ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ 2009. Κλάδος: ΠΕ 04.04 Βιολόγων ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ

ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ 2009 Κλάδος: ΠΕ 04.04 Βιολόγων ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΕΡΩΤΗΜΑ 1 ο ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: «το γονίδιο» ΤΑΞΗ: Γ λυκείου ΧΡΟΝΟΣ: 1 διδακτική ώρα ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Τα παιδιά γνωρίζουν ότι το DNA είναι το γενετικό υλικό όλων των κυττάρων και των περισσότερων ιών, δηλαδή είναι ο φορέας της κληρονομικότητας και ότι από αυτό εξαρτώνται όλα τα λειτουργικά και δομικά χαρακτηριστικά του οργανισμού. Γνωρίζουν τις λειτουργίες του γενετικού υλικού (αντιγραφή, μεταγραφή, μετάφραση) και ότι σε αυτές στηρίζονται όλα τα φαινόμενα της ζωής. Έχουν συναντήσει την έννοια του γονιδίου ως «τμήμα του DNA υπεύθυνο για την παραγωγή μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας ή ενός μορίου RNA». Γνωρίζουν επίσης τα κύρια σημεία της θεωρίας του Μέντελ, τους διάφορους τρόπους έκφρασης των γονιδίων (επικρατή, υπολειπόμενα, συνεπικρατή κλπ.) και τους όρους γονότυπος, φαινότυπος, πολλαπλά αλληλόμορφα. ΣΤΟΧΟΙ Στο τέλος της διδασκαλίας οι μαθητές θα πρέπει να γνωρίζουν ότι : 1. η μοριακή βιολογία τοποθετεί στο DNA (γονίδια) τον έλεγχο της κληρονομικότητας 2. ο Μέντελ εφάρμοσε μια επιστημονική μεθοδολογία και με τα πειράματά του θεμελίωσε την επιστήμη της γενετικής 3. ο Μέντελ είναι ο πρώτος που εντόπισε τη σχέση μεταξύ «παραγόντων κληρονομικότητας» και χαρακτηριστικών 4. υπάρχουν ομοιότητες και διαφορές στην έννοια του γονιδίου μεταξύ της Μεντελικής οπτικής και της σύγχρονης μοριακής βιολογίας 5. τα χαρακτηριστικά των οργανισμών μπορεί να είναι μονογονιδιακά ή πολυγονιδιακά 1

6. τα χαρακτηριστικά (φαινότυπος) εξαρτώνται από τον γονότυπο σε συνδυασμό όμως με το περιβάλλον 7. η Βιολογία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην πρόληψη ασθενειών και στην ερμηνεία φαινομένων 8. η επιστημονική ορολογία είναι απαραίτητη στην περιγραφή βιολογικών δομών και φαινομένων. ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΠΑΡΑΝΟΗΣΕΙΣ Οι μαθητές πολύ συχνά νομίζουν ότι ο Μέντελ είχε ανακαλύψει πρώτος την έννοια του γονιδίου και ότι αυτή παραμένει αμετάβλητη ακόμη και σήμερα. Μια άλλη συνήθης παρανόηση είναι ότι τα χαρακτηριστικά του οργανισμού είναι άμεσα συνδεδεμένα με ένα γονίδιο (μονογονιδιακοί χαρακτήρες) και ότι όλα τα χαρακτηριστικά αποτελούν άμεση συνέπεια του γονότυπου. Στην πορεία της διδασκαλίας θα προσπαθήσουμε να άρουμε αυτές τις παρανοήσεις ώστε οι μαθητές να έχουν ξεκάθαρη εικόνα για την έννοια του γονιδίου. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ Μέσα διδασκαλίας: πίνακας, μαρκαδόροι, διαφάνειες, επιδιασκόπιο, ταινία, τηλεόρασηβίντεο Οργάνωση σχολικής τάξης: μετωπική με εποπτικό υλικό 1. Γράφουμε στον πίνακα τη λέξη ΓΟΝΙΔΙΟ και ζητάμε από τα παιδιά να ανακαλέσουν τις γνώσεις τους σχετικά με το γονίδιο (αφόρμηση) 2. Γράφουμε στον πίνακα ανακατεμένες τις λέξεις «γονίδιο, αμινοξέα, πράσινο χρώμα καρπού ενός μοσχομπίζελου, ριβοσώματα, DNA, πολυπεπτιδική αλυσίδα, t RNA, m RNA, πρωτεΐνη» και ζητάμε από τους μαθητές να τις βάλουν σε μια