الدرسان الأوّل والثاني: أهمّية التكاثر في عالم الأحياء، الحيّ أصله من الحيّ (مع التشديد على البحث)
نوصي بالبدء بتدريس الموضوع بعصف ذهني( توارد أفكار ) في موضوع أهمّية التكاثر في وجود النوع واستمراريته. أثناء الحديث نوصي بالتشديد على أنّ التكاثر هو مميّز حياتي يختلف عن سائر المميّزات، لأنّه ليس ضروريًا لوجود الفرد الأوحد، وإنّما لوجود النوع، كما ونوصي بالإشارة إلى أنّ التكاثر يحدث فقط بين أفراد تتبع لنفس النوع. يمكن أن تكون نقطة الانطلاق في الحديث عن الموضوع هي وصف حالة متطرّفة لا تتكاثر فيها المخلوقات الحيّة.
بعد ذلك، نوصي بتناول مبدأ الحيّ أصله من الحيّ، عن طريق تحليل تجربة ريدي (مرطبان اللحم والذباب)، والإشارة إلى أنّ هذا المبدأ لم يكن مفهومًا ضمنًا في الماضي. يحبّذ استغلال تحليل التجربة من أجل تعزيز مهارة البحث (التطرّق إلى مراحل البحث، والفرضية، والمجموعة الضابطة، والحاجة للإعادات، ووصف النتائج، وصياغة الاستنتاج).
الدرسان الثالث والرابع: كيف تنتقل المادّة الوراثية من جيل إلى آخر
من المهمّ في هذه المرحلة كشف الطلاّب على عالم الميكرو (الـ DNA، الكروموسومات، الجينات) وربطه بظاهرة معروفة في مستوى الماكرو (نقل الصفات الوراثية). يحبّذ البدء بظاهرة الماكرو المعروفة للطلاّب- الصفات الوراثية مقابل الصفات المكتسبة. يمكن التعرّف على أمثلة عن طريق تنافس بين مجموعات الطلاّب في الصفّ، بحيث يصف المعلّمون صفات، والطلاّب يحدّدون إذا كانت وراثية أم مكتسبة، ويعلّلون تحديدهم. بعد ذلك على الطلاّب أن يقترحوا أمثلة بأنفسهم، ومن الجدير في النهاية بناء جدول مقارنة مع أمثلة.
بعد التعرّف على المصطلح "صفات وراثية"، من الجدير ربطه بمصطلحات الميكرو: الخلية، النواة، الكروموسومات، الـ DNA. نوصي باظهار العلاقة بواسطة مخطّط تدريج أو فعالية zoom in، كمثال الفعالية التي في موقع چناتيكا. من الجدير التحدّث مع الطلاّب عن الفرق بين عدد الكروموسومات في الخلايا التكاثرية وفي خلايا الجسم، وممّ ينبع (انقسام الميوزا/ الميتوزا). موضوع انقسامات الخلية المختلفة- الميوزا والميتوزا- من الجدير تجسيدها بواسطة المحاكاة الحاسوبية التي في موقع JohN Kyrk. موضوع انقسام الخلية لا يفترَض أن يتمّ تعلّمه بتفاصيله، وإنّما في المستوى المبدئي فقط: ما هي الخلية الأصلية والخلايا النهائية في كلّ انقسام، ما هو الفرق المبدئي بين الانقسامين وما هو عدد الكروموسومات الابتدائي والنهائي في كلّ حالة.
نوصي بالقيام بعصف ذهني حول السؤال: لماذا هناك حاجة للانقسام الاختزالي بالذات في الخلايا التكاثرية؟ هذا السؤال هو أساس الموضوع الفرعي التالي.
الدروس الخامس حتّى السابع: التكاثر التزاوجي والتكاثر اللاتزاوجي
في بداية تعلّم موضوع التكاثر التزاوجي واللاتزاوجي، يحبّذ إحضار نباتات من أنواع مختلفة إلى الصفّ (فرع نجيل، بطاطا، زهرة)، التي تعرض طرق التكاثر في النباتات. يمكن الاستعانة بصور وبمواقع إنترنت، التي تبيّن تكاثر المخلوقات وحيدة الخلية (البكتيريا والخميرة). يجب التشديد على موضوع التشابه أو الاختلاف بين أفراد النسل فيما بينها وبين الأبوين، في كلّ حالة. تناول التكاثر التزاوجي في النباتات يتمّ بالتفصيل في الموضوع الفرعي التالي (الإخصاب)، لذلك في هذه المرحلة يجب التمحور حول الفروق بين التكاثر التزاوجي والتكاثر اللاتزاوجي من ناحية التشابه للأبوين. من الجدير أن يتمرّس الطلاّب بتحضير العُقَل، وأن يأخذوها إلى البيت أو يتركوها في المختبر، ويتابعوا تطوّرها. يمكن ربط ظاهرة تحضير العقل بتطبيقات زراعية أخرى، بواسطة بطاقات معلومات أو تحليل مقالات علمية في الموضوع. نوصي بالتحدّث عن أفضليات وسلبيات التكاثر التزاوجي والتكاثر اللاتزاوجي، وتحضير جدول مقارنة.
