτή το μέγεθος του Ιππόκαμπου μπορούσε να προβλεφθεί με βάση τα πρότυπα χωρικής ανάταξης που καθοριζόταν από το φύλο. Πιο συγκεκριμένα, τα αρσενικά πολυγαμικά ελέγχουν πολύ μεγαλύτερη περιοχή και εμφανίζουν μεγαλύτερο μέγεθος Ιππόκαμπου σε σχέση με τα θηλυκά τους αλλά και σε σχέση με συγγενικά τους μονογαμικά τρωκτικά, αρσενικά και θηλυκά. Ανάλογα ευρήματα υπάρχουν και για τον Ιππόκαμπο αποθηκευτικών και μη αποθηκευτικών πτηνών αντίστοιχα. Τα στοιχεία αυτά, όπως δόθηκαν στους μαθητές φαίνονται στην Εικόνα 1. Εικόνα 1. Μέγεθος Ιππόκαμπου πολυγαμικών αρσενικών τρωκτικών σε σχέση με τα θηλυκά τους και σε σχέση με συγγενή μονογαμικά τρωκτικά και των δύο φύλων Η δεύτερη μελέτη έγινε από τους Maguire et al. (2000) με τίτλο «Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers» και αναφέρεται στις δομικές αλλαγές στην περιοχή του Ιππόκαμπου που σχετίζεται με τις ικανότητες πλοήγησης. Δομικές αλλαγές στους εγκεφάλους ανθρώπων με εκτεταμένη εμπειρία πλοήγησης, όπως των αδειοδοτημένων οδηγών ταξί του Λονδίνου, αναλύθηκαν και συγκρίθηκαν με αυτούς ατόμων ομάδας ελέγχου, που δεν είναι οδηγοί ταξί. Η οπίσθια περιοχή του Ιππόκαμπου των οδηγών ταξί ήταν αξιοσημείωτα μεγαλύτερη συγκριτικά με αυτούς της ομάδας ελέγχου. Το μέγεθος του Ιππόκαμπου συσχετίζεται με το χρονικό διάστημα που περνούν ως οδηγοί ταξί (θετικά για την οπίσθια και αρνητικά για την πρόσθια περιοχή). Αυτά τα δεδομένα είναι σε συμφωνία με την ιδέα ότι ο οπίσθιος Ιππόκαμπος αποθηκεύει μια χωροταξική αναπαράσταση σε ανθρώπους με υψηλή εξάρτηση από τις ικανότητες πλοήγησης τους. Φαίνεται ότι υπάρχει ικανότητα για τοπικές πλαστικές αλλαγές στη δομή εγκεφάλων υγιών ενηλίκων ως απόκριση σε περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Τα στοιχεία αυτά, όπως δόθηκαν στους μαθητές φαίνονται στην Εικόνα 2. 144

Πρακτικά 3 ου Συνεδρίου «Η Βιολογία στην Εκπαίδευση» Εικόνα 2. Μέγεθος περιοχών Ιππόκαμπου σε οδηγούς ταξί και σε ομάδα ελέγχου. Συσχέτιση μεγέθους περιοχών Ιππόκαμπου σε οδηγούς ταξί ανάλογα με το χρονικό διάστημα οδήγησης ταξί Το βασικό ερώτημα που καλούνται να διερευνήσουν οι μαθητές με βάση τα παραπάνω στοιχεία, είναι αν το αυξημένο μέγεθος Ιππόκαμπου οφείλεται στο περιβάλλον ή στο γενετικό υλικό καθώς και κατά πόσο αυτό κληρονομείται στις δύο διακριτές περιπτώσεις. Με αυτό τον τρόπο θα αναδειχθούν πιθανές παρανοήσεις σχετικά με την κληρονόμηση των επίκτητων χαρακτηριστικών και θα γίνει προσπάθεια αναδόμησής τους. Για να γίνει κατανοητός ο διακριτός ρόλος του Ιππόκαμπου στη διεργασία της μνήμης, και να συσχετιστεί με αυτό τον τρόπο το μέγεθος του με τις αυξημένες απαιτήσεις σε μνήμη, θα πρέπει να γίνει αντιληπτό από τους μαθητές ότι οι διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου έχουν διακριτούς ρόλους. Για το σκοπό αυτό έγινε προβολή δύο ολιγόλεπτων βίντεο του βραβευμένου με Nobel Ιατρικής 2000 Eric Kandel σχετικά με τη χαρτογράφηση περιοχών του εγκεφάλου που πραγματοποιούν συγκεκριμένες λειτουργίες, υποτιτλισμένα στα ελληνικά (Making your Mind: Molecules, Motion and Memory, 2008). Μέθοδος Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε ονομάστηκε step by step inquiry, δηλαδή διερευνητική μέθοδος βήμα προς βήμα. Η διερεύνηση γινόταν με τη χρήση δύο όμοιων αντιγράφων ερωτηματολογίων, βήμα-βήμα, ανά δύο ερωτήσεις πριν και μετά το τμήμα της διδακτικής παρέμβασης που αναφερόταν στις συγκεκριμένες ερωτήσεις. 145

