2o Πανελλήνιο Εκπαιδευτικό Συνέδριο Ημαθίας ΠΡΑΚΤΙΚΑ «Κριτική παρουσίαση και προτάσεις για την αξιοποίηση του λογισμικού Βιολογίας Α - Γ Γυμνασίου στην ενότητα της Οικολογίας» Βαρβάρα Παναγιωτίδου, Σχολική Σύμβουλος Φυσικών Επιστημών Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση ν.καρδίτσας vpana@sch.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Για την κατανόηση της δομής και λειτουργίας των βιολογικών συστημάτων ιδιαίτερα στο πλαίσιο της υποχρεωτικής εκπαίδευσης κρίνονται αναγκαίες τόσο οι γραφικές αναπαραστάσεις, τα βίντεο, όσο και οι προσομοιώσεις. Τα τελευταία χρόνια διάφορα εκπαιδευτικά λογισμικά προσπαθούν να καλύψουν την ανάγκη εμπλουτισμού της διδασκαλίας με αναπαραστάσεις, προσομοιώσεις, βίντεο κ.α. στοχεύοντας πάντα σε καλύτερο μαθησιακό αποτέλεσμα. Στην εργασία αυτή διερευνάται η ενότητα ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ του εκπαιδευτικού λογισμικού «Βιολογία Α και Γ Γυμνασίου», που συνοδεύει τα αντίστοιχα βιβλία του μαθητή, ως προς το περιεχόμενο και τους μαθησιακούς στόχους που δύναται να ικανοποιήσει. Γίνεται σύγκριση των δυνατοτήτων του λογισμικού σε σχέση με τις θεματικές ενότητες και τους στόχους του Αναλυτικού προγράμματος της Βιολογίας Γ Γυμνασίου και συγκεκριμένα με αυτούς που αναφέρονται στο 2 ο κεφάλαιο του βιβλίου του μαθητή, «οι οργανισμοί στο περιβάλλον τους». Από τη σύγκριση προκύπτει ότι σε γενικές γραμμές το λογισμικό ακολουθεί τις θεματικές ενότητες του Αναλυτικού προγράμματος. Όμως αρκετοί διδακτικοί στόχοι δεν ικανοποιούνται με τη βοήθεια αυτού του λογισμικού. Γι αυτό χρειάζεται να συμπληρωθεί με αναπαραστάσεις ή βίντεο για τις σχέσεις μεταξύ των βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων ενός οικοσυστήματος, για τις ανταγωνιστικές, συμβιωτικές ή παρασιτικές σχέσεις μεταξύ των ζωντανών οργανισμών κ.ά.. Όσον αφορά την εισαγωγή ενέργειας στα οικοσυστήματα μέσω της φωτοσύνθεσης και τον τρόπο της αξιοποίησής της από τους οργανισμούς με τη λειτουργία της αναπνοής, δεν υπάρχει στο λογισμικό καμία σαφής αναφορά. Δεδομένου ότι η ροή της ενέργειας και της βιομάζας είναι μια από τις πιο δύσκολες στην κατανόησή τους βιολογικές διεργασίες, καλό θα ήταν να υπήρχε στο λογισμικό σχετική αναπαράσταση που θα βοηθά τους μαθητές και τις μαθήτριες να κατανοήσουν τη σχέση των παραπάνω λειτουργιών. Τέλος στην εργασία αυτή αναπτύσσεται ένα διδακτικό σενάριο με χρήση του λογισμικού «Βιολογία Α και Γ Γυμνασίου». Το διδακτικό σενάριο αναφέρεται στο θέμα «τροφικές σχέσεις [1047]
«Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» και ροή ενέργειας», περιλαμβάνει φύλλο εργασίας για το μαθητή και ακολουθεί τη διδακτική μεθοδολογία της ομαδοσυνεργατικής και εποικοδομητικής διδασκαλίας. ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: αναλυτικό πρόγραμμα Βιολογίας, οικολογία, φύλλα εργασίας διδακτικού σεναρίου, εκπαιδευτικό λογισμικό Βιολογίας. