Παρουσίαση εργασίας για τον Γενετικός Κώδικας , έκφραση γενετικής πληροφορίας στη Βιολογία Β΄ Λυκείου. Η βοήθεια των ΤΠΕ και η ανάθεση ρόλων από τους μαθητές σε ένα βιωματικό παιχνίδι και η χρήση του ως μέσον κατανόησης και αξιολόγησης των μαθητών. 3ο Συνέδριο Βιολογίας στην Εκπάιδευση

2. Ο γενετικός κώδικας είναι μία από τις πιο δύσκολες
έννοιες στη Βιολογία. Οι μαθητές δεν μπορούν να
κατανοήσουν εύκολα τη βιολογική σημασία της
γενετικής πληροφορίας σε κωδικοποιημένη μορφή.
Στο σενάριο διδασκαλία αυτό, προτείνεται ένας
απλός τρόπος μέσω της χρήσης των ΤΠΕ και της
συνεργατικής διαδικασίας με το βιωματικό παιχνίδι
και την ανάθεση ρόλων σαυτό, να εξοικειωθούν οι
μαθητές αρχικά με την έννοια της κωδικοποιημένης
πληροφορίας και κατόπιν να κάνουν χρήση του
γενετικού κώδικα.
Η διδασκαλία αυτή έγινε ως δειγματική σε καθηγητές
που διδάσκουν το μάθημα μετά από πρόσκληση του
Συμβούλου ΠΕ04 του Νομού μας. 2

3. Δόμηση διδασκαλίας
Στοιχεία μαθήματος:
s Μάθημα: Βιολογία Γενικής Παιδείας Β΄ Λυκείου, και
Θετικής Κατεύθυνσης Γ΄ Λυκείου.
s Τίτλος Ενότητας: Γενετικός Κώδικας , Μετάφραση
Γενετικού Υλικού
s Εκτιμώμενη διάρκεια διδακτικού σεναρίου: 1-2
ώρες.
3

4. Στόχοι της διδασκαλίας:
Γνωστικών:
Μετά την ολοκλήρωση της διδασκαλίας θα πρέπει οι μαθητές να είναι
ικανοί να:
s Να γνωρίσουν ότι τα γονίδια, δεν είναι κάτι αφηρημένο αλλά μια
οντότητα σε μοριακό επίπεδο
s Να διαβάζουν το γενετικό κώδικα
s Να χειρίζονται τη λειτουργία του γενετικού κώδικα
s Να διακρίνουν το μηχανισμό στη διαδικασία της μετάφρασης της
Γενετικής Πληροφορίας
s Να διαπιστώσουν την πολυπλοκότητα των μηχανισμών μεταγραφής
και μετάφρασης, αλλά και την τελειότητα συντονισμού όλων των
εμπλεκόμενων παραγόντων σε αυτές τις υποκυτταρικές διαδικασίες
s Ανάπτυξη Δεξιοτήτων μέσα από την περιγραφή συγκεκριμένων
δραστηριοτήτων
4

5. Μέσα:
s Βίντεο, Διαδικτυακό Λογισμικό , Βιωματικό παιχνίδι
εφαρμογής .
Λογισμικά:
s Χρησιμοποιούνται ιστοσελίδες που περιέχουν
διαδραστικές δραστηριότητες, animations, και
video.
5

6. Αξιολόγηση: Περιγραφή των τεχνικών αξιολόγησης
που εφαρμόστηκαν
s Διαδραστική εφαρμογή της θεωρίας του
μαθήματος σε λογισμικό του διαδικτύου
http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/downloads/
movies.php
s Και τη https://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/6239
s Βιωματικό παιχνίδι
s Φύλλο εργασίας στην αίθουσα και για το σπίτι .
Μέθοδος Διδασκαλίας: Κατάκτηση Εννοιών με χρήση
στοιχείων ομαδοσυνεργατικής διδασκαλίας .
6

7. Περιγραφή πορείας.
Φάση 1η:
s Προβληματισμός και κινητοποίηση των μαθητών μέσω
ερωτήσεων για την σημασία των πρωτεϊνών στη ζωή
και υπενθύμισης των προηγούμενων απαραίτητων για
τη διδασκαλία γνώσεων. Προβολή του παρακάτω
βίντεο ως οπτικό υλικό
https://www.youtube.com/watch?v=suN-sV0cT6c
Φάση 2η :
s Προβολή οπτικού υλικού σχετικό με τον Γενετικό
Κώδικα. Συζήτηση.
s https://www.youtube.com/watch?v=rW8NKvQQ8P4
7