Διδασκαλία της Βιολογίας και Νέες Διδακτικές Προσεγγίσεις Δείγμα Η παρέμβαση πραγματοποιήθηκε σε 4 τμήματα της Α Λυκείου του 1ου ΓΕΛ Νάουσας, με μέσο αριθμό μαθητών ανά τμήμα 25, έτσι αναμένουμε 100 περίπου ερωτηματολόγια. Επειδή όμως αυτή πραγματοποιήθηκε σε διακριτές ώρες μέσα στην εβδομάδα την αντίστοιχη ώρα του μαθήματος και όχι σε συνεχόμενο τρίωρο, ο αριθμός των απαντήσεων ανά ερώτηση κυμαίνεται από 94 έως 99, λόγω απουσίας διαφορετικού αριθμού μαθητών κάθε φορά. Ερευνητικά εργαλεία Χρησιμοποιήθηκε ερωτηματολόγιο-φύλλο εργασίας σε 2 αντίτυπα που περιλάμβανε 12 ερωτήσεις ανοικτού και κλειστού τύπου. Οι περισσότερες ερωτήσεις ήταν ανοικτού τύπου και αυτό καθορίστηκε από το προς εξέταση θέμα, την Εξέλιξη δηλαδή, αλλά και έναν από τους κύριους διδακτικούς στόχους που ήταν η ανάδειξη των πρότερων αντιλήψεων των μαθητών και ο μετασχηματισμός τους σύμφωνα με την επιστημονική γνώση, και η καταγραφή τους επιτυγχάνεται σε μεγαλύτερο βαθμό με ερωτήσεις ανοικτού τύπου. Διδακτική παρέμβαση 1. διδακτική παρέμβαση πραγματοποιήθηκε στην Α Λυκείου. Το γεγονός ότι δεν υπάρχει κεφάλαιο Εξέλιξης στην συγκεκριμένη τάξη, δεν θεωρήθηκε εμπόδιο αλλά ευκαιρία ανάδειξης της Ενοποιητικής δράσης της Εξέλιξης για τη Βιολογία. Είναι δυνατή η διδασκαλία βασικών εννοιών της Εξέλιξης μέσω οποιασδήποτε Ενότητας της Βιολογίας, αφού η πρώτη είναι σχετική με κάθε πτυχή της δεύτερης. (Αθανασίου 2013). Η επιλογή της τάξης καθορίστηκε και από το γεγονός ότι η δραστηριότητα αφορούσε τη Νευροβιολογία, και η διδασκαλία του Νευρικού Συστήματος γίνεται στην Α Λυκείου. 2. παρέμβαση πραγματοποιήθηκε ακριβώς μετά το τέλος της διδασκαλίας του κεφαλαίου του Νευρικού Συστήματος στην Α Λυκείου. Έτσι, οι μαθητές είχαν ήδη διδαχθεί κάποια στοιχεία Νευροβιολογίας και αυτό αφ ενός τους παρείχε τις προαπαιτούμενες γνώσεις για την διδακτική παρέμβαση και αφετέρου κρατούσε ψηλά το ενδιαφέρον των μαθητών για περεταίρω διερεύνηση κάποιων θεμάτων του Νευρικού Συστήματος. Οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες των δύο ατόμων Ποιο αναλυτικά, χρησιμοποιήθηκε ατομικό φύλλο εργασίαςερωτηματολόγιο σε δύο αντίτυπα:. Οι μαθητές κλήθηκαν να απαντήσουν με βάση τις έως τότε γνώσεις τους σε 2 ερωτήσεις ανοιχτού ή κλειστού τύπου (πριν τη διδακτική παρέμβαση). Με αυτό τον τρόπο έγινε καταγραφή των προϋπαρχόντων γνώσεων-αντιλήψεων των μαθητών για επιμέρους θέματα που αφορούσαν τη Νευροβιολογία και την Εξέλιξη. Στη συνέχεια έγινε η προβολή των διαφανειών ή των βίντεο πουπεριείχαν πληροφορίες σχετικές με τις συγκεκριμένες ερωτήσεις. Με βάση τις πληροφορίες που συνέλεξαν οι μαθητές από τις παραπάνω πηγές καλούνται να διερευνήσουν σε ομάδες τα ίδια ερωτήματα. Αμέσως μετά απαντούν ατομικά στα δεύτερο