كما يمكن التحدّث عن النعجة دولي، التي هي عبارة عن ناتج للتكاثر اللاتزاوجي (الاستنساخ). موضوع الاستنساخ هو موضوع مثير للاهتمام، ويفتح جدلاً في مسائل بيولوجية أخلاقية. يمكن توجيه الطلاّب إلى مسألة استنساخ البشر التي في موقع چناتيكا.
الدرس الثامن: بناء خارطة مصطلحات وتحليلها
لإجمال الموضوع، من الجدير إتاحة الفرصة للطلاّب لبناء خارطة مصطلحات في موضوع طرق التكاثر (كخارطة المصطلحات الواردة في هذه الوحدة، في بداية الخلفية العلمية في هذا الموضوع الفرعي). يمكن تقسيم قائمة المصطلحات والطلب من الطلاّب بناء الخارطة وإضافة كلمات رابطة بين "المستطيلات" في الخارطة. يمكن طباعة المصطلحات مسبقًا على ورق ملصقات، الأمر الذي يمكّن لصقها على الورقة بعد تحديد موقعها الصحيح. كما يمكن إحضار ملصقات فارغة، بحيث يضيف الطلاّب عليها الأسهم والكلمات الرابطة التي بجانب الأسهم، ويكملون الخارطة الكاملة بواسطتها.
ب. الصعوبات المميّزة
1. يجد الطلاّب صعوبة في الربط بين صفات أفراد النسل (الاختلاف بين أفراد النسل في التكاثر التزاوجي والتجانس في التكاثر اللاتزاوجي) وبين ما يحدث في مستوى الخلية.
2. يجد الطلاّب صعوبة في إدراك التدريج البيولوجي للمصطلحات: الخلية، النواة، الكروموسومات، الـ DNA، الجينات، الصفة.
3. يجد الطلاّب صعوبة في فهم الانقسام الاختزالي، الذي يتطلّب تفكيرًا مجرّدًا بمستوى عالٍ، لذلك يجدون صعوبة في فهم علاقته بالوراثة وبالتكاثر.
4. لا يفهم الطلاّب أنّ الأبوين يعطيان جينات لكلّ صفة. على سبيل المثال، يعتقد بعض الطلاّب أنّ الأب يعطي الجينات المسؤولة عن لون العينين، والأمّ تعطي الجين المسؤول عن لون الشعر.
5. يعتقد الطلاّب أنّ التكاثر اللاتزاوجي محدود لتكاثر البكتيريا فقط.
6. يعتقد الطلاّب أنّ النباتات لا يمكنها التكاثر بالتكاثر التزاوجي (الجنسي).
7. يعتقد الطلاّب أنّ الحيوانات تخطّط عن وعي طرق تكاثرها.
ج. اقتراحات لمواجهة الصعوبات
1. بما أنّنا لا ندخل في تفاصيل عملية الميوزا، يجب التركيز على العلاقة التالية: في التكاثر التزاوجي تشترك خليتان من الأبوين- خلية منوية وخلية بويضة. اللاقحة التي تتكوّن نتيجة اتّحاد الخليتين التكاثريتين تحوي خليطًا من المادّة الوراثية (التي تحدّد الصفات) من الأبوين. أفراد النسل تختلف فيما بينها، لأنّ كلّ واحدة من اللاقحات التي تتكوّن تحوي خليطًا مختلفًا من المادّة الوراثية من الأبوين. مقابل ذلك، في التكاثر اللاتزاوجي هناك أب واحد فقط، وعندما تنقسم خلية الأب، تنقل نفس المادّة الوراثية (الصفات) لجميع أفراد النسل، ولذلك تكون متشابهة.