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το μάθημα της Βιολογίας στο Γυμνάσιο στοχεύει κυρίως στην κατανόηση εκ μέρους του μαθητή, της δομής και λειτουργίας βιολογικών συστημάτων σε επίπεδο μοριακό, κυτταρικό, οργανικό καθώς και σε επίπεδο οικοσυστημάτων. Τα βιολογικά συστήματα του νανόκοσμου, του μικρόκοσμου αλλά και του μακρόκοσμου που μελετούν εξειδικευμένοι επιστήμονες, δεν είναι εύκολο ούτε να παρατηρηθούν άμεσα, ούτε να ερμηνευθούν από τους μαθητές. Το πολύ μικρό μέγεθος των κυτταρικών και μοριακών δομών, η άλλοτε μεγάλη και άλλοτε πολύ μικρή χρονική διάρκεια διαφόρων βιολογικών φαινομένων, οι αλληλεξαρτήσεις μεταξύ των παραγόντων ενός οικοσυστήματος κ.ά. καθιστούν απαραίτητες τις αναπαραστάσεις βιολογικών δομών και λειτουργιών. Οι αναπαραστάσεις μπορεί να έχουν τη μορφή εικόνας ή τη μορφή προσομοιώσεων και βίντεο. Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερο καλύπτεται η ανάγκη για προσομοιώσεις με τα εκπαιδευτικά λογισμικά που παρέχει η νέα τεχνολογία (Α. Τζιμογιάνης 2007). Στο περιβάλλον των εκπαιδευτικών λογισμικών εκτός από τις προσομοιώσεις και την άντληση πληθώρας πληροφοριών, μπορούν να γίνουν και εικονικά πειράματα που είναι ανέφικτο να πραγματοποιηθούν στο σχολικό εργαστήριο. Επομένως, στο σύγχρονο σχολείο ένα λογισμικό Βιολογίας που καλύπτει τις παραπάνω ανάγκες θεωρείται απαραίτητο μέσο διδασκαλίας. Όλα τα μέσα διδασκαλίας που χρησιμοποιούνται στην εκπαιδευτική διαδικασία έχουν αξία, όταν ο εκπαιδευτικός έχει σαφή στόχο για το μαθησιακό αποτέλεσμα και έχει σχεδιάσει τον τρόπο ένταξης του μέσου, ώστε να εξυπηρετεί τους μαθησιακούς στόχους. Επιπλέον προϋπόθεση για την ένταξη ενός εκπαιδευτικού μέσου στη διαδικασία μάθησης είναι να εξυπηρετεί τους στόχους του αναλυτικού προγράμματος, όχι μόνο ως προς το περιεχόμενο, αλλά και ως προς τη διδακτική μεθοδολογία και την αξιολόγηση του μαθητή. Η διδακτική μεθοδολογία που πρέπει να εφαρμόζεται στο σύγχρονο σχολείο βασίζεται στην ενεργητική συμμετοχή του μαθητή, την ομαδοσυνεργατική μάθηση (L. Vygotsky 1997) και τον εποικοδομητικό τρόπο διδασκαλίας (Π. Κόκκοτας 2006, Η. Ματσαγγούρας 2006). Η χρήση των εκπαιδευτικών λογισμικών οφείλει να συμβαδίζει με τις παραπάνω διδακτικές μεθόδους (Χ. Σολομωνίδου, Ε. Σταυρίδου 2006). Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να διερευνηθεί η καταλληλότητα του εκπαιδευτικού λογισμικού «Βιολογία Α και Γ Γυμνασίου» ως προς το εκπαιδευτικό περιεχόμενο και τη δυνατότητα ενεργητικού τρόπου μάθησης και συγκεκριμένα στην ενότητα ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ, Τροφικές σχέσεις και ροή ενέργειας. [1048]
