3. Delrapport for forsøgs- og udviklingsarbejdet: Bioteknologi i gymnasiet

Transkript

1 3. Delrapport for forsøgs- og udviklingsarbejdet: Skoleåret 2004/2005. Referencegruppen med repræsentanter fra bioteknologiske virksomheder, videregående uddannelser og fra Skt. Knud Gymnasium og HF-kursus samt (bilag 1) har ikke holdt nogen møder, idet behovet for disse møder var i startfasen af projektet. Projektgruppen med 6 gymnasielærere fra nogle af de deltagende skoler (bilag 1) har holdt en række møder, hvor den praktiske undervisning, undervisningsmaterialer, opgaver og evalueringen af første forløb er blevet diskuteret. Det første gennemløb af Bioteknologi blev afsluttet på de 9 gymnasier (6 i Fyns Amt, 2 i Frederiksborg Amt og 1 i Vejle Amt) med i alt 135 elever. I 3.g er faget oprettet på 9 gymnasier (6 i Fyns Amt, 2 i Frederiksborg Amt, 1 i Vejle Amt og 1 i Sønderjyllands Amt) med i alt 184 elever. I skoleåret 05/06 starter der 143 elever med biotek i 2.g. De går på 6 gymnasier (3 i Fyns Amt, 1 i Frederiksborg Amt, 1 i Vejle Amt og 1 i Sønderjyllands Amt). Faldet i elevtal hænger dels sammen med, at nogle gymnasier ikke udbød faget som valgfag da amterne ændrede støtten til oprettelsen og dels at små hold ikke blev oprettet. Der er blevet afholdt skriftlig eksamen i maj Censorrapport er vedlagt som bilag 3. To af de 9 hold (Odense Katedralskole og ) var til mundtlig eksamen. De fremsendes censorrapport for disse eksamener særskilt. På de hold der har afsluttet faget er der blevet lavet en evaluering som vil indgå i den samlede evaluering for bioteknologifaget. Den foreløbige sammenfatning er vedlagt som bilag 2. Projektgruppen har i samarbejde med Novozymes A/S og Erhvervsakademi Roskilde planlagt og afholdt kursus i enzymologi i efteråret 2004 for 32 biotek lærere. Der er fremsendt særskilt rapport for dette kursus. Projektgruppen har i samarbejde med Molekylærbiologisk Institut, Aarhus Universitet planlagt kursus i biostrukturkemi til afholdelse i efteråret 2005 for både de lærere, der har 2. og 3.g hold. Faget har en hjemmeside Her ligger fagets fagbilag og forskellige praktiske oplysninger. Det er tanken, at der lægges undervisningsmateriale op på hjemmesiden efterhånden som det bliver produceret. Det er også her årets skriftlige studentereksamensopgaver kan findes.

2 En arbejdsgruppe nedsat af projektgruppen har lavet undervisningsmateriale til et forløb på ca. 20 timer. Emnet er enzymkinetik og undervisningsmaterialet er blevet lavet i samarbejde med Kemisk Institut, Københavns Universitet. Arbejdet er finansieret med en bevilling fra Nordsjællands Bioteknologi-fond. Undervisningsmaterialet kan findes på fagets hjemmeside. Dette materiale er udkommet som hæfte på Kemiforlaget i januar Der er blevet nedsat en arbejdsgruppe under projektgruppen til udarbejdelse af eksamensopgaver til skriftlig eksamen Arbejdet her finansieres ved bidrag dels fra Nordsjællands Biotekfond dels fra Fyns Amt. Denne arbejdsgruppe fortsætter når eksamensopgaverne for 2006 skal udarbejdes. Carl P. Knudsen, rektor, kontaktperson Jakob Schiødt, lektor, projektleder Bilag: 1) Liste med deltagere i referencegruppe og projektgruppe, 2) Elevevalueringer 3) Censorrapport fra skriftlig eksamen.