λογική σειρά και να κάνουν μια ιστορία (ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα DNA το οποίο θα μεταγραφεί σε m RNA, θα μεταφερθεί στα ριβοσώματα, όπου θα έρθουν πολλά μόρια t RNA κουβαλώντας αμινοξέα και έτσι θα δημιουργηθεί μια πολυπεπτιδική αλυσίδα που μόνη της ή μαζί με άλλες θα δώσει το πράσινο χρώμα στους καρπούς ενός μοσχομπίζελου). Με τον τρόπο αυτόν οι μαθητές ανακαλούν προηγούμενες γνώσεις και περιγράφουν την ερμηνεία που δίνει σήμερα η μοριακή βιολογία για το γονίδιο (στόχος 1) 3. δείχνουμε μια 5λεπτη ταινία μικρού μήκους για τον Μέντελ. Τα παιδιά βλέπουν τον αυστριακό μοναχό να καλλιεργεί μοσχομπίζελα, να καταγράφει τις παρατηρήσεις του και να επεξεργάζεται μαθηματικά τα αποτελέσματά του. Ζητάμε από τα παιδιά 2

να εντοπίσουν αν η μεθοδολογία του είναι επιστημονική. Τα παιδιά παρατηρούν ότι ο Μέντελ ακολουθούσε τους «χρυσούς κανόνες» των φυσικών επιστημών δηλαδή «παρατήρηση, υπόθεση, πείραμα, συμπέρασμα» ενώ ταυτόχρονα - κάθε φορά μελετούσε έναν ή το πολύ δυο παράγοντες - χρησιμοποιούσε αμιγή στελέχη και μεγάλο αριθμό οργανισμών - επαναλάμβανε τα πειράματά του αρκετές φορές Τα παιδιά καταλήγουν ότι δίκαια ο Μέντελ θεωρείται ένας από τους μεγαλύτερους επιστήμονες και μάλιστα ο πατέρας της γενετικής (στόχος 2) 4. Στη συνέχεια εξηγούμε στα παιδιά ότι ο Μέντελ μετά από πολλά πειράματα κατέληξε ότι στους απογόνους μεταβιβάζονται «παράγοντες» (τους ονόμαζε παράγοντες κληρονομικότητας ή κληρονομικούς καθοριστές) χωρίς να μπορεί βέβαια να εξηγήσει πού ακριβώς βρίσκονται αυτοί και πώς μεταβιβάζονται. (στόχος 3). 5. Ζητάμε τώρα από τα παιδιά να ενώσουν τις δυο θεωρίες περί μεταβίβασης χαρακτηριστικών. Ποιος όρος της μοριακής βιολογίας αποδίδει πιστότερα τον «κληρονομικό καθοριστή» του Μέντελ; Οι προτεινόμενοι όροι είναι γραμμένοι στον πίνακα για την δραστηριότητα 2. Τα παιδιά ξεχωρίζουν τον όρο «γονίδιο» και αντιλαμβάνονται ότι οι δυο αυτοί όροι αποδίδουν την ίδια έννοια (στόχος 4) 6. Πόσο διαφέρουν και πόσο μοιάζουν οι δυο θεωρίες; Βοηθάμε τα παιδιά να ανακαλύψουν τις διαφορές και τις ομοιότητες μεταξύ μεντελικής και μοριακής θεωρίας. Τα παιδιά έχοντας διδαχτεί τον ορισμό του γονιδίου μιλάνε για τμήμα του DNA υπεύθυνο για τη σύνθεση ενός μορίου ενός πολυπεπτιδίου (μέσω m RNA) αλλά και τη σύνθεση μορίων t RNA, r RNA, sn RNA. Τα πολυπεπτίδια ευθύνονται για τα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά και εδώ οι δυο θεωρίες περίπου συγκλίνουν. Φυσικά η Μεντελική θεωρία δεν αναφέρεται καθόλου σε μόρια RNA ή DNA. (στόχος 4) 7. Συνεχίζοντας τις ερωτήσεις τα παιδιά ανακαλύπτουν πως και ο Μέντελ τοποθετούσε τους «κληρονομικούς καθοριστές» στους γαμέτες όπως ακριβώς συμβαίνει και σήμερα (στόχος 4) 8. Ρωτάμε τους μαθητές πού βρίσκεται ο «κληρονομικός καθοριστής για το πράσινο χρώμα του καρπού» του Μέντελ και τα γονίδια του DNA υπεύθυνα για ίδιο γνώρισμα. Δείχνουμε στα παιδιά μια διαφάνεια (με τη βοήθεια επιδιασκόπιου) όπου υπάρχει ένα μοσχομπίζελο με ρίζα, άνθη, φύλλα κλπ., ένα φυτικό κύτταρο με τα οργανίδιά του, ένα ωάριο και ένας γυρεόκοκκος. και ζητάμε να μας πούνε σε ποιο σημείο τοποθετούν τον «κληρονομικό καθοριστή ( γονίδιο) για το πράσινο χρώμα 3