2o Πανελλήνιο Εκπαιδευτικό Συνέδριο Ημαθίας ΠΡΑΚΤΙΚΑ Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν οι στόχοι του Αναλυτικού προγράμματος (ΥΠΕΠΘ,2003) και διερευνήθηκε κατά πόσο αυτοί μπορούν να επιτευχθούν με τη βοήθεια του λογισμικού σε συνδυασμό με το βιβλίο του μαθητή. Επίσης για την ενότητα «ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ, Τροφικές σχέσεις και ροή ενέργειας», προτείνεται μια διδακτική προσέγγιση με τη μορφή του διδακτικού σεναρίου και με τη χρήση του παραπάνω λογισμικού. Η διδακτική προσέγγιση βασίζεται στις αρχές της ομαδοσυνεργατικής και εποικοδομητικής μάθησης. ΚΡΙΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Σύμφωνα με τους στόχους του Αναλυτικού προγράμματος οι μαθητές και οι μαθήτριες πρέπει : 1. Να διακρίνουν τους βιοτικούς από τους αβιοτικούς παράγοντες ενός οικοσυστήματος. Πράγματι στο λογισμικό «Βιολογία Α και Γ Γυμνασίου» και συγκεκριμένα στην πρώτη οθόνη της ενότητας ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ οι μαθητές/τριες μπορούν να δουν σε γραφική αναπαράσταση τους αβιοτικούς και βιοτικούς παράγοντες ενός οικοσυστήματος και να διαβάσουν για αυτούς μικρά επεξηγηματικά κείμενα. Χρήσιμος είναι και ο χάρτης με τους σημαντικότερους βιότοπους της Ελλάδας, αλλά φτωχό το φωτογραφικό υλικό με τα ελληνικά οικοσυστήματα. 2. Να διαπιστώνουν και να περιγράφουν σχέσεις που αναπτύσσονται µεταξύ των παραγόντων ενός οικοσυστήµατος. Οι σχέσεις που αναπαρίστανται στο λογισμικό περιορίζονται στις τροφικές σχέσεις (θηρευτής-θήραμα) των οργανισμών, ενώ άλλου είδους σχέσεις όπως ανταγωνιστικές μεταξύ των ατόμων του ίδιου ή διαφορετικών πληθυσμών, συνεργατικές, συμβιωτικές και παρασιτικές απουσιάζουν. Επίσης δεν αναπαρίστανται ούτε προσομοιώνονται σχέσεις μεταξύ αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων. Από την άλλη πλευρά στο βιβλίο του μαθητή γίνεται σαφής αναφορά σε αυτές τις σχέσεις και θα ήταν καλό, σκόπιμο και ενδιαφέρον να συμπεριλαμβάνονταν στο λογισμικό σχετικές προσομοιώσεις. 3. Να διαπιστώνουν ότι αναγκαία συνθήκη για τη διατήρηση της δοµής και της λειτουργίας ενός οικοσυστήµατος είναι η είσοδος και η χρησιµοποίηση ενέργειας. Να περιγράφουν τον τρόπο µε τον οποίο η ενέργεια εισάγεται στα οικοσυστήµατα (φωτοσύνθεση) και να εξηγούν πώς αξιοποιείται από τους οργανισµούς (αναπνοή). Να διακρίνουν τους οργανισµούς ενός οικοσυστήµατος σε παραγωγούς, καταναλωτές διαφόρων τάξεων και αποικοδοµητές και να αναγνωρίζουν το ρόλο τους στο πλαίσιο λειτουργίας ενός οικοσυστήµατος. Από την πολλαπλή οθόνη «Τροφικές σχέσεις και ροή ενέργειας» μπορούν οι μαθητές/τριες να προχωρήσουν σε εικόνες και να διαβάσουν απλούς ορισμούς για τους οργανισμούς που είναι παραγωγοί, καταναλωτές ή [1049]
«Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» αποικοδομητές. Ενδιαφέρον έχει η αλληλεπιδραστική οθόνη «Τροφική αλυσίδα» όπου οι μαθητές/τριες καλούνται να διατάξουν τους οργανισμούς που βλέπουν σε μια τροφική αλυσίδα στην αρχή της οποίας βρίσκεται ο ήλιος. Στο σημείο αυτό χρειάζεται ο/η εκπαιδευτικός να επισημάνει στους μαθητές την αναγκαιότητα της ηλιακής ενέργειας και της φωτοσύνθεσης ως προϋπόθεση για τη ροή ενέργειας στο οικοσύστημα. Επίσης για τη σχέση φωτοσύνθεσης και αναπνοής στο πλαίσιο της ροής ενέργειας, δεν υπάρχει καμιά ολοκληρωμένη αναπαράσταση στο λογισμικό. Αν κάποιος ανατρέξει, από την Κεντρική σελίδα του λογισμικού, στην ενότητα της