3 Organisation Bilag 1 Projektgruppe Adjunkt Jakob Schiødt (projektleder) Lektor Karen Helmig Lektor Hans Chr. Jensen Frederikssund Gymnasium Lektor Lisbet Marcussen Nyborg Gymnasium Lektor Jørgen Braad Jørgensen Tornbjerg Gymnasium Lektor Jan Geertsen Sct. Knuds Gymnasium Referencegruppe Forskningsrådgiver Lars Peder Haahr H. Lundbeck A/S Rektor Steen Hoffmann Sct. Knuds Gymnasium Lektor Susanne Jacobsen BioCentrum-DTU Prodekan Sine Larsen Det naturvidenskabelige Fakultet, KU Prodekan Ole Nørregaard Jensen Det naturvidenskabelige Fakultet, SDU (kontaktperson) Forskningsdirektør Peder Thusgaard Ruhoff MDS Proteomics A/S

4 Evaluering af Bioteknologi Bilag 2 Dette er en opsummering af elevernes svar på spørgeskema. Eleverne er blevet spurgt i ugen 25-29/4. Det er projektgruppen der har samlet de indkomne svar. 1 Fakta 1.1 Hvilken skole går du på? Odense Katedralskole, Rosborg,, Frederikssund, Skt. Knud, Mulerne. 1.2 Hvor mange elever er der på dit biotek hold? Hhv. 12, 14, 13, 10, 26 og Faget 2.1 Har det været et velfungerende fag? (begrund svaret) Langt de fleste (ca 90%) ja. 2.2 Er det lykkedes at integrere fagområderne biologi og kemi? (begrund svaret) Særligt i 3. g er det lykkedes, mens det i 2.g var vanskeligere at få sammenhæng. 2.3 Har der været forskel i sværhedsgraden på opgaverne i den biologiske del og i den kemiske del af faget? Halvdelen synes der har været forskel. Heraf synes de fleste, at kemi har været sværere end biologi. 2.4 Har der været forskel i sværhedsgraden på journaler og rapporter i den biologiske del og i den kemiske del af faget? ¼ synes der er forskel. Heraf synes de fleste, at kemi er sværest. 2.5 Har holdet fået velegnet undervisningsmateriale? (begrund svaret) Generelt er eleverne positive, enkelte har forbehold for, at der er mange kopier og for mange forskellige bøger. Enkelte savner en samlet grundbog. Eleverne udtrykker glæde over nyt og aktuelt materiale. 2.6 Har fagets eksperimentelle del fungeret? (begrund svaret) Her er næste alle tilfredse. Enkelte skriver, at det her er lettere at se sammenhæng mellem fagene. Nogle skriver, at mange eksperimenter ikke lykkedes som forventet. 2.7 Hvilke dele af undervisningen har været bedst/værst? Begrund. Meget vanskeligt at konkludere noget, idet svarene går i mange forskellige retninger. Dog er der en gruppe der nævner eksperimenter og ud af huset aktiviteter som spændende. Et elevcitat der nok dækker en del: Personligt har det det bedste været den

5 udfordring, der lå i et nyt fag. Det værste har været, at man først får et vist overblik af det faglige indhold af undervisningen i 3.g. Flere fremhæver undervisning med 2 lærere som bedst. 3 Samarbejdet med virksomheder og videregående uddannelsesinstitutioner 3.1 Hvor mange aktiviteter ud-af-huset har holdet deltaget i (totalt for de to skoleår)? Mellem Har ekskursionerne været gode?overvejende meget positivt. Enkelte elever peger på, at enkelte besøg ikke rammer det faglige niveau præcist nok. 3.3 Har ekskursionerne været en del af undervisningsforløb? Ja 3.4 Har udbyttet af besøgene stået mål med den undervisningstid, der er medgået til det? Det overvejende svar er ja, men for de besøg, der ikke har ramt niveauet godt nok er det ikke tilfældet. 3.5 Har der indgået eksperimentelt arbejde i besøgene (hvis ja, angiv hvilken procentdel)? Forskelligt fra hold til hold (og elevernes opfattelse svarer ikke altid overens med lærernes). Der har indgået eksperimentelt arbejde i mange besøg. 3.6 Har holdet haft gæsteundervisere/foredrag på skolen? Ja, 1-4 pr. skole 3.7 Har udbyttet af disse timer været godt? Svingende. Generelt er eleverne nok mere kritiske når de er hjemme på egen skole. Det er også vanskeligt at få håndfaste aftaler med foredragsholdere (så eleverne kan forberedes præcist). 4 Større skriftlig opgave 4.1 Har du skrevet større skriftlig opgave i faget? (hvis ikke, gå til 5). 35 (ca. ¼) 4.2 Har du opfattet opgaven som en bioteknologiopgave (med både et kemisk og biologisk indhold) eller som en opgave i enten kemi eller i biologi? Meget blandet men mange har begge fag med. 4.3 Har der indgået eksperimentelt arbejde (hvis ja, ca. hvor mange timer)? Ja, stort set alle. Fra ½ - 3 dage

6 4.4 Har evt. eksperimentelt arbejde været udført på skolen eller på en virksomhed/udd. inst.? Lidt flere end halvdelen har lavet ude. 4.5 Var der en eller to vejledere på opgaven? 3/4 har haft to vejledere. 4.6 Hvordan vil du bedømme dit udbytte af opgaven (på en skala fra 1-5, hvor 1 er mindst og 5 størst)? Andet 5.1 Hvis du har nogle andre kommentarer kan du skrive dem her.

7 Censorrapport for skriftlig eksamen i bioteknologi maj 2005 Bilag 3 Jeg vil i det følgende forsøge at sammenfatte de kommentarer, som de fire censorer er kommet med. Eksamensopgaverne Generelt fandt censorerne, at det var et udmærket opgavesæt, der dog havde visse mindre fejl og mangler. Nogle af disse havde eleverne tydeligvis ikke været generet af, mens andre havde generet enkelte elever. Da fagbilaget lægger op til, at det eksperimentelle arbejde skal stå centralt i faget, så er det overraskende, at der kun er et delspørgsmål (3c) der knytter sig til en eksperimentel metode. Blandt censorerne var der enighed om, at det havde været godt, hvis eksperimentelle metoder havde en langt mere central placering i opgavesættet. Sættet havde en udmærket vægtning mellem biologiske og kemiske opgaver. En censor skriver: Min hovedkonklusion er, at sættet er godt til de gode elever, men de svagere falder i "fælderne". Jeg mener, at eksamens formål er at finde frem til, hvad eleverne kan, snarere end hvad de ikke kan, derfor bør der ikke være fælder. Jeg synes også, at den topuklede karakterfordeling viser, at middel elever (som vel også findes på biotekholdene) er blevet trukket ned af sættet. En anden ting som nogle af de svagere elever kan blive fanget i, er at opgaverne indeholder tekst og figurer som eleverne strengt taget ikke behøver for at besvare opgaverne. Fx skal eleverne ikke bruge de informationer der står om Clostridium og mikroskopien af bakterien (Fig. 1). De enkelte delspørgsmål A a) Et udmærket indgangsspørgsmål, hvor svarende dog bliver meget refererende (som en censor bemærker, de har alle fundet den rigtige side med plasmider, det er dog få, der har bladret videre frem og fundet ud af, at plasmider også kan overføres ). Ab) Spørgsmålet kan besvares meget kort. Det blev diskuteret om det var et krav til en helt rigtig besvarelse, at bindingsvinklerne i methanal var korrekte, men der var enighed om, at dette ikke kunne kræves. Det er til gengæld ikke tilstrækkeligt til en korrekt besvarelse, at skrive HCHO. En strukturformel skal indeholde alle atomer og bindinger. Ac) Her opfatter eleverne spørgsmålets ord princippet meget forskelligt, og der er stor forskel på, hvor dybdegående eleverne besvarer spørgsmålet. Der er mange elever, der beskriver vaccination med en svækket mikroorganisme uden at komme ind på, at det i dette tilfælde er med et toksoid. Ba) Her kan langt de fleste elever være med. Bb) Et godt spørgsmål, hvor der er en tydelig forskel i elevbesvarelserne fra hhv. gode og