9. Το πιο σημαντικό όμως από τη θεωρία του Μέντελ είναι οι νόμοι. Οι αριθμητικές αναλογίες που βρήκε ο μοναχός μετά από διασταυρώσεις χρόνων τον οδήγησαν στη διατύπωση νόμων οι οποίοι εν πολλοίς ισχύουν και σήμερα. (στόχος 4) 10. Συζητάμε με τα παιδιά ότι το χρώμα του καρπού στα μοσχομπίζελα είναι πράσινο ή κίτρινο, το χρώμα στα λουλούδια ιώδες ή λευκό, το σχήμα του σπέρματος λείο ή ρυτιδωμένο. Ο Μέντελ είχε εντοπίσει ότι ένα γνώρισμα μπορεί να εμφανίζεται με διάφορες μορφές που μεταξύ τους έχουν σχέσεις επικράτειας, ισοεπικράτειας κλπ. Εξηγούμε ότι αυτό ισχύει και σήμερα και αποδίδεται με τον όρο «αλληλόμορφα γονίδια» (στόχοι 4, 5) 11. Στη συνέχεια θα ρωτήσουμε αν για κάθε γνώρισμα είναι υπεύθυνο ένα γονίδιο με δύο μόνο αλληλόμορφα. Θα προβάλουμε μια διαφάνεια με 4 ανθρώπους, ο καθένας με διαφορετική ομάδα αίματος. Τα παιδιά γνωρίζουν ότι υπάρχουν 4 διαφορετικές ομάδες αίματος στον άνθρωπο Α, Β, ΑΒ και Ο. Τους εξηγούμε ότι υπάρχουν 3 γονίδια Ι Α, Ι Β και i και ότι οι διαφορετικοί συνδυασμοί των γονιδίων δίνουν τις παραπάνω ομάδες. Δίνουμε τον ορισμό των πολλαπλών αλληλομόρφων και ζητάμε να σκεφτούν τη σημασία τους στην ποικιλομορφία των έμβιων όντων (στόχος 5) 12. Προβάλλουμε μια διαφάνεια με άτομα που πάσχουν από β-θαλασσαιμία. Τα συμπτώματα χαρακτηρίζονται από ήπια ως βαριά. Ρωτάμε τα παιδιά πώς το εξηγούν. Τα παιδιά ανακαλύπτουν ότι οι αλυσίδες των αιμοσφαιρινών εμφανίζονται με πολλές μορφές (μεγάλη ετερογένεια). Εξηγούμε πως τα γονίδια που τις κωδικοποιούν ονομάζονται πολλαπλά αλληλόμορφα ενώ ο χαρακτήρας «αιμοσφαιρίνη» πολυγονιδιακός (στόχος 5). 13. Στη συνέχεια ρωτάμε τι νομίζουν για τα περισσότερα χαρακτηριστικά, αν είναι μονογονιδιακά ή πολυγονιδιακά. Φέρνουμε ως παραδείγματα το ύψος και το χρώμα του δέρματος στον άνθρωπο. Ψάχνουμε μέσα στην τάξη ποια παιδιά έχουν ίδιο ύψος ή χρώμα δέρματος και αφού εντοπίσουμε κάποια, ζητάμε να αναφερθούν στους γονείς τους. Τα παιδιά θα διαπιστώσουν ότι είναι σχεδόν απίθανο να 4

μοιάζουν και οι γονείς μεταξύ τους στα παραπάνω χαρακτηριστικά. Αυτό τους οδηγεί στο συμπέρασμα ότι πίσω από κάθε χαρακτήρα κρύβονται πολλά γονίδια (πολυγονιδιακοί χαρακτήρες) και ο συνδυασμός τους είναι αυτός που οδηγεί στον τελικό φαινότυπο. (στόχος 5) 14. Ο φαινότυπος όμως επηρεάζεται μόνο από τον γονότυπο; Μπορούμε με σιγουριά να μιλήσουμε για τον γονότυπο βλέποντας το φαινότυπο ενός ατόμου. Η πρώτη απάντηση είναι καταφατική. Δείχνουμε λοιπόν στα παιδιά διάφορες διαφάνειες και ζητάμε να τις σχολιάσουν: - Ορτανσίες με ίδιο γονότυπο ως προς το χρώμα του άνθους εμφανίζουν διαφορετικό χρώμα όταν αλλάζει το ρη του εδάφους. - Κουνέλια με γονότυπο αα ως προς το χρώμα του λίπους (α= το γονίδιο για κίτρινο χρώμα λίπους) εμφανίζουν κίτρινο χρώμα λίπους όταν οι τροφές περιέχουν κίτρινες χρωστικές και άσπρο όταν οι τροφές δεν περιέχουν κίτρινες χρωστικές - Γάτες ανοιχτόχρωμες εμφανίζονται με σκούρα πόδια, αυτιά και μύτη επειδή αυτά τα σημεία είναι πιο κρύα και η δράση των ενζύμων για το χρώμα αναστέλλεται σε χαμηλές θερμοκρασίες. - Τέλος δείχνουμε φωτογραφίες μιας μαθήτριας το Μάιο και τον Αύγουστο. Η μαθήτρια αγαπάει την ηλιοθεραπεία και αυτό είναι εμφανές στο χρώμα του δέρματός της. Μετά από αυτά τα παιδιά αναθεωρούν την άποψή τους για τη σχέση γονοτύπου και φαινοτύπου και καταλήγουν ότι «ο γονότυπος δίνει στο άτομο τη δυνατότητα μέσα σε ορισμένες συνθήκες περιβάλλοντος να αναπτύξει έναν ορισμένο φαινότυπο». Το περιβάλλον παίζει κι αυτό μεγάλο ρόλο στην εκδήλωση ενός χαρακτηριστικού (στόχοι 6, 7). 