8. Φάση 3η:
s Προβολή οπτικού υλικού σχετικά με την
μετάφραση της γενετικής πληροφορίας .
Επεξηγήσεις σε ερωτήσεις μαθητών.
s https://www.youtube.com/watch?v=gG7uCskUOrA
Φάση 4η :
s Φύλλο Αξιολόγησης . Χρόνος 5 λεπτά.
Περιλαμβάνει τα παρακάτω.
8

9. α) Εχετε μεταγράψει μια αλληλουχία βάσεων του DNA σε
αλληλουχία βάσεων του mRNA και πρέπει να μεταφραστεί σε
γλώσσα αμινοξέων. Στα στοιχεία που ακολουθούν, βάλτε ένα x
σε ότι νομίζετε ότι είναι απαραίτητο για να πραγματοποιηθεί η
διαδικασία αυτή (πρωτεϊνοσύνθεση)
s αμινοξέα
s ενέργεια
s Μόριο μεταφορέας αμινοξέων (tRNA)
s Δομή στην οποία πραγματοποιείται η σύνθεση
πολυπεπτιδικής αλυσίδας (ριβοσώματα)
s DNA
s mRNA
s rRNA
s πρωτεΪνη
9

10. s β) Σας δίνονται σχηματικά μόρια ή οι δομές που
εμπλέκονται στην πρωτεϊνοσύνθεση (Προσοχή όχι σε
σωστή κλίμακα).
s Τι αντιπροσωπεύει το CUU και τι παριστά στην εικόνα
GAA
s Αν το περιεχόμενο της εικόνα σας είναι γνωστή,
γράψτε το όνομα του, ποιος είναι ο ρόλος του και τι
παριστάνει στο πάνω άκρο του ο κύκλος ;
Στο τέλος του χρόνου διορθώνονται τα γραπτά αμέσως και
γίνεται ανατροφοδότηση.
10

11. Φάση 5η:
s Ενεργοποίηση ηλεκτρονικής διεύθυνσης όπου οι
μαθητές συμμετέχουν διαδραστικά στη σύνθεση του
mRNA αλλά και της πρωτεΪνης που προκύπτει.
http://learn.genetics.utah.edu/content/molecules/
transcribe/
https://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/6239
s Μέσα σε αυτό το εικονικό περιβάλλον οι μαθητές
καλούνται να αυτενεργήσουν και με τις γνώσεις και
εμπειρίες τους πρέπει να δημιουργήσουν το mRNA του
συγκεκριμένου δίκλωνου μορίου DNA και μετά να
εκφράσουν το γονίδιο παράγοντας, αφού
τοποθετήσουν σωστά σύμφωνα πάντα με τη θεωρία
σωστά τα αμινοξέα , το κατάλληλο πρωτεϊνικό προϊόν .
11

12. s Προαπαιτούμενα για την εκτέλεση είναι ο
επαρκής αριθμός Η/Υ (ένας τουλάχιστον Η/Υ
ανά δύο μαθητές).
s Καταλληλότερος χώρος είναι το εργαστήριο
πληροφορικής του σχολείου. Αν δεν υπάρχει
αυτή η δυνατότητα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί
εναλλακτικά οποιαδήποτε αίθουσα
διδασκαλίας που διαθέτει έναν Η/Υ και ένα
βίντεο-προβολέα.
12

13. 13

14. 14

15. 15

16. 16

17. 17

18. 18

19. 19

20. 20

21. Φάση 6η:
Βιωματικό παιχνίδι. «Η μετάφραση της γενετικής πληροφορίας»
s Είναι η ώρα για λίγη διασκέδαση. Με μια διαδραστική
δραστηριότητα μπαίνουν στο ρόλο ριβοσώματος και του
tRNA και συνθέτουν ένα τμήμα μιας πεπτιδικής αλυσίδας.
Διανομή ρόλων :
s Οι καρέκλες θα παίξουν το ρόλο των κωδικόνιων του mRNA .
s Δύο μαθητές θα αναλάβουν το ρόλο του ριβοσώματος (της
μικρής και μεγάλης υπομονάδας του ριβοσώματος ) .
s Μαθητές θα αναλάβουν το ρόλο των tRNA-αντικωδικόνια
που θα μεταφέρουν τα αμινοξέα- μπαλόνια .
21

