Legorgs: “Lego-ζώα” για τη διδασκαλία της φυσικής επιλογής

Μία πρακτική δραστηριότητα που με τη χρήση κομματιών Lego, προσομοιώνει τη φυσική επιλογή. Το κάθε ζώο-Legorg αποτελείται από έξι τουβλάκια Lego: το πρώτο που βρίσκεται στο κάτω μέρος του ‘ζώου’ αποτελεί το στήριγμα ενώ τα υπόλοιπα πέντε κωδικοποιούνται από ένα γονίδιο με πέντε διαφορετικά αλληλόμορφα (το χρώμα του τούβλου). Κάθε αλληλόμορφο ακολουθεί έναν μορφογενετικό κανόνα – πώς το τουβλάκι τοποθετείται πάνω στο προηγούμενο τουβλάκι. Έτσι η γενετική ποικιλότητα παράγει legorgs με διαφορετικές μορφολογίες.

Η αρμοστικότητα των legorgs βαθμολογείται καταγράφοντας την προσομοιωμένη μετακίνησή τους, η οποία προσδιορίζεται από την οριζόντια απόσταση που έχει διανύσει κάθε legorg σε μία σκληρή, λεία επιφάνεια από τη στιγμή που το αφήνουμε να πέσει κάτω και να το ξανασηκώσουμε. Στη συνέχεια ακολουθούνται ‘γενιές αναπαραγωγής’. Όσο περισσότερο σταθερό είναι ένα legorg τόσο λιγότερο ‘αναπαράγεται’, ενώ η επιλογή στα ‘ζώα’ γίνεται ως προς τη μορφολογία που τους επιτρέπει να διανύσουν μεγαλύτερες οριζόντιες αποστάσεις.

Στην εργασία των Jakob Christensen-Dalsgaard & Morten Kanneworff με τίτλο ‘Evolution in Lego®: A Physical Simulation of Adaptation by Natural Selection‘ μπορείτε να διαβάσετε την πρώτη χρήση και εφαρμογή της προσομοίωσης. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν τη δραστηριότητα σε προπτυχιακούς φοιτητές βιολογίας, αλλά καθώς δεν απαιτούνται ιδιαίτερες δεξιότητες μπορεί να χρησιμοποιηθεί και με μαθητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. Στην έρευνά τους διαπιστώνουν πως κατορθώνουν να βελτιώσουν την κατανόηση των φοιτητών σχετικά με τη φυσική επιλογή, αλλά λόγω της φύσης της προσομοίωσης εμπεριέχεται η δυσκολία να γίνει εύκολα αντιληπτή η έννοια της τυχαιότητας στην παραγωγή της ποικιλομορφίας. Και αυτό είναι ένα σημείο που θα πρέπει να διαχειριστεί ο εκπαιδευτικός κατάλληλα, όταν χρησιμοποιεί την προσομοίωση.

Στην εργασία του Morten Rask Petersen με τίτλο ‘The living dead: transformative experiences in modelling natural selection’, η προσομοίωση χρησιμοποιήθηκε με μαθητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, που αντιστοιχούν στις ηλικιακές τάξεις του Λυκείου. Έχουν ενδιαφέρον ορισμένα από τα ευρήματα της έρευνας.

• Αρχικά κάποιοι μαθητές έδειξαν να αδιαφορούν εντελώς για τη προσομοίωση ή να μην αντιλαμβάνονται τη χρησιμότητά της. Χαρακτηριστικά αναφέρεται: “Yes but that was also … well in the beginning I really thought – sorry but – I thought it was ridiculous because I could not see any sense in it“. Άλλωστε αυτή είναι πάντα μία πρώτη αντίδραση, καθώς θα πρέπει να γίνει κατανοητή η προσομοίωση και οι αναλογίες της.
• Διαπιστώνεται πως τελικά οι μαθητές κατανοούν βαθύτερα τη φυσική επιλογή και τις σχετικές διασυνδέσεις της καθώς και επιμέρους ζητήματα (γονίδια, ποικιλομορφία, κτλ) που σχετίζονται με την προσομοίωση.
• Η φυσική προσομοίωση φαίνεται αποτελεσματικότερη από μία υπολογιστική προσομοίωση, αφού οι μαθητές εμπλέκονται σε όλα τα στάδιά της και επιπλέον κάθε μέρος της διαδικασίας είναι ορατό και εύκολα προσβάσιμο σε αυτούς. Όπως αναφέρεται “Η φυσική δραστηριότητα κατορθώνει να γεφυρώσει της αφαιρετικές έννοιες σε κάτι πιο συγκεκριμένο“.

Περισσότερα σχετικά με τη δραστηριότητα καθώς και αναλυτικότερο υλικό (βίντεο, οδηγίες, φύλλα εργασίας, κτλ) μπορείτε να δείτε στη σχετική ιστοσελίδα με τίτλο “Home of the legorgs“.

Αν κάποιος ή κάποια χρησιμοποιήσει τη δραστηριότητα σε σχολεία της ελληνικής επικράτειας θα είχε ενδιαφέρον να μας περιγράψει αναλυτικότερα τη χρήση της και να μας καταγράψει τις δικές του/της εμπειρίες και τις εμπειρίες των μαθητών τους/της.