15. Πώς μπορεί η παραπάνω γνώση να βοηθήσει στην καθημερινότητά μας; Ζητάμε από τους μαθητές να βρουν παραδείγματα όπου το περιβάλλον μπορεί να αναστείλει μια ασθένεια. Συζητάμε για την παχυσαρκία, τη φαινυλκετονουρία, τον κυαμισμό, τον διαβήτη, πού οφείλονται αυτές οι ασθένειες και πώς η διατροφή μπορεί να επηρεάσει την εκδήλωσή τους (στόχος 7) 16. Σε όλη τη διάρκεια του μαθήματος ζητάμε από τους μαθητές να χρησιμοποιούν ακριβείς επιστημονικούς όρους για να εξοικειωθούν με την επιστημονική ορολογία (στόχος 8) 5

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Βασικός σκοπός της αξιολόγησης του μαθητή είναι η ανατροφοδότηση της εκπαιδευτικής διαδικασίας και ο εντοπισμός των ελλείψεων, σε επίπεδο μάθησης και συμπεριφοράς / στάσης, με στόχο την πρόοδο του μαθητή και τη βελτίωση της προσφερόμενης εκπαίδευσης. Η αξιολόγηση γίνεται με ερωτήσεις σε όλη τη διάρκεια του μαθήματος ή με φύλλα εργασίας που συμπληρώνουν οι μαθητές μέσα στην τάξη με τη συνεργασία του εκπαιδευτικού. Το φύλλο εργασίας θα μπορούσε να είναι το παρακάτω: ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΟΝΙΔΙΟ ΠΟΛΥΓΟΝΙΔΙΑΚΟΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΕΣ ΓΟΝΟΤΥΠΟΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ 1. Σωστό ή λάθος. α. ο Μέντελ ονομάζει «κληρονομικό καθοριστή» αυτό που σήμερα λέμε «γονίδιο» β. οι νόμοι του Μέντελ σήμερα ισχύουν και για τα μονογονιδιακά και τα πολυγονιδιακά χαρακτηριστικά γ. η μεντελική θεωρία και η μοριακή βιολογία δεν έχουν κανένα κοινό σημείο δ. ο άνθρωπος σήμερα μπορεί να αλλάξει τόσο τον φαινότυπο όσο και τον γονότυπο ενός ώριμου ανθρώπου ε. το περιβάλλον επηρεάζει την έκφραση ενός γονιδίου στ. αν κάποιος αθλείται και τρέφεται σωστά μπορεί να αυξήσει το ύψος του πέρα από τις γενετικές προδιαγραφές του η. ένας άνθρωπος που πάσχει από κυαμισμό δεν πρέπει να τρώει κουκιά 2. Να βάλετε στη σωστή σειρά τα παρακάτω: αμινοξέα, γονίδιο, m RNA, αμινοξέα, ριβοσώματα, t RNA, αιμοσφαιρίνη 3. Αν ο Μέντελ ζούσε σήμερα τι θα πρόσθετε στη θεωρία του; 4. Οι νόμοι του Μέντελ ισχύουν για τα ατελώς επικρατή και συνεπικρατή γονίδια; ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗ Με βάση την αξιολόγηση που προηγήθηκε κρίνουμε αν υπάρχουν ελλείψεις ή κάτι δεν έγινε κατανοητό και επανερχόμαστε στο συγκεκριμένο σημείο για να το εμπεδώσουν οι μαθητές. Επίσης, ρωτάμε τα παιδιά αν τους άρεσαν οι δραστηριότητες που έγιναν και τι αποκόμισαν από αυτές. Στο τέλος, κάνουμε μια ανακεφαλαίωση των όσων ειπώθηκαν στο μάθημα και γράφουμε τις λέξεις-κλειδιά στον πίνακα. 6