2. يحبّذ التشديد على موضوع التدريج بموازاة تدريس المصطلحات الجديدة "وتحديد موقع" كلّ مصطلح في مكانه الصحيح في التدريج بواسطة خارطة المصطلحات والفعاليات zoom in/ zoom out، الموجودة في موقع چناتيكا. عندما نتمعّن في صور الخلايا والكروموسومات أو الـ DNA، يمكن أن نخطئ في تقدير حجمها. يجب التأكيد أمام الطلاّب بأيّ تكبير التُقطت الصورة، لمنع خلق إدراك خاطئ لدى الطلاّب عند تجسيد المصطلح بواسطة الصور.
3. في تدريس موضوع الانقسام الاختزالي، يجب التخلّي عن الخوض في التفاصيل والتشديد على المبادئ: إنتاج الخلايا التكاثرية التي فيها تمثيل لكروموسوم واحد فقط من كلّ زوج كروموسومات متماثلة، يمكّن المحافظة على عدد ثابت من الكروموسومات من جيل إلى آخر.
4. يجب التوضيح أنّ الأبوين يعطيان جينات لكلّ صفة. هذه هي أهمّية حقيقة أنّ أحد الأبوين يعطي كروموسومًا واحدًا من كلّ زوج كروموسومات: في كلّ واحد من الأبوين توجد جينات مسؤولة عن نفس الصفات.
5. يجب التوضيح أنّ التكاثر اللاتزاوجي موجود في نباتات كثيرة وكذلك في بعض الحيوانات.
6. ربّما بسبب حقيقة أنّ الكثير من الأشخاص يجدون صعوبة في تشخيص النبتة الذكر والنبتة الأنثى، يعتقد الطلاّب خطأً أنّ النباتات لا تتكاثر بالتكاثر التزاوجي. عمليًا معظم النباتات تتكاثر بالتكاثر التزاوجي وقليل منها يتكاثر بالتكاثر اللاتزاوجي.
7. خلال كلّ عملية التدريس، يجب التشديد على أنّ الحيوانات لا تخطّط طرق تكاثرها أو أنّها تختارها عن وعي. كذلك المخلوقات الحيّة التي تستطيع التكاثر بالطريقتين (التكاثر اللاتزاوجي والتكاثر التزاوجي) لا تختار إحداهما عن وعي. تستوعب هذه المخلوقات إشارات من البيئة وتستجيب لها. تطوّرت هذه القدرات خلال التطوّر (النشوء والارتقاء).
نوصي بالبدء بتدريس الموضوع بعصف ذهني( توارد أفكار ) في موضوع أهمّية التكاثر في وجود النوع واستمراريته. أثناء الحديث نوصي بالتشديد على أنّ التكاثر هو مميّز حياتي يختلف عن سائر المميّزات، لأنّه ليس ضروريًا لوجود الفرد الأوحد، وإنّما لوجود النوع، كما ونوصي بالإشارة إلى أنّ التكاثر يحدث فقط بين أفراد تتبع لنفس النوع. يمكن أن تكون نقطة الانطلاق في الحديث عن الموضوع هي وصف حالة متطرّفة لا تتكاثر فيها المخلوقات الحيّة.
بعد ذلك، نوصي بتناول مبدأ الحيّ أصله من الحيّ، عن طريق تحليل تجربة ريدي (مرطبان اللحم والذباب)، والإشارة إلى أنّ هذا المبدأ لم يكن مفهومًا ضمنًا في الماضي. يحبّذ استغلال تحليل التجربة من أجل تعزيز مهارة البحث (التطرّق إلى مراحل البحث، والفرضية، والمجموعة الضابطة، والحاجة للإعادات، ووصف النتائج، وصياغة الاستنتاج).
الدرسان الثالث والرابع: كيف تنتقل المادّة الوراثية من جيل إلى آخر
من المهمّ في هذه المرحلة كشف الطلاّب على عالم الميكرو (الـ DNA، الكروموسومات، الجينات) وربطه بظاهرة معروفة في مستوى الماكرو (نقل الصفات الوراثية). يحبّذ البدء بظاهرة الماكرو المعروفة للطلاّب- الصفات الوراثية مقابل الصفات المكتسبة. يمكن التعرّف على أمثلة عن طريق تنافس بين مجموعات الطلاّب في الصفّ، بحيث يصف المعلّمون صفات، والطلاّب يحدّدون إذا كانت وراثية أم مكتسبة، ويعلّلون تحديدهم. بعد ذلك على الطلاّب أن يقترحوا أمثلة بأنفسهم، ومن الجدير في النهاية بناء جدول مقارنة مع أمثلة.