22. 22

23. Εκτέλεση :
Στάδιο 1ο:
s Τοποθετούμε τις καρέκλες σε οριζόντια ευθεία στη
σειρά και βάζουμε τις καρτέλες (κωδικόνια) με τις
τριπλέτες στη πλάτη της καρέκλας (εικόνα 3). Δυο
μαθητές αναλαμβάνουν το ρόλο του ριβοσώματος και
θα καλούν τα κωδικόνια στη σειρά για τη σύνθεση της
πρωτεΪνης
Στάδιο 2ο :
s Διανέμονται τα αντικωδικόνια στους μαθητές και αυτοί
θα πρέπει να βρουν τα αντίστοιχα αμινοξέα- μπαλόνια
ώστε όταν κληθούν από τους μαθητές- ριβοσώματα να
φέρουν το αμινοξύ-μπαλόνι στις καρέκλες-mRNA
s
23

24. 24

25. 25

26. Στάδιο 3ο:
s Οι μαθητές-ριβοσώματα ενεργοποιούν-καλούν το πρώτο
κωδικόνιο οπότε και το αντίστοιχο παιδί –αντικωδικόνιο
φέρνει το αμινοξύ στη καρέκλα και κάθεται. Αμέσως μετά
ενεργοποιείται- καλείται το δεύτερο κωδικόνιο του mRNA ,
οπότε το δεύτερο παιδί tRNA- αντικωδικόνιο φέρνει το
δεύτερο αμινοξύ-μπαλόνι και κάθεται στην αντίστοιχη-
συμπληρωματική καρέκλα. Οι μαθητές-ριβοσώματα δένουν
τα αμινοξέα μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς-σχοινάκια.
Τότε ο προηγούμενος μαθητής φεύγει αφήνοντας τα
αμινοξέα-μπαλόνια να κρέμονται δεμένα στο τελευταίο
μαθητή-tRNA. Αυτό θα συνεχιστεί μέχρι να ενεργοποιηθεί το
τελευταίο κωδικόνιο της τριπλέτας λήξης. Εκεί θα έρθει
μαθητής να καθίσει ως παράγοντας λήξης χωρίς αμινοξύ. Ο
μαθητής – tRNA που έχει πάνω του τα αμινοξέα φεύγει τα
αφήνει κάτω όπως και όλοι οι μαθητές απομακρύνονται
τοποθετώντας τις καρέκλες στις θέσεις τους όπως διαλύεται
και το mRNA όταν τελειώσει η διαδικασία
26

27. Φάση 7η
Φύλλο Αξιολόγησης για το σπίτι .
Α. Στην εικόνα τα σχήματα (α-ε) είναι στιγμιότυπα της
διαδικασίας της μετάφρασης.
Α1) Να τις τοποθετήσετε στη σειρά, ξεκινώντας με την εικόνα
που αφορά στην ΕΝΑΡΞΗ προχωρώντας στην ΕΠΙΜΗΚΥΝΣΗ και
καταλήγοντας στο ΤΕΛΟΣ της διαδικασίας και να αιτιολογήσετε
την επιλογή σας
27

28. s Α2) Με τι είδους δεσμό συνδέονται τα αμινοξέα μεταξύ τους?
s Α3) Με ποιο αμινοξύ ξεκινά η κάθε πολυπεπτιδική αλυσίδα κατά τη
σύνθεση της;
s Β. Σας δίνεται η αλληλουχία βάσεων της μιας αλυσίδας τμήματος DNA
που περιέχει κωδικοποιημένη πληροφορία για τη σύνθεση μιας
πεπτιδικής αλυσίδας
αλυσίδα I
5'...ATATGGATGCCGAGCTTTATACCTAGAGATTGAGGATTTTT....3’
s Β1. Να γράψετε και τη δεύτερη αλυσίδα του DNA
s Β2. Με καλούπι τη αλυσίδα II να γράψετε το mRNA που προκύπτει από
τη μεταγραφή αυτού του γονιδίου
s Β3. Κάνοντας χρήση του γενετικού κώδικα (βλέπε σχολικό βιβλίο) να
μεταφράσετε το mRNA και να γράψετε την σειρά των αμινοξέων
s Β4. Να γράψετε τα αντικωδικόνια των tRNA με τη σειρά που μετέφεραν
τα αμινοξέα
28