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. σχολικά βιβλία 2. βιβλία καθηγητή 3. «Διδακτική της Βιολογίας» Ι.Αργύρη, εκδόσεις Ολυμπος 4. διαδίκτυο ΕΡΩΤΗΜΑ 2 ο ΘΕΜΑ: «Δομή και λειτουργία οικοσυστήματος» ΤΑΞΗ: Γ γυμνασίου ΧΡΟΝΟΣ: 1 διδακτική ώρα και 1 επίσκεψη στην ύπαιθρο ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Οι μαθητές γνωρίζουν την έννοια του οικοσυστήματος, τους βιοτικούς παράγοντες, τους αβιοτικούς παράγοντες, τη φωτοσύνθεση και την κυτταρική αναπνοή. ΣΤΟΧΟΙ Στο τέλος της διδασκαλίας μας οι μαθητές θα πρέπει να έχουν την ικανότητα : 1. Να διακρίνουν τους οργανισμούς του οικοσυστήματος ανάλογα με τη σχέση τους με την ενέργεια (αυτότροφους, ετερότροφους κλπ) 2. Να διακρίνουν είδη σχέσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των οργανισμών του οικοσυστήματος οι οποίοι ανήκουν στο ίδιο ή σε διαφορετικό είδος 3. Να διακρίνουν περιορισμούς τους οποίους ανάλογα με την εποχή, επιβάλλουν αβιοτικοί παράγοντες του οικοσυστήματος 4.Να διακρίνουν χαρακτηριστικά των οργανισμών που υποδηλώνουν προσαρμογές στο περιβάλλον τους οι οποίες τους επιτρέπουν να επιβιώνουν σε αυτό 5. Να προσδιορίσουν ενέργειες του ανθρώπου οι οποίες επηρεάζουν αρνητικά τη δομή και τη λειτουργία του οικοσυστήματος και υποβαθμίζουν την ποιότητα του περιβάλλοντος 6. Να αποκτήσουν θετική στάση απέναντι στο περιβάλλον και να υιοθετήσουν πρακτικές με γνώμονα την οικολογική συλλογική συνείδηση 7

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΠΑΡΑΝΟΗΣΕΙΣ Οι μαθητές δυσκολεύονται να αντιληφθούν τη σημασία της φωτοσύνθεσης στη διατήρηση της ζωής. Δεν κατανοούν τη σημασία της ποικιλομορφίας στη διατήρηση ενός οικοσυστήματος και παραγνωρίζουν την αξία των φρυγανικών οικοσυστημάτων θεωρώντας μόνο τα δασικά ως αξιόλογα χερσαία οικοσυστήματα. Τέλος οι ενέργειες του ανθρώπου που υποβαθμίζουν το περιβάλλον είναι κάτι μακρινό και συχνά νομίζουν πως δεν τους αφορά. Μπερδεύουν δε τις έννοιες ενέργεια και τροφή. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ Στο σχολείο πριν την επίσκεψη: 1. Ζητάμε από τους μαθητές να ανακαλέσουν την έννοια του οικοσυστήματος, τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής και τη σημασία τους στη ροή της ενέργειας στους ζωντανούς οργανισμούς, 2. Δίνουμε στα παιδιά μεγάλους χάρτες της Ελλάδας και ζητάμε από τα παιδιά να τοποθετήσουν αυτοκόλλητα στα πιο γνωστά φυσικά οικοσυστήματα. Ενδεχομένως τα παιδιά να γνωρίζουν από κάποιο πρόγραμμα Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης τα προστατευμένα με διεθνείς συμβάσεις, πχ. Πρέσπες, τα μνημεία της φύσης πχ. απολιθωμένο δάσος Λέσβου, τα αισθητικά δάση πχ. Στενή Ευβοίας κλπ. Σπάνια όμως γνωρίζουν ότι τα φρυγανικά οικοσυστήματα είναι αντιπροσωπευτικά της πατρίδας μας οικοσυστήματα και έχουν κι αυτά βιολογική αξία. Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με την ευκολία πρόσβασης σ ένα τέτοιο οικοσύστημα μας οδηγεί να επισκεφτούμε ένα γειτονικό φρυγανικό οικοσύστημα όπου θα διδάξουμε τη δομή και τις λειτουργίες ενός οικοσυστήματος 3. Η προετοιμασία όμως της επίσκεψης είναι πολύ σημαντική για τους σκοπούς της επίσκεψης. Έτσι εξηγούμε στα παιδιά ότι θα χρειαστούν κιάλια και φωτογραφικές μηχανές για παρατήρηση και φωτογράφηση αντίστοιχα. Επίσης αναθέτουμε σε κάποιους μαθητές να βρουν στοιχεία για την περιοχή που θα επισκεφτούμε (κλίμα, έδαφος, χλωρίδα, πανίδα, ασχολίες κατοίκων, ανθρώπινες παρεμβάσεις) που θα μας τα παρουσιάσουν τη μέρα της επίσκεψης και σε άλλους μαθητές να φέρουν εικόνες από χαρακτηριστικά φρυγανικά φυτικά είδη μαζί με τις ελληνικές τους ονομασίες. Ετοιμάζουμε επίσης ένα φύλλο εργασίας με εργασίες πεδίου που το δίνουμε σε όλα τα παιδιά και ζητάμε να το φέρουν συμπληρωμένο μετά την εκδρομή. 8