Αναπνοής, θα βρει κάποιες αποσπασματικές κινούμενες αναπαραστάσεις για τη σχέση αναπνοής -φωτοσύνθεσης, οι οποίες όμως δεν βοηθούν στην ολοκληρωμένη κατανόηση της σχέσης. Από έρευνα των Μ. Νικολαΐδη και Ν. Βαλανίδη (2008) για τις εναλλακτικές αντιλήψεις των Καθηγητών Βιολογίας και των μαθητών Β Λυκείου για τη Ροή μάζας και ενέργειας στο Γήινο οικοσύστημα, διαπιστώνεται υστέρηση των μαθητών αλλά και των καθηγητών Βιολογίας στην κατανόηση του παραπάνω θέματος. Επομένως κρίνεται αναγκαίο να υπήρχε στην ενότητα της Οικολογίας του Λογισμικού, συγκριτική αναπαράσταση και προσομοίωση των δύο βασικών λειτουργιών της φωτοσύνθεσης και της αναπνοής με τις χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα, όπως αυτό συμβαίνει σε εικόνες του βιβλίου του μαθητή. 4. Να αιτιολογούν την πτωτική ροή της ενέργειας µέσα στα οικοσυστήµατα και να µπορούν να την αποδίδουν µε την κατασκευή τροφικών πυραµίδων. Μετά το παράθυρο «Τροφικά επίπεδα» όπου καλούνται οι μαθητές να κατατάξουν τους οργανισμούς που φαίνονται στην οθόνη σε τροφικά επίπεδα, μπορούν να προχωρήσουν στο παράθυρο «Τροφικές πυραμίδες», και να δουν τη μείωση της ενέργειας από το χαμηλότερο προς το ψηλότερο τροφικό επίπεδο. Εδώ θεωρείται απαραίτητη η παρέμβαση του εκπαιδευτικού, προκειμένου να κατανοήσουν οι μαθητές την πυραμοειδή τοποθέτηση των τροφικών επιπέδων, όχι μόνο ως προς την ενέργεια αλλά και ως προς τον αριθμό και τη βιομάζα των οργανισμών, όπως φαίνεται και στο βιβλίο του μαθητή. Όμως στο βιβλίο του μαθητή παρόλο που υπάρχουν οι πυραμίδες ενέργειας, βιομάζας και πληθυσμού, δεν δικαιολογείται επαρκώς η πτωτική ροή και απώλεια της ενέργειας. Αντιθέτως το λογισμικό περιλαμβάνει για τις «Απώλειες ενέργειας» μια αρκετά καλή κινούμενη γραφική αναπαράσταση. 5. Να συµπεραίνουν ότι η πεπερασµένη ποσότητα των χηµικών στοιχείων στα οικοσυστήµατα επιβάλλει την ανακύκλωσή τους. Να περιγράφουν τον κύκλο του άνθρακα και του αζώτου και να αιτιολογούν το ρόλο των παραγωγών, των καταναλωτών και των αποικοδοµητών σ αυτούς. Το λογισμικό περιλαμβάνει αρκετά καλές γραφικές αναπαραστάσεις του κύκλου του άνθρακα και του αζώτου που βοηθούν στην κατανόηση της ανακύκλωσης αυτών των θρεπτικών στοιχείων στα οικοσυστήματα. [1050]
2o Πανελλήνιο Εκπαιδευτικό Συνέδριο Ημαθίας ΠΡΑΚΤΙΚΑ Συγκεκριμένα δίνεται η δυνατότητα στους μαθητές να εξερευνήσουν τις εικόνες του κύκλου του άνθρακα και του αζώτου, να αντιστοιχήσουν τα διάφορα μέρη αυτών με κατάλληλα κείμενα και να τα μελετήσουν. Όμως κάποια κείμενα, όπως αυτό της αζωτοδέσμευσης από τα ψυχανθή φυτά χρειάζονται διόρθωση ή συμπλήρωση για να μην οδηγούν σε ασάφειες και παρανοήσεις. 