بعد التعرّف على المصطلح "صفات وراثية"، من الجدير ربطه بمصطلحات الميكرو: الخلية، النواة، الكروموسومات، الـ DNA. نوصي باظهار العلاقة بواسطة مخطّط تدريج أو فعالية zoom in، كمثال الفعالية التي في موقع چناتيكا. من الجدير التحدّث مع الطلاّب عن الفرق بين عدد الكروموسومات في الخلايا التكاثرية وفي خلايا الجسم، وممّ ينبع (انقسام الميوزا/ الميتوزا). موضوع انقسامات الخلية المختلفة- الميوزا والميتوزا- من الجدير تجسيدها بواسطة المحاكاة الحاسوبية التي في موقع JohN Kyrk. موضوع انقسام الخلية لا يفترَض أن يتمّ تعلّمه بتفاصيله، وإنّما في المستوى المبدئي فقط: ما هي الخلية الأصلية والخلايا النهائية في كلّ انقسام، ما هو الفرق المبدئي بين الانقسامين وما هو عدد الكروموسومات الابتدائي والنهائي في كلّ حالة.
نوصي بالقيام بعصف ذهني حول السؤال: لماذا هناك حاجة للانقسام الاختزالي بالذات في الخلايا التكاثرية؟ هذا السؤال هو أساس الموضوع الفرعي التالي.
الدروس الخامس حتّى السابع: التكاثر التزاوجي والتكاثر اللاتزاوجي
في بداية تعلّم موضوع التكاثر التزاوجي واللاتزاوجي، يحبّذ إحضار نباتات من أنواع مختلفة إلى الصفّ (فرع نجيل، بطاطا، زهرة)، التي تعرض طرق التكاثر في النباتات. يمكن الاستعانة بصور وبمواقع إنترنت، التي تبيّن تكاثر المخلوقات وحيدة الخلية (البكتيريا والخميرة). يجب التشديد على موضوع التشابه أو الاختلاف بين أفراد النسل فيما بينها وبين الأبوين، في كلّ حالة. تناول التكاثر التزاوجي في النباتات يتمّ بالتفصيل في الموضوع الفرعي التالي (الإخصاب)، لذلك في هذه المرحلة يجب التمحور حول الفروق بين التكاثر التزاوجي والتكاثر اللاتزاوجي من ناحية التشابه للأبوين. من الجدير أن يتمرّس الطلاّب بتحضير العُقَل، وأن يأخذوها إلى البيت أو يتركوها في المختبر، ويتابعوا تطوّرها. يمكن ربط ظاهرة تحضير العقل بتطبيقات زراعية أخرى، بواسطة بطاقات معلومات أو تحليل مقالات علمية في الموضوع. نوصي بالتحدّث عن أفضليات وسلبيات التكاثر التزاوجي والتكاثر اللاتزاوجي، وتحضير جدول مقارنة.
كما يمكن التحدّث عن النعجة دولي، التي هي عبارة عن ناتج للتكاثر اللاتزاوجي (الاستنساخ). موضوع الاستنساخ هو موضوع مثير للاهتمام، ويفتح جدلاً في مسائل بيولوجية أخلاقية. يمكن توجيه الطلاّب إلى مسألة استنساخ البشر التي في موقع چناتيكا.
الدرس الثامن: بناء خارطة مصطلحات وتحليلها
لإجمال الموضوع، من الجدير إتاحة الفرصة للطلاّب لبناء خارطة مصطلحات في موضوع طرق التكاثر (كخارطة المصطلحات الواردة في هذه الوحدة، في بداية الخلفية العلمية في هذا الموضوع الفرعي). يمكن تقسيم قائمة المصطلحات والطلب من الطلاّب بناء الخارطة وإضافة كلمات رابطة بين "المستطيلات" في الخارطة. يمكن طباعة المصطلحات مسبقًا على ورق ملصقات، الأمر الذي يمكّن لصقها على الورقة بعد تحديد موقعها الصحيح. كما يمكن إحضار ملصقات فارغة، بحيث يضيف الطلاّب عليها الأسهم والكلمات الرابطة التي بجانب الأسهم، ويكملون الخارطة الكاملة بواسطتها.
ب. الصعوبات المميّزة
1. يجد الطلاّب صعوبة في الربط بين صفات أفراد النسل (الاختلاف بين أفراد النسل في التكاثر التزاوجي والتجانس في التكاثر اللاتزاوجي) وبين ما يحدث في مستوى الخلية.
