автор: Шепелева Ирина Валентиновна
учитель биологии Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей №2 Краснооктябрьского района Волгограда»
Формирование естественнонаучной грамотности обучающихся при изучении раздела «Генетика» на уроках биологии
Формирование естественнонаучной грамотности обучающихся при изучении раздела «Генетика» на уроках биологии
Шепелева И.В.
Естественнонаучная грамотность – это способность человека занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с развитием естественных наук и применением их достижений, его готовность интересоваться естественнонаучными идеями.
Естественнонаучно грамотный человек стремится участвовать в аргументированном обсуждении проблем, имеющим отношение к естественным наукам и технологиям, что требует от него следующих компетенций: научно объяснять явления, понимать особенности естественнонаучного исследования, научно интерпретировать данные и использовать доказательства для получения выводов.
Для того чтобы сформировать естественнонаучную грамотность учитель должен научить обучающихся эффективно применять усвоенные знания в практической ситуации и успешно использовать в процессе социальной адаптации, объяснять явления с научной точки зрения, разрабатывать дизайн научного исследования, интерпретировать полученные данные и доказательства с разных позиций и формулировать соответствующие выводы.
Задания, которые способствуют формированию естественнонаучной грамотности должны быть направлены на проверку перечисленных выше компетенций и при этом основываться на реальных жизненных ситуациях. Задания должны включать в себя описание реальной ситуации, представленное, как правило, в проблемном ключе, и ряд вопросов-заданий, относящихся к этой ситуации [1, стр. 67].
Рассмотрим примеры заданий, которые способствуют формированию естественнонаучной грамотности обучающихся при изучении раздела «Генетика». Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости одна из сложных тем, но при грамотной подаче материала, правильном подборе заданий она вызывает большой интерес у учащихся, поэтому все трудности легко преодолеваются.
В родильном доме в одну и ту же ночь родились четыре мальчика с I (0), II (А), III (В), IV (АВ) группами крови. Их перепутали. Можно ли с полной достоверностью распределить их по родительским парам, если известны группы крови родителей: 1) I и I ; 2) IV и I; 3) II и III (гомозиготны); 4) III и III (гомозиготны)? [2, стр. 46]. Это задача мотивационного характера, в условии которой описана конкретная жизненная ситуация. Решение подобных задач направлено на комплексную проверку знаний и умений по теме «Наследование по типу множественных аллелей». Примером кодоминирования является наследование IV группы крови у человека.
Решив данную задачу, дети приходят к выводу, что у родителей первой пары может родиться ребенок только с (I) группой крови. У родителей второй пары может родиться ребенок со (II) или с (III) группой крови. У родителей третьей пары может родиться ребенок только с (IV) группой крови. У родителей четвертой пары может родиться ребенок только с (III) группой крови. Таким образом, можно с полной достоверностью определить каким родительским парам принадлежат дети.
К планируемым результатам освоения учебного предмета «биология» на уровне основного общего образования являются Метапредметные результаты, в основе формирования которых лежит и читательская грамотность: анализировать, систематизировать и интерпретировать биологическую информацию, самостоятельно выбирать оптимальную форму представления информации и иллюстрировать решаемые задачи несложными схемами, диаграммами, графикой.
Кроме решения задач по генетике человека, мы изучаем генеалогический метод, который заключается в составлении родословных и изучении закономерностей наследования признаков в ряду поколений. Когда-то свою генеалогию знали только аристократические семьи. Позже их родословные пригодились науке – помогли установить закономерности наследования многих заболеваний. История сохранила для нас несколько родословных известных людей, чьи имена знакомы нам с детства. Среди них родословная А.С.Пушкина занимает одно из первых мест. Поэт своими предками гордился и не раз в публицистических статьях и в стихотворениях упоминал их. Изучая родословную А.С.Пушкина, мы рассматриваем и ищем ответы на следующие вопросы: возможно ли, чтобы от первого брака Абрама Ганнибала родилась дочь со светлым цветом кожи? Могли ли Пушкину передаться от матери доминантные гены? Проанализировав исторические данные и проведя необходимые мини-исследования с помощью родословной, можно сделать следующие выводы: Рождение белой дочери у Абрама Ганнибала было невозможным, так как цвет кожи наследуется по типу полимерии. Абрам был негром, его генотип состоит из одних доминантных генов. Его жена была белой и имела генотип рецессивный, поэтому дети имеют фенотип мулата. При этом браке рождение белых детей невозможно.