αντίτυπο του φύλλου εργασίας (μετά τη διδακτική παρέμβαση). Η διαδικασία επαναλαμβανόταν βήμα-βήμα για τις επόμενες 2 ερωτήσεις. Η διδακτική παρέμβαση διήρκησε 3 διακριτές διδακτικές ώρες. Μέθοδος επεξεργασίας αποτελεσμάτων Για την επεξεργασία των αποτελεσμάτων έγινε διαχωρισμός των ερωτημάτων σε υποερωτήματα και ακολούθως οι απαντήσεις κατατάχθηκαν σε 3 κατηγορίες: Τις αποδεκτές (σωστές/επαρκείς), τις μη αποδεκτές (λάθος ή μη επαρκείς), και αυτές που δεν απαντήθηκαν (δεν ξέρω/δεν απαντώ). Επειδή όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι περισσότερες ερωτήσεις του 146

Πρακτικά 3 ου Συνεδρίου «Η Βιολογία στην Εκπαίδευση» ερωτηματολογίου αποφασίστηκε να είναι ανοικτού τύπου, αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη λήψη απαντήσεων που έπρεπε να καταταγούν στις παραπάνω κατηγορίες. Καταγράφηκαν οι απαντήσεις που κατ ελάχιστο θα θεωρούνταν σωστές για κάθε υποερώτημα και στη συνέχεια πιθανές λάθος ή μη επαρκείς απαντήσεις που αναμένουμε. Ο τρόπος αυτός επεξεργασίας βασίστηκε στα παραδείγματα ερωτήσεων για την Εξέλιξη και τις οδηγίες διόρθωσης του διαγωνισμού PISA (Take the Test: Sample Questions from OECD s PISA Assessments, 2009) όπως αυτές μεταφράστηκαν από το Κέντρο Εκπαιδευτικής Έρευνας. Εκεί λοιπόν για την κρίση των ερωτήσεων ανοιχτού τύπου χρησιμοποιείται ο διαχωρισμός των απαντήσεων που αναμένονται σε σωστές-επαρκείς, και σε λάθος-μη επαρκείς. Δημιουργήθηκαν δύο στήλες, πριν και μετά, για κάθε υποερώτημα μιας ερώτησης, και καταχωρίστηκαν οι απαντήσεις του 1ου και του 2ου αντιγράφου του ερωτηματολογίου αντίστοιχα. Στη συνέχεια έγινε σύγκριση των απαντήσεων και προέκυψαν στατιστικά δεδομένα. Αποτελέσματα Οι πρώτες 4 ερωτήσεις αφορούν διερεύνηση εννοιών της Νευροβιολογίας. Στις πρώτες δύο που αναφέρονται στην Εξέλιξη του Νευρικού συστήματος των ζώων, και των σπονδυλωτών ειδικότερα, τα ποσοστά τη αναδόμησης των πρότερων αντιλήψεων των μαθητών μετά την παρέμβαση είναι από μικρά μέχρι ικανοποιητικά (μεταξύ 9,1% και 42,4%).Στις επόμενες δύο για τη θέση και τη λειτουργία διαφόρων περιοχών του εγκεφάλου του ανθρώπου και τις διαφορές με αυτές των ανθρωποειδών πιθήκων τα ποσοστά τη αναδόμησης των πρότερων αντιλήψεων των μαθητών μετά την παρέμβαση είναι από ικανοποιητικά για τη θέση (32%- 47%) έως πολύ ικανοποιητικά για τη λειτουργία και τις διαφορές των περιοχών αυτών, (58%- 68,7%). Στις ερωτήσεις για το γεωλογικό χρόνο και το χρόνο εμφάνισης των διαφόρων κατηγοριών ζώων καθώς και της χρονικής τους συνύπαρξης τα ποσοστά τη αναδόμησης των πρότερων αντιλήψεων των μαθητών μετά την παρέμβαση ήταν από πολύ μικρά μέχρι ικανοποιητικά.