2. يجد الطلاّب صعوبة في إدراك التدريج البيولوجي للمصطلحات: الخلية، النواة، الكروموسومات، الـ DNA، الجينات، الصفة.
3. يجد الطلاّب صعوبة في فهم الانقسام الاختزالي، الذي يتطلّب تفكيرًا مجرّدًا بمستوى عالٍ، لذلك يجدون صعوبة في فهم علاقته بالوراثة وبالتكاثر.
4. لا يفهم الطلاّب أنّ الأبوين يعطيان جينات لكلّ صفة. على سبيل المثال، يعتقد بعض الطلاّب أنّ الأب يعطي الجينات المسؤولة عن لون العينين، والأمّ تعطي الجين المسؤول عن لون الشعر.
5. يعتقد الطلاّب أنّ التكاثر اللاتزاوجي محدود لتكاثر البكتيريا فقط.
6. يعتقد الطلاّب أنّ النباتات لا يمكنها التكاثر بالتكاثر التزاوجي (الجنسي).
7. يعتقد الطلاّب أنّ الحيوانات تخطّط عن وعي طرق تكاثرها.
ج. اقتراحات لمواجهة الصعوبات
1. بما أنّنا لا ندخل في تفاصيل عملية الميوزا، يجب التركيز على العلاقة التالية: في التكاثر التزاوجي تشترك خليتان من الأبوين- خلية منوية وخلية بويضة. اللاقحة التي تتكوّن نتيجة اتّحاد الخليتين التكاثريتين تحوي خليطًا من المادّة الوراثية (التي تحدّد الصفات) من الأبوين. أفراد النسل تختلف فيما بينها، لأنّ كلّ واحدة من اللاقحات التي تتكوّن تحوي خليطًا مختلفًا من المادّة الوراثية من الأبوين. مقابل ذلك، في التكاثر اللاتزاوجي هناك أب واحد فقط، وعندما تنقسم خلية الأب، تنقل نفس المادّة الوراثية (الصفات) لجميع أفراد النسل، ولذلك تكون متشابهة.
2. يحبّذ التشديد على موضوع التدريج بموازاة تدريس المصطلحات الجديدة "وتحديد موقع" كلّ مصطلح في مكانه الصحيح في التدريج بواسطة خارطة المصطلحات والفعاليات zoom in/ zoom out، الموجودة في موقع چناتيكا. عندما نتمعّن في صور الخلايا والكروموسومات أو الـ DNA، يمكن أن نخطئ في تقدير حجمها. يجب التأكيد أمام الطلاّب بأيّ تكبير التُقطت الصورة، لمنع خلق إدراك خاطئ لدى الطلاّب عند تجسيد المصطلح بواسطة الصور.
3. في تدريس موضوع الانقسام الاختزالي، يجب التخلّي عن الخوض في التفاصيل والتشديد على المبادئ: إنتاج الخلايا التكاثرية التي فيها تمثيل لكروموسوم واحد فقط من كلّ زوج كروموسومات متماثلة، يمكّن المحافظة على عدد ثابت من الكروموسومات من جيل إلى آخر.
4. يجب التوضيح أنّ الأبوين يعطيان جينات لكلّ صفة. هذه هي أهمّية حقيقة أنّ أحد الأبوين يعطي كروموسومًا واحدًا من كلّ زوج كروموسومات: في كلّ واحد من الأبوين توجد جينات مسؤولة عن نفس الصفات.
5. يجب التوضيح أنّ التكاثر اللاتزاوجي موجود في نباتات كثيرة وكذلك في بعض الحيوانات.
6. ربّما بسبب حقيقة أنّ الكثير من الأشخاص يجدون صعوبة في تشخيص النبتة الذكر والنبتة الأنثى، يعتقد الطلاّب خطأً أنّ النباتات لا تتكاثر بالتكاثر التزاوجي. عمليًا معظم النباتات تتكاثر بالتكاثر التزاوجي وقليل منها يتكاثر بالتكاثر اللاتزاوجي.
7. خلال كلّ عملية التدريس، يجب التشديد على أنّ الحيوانات لا تخطّط طرق تكاثرها أو أنّها تختارها عن وعي. كذلك المخلوقات الحيّة التي تستطيع التكاثر بالطريقتين (التكاثر اللاتزاوجي والتكاثر التزاوجي) لا تختار إحداهما عن وعي. تستوعب هذه المخلوقات إشارات من البيئة وتستجيب لها. تطوّرت هذه القدرات خلال التطوّر (النشوء والارتقاء).
إرسال تعليق