6. Να αναφέρουν και να περιγράφουν µηχανισµούς µε τους οποίους τα οικοσυστήµατα διατηρούν την ισορροπία τους. Αυτός ο στόχος μάλλον δεν ικανοποιείται με τη βοήθεια αυτού του λογισμικού. Ένας σχετικός προβληματισμός μπορεί να αναπτυχθεί με αφορμή την οθόνη μετά την τροφική αλυσίδα, η οποία δείχνει «Τι θα συμβεί στην προηγούμενη τροφική αλυσίδα αν εξαφανιστεί ο βάτραχος» 7. Να αναγνωρίζουν τις αρνητικές συνέπειες δραστηριοτήτων του ανθρώπου στους κύκλους των διαφόρων στοιχείων. Να ερµηνεύουν τις συνέπειες των δραστηριοτήτων αυτών στην ποιότητα του νερού, του εδάφους και του αέρα. Να αιτιολογούν τις συνέπειες της ύπαρξης των διάφορων ρυπαντών στη λειτουργία του ανθρώπινου οργανισµού και γενικότερα στην υγεία. Να αναγνωρίζουν τη σηµασία της ατοµικής συµπεριφοράς, του πολίτηκαταναλωτή για την προστασία του περιβάλλοντος. Στο παράθυρο «Ρύπανση» του λογισμικού αναπαρίστανται αρκετά καλά οι αιτίες ρύπανσης του αέρα του εδάφους και του νερού που οφείλονται σε ανθρώπινες δραστηριότητες. Συγκεκριμένα αρκετά καλά προσομοιώνονται οι αιτίες της όξινης βροχής, της τρύπας του όζοντος, του φαινομένου του θερμοκηπίου και του φωτοχημικού νέφους, ενώ γίνεται απλή αναφορά στις συνέπειες και στις λύσεις αυτών των προβλημάτων. Το ίδιο ισχύει και για τη ρύπανση του εδάφους με σκουπίδια και τοξικές ουσίες. Όσο αφορά στη ρύπανση του νερού, προσομοιώνεται αρκετά καλά, αλλά το φαινόμενο του ευτροφισμού εμφανίζεται σε πολύ μικρή οθόνη. Από την Κεντρική οθόνη του λογισμικού μπορεί κανείς να προχωρήσει σε δύο ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ, σχετικά με την ενότητα της ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ. Και τα δύο αναφέρονται στη ρύπανση του περιβάλλοντος και έχουν χαρακτήρα αξιολόγησης. Το πρώτο αναφέρεται με πολύ αποσπασματικό τρόπο στην ύπαρξη και χρησιμότητα των βιοδεικτών, ενώ το δεύτερο δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να αξιολογήσουν σε ένα βαθμό την περιβαλλοντική συμπεριφορά τους. Συμπερασματικά εκτιμάται ότι η ενότητα ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ του λογισμικού «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α ΚΑΙ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ», σε γενικές γραμμές ακολουθεί το περιεχόμενο και ικανοποιεί αρκετούς στόχους του Αναλυτικού προγράμματος, Επίσης συμπληρώνει και εμπλουτίζει εν μέρει το διδακτικό υλικό, είναι πολύ εύκολο στην πλοήγηση, συμβάλλει στη φιλικότερη, ελκυστικότερη και πολύπλευρη παρουσίαση της ύλης και σε αρκετές περιπτώσεις βοηθά το μαθητή να [1051]
«Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» δομήσει νέα γνώση πάνω στις ήδη προϋπάρχουσες γνωστικές δομές και αντιλήψεις. Φυσικά, το λογισμικό από μόνο του, δεν οδηγεί σε επαρκές μαθησιακό αποτέλεσμα. Η παρέμβαση του/της εκπαιδευτικού κρίνεται απαραίτητη, προκειμένου οι μαθητές/τριες να εστιάσουν σωστά την προσοχή τους, να προβληματιστούν και να εξάγουν συμπεράσματα. Η παρέμβαση του /της εκπαιδευτικού μπορεί να γίνει κατά τη διάρκεια μιας εμπλουτισμένης διδασκαλίας με επίδειξη στους μαθητές κατάλληλου μέρους του λογισμικού και επεξήγηση αυτού κάθε φορά ανάλογα με τους στόχους της διδασκαλίας. Επιπλέον, για να ικανοποιηθούν οι στόχοι της ενεργητικής, ομαδοσυνεργατικής και εποικοδομητικής μάθησης, καλό είναι ο εκπαιδευτικός να σχεδιάσει