Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Lukiolaisten, heidän opettajiensa ja oppikirjojen käsitykset geenien toiminnasta

542 views

Published on

Esitys ainedidaktiikan symposiumissa Turun yliopistossa 12.2.2016

Published in: Education
  • Login to see the comments

Lukiolaisten, heidän opettajiensa ja oppikirjojen käsitykset geenien toiminnasta

  1. 1. Tuomas Aivelo & Anna Uitto Helsingin yliopisto, Biotekniikan instituutti / Opettajankoulutuslaitos Ainedidaktiikan symposium, Turun yliopisto, 12.2.2016 Lukiolaisten, heidän opettajiensa ja oppikirjojen käsitykset geenien toiminnasta
  2. 2. MenetelmätTuloksetTarkasteluJohdanto Genetiikan opetuksen sisältö • Sisällön tarkastelu on kansainvälinen trendi (Venville & Treagust, 1998; Shaw et al., 2008; Dougherty, 2010; Redfield, 2012) Dramaattinen muutos genetiikan sisällössä – mutta ei niinkään opetuksessa
  3. 3. MenetelmätTuloksetTarkasteluJohdanto ”Kanoninen” lähestymistapa • Mendelin geenimallit • Monohybridiristeytykset, dihybridiristeytykset,… • Ovatko ajankohtaisia tai oleellisia?
  4. 4. MenetelmätTuloksetTarkasteluJohdanto Opetussuunnitelman perusteet 2003 Solu ja perinnöllisyys –kurssin tavoitteet: •tuntee geneettisen informaation rakenteen sekä sen siirtymisen solusta soluun ja sukupolvelta toiselle •tietää miten geenit ohjaavat solun toimintaa •osaa periytymisen lainalaisuuksien perusperiaatteet
  5. 5. MenetelmätTuloksetTarkasteluJohdanto Valmistaako genetiikka opiskelijoita kohtaamaan maailma?
  6. 6. MenetelmätTuloksetTarkasteluJohdanto Tutkimusongelma KYSYMYS: Minkälaisia geenimalleja esiintyy biologian oppikirjoissa? Oppi- materiaalit Opiskelijat Opettajat Opetussuunnitelman perusteet Geneetiikot Tiedeviestintä YTL Genetiikan osaaminen Arkielämä Jatko-opinnot Ammattitaito
  7. 7. JohdantoTuloksetTarkasteluMenetelmät Geenimallit Perustuu Gericke & Hagberg (2007) määritelmiin: •Mendelian – “genotyyppi on fenotyyppi” •Classical – “geeni on kromosomissa ja johtaa fenotyyppiin” •Biochemical-classical – “geeni tuottaa entsyymin joka johtaa fenotyyppiin” •Neoclassical – “DNA tekee RNA:n, joka tekee proteiinin” •Modern – “geenien, geenituotteiden ja ympäristön muodostama vuorovaikutusverkko”
  8. 8. JohdantoTuloksetTarkasteluMenetelmät Geenimallien osaset 4. Genotyypin ja fenotyypin välinen suhde GEENI 3. Geenin toiminnan määrittely 2. Geenin toiminnan ja organisaatiotason välinen suhde 1. Geenin rakenne ja toiminta 5. Ympäristötekijöiden ja geenien välinen suhde
  9. 9. JohdantoTuloksetTarkasteluMenetelmät • 4 lukion oppikirjaa, jotka laajasti käytettyjä (Aivelo & Uitto, 2014)
  10. 10. JohdantoTuloksetTarkasteluMenetelmät Analysis • Sisällönanalyysi (Neuendorf, 2002) • Etsin kaikki maininnat geeneistä ja analysoin geenimallin (Gericke & Hagberg, 2010) Esimerkki Bios2 -kirjasta, s. 72-73
  11. 11. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkasteluTulokset Tulos: Hyvin samanlaiset oppikirjat • Jokaisessa kirjassa sisältö oli hyvin samanlainen ja samassa järjestyksessä
  12. 12. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkasteluTulokset Ei yhtään uusinta geenimallia Mendelian Classical Biochemical-classical Neoclassical Modern
  13. 13. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkasteluTulokset Vain muutamia moderneja piirteitä Piirteet 1. Rakenne 2. Organisaatio 3. Toiminta 4. Fenotyyppi 5. Ympäristö Malli Mendelian 11 % 20 % 39 % 54 % 69 %Classical 31 % 14 % 19 % Biochemical- classical 23 % Neoclassical 58 % 21 % 47 % 4 % 10 % Modern 0 % 4 % Ei historiallista vastinetta 45 % 14 % 17 %
  14. 14. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkasteluTulokset Suomalaiset kirjat samanlaisia kuin ruotsalaiset!Piirre Aivelo & Uitto Gericke & Hagberg 1a 11% 17% 1b 31% 18% 1c 58% 53% 1d 0% 12% 2Ia 20% 22% 2Ib 14% 14% 2Ibx 38% 34% 2Ic 21% 10% 2Icx 7% 20%   2IIa 100% 79% 2IIb 0% 22% 3a 39% 44% 3b 47% 54% 3c 14% 2% 4a 54% 11% 4b 19% 32% 4c 23% 28% 4d 4% 29% 5a 69% 79% 5ax 17% 11% 5b 10% 5% 5c 4% 9%
  15. 15. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkasteluTulokset Geenimallit Aivelo & Uitto Gericke & Hagberg Mendelian Classical Biochemical-classical Neoclassical Modern 34% 25% 7% 19% 28% 31% 31% 34% 0% 8%
  16. 16. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkasteluTulokset Geenien rakenne ja toiminta esitettiin yksinkertaisina tosiasioina, ei tieteellisinä malleina.
  17. 17. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkasteluTulokset Periytyvyyttä ei ollut liitetty molekyylitason tapahtumiin. Genotyypin ja fenotyypin välistä yhteyttä ei ole selitetty.