(1-30%) ενώ οι σωστές απαντήσεις μετά έφτασαν μέχρι το 70%των συνολικών (για τη συνύπαρξη ανθρώπων-δεινοσαύρων). Στην ερώτηση που απαιτεί κατανόηση του μηχανισμού της Φυσικής Επιλογής και αφορά το λόγο της επιβίωσης των μικρόσωμων θηλαστικών έναντι των μεγαλόσωμων δεινοσαύρων το ποσοστό της εννοιολογικής αλλαγής είναι σημαντικό (46,5%) ενώ το ποσοστό των σωστών απαντήσεων μετά την παρέμβαση 52,5%. Στην ερώτηση για το λόγο εξέτασης του Ιππόκαμπου το ποσοστό της εννοιολογικής αλλαγής μετά την παρέμβαση είναι σημαντικό (50%) με το ποσοστό των σωστών απαντήσεων στο 53,2%. Για τον τρόπο δημιουργίας μεγαλύτερου εγκεφάλου στα πολυγαμικά τρωκτικά το ποσοστό αναδόμησης των αντιλήψεων των μαθητών είναι χαμηλό (16%) όπως και οι σωστές απαντήσεις (18,1%). Στην ερώτηση που αναφέρεται στα αίτια της αύξησης του μεγέθους του Ιππόκαμπου στους οδηγούς ταξί κατά τη διάρκεια της ζωής του και ανάλογα με το χρόνο εργασία τους ως οδηγοί, το ποσοστό της εννοιολογικής αλλαγής είναι σημαντικό 37,2% ενώ υψηλό είναι το συνολικό ποσοστό των σωστών απαντήσεων (69, 1%). Τα αποτελέσματα φαίνονται στο επόμενο διάγραμμα. 147

Διδασκαλία της Βιολογίας και Νέες Διδακτικές Προσεγγίσεις Εικόνα 3. Απαντήσεις για αίτια δημιουργίας μεγαλύτερου Ιππόκαμπου οδηγών ταξί: Περιβάλλον ή γενετικό υλικό Στο δεύτερο τμήμα της ερώτησης που αφορά την κληροδότηση του χαρακτηριστικού στα παιδιά των οδηγών ταξί, το ποσοστό της εννοιολογικής αλλαγής είναι υψηλό (51,1%) ενώ ιδιαίτερα υψηλό είναι το ποσοστό των σωστών απαντήσεων μετά την παρέμβαση (70,2%). Εδώ είναι φανερό ότι η εννοιολογική αλλαγή της αντίληψης των μαθητών για την κληροδότηση των επίκτητων χαρακτηριστικών είναι ξεκάθαρη. Το 70% των μαθητών θεωρούν την αύξηση του μεγέθους του Ιππόκαμπου λόγω της φύσης της εργασίας επίκτητη, η οποία απαντούν ότι δεν κληρονομείται. Τα αποτελέσματα φαίνονται στο επόμενο διάγραμμα. Εικόνα 4. Απαντήσεις για κληροδότηση μεγαλύτερου Ιππόκαμπου σε απογόνους οδηγών ταξί 148

Πρακτικά 3 ου Συνεδρίου «Η Βιολογία στην Εκπαίδευση» Στην ερώτηση που αναφέρεται στην κληροδότηση του μεγαλύτερου Ιππόκαμπου στους απογόνους των πολυγαμικών τρωκτικών και των αποθηκευτικών πτηνών, το ποσοστό της εννοιολογικής αλλαγής είναι μέτρια ικανοποιητικό (25,5%), ενώ το ποσοστό των σωστών απαντήσεων μετά τη διδακτική παρέμβαση είναι ικανοποιητικό (45,8%). Συμπεράσματα Η διδακτική παρέμβαση που περιγράφηκε είναι μια πρόταση για τη διδασκαλία βασικών εννοιών της Εξέλιξης σε μία τάξη που δε διδάσκεται Εξέλιξη. Το κύριο ερώτημα το οποίο κλήθηκαν να διερευνήσουν οι μαθητές αφορούσε την χωρική μνήμη και την κληροδότηση ή όχι του μεγαλύτερου Ιππόκαμπου που σχετίζεται με τις αυξημένες απαιτήσεις σε αυτήν. Εδώ είναι φανερό ότι η εννοιολογική αλλαγή της αντίληψης των μαθητών για την κληροδότηση των επίκτητων χαρακτηριστικών είναι ξεκάθαρη. Το 70% των μαθητών θεωρούν την αύξηση του μεγέθους του Ιππόκαμπου λόγω της φύσης της εργασίας επίκτητη, η οποία απαντούν ότι δεν κληρονομείται. Όσον αφορά την κληροδότηση του μεγαλύτερου Ιππόκαμπου στους απογόνους των πολυγαμικών τρωκτικών και των αποθηκευτικών πτηνών το ποσοστό της εννοιολογικής αλλαγής είναι μικρότερο, ενώ και το ποσοστό των σωστών απαντήσεων είναι λίγο κάτω από το 50%. Εδώ φαίνεται να γίνεται λιγότερο αντιληπτό ότι ο μεγαλύτερος Ιππόκαμπος είναι αποτέλεσμα της δράσης της Φυσικής Επιλογής που ευνόησε την επιβίωση ατόμων που έφεραν μεταλλάξεις για μεγαλύτερο Ιππόκαμπο στα είδη και στα φύλα που είχαν υψηλές απαιτήσεις σε χωρική μνήμη. Παρόλα αυτά