διδακτικό σενάριο με φύλλο εργασίας που θα καθοδηγεί τους μαθητές ανά ομάδες, στην εξερεύνηση του λογισμικού και θα τους εμπλέκει, σε διαδικασίες ανίχνευσης των προαντιλήψεων, γνωστικής σύγκρουσης και εποικοδόμησης της νέας γνώσης. Στο φύλλο εργασίας πρέπει να: Αναγράφονται οι στόχοι που οι μαθητές/τριες καλούνται να επιτύχουν. Τίθενται ερωτήματα που βασίζονται στις προηγούμενες γνώσεις και στα οποία απαντούν οι μαθητές μετά από μικρή συζήτηση και ανταλλαγή απόψεων στην ομάδα τους. ( Η απάντηση μπορεί να είναι προφορική, σωστή ή λανθασμένη) Δίνονται σαφείς οδηγίες για την ανεύρεση της σωστής απάντησης στο ερώτημα που τέθηκε, με τη βοήθεια του λογισμικού. Παράλληλα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και άλλο εκπαιδευτικό υλικό όπως το βιβλίο του μαθητή, κατάλληλες ιστοσελίδες, πειραματική διάταξη κ.α ). Επιτελείται η κατανόηση των νέων πληροφοριών μέσα από τη διαδικασία συσχέτισης των νέων στοιχείων με την προϋπάρχουσα γνώση. Οι μαθητές/τριες συγκρίνουν την πρώτη με τη δεύτερη απάντηση. Σε περίπτωση που είναι διαφορετικές επέρχεται προβληματισμός, γνωστική σύγκρουση και αναμένεται αναδόμηση της προϋπάρχουσας γνώσης. Αμέσως παρακάτω δίνεται μια πρόταση διδακτικής προσέγγισης, που βασίζεται στην ομαδοσυνεργατική, εποικοδομητική μάθηση, με θέμα: ΤΡΟΦΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ ΚΑΙ ΡΟΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑ: Το θέμα του διδακτικού σεναρίου μπορεί να αναπτυχθεί στη Βιολογία Γ Γυμνασίου, αλλά και στη Βιολογία Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου ΣΤΟΧΟΙ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ Οι μαθητές/τριες θα πρέπει: Να διακρίνουν τους οργανισμούς ενός οικοσυστήματος σε παραγωγούς, καταναλωτές και αποικοδομητές. [1052]
2o Πανελλήνιο Εκπαιδευτικό Συνέδριο Ημαθίας ΠΡΑΚΤΙΚΑ Να διαπιστώνουν και να περιγράφουν τις τροφικές σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ των ζωντανών οργανισμών ενός οικοσυστήματος. Να κατανοήσουν την έννοια της τροφικής αλυσίδας, του τροφικού πλέγματος και των τροφικών επιπέδων. Να συνδέουν τους παραγωγούς με τη φωτοσύνθεση Να συνδέουν τη φωτοσύνθεση με τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε χημική και της ανόργανης ύλης σε οργανική. Να αναγνωρίζουν και να αναφέρουν παραδείγματα αλληλεπίδρασης των οργανισμών ενός οικοσυστήματος Να ταξινομούν τους οργανισμούς σε τροφικά επίπεδα. Να αναγνωρίζουν ότι για την ύπαρξη και λειτουργία ενός οικοσυστήματος απαραίτητη είναι η είσοδος και χρησιμοποίηση ενέργειας Να κατανοούν τη μορφή με την οποία η ενέργεια εισέρχεται σε ένα οικοσύστημα, τη ροή της, τις μετατροπές της και την απώλεια ενέργειας που παρατηρείται από ένα τροφικό επίπεδο στο επόμενο. ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ Το μάθημα μπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής όπου οι μαθητές/τριες θα εργαστούν σε ομάδες των 2-3 ατόμων/υπολογιστή. Εναλλακτικά η διδασκαλία μπορεί να γίνει με έναν υπολογιστή και βιντεοπροβολέα. Το παρακάτω φύλλο εργασίας απευθύνεται στους μαθητές και στις μαθήτριες. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: Δύο διδακτικές ώρες. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΜΑΘΗΤΗ/ΤΡΙΑΣ Δραστηριότητα 1 Συζητήστε στην ομάδα σας «Γιατί όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρειάζονται τροφή για να ζήσουν ;» και καταγράψτε τις σκέψεις σας.. Δραστηριότητα 2 Ανοίξτε το λογισμικό της Βιολογίας Α & Γ Γυμνασίου. Από την Κεντρική σελίδα επιλέξτε το κεφάλαιο ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ και με το βέλος προχωρήστε στην επόμενη πολλαπλή οθόνη «Τροφικές σχέσεις και ροή ενέργειας». Διαβάστε το κείμενο και συγκρίνετε με τις σκέψεις που καταγράψατε στη δραστηριότητα 1. [1053]
«Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» Δραστηριότητα 3 Συζητήστε στην ομάδα σας «Με τι τρέφονται τα φυτά, τα ζώα, οι μύκητες τα πρωτόζωα, τα βακτήρια;» Aνοίξτε με το κόκκινο βέλος επόμενο, τα επόμενα 3 παράθυρα του λογισμικού. Πώς λέγονται τα φυτά τα ζώα και τα βακτήρια σύμφωνα με το είδος της τροφής τους.; φυτά --------- Ζώα --------- Βακτήρια.--------- Δραστηριότητα 4 Προχωρήστε με το κόκκινο βέλος επόμενο και δημιουργείστε την τροφική αλυσίδα με τους οργανισμούς που εμφανίζονται στην οθόνη. Ποιοι από αυτούς είναι παραγωγοί, καταναλωτές 1 ης, 2 ης, 3 ης τάξης (σημειώστε με Χ στον παρακάτω πίνακα); Χορτάρι παραγωγοί Καταναλωτές 1 ης τάξης καταναλωτές 2 ης τάξης Καταναλωτές 3 ης τάξης Κουκουβάγια Ακρίδα Φίδι βάτραχος Γράψτε τι λέγεται τροφική αλυσίδα. Ελέγξτε το αποτέλεσμα. της τροφικής αλυσίδας που δημιουργήσατε. Παρατηρήστε την είσοδο της ηλιακής ενέργειας στην τροφική αλυσίδα και απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις: ΕΡΩΤΗΣΗ: Πώς λέγεται η λειτουργία κατά την οποία η ηλιακή ενέργεια εισέρχεται στην τροφική αλυσίδα; ΑΠΑΝΤΗΣΗ: ΕΡΩΤΗΣΗ; Πως χρησιμοποιούν τα φυτά την ηλιακή ενέργεια και τι παράγουν κατά την παραπάνω λειτουργία; ΑΠΑΝΤΗΣΗ:... Μελετήστε την εικόνα 2.6 του βιβλίου σας και ελέγξτε τις απαντήσεις σας. ΕΡΩΤΗΣΗ: Πως λέγεται η λειτουργία κατά την οποία οι ζωντανοί οργανισμοί διασπούν τις οργανικές ενώσεις και παράγουν ενέργεια;. Μελετήστε και συγκρίνετε τις χημικές εξισώσεις της φωτοσύνθεσης και της αναπνοής που βλέπετε στις εικόνες 2.6 και 2.7 του βιβλίου σας. [1054]
2o Πανελλήνιο Εκπαιδευτικό Συνέδριο Ημαθίας ΠΡΑΚΤΙΚΑ Δραστηριότητα 5 Συζητείστε στην ομάδα σας, τι θα συμβεί στους οργανισμούς που αποτελούν την παραπάνω τροφική αλυσίδα, αν εξαφανιστεί ο βάτραχος;.. Προχωρήστε με το κόκκινο βέλος επόμενο και με κλικ επάνω στο βάτραχο ελέγξτε τις απαντήσεις σας στην προηγούμενη υπόθεση εξαφάνισης του βατράχου Δραστηριότητα 6 Γνωρίζετε κάποιο άλλο οργανισμό εκτός από το βάτραχο που τρέφεται με ακρίδες; Προχωρήστε με το κόκκινο βέλος επόμενο, στη διαφάνεια με το τροφικό πλέγμα. Διαβάστε το κείμενο και γράψτε τι λέγεται τροφικό πλέγμα. Πόσες και ποιες τροφικές αλυσίδες αναγνωρίζετε στο τροφικό πλέγμα που δείχνει η διαφάνεια; Δραστηριότητα 7 Πατήστε το μεγάλο μαύρο βέλος και προχωρήστε στο παράθυρο με τα τροφικά επίπεδα Τι δείχνουν τα πράσινα βέλη μεταξύ των οργανισμών; Ποιος οργανισμός τρέφεται με διαφορετικά είδη; Τοποθετείστε τους διάφορους οργανισμούς στα κατάλληλα τροφικά επίπεδα. Ποιους οργανισμούς περιλαμβάνει κάθε τροφικό επίπεδο; 1 ο τροφικό επίπεδο 2 ο. 3ο.. 4ο.. Συζητήστε μεταξύ σας ποιο τροφικό επίπεδο περιλαμβάνει περισσότερους οργανισμούς ; Δραστηριότητα 8 Πατήστε το μεγάλο μαύρο βέλος και προχωρήστε στο παράθυρο με τις τροφικές πυραμίδες. Παρατηρήστε την ηλιακή ενέργεια που εισέρχεται στο πρώτο τροφικό επίπεδο, με τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης. [1055]
«Ψηφιακές και Διαδικτυακές εφαρμογές στην Εκπαίδευση» Ακολουθείστε τις οδηγίες που δίνονται στο επάνω δεξί μέρος της οθόνης και παρατηρήστε πως μειώνεται η ενέργεια, η βιομάζα και ο αριθμός των ατόμων από το ένα τροφικό επίπεδο στο επόμενο. Ποιο τροφικό επίπεδο έχει την περισσότερη ενέργεια.; Διαβάστε στο πλαίσιο κειμένου, πόσο διαφέρει η ενέργεια μεταξύ πρώτου και δεύτερου τροφικού επιπέδου; Δραστηριότητα 9 Συζητήστε μεταξύ σας «Γιατί μειώνεται η ενέργεια από το κατώτερο προς το ανώτερο τροφικό επίπεδο;» Πατήστε το μαύρο βέλος, προχωρήστε στο επόμενο παράθυρο και δείτε τις απώλειες ενέργειας ακολουθώντας τις οδηγίες που δίνονται στο κόκκινο πλαίσιο. Γράψτε τους λόγους για τους οποίους η ενέργεια μειώνεται από ένα τροφικό επίπεδο στο επόμενο. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. ΥΠΕΠΘ/ΠΙ,(2003) Διαθεματικό Ενιαίο Πλαίσιο Προγραμμάτων Σπουδών Βιολογίας, ΦΕΚ 303/304. 2. 8.Vygotsky L. (1997), «Νους στην κοινωνία», Αθήνα Gutenberg. 3. Εκπαιδευτικό υποστηρικτικό υλικό Γυμνασίου, «Λογισμικό, Βιολογία Α και Γ Γυμνασίου», ιστοσελίδα http://www.pi-schools. gr 4. Κόκκοτας Π. (2006), «Η ανάδυση των κοινωνικοπολιτισμικών προσεγγίσεων, οι βασικές παραδοχές τους και η σημασία τους για την εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες», Πρακτικά 3 ου πανελληνίου συνεδρίου της ΕΔΙΦΕ «Διδακτική των Φυσικών Επιστημών-Μέθοδοι και Τεχνολογίες Μάθησης», Βόλος σελ.23-29. 5. Ματσαγγούρας Η. (2006) «Στρατηγικές Διδασκαλίας», Αθήνα Gutenberg 6. Νικολαΐδη Μ.και Βαλανίδη Ν. (2008), «Ροή Μάζας και ενέργειας στο Γήινο οικοσύστημα: Εναλλακτικές αντιλήψεις καθηγητών Βιολογίας και Μαθητών Β Λυκείου» Πρακτικά 4 ου Πανελληνίου συνεδρίου «Αναλυτικά προγράμματα και βιβλία Φυσικών Επιστημών», Θεσσαλονίκη, σελ. 413-419. 7. Σολομωνίδου Χ., Σταυρίδου Ε (2006), «Σχεδιάζοντας ψηφιακό εκπαιδευτικό υλικό με βάση τις ιδέες και τις γνωστικές δυσκολίες των μαθητών/τριών. Η περίπτωση της έννοιας της τριβής». Πρακτικά Πανελληνίου Συνεδρίου για Ψηφιακό εκπαιδευτικό υλικό. Βόλος σελ.223-232. 8. Τζιμογιάννης Α. (2007), «Το παιδαγωγικό πλαίσιο αξιοποίησης των ΤΠΕ ως εργαλείο κριτικής και δημιουργικής σκέψης», Σύγχρονες διδακτικές προσεγγίσεις για την ανάπτυξη κριτικής-δημιουργικής σκέψης, Αθήνα ΟΕΠΕΚ. [1056]