Τριγωνικό DNA για τη διδασκαλία της μείωσης, και όχι μόνο

Αν και η μείωση αποτελεί ένα αντικείμενο που διδάσκεται συχνά στη Βιολογία, οι έρευνες δείχνουν πως οι μαθητές δυσκολεύονται να την κατανοήσουν και επιπλέον συσσωρεύουν παρανοήσεις που δύσκολα αντιμετωπίζονται.

Αδυνατούν να μεταφέρουν τη γνώση από το ένα επίπεδο στο άλλο (από το DNA στη διαδικασία της μείωσης), να τη συνδέσουν και να παράξουν ικανοποιητικά επεξηγηματικά σχήματα. Οι μαθητές αν κι έχουν γνώση της δομής του DNA, σε μοριακό επίπεδο, δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτή τη γνώση σε φαινόμενα που εξηγούνται από αλληλεπιδράσεις του DNA σε μοριακό επίπεδο. Όταν τους ζητάμε να σχεδιάσουν, να υποδείξουν ή να περιγράψουν τη μείωση, επικεντρώνονται κυρίως σε χρωμοσωμικό επίπεδο, ό,τι δηλαδή είναι ορατό στην αρχή και στο τέλος της διαδικασίας. Αν και οι περισσότεροι γνωρίζουν πώς είναι τα αρχικά και τα τελικά προϊόντα της μείωσης, παρουσιάζουν αδυναμίες στα μοντέλα που σχεδιάζουν επειδή δεν εξετάζουν τη μοριακή δομή και τη συμπεριφορά του DNA (αντιγραφή, συμπληρωματικότητα βάσεων, κ.τ.λ.). αμφότερα καθορίζουν τη χρωμοσωμική συμπεριφορά και τα αποτελέσματα σε πληροφοριακό επίπεδο ενημερωτική (π.χ. διαχωρισμό αλληλόμορφων, αποτελέσματα διασταυρώσεων και αναγνώριση ομάδων γενετικών πληροφοριών, κτλ).

Οι L. Kate Wright, Christina M. Catavero, & Dina L. Newman στην εργασία τους με τίτλο ‘The DNA Triangle and Its Application to Learning Meiosis’, προσπαθούν να εντοπίσουν τον τρόπο με τον οποίο προσεγγίσουν οι επαγγελματίες Βιολόγοι αυτό το θέμα και κατ’ επέκταση το κατανοούν. Φαίνεται πως η ‘τριγωνική προσέγγιση του DNA’ σε χρωμοσωμικό, μοριακό και πληροφοριακό επίπεδο επιτρέπει να εξηγηθούν πολυεπίπεδες και περίπλοκες ιδέες όπως η πλοειδία, η ομολογία και ο μηχανισμός ζευγαρώματος των ομολόγων χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης. Αντιθέτως οι μαθητές έχουν επιφανειακή και κατακερματισμένη γνώση για αυτές τις ιδέες, δυσκολεύονται να συνδέσουν τις ιδέες για να εξηγήσουν μηχανισμούς ή αποτελέσματα της μείωσης. Προτείνεται έτσι ένα εννοιλογικό πλαίσιο, ένα γενικευμένο μοντέλο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διδασκαλία και τη μάθηση της μείωσης, καθώς και άλλων διαδικασιών που αφορούν το DNA.

Το τρίγωνο του DNA. (A) Γενικό μοντέλο: η προσέγγιση του DNA αφορά τρία διαφορετικά νοητικά επίπεδα, που συνδέονται μεταξύ τους: χρωμοσωμικό, μοριακό, πληροφοριακό. (B) DNA όσο αφορά το περιεχόμενο της μείωσης: η κατανόηση της έννοιας της πλοειδίας αφορά τη χρήση πληροφοριών σχετικά με το DNA σε χρωμοσωμικό και πληροφορικό επίπεδο, η έννοια της ομολογίας αφορά γνώση του DNA σε πληροφοριακό και μοριακό επίπεδο, ο μηχανισμός του ομόλογου ζευγαρώματος αφορά γνώση του DNA σε χρωμοσωμικό και μοριακό επίπεδο.

Οι ερευνητές προτείνουν πως η τριγωνική προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δραστηριότητες σχετικά με τη μείωση, ώστε να διασφαλιστεί πως λαμβάνεται υπόψη η μοριακή δομή του DNA καθόλη τη διάρκεια του μαθήματος. Επιπλέον μπορούν να κατασκευαστούν αξιολογήσεις στηριζόμενες στο πλαίσιο, π.χ. να ερωτηθούν οι μαθητές να εξηγήσουν ένα συγκεκριμένο φαινόμενο χρησιμοποιώντας και ενσωματώνοντας τη γνώση και στα τρία επίπεδα του DNA. Επιπλέον μπορεί να φανεί χρήσιμο από τους ίδιους τους μαθητές κατά τη μελέτη τους, ώστε να ενθυμούνται σε ποιό σημείο του τριγώνου βρίσκονται καθώς συζητούν και επιχειρηματολογούν μεταξύ των διαφόρων θεμάτων.

Το πλαίσιο του ‘τριγωνικού DNA’ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και σε άλλα θέματα που αφορούν γνώση του DNA σε διαφορετικά επίπεδα. Π.χ. τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης: η δομή της χρωματίνης (χρωμοσωμικό επίπεδο) σχετίζεται με τη δυνατότητα πρόσβασης του DNA στη μεταγραφική μηχανή, η σειρά των βάσεων (μοριακό επίπεδο) στις ρυθμιστικές περιοχές επιτρέπει ή δεν επιτρέπει τη σύνδεση ενζύμων και μεταγραφικών παραγόνων που ρυθμίζουν τη σύνθεση του mRNA, ενώ η ίδια η διαδικασία της γονιδιακής έκφρασης αποτελεί εκδήλωση της παρουσίας του γενετικού υλικού και επομένως μπορεί να θεωρηθεί ότι αφορά το πληροφοριακό επίπεδο.

Το πλαίσιο του ‘τριγωνικού DNA’ είναι χρήσιμο για δραστηριότητες, αξιολογήσεις σε περίπλοκα θέματα της Βιολογίας, που απαιτούν γνώσεις σε πολλά επίπεδα ώστε να επιτευχθεί η καλύτερη κατανόηση.

Αρέσει σε %d bloggers: