AVL-nascholing NW02. KU Leuven

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "AVL-nascholing NW02. KU Leuven"

Irena Groen
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Toelichtingen en praktische didactische tips bij de leerplandoelstellingen genetica in het Leerplan D/2017/13.758/009 Aardrijkskunde/Natuurwetenschappen 3 graad kso/tso; sept 2017: Leerplan van het Secundair Onderwijs, Katholiek Onderwijs Vlaanderen. Carla Schramme AVL-nascholing NW02 KU Leuven

2 Cartoon Steve Michiels uit Iedereen geniaal van Pascal Borry en Gert Matthijs, 2014, uitgeverij Ballon Media, Antwerpen. 2

3 Genetica 1. Enkele bedenkingen vanuit het leerplan 2. Probleemstelling 3. Voorkennis bij de start van het hoofdstuk genetica 4. Genetica theorie van mono- en dihybride kruisingen: enkele didactische tips 5. Taalgericht vakonderwijs 6. Systeemdenken 7. Genetica vraagstukken: enkele didactische tips 8. Oefeningen 3

4 1. Enkele bedenkingen vanuit het leerplan Leerlijn Handboek Taalgericht vakonderwijs Systeemdenken Leerplandoelstellingen in leerplan 2 en 3 graaduren: - LPDS 12 en 23: Aan de hand van eenvoudige kruisingsschema s en stambomen de overerving van kenmerken bij de mens toelichten. De corresponderende eindtermen natuurwetenschappen: - Kenmerken van organismen en variatie tussen organismen verklaren vanuit erfelijkheid en omgevingsinvloeden. - Aan de hand van eenvoudige voorbeelden toelichten hoe kenmerken van generatie op generatie overerven. 4

5 2. Probleemstelling Thema genetica: abstract en complex is inhoudelijk en didactisch moeilijk uit te werken de vertaling naar leerlingen toe wordt als moeilijk ervaren moeilijk om de inhoud probleemstellend vanuit concrete gegevens op te bouwen heeft als doel dat de leerlingen de overdracht van factoren kunnen verwoorden en de onderliggende wetmatigheden kunnen verklaren belangrijk om de historische figuur van Mendel te laten herleven. uitstekende gelegenheid om inzicht te krijgen in het verloop van wetenschappelijk onderzoek 5

6 3. Voorkennis bij de start van het hoofdstuk genetica Moleculaire bouw van het erfelijk materiaal - Chromatine: - Structuur van het DNA: 6

7 3. Voorkennis bij de start van het hoofdstuk genetica Eigenschappen van DNA: - bestaat uit een verzameling van genen - een gen is een stukje DNA, met een welbepaalde basenparenvolgorde - een gen bevat de informatie voor een eiwit - de volgorde van de basen in een gen bepaalt de volgorde van de aminozuren in het eiwit - eiwitten zijn noodzakelijk voor het tot uiting komen van erfelijke eigenschappen - een gen bevat dus de informatie voor een erfelijke eigenschap

8 3. Voorkennis bij de start van het hoofdstuk genetica DNA-replicatie: het verdubbelen van DNA, juist voor de celdeling, ter vorming van chromosomen Chromosomen: lichaamscellen mens: diploïd of 2n = 46 8

9 3. Voorkennis bij de start van het hoofdstuk genetica Hoe worden chromosomen doorgegeven naar volgende generatie? Gameten bij de mens hebben dus 23 chromosomen. Ze zijn haploïd. n = 23 9

3. Voorkennis bij de start van het hoofdstuk genetica Eigenschappen van de chromosomenparen: - homoloog, niet identiek - bevatten zelfde genen op zelfde locus maar niet noodzakelijk dezelfde info van

10 3. Voorkennis bij de start van het hoofdstuk genetica Eigenschappen van de chromosomenparen: - homoloog, niet identiek - bevatten zelfde genen op zelfde locus maar niet noodzakelijk dezelfde info van het gen - de info van een gen noemt men een allel - vb. van het gen wimperlengte bestaan 2 allelen nl. kort en lang - heb je 2 dezelfde allelen van een gen, dan ben je homozygoot voor dat gen - heb je 2 verschillende allelen van een gen, dan ben je heterozygoot voor dat gen 10

11 4. Genetica: theorie van monohybride kruisingen (p. 1-2) Werk van Mendel: hypothese: Erfelijke factoren moeten enkelvoudig aanwezig zijn in gameten en dubbel in gewone lichaamscellen. Vertrekken van waarnemingen, fenotypes en probleemstellend werken (cfr Mendel): - Hoeveel kenmerken zullen wij in dit voorbeeld bestuderen? - Hoeveel verschillende vormen van informatie bestaan er voor dat kenmerk? - In de familie komen enkel bruine ogen voor. Wat betekent dit gegeven? - Wat blijkt uit het resultaat van de F 1 -generatie? Hoe gedraagt het ene kenmerk zich tegenover het andere? (dominant-recessief of intermediair?) - Denk je dat de informatie blauwe ogen ook doorgegeven wordt aan de kinderen? - Is de ouder met bruine ogen dan genetisch gelijk aan de kinderen van de F 1 - generatie met bruine ogen? Uniformiteitswet afleiden 11

12 4. Genetica: theorie van monohybride kruisingen (p. 1-2) - Is het van belang dat de informatie bruine ogen van de papa komt of van de mama? Reciprociteitswet afleiden Hierna symbolen (legende) invoeren, genotypes noteren van P-generatie (van concreet naar abstract) Herhaling vorming van haploïde gameten meiose Waarnemingen verklaren met genen op chromosomen (tekenen) (van macroscopisch naar microscopisch) - In welke generatie komt die informatie blauwe ogen terug tot uiting? - Hoe ontstaat de F 2 -generatie? Wat blijkt uit de F 2 -generatie? Welke statistische verhouding kunnen we inschatten? Kruisingsschema of kwadraat van Punnett opstellen Splitsingswet afleiden Bevestiging hypothese van Mendel 12

13 4. Genetica: theorie van dihybride kruisingen (p ) analoog bordschema 13

14 4. Genetica: theorie Zelfstandig verwerken van de theorie p. 1 6; in groep; ongeveer 10 minuten. Controlevragen: Juist of fout + verklaar 1) Zelfde fenotype betekent zelfde genotype. 2) Het genotype van gameten wordt voorgesteld door 1 letter. 3) De splitsingswet bij monohybride kruisingen dom/rec en intermediair is dezelfde. 4) Omdat we diploïd zijn in onze lichaamscellen, bezitten we steeds 2 allelen van een gen; ook bij het bestaan van multiple allelen. 5) Het genotype A.bb komt voor 9/16 voor in de F 2 - generatie bij dihybride kruisingen. 6) Bij geslachtsgebonden overerving zijn de kruisingen reciproque. 7) Daltonisme komt meer voor bij vrouwen dan bij mannen omdat vrouwen 2 X chromosomen hebben. 14

15 5. Taalgericht vakonderwijs Natuurwetenschappen biologie is een zeer talig vak Probleem: er sluipen gemakkelijk misconcepties in t.g.v. een fout taalgebruik Oplossing: taalsteun in interactie via contexten Concrete voorbeelden zijn: - het ontleden/analyseren van woorden - ezelsbruggetjes als geheugensteuntje - begrippenlijst (laten) aanleggen (zie bijlage) - gebruik steeds zelf correcte vaktaal! - oplossingsstrategieën voor genetica vraagstukken consequent (laten) toepassen - duidelijke instructietaal gebruiken - leerstof schematiseren (concept map, kernwoorden (laten) aanduiden) - 15

16 6. Systeemdenken Genetica is moeilijk omwille van abstracte en complexe aard Abstracte aard opvangen door: - de verschillende leerstofdelen systematisch kort te herhalen, - de leerlingen zelf laten terug opzoeken in hun notities, - een schema of conceptmap geven met alle relaties tussen de verschillende onderdelen op vermeld, - steeds consequent de juiste vaktaal te gebruiken, - dezelfde voorbeelden aanhalen als in eerdere hoofdstukken en nadien vertalen naar andere voorbeelden. - bij het oplossen van genetica vraagstukken is het van belang steeds dezelfde oplossingsstrategie te gebruiken (zie verder). - tenslotte is het van groot belang steeds opnieuw de biologische achtergrond te herhalen bij het oplossen van vraagstukken. 16

17 6. Systeemdenken Complexe aard opvangen door: - bij de opgave van de genetica vraagstukken steeds duiding te geven ivm het niveau (moleculair, cellulair, organisme, populatie). - een gegeven ivm het moleculaire niveau (DNA molecuul) vertalen naar de gevolgen ervan voor de cel, het organisme en indien mogelijk de populatie. - hierbij kan de link gelegd worden tussen het hoofdstuk celdeling, voortplanting en evolutie. - de jojo-onderwijsleerstrategie van Knippels (2002) toepassen 17

18 7. Genetica vraagstukken: enkele didactische tips Vraagstukken die een voorspelling inhouden - noteer steeds eerst de legende - tekst uit opgave woord voor woord in symbolen omzetten. Wat nog onbekend is wordt weergegeven met een puntje - genotypes van organismen en gameten noteren - puntjes invullen door redenering, vertrekkende van de gegevens - gebruik kwadraat van Punnett waar mogelijk - noteer een stamboom indien nodig - voorspel de uitkomst, de kans, de gevraagde genotypes, - controleer 18

19 7. Genetica vraagstukken: enkele didactische tips Vraagstukken die een verklaring inhouden - noteer steeds eerst de legende - welk allel is dominant en welk recessief? Zoek naar 2 ouders in de stamboom die de eigenschap niet hebben met een kind die de eigenschap wel heeft. Deze ouders zijn dan drager van de recessieve eigenschap. Zij zijn heterozygoot. Of omgekeerd. - noteer de genotypes voor zover mogelijk, gebaseerd op de gegeven fenotypes - noteer een puntje bij wat nog onbekend is - vul puntjes zoveel mogelijk in, in een ander kleur, door redenering - controleer 19

20 7. Genetica vraagstukken: enkele didactische tips Gedifferentieerde werkbladen gebruiken om rekening te houden met de diversiteit in de klas: - Moeilijke versie: enkel gegeven, gevraagd, oplossing staat genoteerd op het werkblad - Makkelijkere versie: werkblad bevat niet ingevulde tabel voor invullen van legende; begin/contouren van de stamboom wordt gegeven; plaats voorzien voor controle en antwoord. - Makkelijke versie: tabel met legende wordt gegeven; bijkomende info uit opgave wordt gegeven; begin/contouren van stamboom wordt gegeven; kruisingsschema voor controle laten invullen; tabel voor antwoord geven 20

21 8. Oefeningen Opgaven: zie blad p. 7-8 Oplossingen met didactische tips: zie syllabus 21

Vergelijkbare documenten

Level 1. Vul het juiste woord in

Level 1. Vul het juiste woord in Level 1 Vul het juiste woord in Keuze uit: Gen, Allel, Locus, Dominant, Recessief, Co-dominantie, Monohybride kruising, Dihybride kruising, Autosoom, Autosomale overerving, X-chromosomale overerving, Intermediair