Στη φύση 4. Φτάνοντας στον προορισμό μας, τα παιδιά της «βιβλιογραφίας» παρουσιάζουν τα στοιχεία για την περιοχή, τη χλωρίδα και την πανίδα της περιοχής, τις ασχολίες των κατοίκων και τις δραστηριότητες που ενδεχομένως επηρέασαν το οικοσύστημα. 5. Ποιο είναι τα κύρια αβιοτικά και βιοτικά χαρακτηριστικά της περιοχής; Οι μαθητές παρατηρούν ότι το πέτρωμα κάτω από το έδαφος είναι ασβεστόλιθος που αφήνει εύκολα το νερό να το διαπεράσει, οι βροχοπτώσεις είναι λίγες και συνήθως κάνει ζέστη. Εντυπωσιάζονται από τη χαμηλή βλάστηση της περιοχής και χαρακτηρίζουν την περιοχή «ξηρή». 6. Τι οργανισμούς βλέπουμε σε ένα φρυγανικό οικοσύστημα; Τα παιδιά καταγράφουν φυτά πχ. ρίγανη, θυμάρι, λαδανιά, έντομα πχ. μέλισσες, σφήκες, πουλιά πχ. τσαλαπετεινοί, μελισσοφάγοι, φίδια, σαύρες, χελώνες κλπ. Φωτογραφίζουν, χρησιμοποιούν τα κιάλια τους, συγκρίνουν τα φυτά που βλέπουν με τις εικόνες που έφεραν, σημειώνουν στο φύλλο εργασίας, γίνονται μικροί ερευνητές, ανακαλύπτουν τη χαρά της βιωματικής/ ομαδοσυνεργατικής μάθησης, ανακαλύπτουν ότι η φύση δίνει χαρές. 7. Πώς κατατάσσονται οι οργανισμοί με βάση τη σχέση τους με την ενέργεια; Εξηγούμε στα παιδιά πως επειδή τα φυτά παράγουν μόνα τους την τροφή λέγονται αυτότροφοι οργανισμοί, αντίστοιχα οι υπόλοιποι οργανισμοί (ζώα και αποικοδομητές) λέγονται ετερότροφοι. (στόχος 1) 8. Τι σχέσεις αναπτύσσονται μεταξύ των οργανισμών του ίδιου είδους; Παρατηρούμε τα πουλιά να ταξιδεύουν κοπαδιαστά, τις χελώνες να διασταυρώνονται, τα μυρμήγκια και τις μέλισσες να βιώνουν ένα μοντέλο κοινωνικής οργάνωσης που ο άνθρωπος δεν έχει καταφέρει (στόχος 2) 9. Τι σχέσεις αναπτύσσονται μεταξύ των οργανισμών διαφορετικών ειδών; Αναζητούμε γύρω μας «ποιος τρώει ποιον, ποιος κυνηγάει ποιον». Τα παιδιά παρατηρούν ότι όλοι οι οργανισμοί τρώγονται από κάποιους άλλους (σχέσεις λείας και θηρευτή) και έτσι έχουν δομές με τις οποίες προστατεύονται από τους εχθρούς τους πχ. αγκάθια και δομές με τις οποίες αναζητούν τη λεία τους πχ. οξεία όσφρηση. Ρωτάμε τα παιδιά τι γίνεται με τα αρπακτικά πουλιά και παρατηρούν ότι αυτά δεν έχουν φυσικούς εχθρούς. Με αυτόν τον τρόπο τα παιδιά μπορούν τώρα να συνθέσουν μια τροφική αλυσίδα με τους οργανισμούς που βλέπουν μπροστά τους (στόχος 2) 10. Όμως ένα είδος μπαίνει μόνο σε μία τροφική αλυσίδα; Τα παιδιά παρατηρούν ότι ένας οργανισμός τρέφεται με περισσότερα από ένα είδη και αυτή η ποικιλία του 9

εξασφαλίζει επάρκεια σίτισης σε όλες τις συνθήκες, πχ. η αλεπού το καλοκαίρι θα τιμήσει τα σταφύλια και το χειμώνα τις κότες. Επομένως μιλάμε για τροφικά πλέγματα και ζητάμε από τα παιδιά να καταγράψουν ένα τροφικό πλέγμα με τα είδη του συγκεκριμένου φρυγανικού οικοσυστήματος (στόχος 2) 11. Τι περιορισμούς έχουν οι οργανισμοί ανάλογα με την εποχή; Πώς τους προσπερνούν και επιβιώνουν οι οργανισμοί; - Τα παιδιά έχουν ήδη εντοπίσει ότι το βασικότερο πρόβλημα στο φρυγανικό οικοσύστημα κατά τη θερινή περίοδο είναι η έλλειψη νερού. Αυτή σηματοδοτεί αδυναμία φωτοσύνθεσης, ανάπτυξης. και αποικοδόμησης. Πώς το ξεπερνάνε αυτό οι οργανισμοί; Τα φυτά ρυθμίζουν τη διαπνοή τους με βάση τη διαθεσιμότητα νερού, άλλα φυτά μειώνουν τα φύλλα τους, τα μονοετή φυτά κάνουν τους