8 mindre gode elever. Der er enkelte svagere elever, der kommer til at fokusere på dannelsen af HF, og anfører, at for meget HF kan medføre døden (og det er jo sikkert korrekt). Bc) Her er der til gengæld mange, der kommer på glatis. Eleverne skal inddrage figuren, hvilket de fleste har meget svært ved, da det ikke er særlig tydeligt, hvad de skal se efter. Endvidere kan spørgsmålet besvares alene ud fra teksten. Det er også uklart for eleverne, om det har nogen betydning for effekten af tetanustoksin, at det transporteres igennem axonet. Der er dog en del af de bedre elever, der besvarer spørgsmålet pænt. Ved censormødet var der enighed om, at det var uheldigt, at spørgsmålet tester viden, der er meget sammenfaldende med den viden, der testes i Bb). Elever der ikke kan besvare Bb), har ikke store chancer i Bc). Der er også enkelte elever, der mener at have besvaret den foregående opgave tilstrækkeligt, som ikke får rundet af, så det klart fremgår, at de har forstået forskelle/ligheder mellem de to giftstoffer. 2a) Censorerne var enige om, at det var et udmærket spørgsmål, men at det måske kunne være vanskeligt for eleverne at finde ud af, hvor meget de forventes at gå i dybden. Men eleverne havde meget vanskeligt ved at besvare spørgsmålet. Et almindeligt svar var noget i retning af Når det bliver koldt har skildpadden mindre behov for energi til at holde varmen og derfor sænker den sit stofskifte. 2b) En meget stor del af eleverne angiver, at der er tale om en hydrogenering. Enkelte at det er en dehydrogenering. For at få fuldt point skulle elverne angive enten, at det er en redoxreaktion eller angive, hvad der blev hhv. hydrogeneret eller dehydrogeneret. 2c) En del elever beregner ph rigtig som for en middelstærk syre uden den helt store argumentation for det. Nogle beregner ph som for en svag syre og får næsten fuldt point. Der er dog enkelte der lader sig forlede. I teksten står der, at der dannes lactat, derfor beregner de ph for en svag base (og får også næsten fuldt point for det). En enkelt har tænkt over ordlyden i opgaven og afviser at beregner ph, idet der ikke kan eksistere en lactatforsuring (eftertanke giver også point). Endelig var der elever som lod sig narre af, at opgaven taler om en buffer, disse elever kommer med div. forslag til det korresponderende syre/base-par. 2d) Her er der elever, der bruger meget energi på at regne på ph ændringen fra ph ca. 8 til ca. 7. Og der har muligvis været elever, der har givet op, før de kom i gang med at skrive noget. Hvis der havde stået i opgave at ph falder ubetydeligt, så ville det ikke have vildledt eleverne. Der er nogle af de allerbedste elever, der viser, at ph faldet er ubetydelig relativt til de 200 mm lactat. 3a) Eleverne er lidt i vildrede mht. hvad der menes med at redegøre for enzymets navn. Efter diskussion blandt censorerne var der enighed om, at det var tilstrækkeligt hvis eleverne kan redegøre for at enzymer navngives med: substrat: enzymklasse. En dybere forklaring af substraternes kemiske struktur blev ikke krævet. Det er uheldigt, at der er vist 2-oxoglutarsyre på figuren, når det er 2-oxoglutarat, der indgår i enzymnavnet. 3b) Her er der mange gode besvarelser og spørgsmålet giver en tydelig differentiering blandt eleverne. 3c) Dette er så det eneste spørgsmål, hvor der kommer noget teknologisk ind i billedet. Her

9 spørges der ikke til selve metoden. Det er der dog mange elever, der gerne vil fortælle om, og de er generelt gode til at beskrive metoden. Det er lidt vanskeligere for eleverne at komme med præcise bud på forskellene mellem mutant og normal. Der er meget få elever, der skriver, hvilke aminosyrer codon 619 danner hos hhv. mutant og normal og en del af disse få elever laver fejl i det. Det er også meget få, der uddyber deres svar til hvorledes undersøgelserne kan anvendes i praksis. Censorerne var enige om at det havde hjulpet eleverne, hvis spørgsmålet havde været delt op i tre dele, hvor der blev spurgt til 1) metoden, 2) forskellen på mutant og normal og 3) anvendelsesmuligheder (perspektivering). Resultater: Karakterfordeling Karakterfordeling Antal elver Karakter Antal Gennemsnit 7,53 Jakob Schiødt