τα ποσοστά της εννοιολογικής αλλαγής είναι αξιοσημείωτα. Ακόμη σημαντικά είναι και το ποσοστό της εννοιολογικής αλλαγής στον τρόπο δράσης της Φυσικής Επιλογής, της επιβίωσης του καλύτερα προσαρμοσμένου, να είναι λίγο κάτω από το μισό, με το σύνολο των σωστών απαντήσεων να το ξεπερνά για λίγο. Παρατηρούμε παρόμοια ποσοστά με αυτά προηγουμένως, που επίσης αναφέρονται στη δράση της Φυσικής Επιλογής. Τα ευρήματα της συγκεκριμένης έρευνας δείχνουν ότι η διδακτική παρέμβαση που πραγματοποιήθηκε φαίνεται να επιδρά θετικά στην εννοιολογική αλλαγή των αντιλήψεων των μαθητών για βασικές έννοιες της Εξέλιξης. Παρά τα θετικά αποτελέσματα, τα δεδομένα δεν είναι επαρκή για την πλήρη αξιολόγηση της διδακτικής παρέμβασης. Βιβλιογραφία Αθανασίου, Κ. (2009). Εισαγωγή στις Βιολογικές Επιστήμες και τη Διδακτική τους, Αθήνα: Γρηγόρης. Αθανασίου, Κ. (2013). Διδάσκοντας την Εξέλιξη ως Ενοποιητική Θεωρία της Βιολογίας: Ανάλυση και συμπεράσματα μιας διδακτικής εμπειρίας και Έρευνας, Στο Μαυρικάκη Ε., Στασινάκης Π., Ζαχόπουλος Χ. (Επιμ.) Η Βιολογία στην Εκπαίδευση, 105-112, Αθήνα, Πανελλήνια ένωση Βιοεπιστημόνων. Πρίνου Λ., Χαλκιά Λ. & Σκορδούλης Κ. (2009). Η διδασκαλία της εξέλιξης στο ελληνικό σχολείο: παρελθόν και παρόν, Στο Α. Ζόγκζα, Κ. Καμπουράκης,. Νοταράς (Επιμ.) Η διδασκαλία της Θεωρίας της Εξέλιξης: Θεωρητικά και παιδαγωγικά ζητήματα, Αθήνα: Child Services, 443-482. Χατζηνικήτα Β. & Χριστίδου Β. (2001) Πρακτικοβιωματική γνώση μαθητών: γενικά χαρακτηριστικά, Στο Δημόπουλος Κ., Χατζηνικήτα Β. (Επιμ.) Διδακτική των Φυσικών Επιστημών, Vol.1, Πάτρα: ΕΑΠ. 149

Διδασκαλία της Βιολογίας και Νέες Διδακτικές Προσεγγίσεις

Jacobs. (1990). Evolution of spatial cognition: Sex-specific patterns of spatial behavior predict hippocampal size Proceedings of the. Natiοnal Academy of Science USA, 87, August. Maguire, E., Gadian, D., Johnsrude, I. Good, C., Ashburner, J., Frackowiak, R. & C. D. Frith (2000). Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers, PNAS, 4398 4403, http://www.pnas.org/content/97/8/4398.full. Mayr, E. (2001). What evolution is. New York Basic Books. National Academy of Sciences. (1998). Teaching about Evolution and the Nature of Science. Washington DC: National Academy Press. National Association of Biology Teachers. (1995). Position Statement of Teaching Evolution, News and Views, June, 4-5. National Research Council. (2006). National Science Education Standards. Washington D.C.: National Academy Press. Rocard, M., Csermely, P., Jorde, D., Lenzen, D., Walberg-Henriksson, H. & Hemmo, V. (2007). Science Education Now: A Renewed Pedagogy for the Future of Europe, 1-23 Available at: http://ec.europa.eu/research/sciencesociety/document_library/pdf_06/report-rocard-on-science education_en.pdf, Accessed 11 Nov 2014. Take the Test: Sample Questions from OECD s PISA Assessments. (2009). 284-285, Aπό OECD, 2009, Paris: OECD. Making Your Mind: Molecules, Motion, and Memory. (2008) http://www.hhmi.org/biointeractive/making-your-mind-moleculesmotion-and-memory, Υπότιτλοι, Κ. Αθανασίου.