σπόρους τους και ύστερα ξεραίνονται, τα ζώα (σαύρες, πουλιά) κάνουν οικονομία νερού στα ούρα τους με την αποβολή ουρικού οξέος που δεν απαιτεί μεγάλες ποσότητες νερού για να διαλυθεί κλπ. (στόχοι 3,4) - Άλλος περιορισμός είναι η έλλειψη τροφής τη χειμερινή περίοδο. Εδώ τα παιδιά ανακαλούν τις γνώσεις τους και τις εμπειρίες τους, Αναφέρουν λοιπόν ότι υπάρχει η λύση της μετανάστευσης πχ. χελιδόνια, η λύση της παραμονής με οικονομία στα καύσιμα πχ. σαύρες (χειμερία νάρκη), η λύση της διαχείμασης με τη μορφή αυγών πχ. πεταλούδες (στόχοι 3,4) - Πολύ σοβαρό πρόβλημα είναι και οι πυρκαγιές. Τα παιδιά με τη «βιβλιογραφία» μας λένε πως τα μεσογειακά φυτά έχουν προσαρμογές στις περιοδικές πυρκαγιές πχ. υπόγειους οφθαλμούς που δίνουν νέους βλαστούς, αυξημένη φύτρωση σπερμάτων που διασκορπίστηκαν από τις πυρκαγιές κλπ. (στόχοι 3,4) 12. Ο άνθρωπος έχει επέμβει στη δομή και τη λειτουργία αυτού του οικοσυστήματος; Εδώ τα παιδιά της «βιβλιογραφίας» αναφέρουν τα εξής ενδεχόμενα: α) το φρυγανικό οικοσύστημα είναι αποτέλεσμα κακής ανθρώπινης παρέμβασης σε συνδυασμό με φωτιά και υπερβόσκηση, β) είναι το πρώτο στάδιο επανάκαμψης μετά από εγκατάλειψη καλλιεργούμενων εδαφών, γ) είναι περιοχή φυσικής εξάπλωσης. Στις δυο πρώτες περιπτώσεις η ύπαρξη ενός τέτοιου οικοσυστήματος είναι αποτέλεσμα ανθρωπογενών δραστηριοτήτων. (στόχος 5) 13. Εκτός όμως από το παρελθόν ο άνθρωπος συνεχίζει και επεμβαίνει επηρεάζοντας αρνητικά τη δομή και τη λειτουργία του οικοσυστήματος; Τα παιδιά παρατηρούν ότι σε ορισμένες περιοχές έχει φύγει το έδαφος και αποκαλυφτεί το πέτρωμα,. Δίνουν διάφορες πιθανές εξηγήσεις: 10

- οι επαναλαμβανόμενες πυρκαγιές και/ή υπερβόσκηση οδηγούν στην έλλειψη φυτών που να συγκρατήσουν το έδαφος με τις ρίζες τους. - οι εκχερσώσεις με σκοπό την ανοικοδόμηση ή τη χάραξη δρόμων οδηγούν στο ίδιο αποτέλεσμα (στόχος 5) 14. Τι συνέπειες μπορούν να έχουν τα παραπάνω; Χωρίς έδαφος, δεν υπάρχουν φυτά, ζώα, αποικοδομητές. Αυτό λέγεται υποβάθμιση του περιβάλλοντος. Πόσο εύκολο όμως είναι να το δει αυτό κάποιος με «άλλα συμφέροντα»; Πόσο σημαντική τελικά είναι η οικολογική-κοινωνική συνείδηση; (στόχος 6). Για να γίνει αυτό πιο εμφανές από τα παιδιά, παίζουμε το παρακάτω παιχνίδι ρόλων: ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΡΟΛΩΝ ΘΕΜΑ: ΣΥΓΚΡΟΥΣΗ ΣΥΜΦΕΡΟΝΤΩΝ Σ ΕΝΑ ΦΡΥΓΑΝΙΚΟ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑ Σενάριο: Η Κάρυστος είναι ένα νησί με πολλά οικονομικά προβλήματα. Τα ψάρια λιγοστεύουν λόγω της ρύπανσης των νερών, βιοτεχνίες-βιομηχανίες δεν υπάρχουν, το έδαφος είναι ως επί το πλείστον άγονο, κυριαρχούν τα φρύγανα και η έλλειψη νερού δεν επιτρέπει εναλλακτικές καλλιέργειες. Ένας επιχειρηματίας ζητάει άδεια να κτίσει ένα τεράστιο ξενοδοχειακό συγκρότημα σε μια περιοχή όπου κυριαρχεί ένα φρυγανικό οικοσύστημα. Όταν έγινε γνωστή η πρόθεση του επιχειρηματία η περιοχή αναστατώθηκε. Κάποιοι συμφωνούσαν, κάποιοι όχι. Ο δήμαρχος λοιπόν της Καρύστου κάλεσε ανοιχτή συζήτηση όλων των ενδιαφερομένων. Στη συζήτηση ήρθαν ο επιχειρηματίας, οι άνεργοι, οι τουρίστες, οι οικολογικές οργανώσεις, οι κάτοικοι, οι δημοσιογράφοι, αλλά και τα πουλιά. Οι μαθητές υποδύονται τους παραπάνω ρόλους χωρισμένοι σε ομάδες. Η κάθε ομάδα συζητά τις θέσεις