29. Συμπεράσματα:
s Τα συμπεράσματα που βγήκαν από το σενάριο της
διδασκαλίας αυτής είναι, ότι η χρήση των ΤΠΕ είναι
αποτελεσματική στη βοήθεια της κατανόησης, της
εφαρμογής και έμμεσα της αξιολόγησης των
μαθητών κατά την διάρκεια της διδασκαλίας. Λόγω
την οικειότητας που έχουν αποκτήσει τα παιδιά με
την χρήση των υπολογιστών, η χρήση των
λογισμικών για εφαρμογή στη διδαχθείσα ύλη,
δημιουργεί ένα ασφαλές συναισθηματικά
περιβάλλον ώστε οι μαθητές να λειτουργήσουν και
να αποδώσουν το μέγιστο δυνατόν, κρατώντας
την προσοχή τους συνεχώς σε εγρήγορση.
29

30. s Επιπλέον έχει διαπιστωθεί ότι η βιωματική μάθηση
είναι αποδεδειγμένα πιο αποτελεσματική από την
κλασική εκμάθηση γνωστικής ύλης και δεξιοτήτων.
Το να δοκιμάζει ο μαθητευόμενος έμπρακτα το
αντικείμενο και να βιώνει ο ίδιος/η ίδια το
περιεχόμενό του έχει διαφορετικά αποτελέσματα.
Ο ενεργός αυτός ρόλος δεν μπορεί να δοθεί μέσα
από την παραδοσιακή παράδοση του μαθήματος.
s Ετσι η ανάθεση ρόλων και η δημιουργική
συμμετοχή στο βιωματικό παιχνίδι έχει ως
συνέπεια στο τέλος του μαθήματος να αποδεικνύει
την αναγκαιότητα αυτή, της ενεργούς συμμετοχής
των μαθητών στην μετάδοση και κατανόηση της
μεταφερόμενης γνώσης. Για τον εκπαιδευτικό
αποτελεί, επίσης ένα κριτήριο αξιόλογης της
κατανόησης την διδαχθείσας ύλης.
30

31. Βιβλιογραφία:
s Κόκκοτας Π., (1998) Διδακτική των Φυσικών Επιστημών.
Αθήνα : Εκδόσεις Γρηγόρη
s Αργύρης Ι., (2002) Ειδική Διδακτική της Βιολογίας.
Θεσσαλονίκη: Εκδόσεις Ολυμπος
s Καψάλης Α., Μπουρμπουχάκης Ι.Ε., Περάκη Β., &
Σαλαμαστράκης Σ. (2012). Βιολογία Γενικής Παιδείας Β' Γενικού
Λυκείου. Αθήνα: ΙΤΥΕ - ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.
s Ράπτης, Α. (2006) “Προσεγγίζοντας τους εκπαιδευτικούς ως
δημιουργούς εκπαιδευτικού υλικού με τη δημιουργική
αξιοποίηση των ΤΠΕ σε συνεργατικό πλαίσιο”. Πρακτικά
Συνεδρίου: Κεντρική ομιλία στo Πανελλήνιο Συνέδριο με θέμα
«Ψηφιακό Εκπαιδευτικό Υλικό: Ζητήματα δημιουργίας,
διδακτικής αξιοποίησης και αξιολόγησης», που διοργάνωσε το
ΠΤΔΕ του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας σε συνεργασία με την
Ελληνική Επιστημονική Ενωση Τεχνολογιών Πληροφορίας και
Επικοινωνιών στην Εκ-παίδευση (Ε.Τ.Π.Ε.), το Π.Τ.Π.Ε. και το
ΠΤΕΑ Π.Θ. του ΠΘ. Βόλος.
31

32. Ιστοσελίδες :
s http://ebooks.edu.gr/new/course-main.php?
course=DSGL-B106
s https://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/6239
s http://www.schools.ac.cy/eyliko/mesi/themata/
viologia/b-lykeiou.html
s http://www.pi-schools.gr/programs/
epeaek_b_epipedo/epim_tpe/P2/pe04_E_1_50.pdf
32

33. 33
Francois Jacob Jacques Monod