  18. 18. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkasteluTulokset Ympäristötekijöiden vaikutuksesta puhuttiin harvoin ja silloinkin alisteisena geenien toiminnalle. Geenien ja ympäristön toiminta myös erotettiin eksplisiittisesti. Esim. “Fenotyyppi = Genotyyppi + Ympäristön vaikutus”.
  19. 19. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkastelu Tieteellinen determinismi - Geeneillä ja ympäristöllä on vuorovaikutusta Tiukka geneettinen determinismi - Genotyyppi määrittää fenotyypin Pehmeä geneettinen determinismi - Geeneillä ja ympäristöllä on erillinen vaikutus fenotyyppiin. Vaikuttaa siltä, että opiskelijat suosivat pehmeää geneettistä determinismiä! (Aivelo & Uitto, 2014)
  20. 20. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkastelu Genotyyppi Ympäristö Fenotyyppi Kehitys Scientific genetic determinism
  21. 21. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkastelu Ymmärtävätkö opiskelijan geenin mallina? • Tällä hetkellä se ei ole helppoa • Eri biologian alat käyttävät eri malleja (Flodin, 2009) • Miten yhdistää erilaiset mallit?
  22. 22. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkastelu Mitä tämä tarkoittaa opetukselle ja oppimateriaaleille? • Tarvitaan enemmän geenimallien koherenttia (Gericke, 2008) • Sisäisesti ristiriitaisten mallien ongelmat (Justi & Gilbert, 2003) • Arkikielen (”x”geeni) ja tieteellisen kielen erojen selvittäminen • Geenien eri merkitysten selvittäminen (Snyder & Gerstein, 2003)
  23. 23. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkastelu Vaikutukset opetussuunnitelmiin Uudessa OPSissa: •” käyttää käsitteitä, malleja ja teorioita tarkastellessaan soluihin ja perinnöllisyyteen liittyviä ilmiöitä” ” geenien periytyminen ja ominaisuuksien siirtyminen sukupolvelta toiselle”
  24. 24. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkastelu Jatkotutkimus Oppi- materiaalit Opiskelijat Opettajat Opetussuunnitelman perusteet Geneetiikot Tiedeviestintä YTL Genetiikan osaaminen Arkielämä Jatko-opinnot Ammattitaito Opettajien haastattelut ja kyselylomakkeet opiskelijoille
  25. 25. JohdantoMenetelmätTuloksetTarkastelu • Aivelo & Uitto 2014: Geenimallit lukion oppikirjoissa ja lukiolaisten käsityksiä geenien toiminnasta. Natura 2/2004: 31-35. • Aivelo & Uitto 2015: Genetic determinism in the Finnish upper secondary school biology textbooks. NorDiNa – Nordic Studies in Science Education 11(2):139-152. • Dougherty, 2010: It’s time to overhaul our outdated genetics curriculum. The American Biology Teacher 4:4-7. doi: 10.1525/abt.2010.72.4.2 • Finnish National Board of Education, 2004: National Core Curriculum for General Upper Secondary Education Intended for Young People • Flodin, 2009: The Necessity of making visible concepts with multiple meanings in science education: the use of the gene concept in a biology textbook. Science & Education 18:773-94. doi:10.1007/s11191-007-9127-1 • Gericke & Hagberg, 2007: Definition of historical models of gene function and their relation to students’ understanding of genetics. Science Education 16:849-881. doi: 10.1007/s11191-006-9064-4 • Gericke 2008: Science versus school-science – multiple models in genetics: the depiction of gene function in upper secondary textbooks and its influence on students’ understanding. PhD Thesis, Karlstadt University. LINK • Gericke & Hagberg, 2010: Conceptual incoherence as a result of the use of multiple historical models in school textbooks. Research in Science Education 4:605-623. doi:10.1007/s11165-009-9136-y • Justi & Gilbert 2003: Teachers' views on the nature of models. International Journal of Science Education 25:1369-1386. doi: 10.1080/0950069032000070324 • Neuendorf 2002: The content analysis guidebook. Thousand Oaks: Sage. • Redfield, 2012: ”Why do we have to learn this stuff?” – a new genetics for 21st century students. PLoS Biology 10:e1001356. doi:10.1371/journal.pbio.1001356 • Shaw et al. 2008: Essay contest reveals misconceptions of high school students in genetics content. Genetics 178:1157-1168. doi:10.1534/genetics.107.084194 • Snyger & Gerstein 2003: Defining genes in the genomics era. Science 300:258-260. doi:10.1126/science.1084354 • Venville & Treagust 1998: Exploring conceptual change in genetics using a multidimensional interpretive framework. Journal of Research in Science Teaching 35:1031-1055. doi: 10.1002/(SICI)1098-2736(199811)35:9<1031::AID-TEA5>3.0.CO;2-E

×