της και σημειώνει τα επιχειρήματά της. Κάθε μαθητής έχει κρεμάσει στο λαιμό του μία πινακίδα με το ρόλο του. Οι μαθητές κάθονται σε κύκλο πάνω στα βράχια της περιοχής με συντονιστές τους δημοσιογράφους και εκθέτουν τα επιχειρήματά τους. Ο επιχειρηματίας θα τονίσει τη σημασία της επένδυσης για την οικονομία της περιοχής και την αναβάθμισή της σε αστική, οι άνεργοι θα τονίσουν την ανάγκη τους για δουλειά και για παραμονή στο νησί τους, οι τουρίστες την ανεπάρκεια ξενοδοχειακής υποδομής που τους οδηγεί σε γειτονικά νησιά, οι οικολογικές οργανώσεις την καταστροφή του φρυγανικού οικοσυστήματος και την υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος και τα πουλιά διαμαρτύρονται για την έλλειψη τροφής και χώρου που θα προκύψει. Οι δημοσιογράφοι κάνουν ερωτήσεις. Οι κάτοικοι δυσκολεύονται να αποφασίσουν. Από τη 11

μια η υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος, από την άλλη η υπόσχεση για εργασία, για οικιστική αναβάθμιση του νησιού τους. Ο ρόλος της δημοτικής αρχής είναι εξαιρετικά δύσκολος. Με ενδιαφέρον περιμένουμε την τελική απόφαση των κατοίκων και της δημοτικής αρχής. Με την παραπάνω δραματοποίηση τα παιδιά προβληματίζονται, εκφράζονται, ασκούνται στην επιχειρηματολογία, κατανοούν ότι το περιβάλλον υποβαθμίζεται από ενέργειες ανθρωποκεντρικές, ως εκ τούτου οι ανθρωπογενείς παρεμβάσεις πρέπει να υπόκεινται σε αυστηρό επιστημονικό και κοινωνικό έλεγχο. (στόχοι 5,6). Ταυτόχρονα η μάθηση γίνεται βιωματικά με ενεργό συμμετοχή και δράση όλων των παιδιών. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Η αξιολόγηση είναι πάντα σημαντική για να ελέγξουμε αν επιτεύχθηκαν οι αρχικοί στόχοι αλλά και για να διαπιστώσουμε αν χρειάζεται να βελτιώσουμε κάποια στοιχεία της διδασκαλίας μας. Η αξιολόγηση στην προκειμένη περίπτωση γίνεται με το φύλλο εργασίας που δόθηκε στους μαθητές πριν την επίσκεψη για να συμπληρωθεί στο πεδίο. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΕΔΙΟΥ 1. Σχεδιάστε την περιοχή που βλέπετε μπροστά σας και καλύψτε με πράσινο την έκταση όπου βλέπετε φυτά. 2. Πώς θα χαρακτηρίζατε το έδαφος; 3. Πώς θα χαρακτηρίζατε το κλίμα; 4. Ποια από τα φυτά των φωτογραφιών παρατηρείτε γύρω σας; Ποιο υπερτερεί, ποιο είναι πιο σπάνιο; 5. Πώς τρέφονται τα φυτά; Από πού παίρνουν τα θρεπτικά συστατικά, το διοξείδιο του άνθρακα, το νερό; 6. Ποιους ζωικούς οργανισμούς βλέπετε; (πχ. πουλιά) 7. Ποιους ζωικούς οργανισμούς δεν βλέπετε αλλά πιστεύετε ότι υπάρχουν; (πχ. φίδια, αποικοδομητές) 8. Πώς κατατάσσονται αυτοί ανάλογα με τη σχέση τους με την ενέργεια; 9. Εξηγήστε τα παρακάτω α. Γιατί οι σαύρες πέφτουν σε χειμερία νάρκη; β. Γιατί τα χελιδόνια φεύγουν το φθινόπωρο από την Ελλάδα; γ. γιατί οι πεταλούδες περνούν το χειμώνα σε μορφή αβγών; δ. γιατί τα φρύγανα ρίχνουν τα φύλλα τους το καλοκαίρι; ε. γιατί πολλές φορές οι βοσκοί καίνε τα μεσογειακά οικοσυστήματα; 12

10. Πώς ενέργειες του ανθρώπου επηρεάζουν ένα φρυγανικό οικοσύστημα; 11. Κάντε ομαδική έκθεση φωτογραφίας στην τάξη σας. 12. Αξιολογήστε την επίσκεψη στο φρυγανικό οικοσύστημα. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Σχολικά βιβλία βιολογίας 2. Σχολικά βιβλία καθηγητή 3. Διαδίκτυο 4. Διδακτική της βιολογίας, Ι. Αργύρη, εκδόσεις Ολυμπος 13