Руководствуясь результатом задачи, мы можем сказать, что со стороны матери А.С.Пушкину могли передаться доминантные гены окраски кожи. Доказательством этого является облик его матери Надежды Осиповны, «прекрасной креолки», как говорили в свете, подчеркивая её необычное происхождение.
Еще одна тема «Наследование признаков, сцепленных с полом, вызывает большой интерес у учащихся. Как пример рассматриваем наследование гемофилии (несвертываемость крови) в королевских домах Европы. Этой болезнью чаще всего болеют мужчины, а женщины являются носительницами гена. Вот, к примеру, генеалогическое древо европейских царственных фамилий, ведущих род от королевы Виктории. Красивая, здоровая женщина. Она родила восьмерых детей. Но эта родословная вошла в историю медицинской генетики как один из хорошо документированных примеров наследования гемофилии. Гемофилию иногда называют «болезнью королей». В самом деле, от неё страдали или умерли многие представители королевской династии. Анализируя родословную, и рассматривая генеалогическую ветвь Российского императора мы видим, что в семье русского царя Николая II и Александры Федоровны было 4 дочери (они были здоровы), а сын – Алексей страдал гемофилией. Царевич получил ген гемофилии от своей матери — Александры Федоровны, она унаследовала ее от своей матери Алисы, а Алисе он достался от самой королевы Виктории, которая приходится Алексею прабабушкой.
Сохранились сведения, что до потомков Виктории никто в семье не страдал гемофилией. Откуда — же появился этот «испорченный ген»? В результате решения проблемной ситуации мы приходим к выводу, что ген гемофилии – это генная мутация, возникшая либо у самой Виктории, или у ее родителей. Таким образом, исследование родословной по гемофилии позволило нам выявить причину и характер наследования данного заболевания [3, стр. 333].
Изучать родословные великих людей занимательно и полезно, но не менее увлекательно, интересно и важно заняться изучением и составлением собственной родословной. Созданная родословная станет не только интереснейшей семейной реликвией, но и ценным медицинским документом, который будет просто необходим детям и внукам, если придется обратиться в медико-генетическую консультацию.
В интернете сейчас множество сайтов и шаблонов, где можно за определенную сумму смоделировать генеалогическое древо семьи, введя определенные данные. Но как правило эти работы не несут генетической информации, а лишь указывают родственные связи между членами семьи.
Гораздо интереснее создать такой проект своими руками. Такая работа по составлению родословной своей семьи проводится в 10 классе, когда учащиеся уже имеют знания обо всех типах наследования, и могут применить их на практике. Данный проект включает в себя несколько этапов: изучение правил составления родословных, сбор информации о родственниках, составление родословной и ее графическое изображение, генетический анализ полученных данных. Как правило, родословная составляется относительно какого-либо изучаемого признака (например, цвет глаз, волос, наличие веснушек, заболеваний).
Чтобы добыть нужную информацию внутри семьи, ребятам приходится опрашивать родственников, бабушек, дедушек, изучать семейный архив, фотографии и т.д. Начав заниматься составлением своей родословной, остановиться уже невозможно, настолько это увлекательное и всепоглощающее занятие.
Увлекшись таким занятием некоторые ребята, собирают очень много данных и имеют информацию о 6-7 поколениях своих предков. Примеры оформлений очень разные, но все они созданы с любовью, благодаря кропотливому труду, творческому подходу. С помощью таких творческих заданий ученики, создают новые, оригинальные, уникальные продукты, которые способствуют более глубокому пониманию и усвоению трудного материала.
Список литературы
- Международная оценка образовательных достижение учащихся (PISA)/ Примеры заданий по естествознанию // Центр оценки качества образования ИСМО РАО. 2007. 115 с.
- Мишакова В.Н. Решение задач по генетике: учебное пособие / В.Н. Мишакова, Л.В. Дорогина, И.Б. Агафонова. -М.: Дрофа, 2010. – 160 с.
- Теремов А.В. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс: учебник для образовательных учреждений (профильный уровень) /А.В. Теремов, Р.А. Петросова. -М.: Мнемозина, 2010. – 400 с.
