Evolution Indledning Evolution er et emne, der med Fælles Mål for øje bør indgå i undervisningen på 6. klassetrin i natur/teknik og emnet byder på mange muligheder for at præsentere eleverne for faglige begreber. Som det er beskrevet i fagets formål stk. 1. 1, skal eleverne gennem egne erfaringer og oplevelser opnå indsigt i vigtige fænomener og tankegange. Noget eleverne opnår ved selv at arbejde med den konkrete omverden ikke gennem fortællinger om andres oplevelser 2. Samtidig skal eleverne iht. Faget formål stk. 2 udvikle praktiske færdigheder, kreativitet og evner til at samarbejde. Med andre ord skal undervisningen vedligeholde og fremme elevernes glæde og lyst til at arbejde med natur og teknik. 3 Selv om evolution hele tiden finder sted, er den ikke umiddelbar håndgribelig. Man kan med andre ord ikke plukke den eller dissekere den. Man kan imidlertid godt se resultaterne af den, erkende dens præmisser og lave et undervisningsforløb, der giver oplevelser med evolutionens nøglebegreber og indsigt i sammenhænge. Dette er hensigten med udviklingen af nærværende undervisningsforløb: Spørgsmål: Hvorledes kan et undervisningsforløb om evolution tilrettelægges og gennemføres, så eleverne efterfølgende mestrer centraler begreber og kan sætte ord på forhold omkring art, tilpasning, levested, konkurrence, naturlig udvælgelse, variation og mutation for på den måde at kunne danne sig et sammensat billede af de komplekse forhold, der fører til livets udvikling? Målgruppe: Elever på 6. årgang i faget natur/teknik Undervisningsforløbets tilrettelæggelse. Forløbet tilrettelægges ved at anvendelse af P-CKema: Se nedenstående: 1 Fælles Mål 2009, faghæfte 13, undervisningsministeriet. 2 Carl Jørgen Veje, Natur/teknik i folkeskolen hvorfor og hvordan, side 20. Alinea 2001. 3 Carl Jørgen Veje, Natur/teknik i folkeskolen hvorfor og hvordan, side 21. Alinea 2001.
Indholdsrepræsentationer (CoRes) Faglige pointer Dannelse Fælles Mål En art kan defineres ved, at en han og en hun kan parre sig og få unger, der også kan få unger Mutationer i kønsceller kan ved kønnet formering gøre, at nye tilfældigt opståede egenskaber kan nedarves til næste generation. De ændrede egenskaber kan forøge afkommets overlevelsesschancer, ingen væsentlig betydning have eller ligefrem forringe afkommets evne til at overleve. Selektion er en slags udvælgelse hvor dem der klarer sig bedst i konkurrencen, er dem der har bedst mulighed for at overleve og videreføre arvemassen gennem næste generation.. Man kan sige, at de er bedst tilpasset til at leve der, hvor de nu engang lever. Variation betyder, at selv om alle dyrene indenfor en art ser ens ud, så er der alligevel små forskelle. Når disse forskelle mødes ved parring, kan der opstå nye små forskelle. Nogle er gode for afkommets overlevelsesevne andre er dårligere og gør, at ungerne klarer sig mindre godt. Naturlig variation gør altså, at der kan ske små ændringer inden for en art fra generation til generation. Og efter mange generationer kan de små ændringer sammenlagt være blevet til store ændringer. At Darwins udviklingslære (teori) indebærer, at mennesket ikke kan opfattes som noget, der står uden for eller over resten af naturen. Vi er et resultat af en lang udvikling fra encellede organismer en udvikling som forskellige religioner har svært ved at acceptere. Naturvidenskabelige landvindinger og teorier er i konflikt med et selvcentreret perspektiv, hvor mennesket er hævet over alt andet liv. 4 At eleverne erkender, at eksemplariske begreber også kan være gældende for menneskers interaktion og dermed vores kulturer. Modeller fra dyrenes verden kan have paralleller i menneskernes samspil eller måske være i direkte overensstemmelse med dette. Trinmål efter 6. klassetrin: Undervisningen skal lede frem mod, at eleverne tilegner sig de kundskaber og færdigheder, der sætter dem i stand til at redegøre for hovedtræk af Jordens og livets udvikling beskrive forhold, der har betydning for livets udvikling, herunder variation, ændring af levesteder og naturlig udvælgelse sammenholde forskellige danske planters og dyrs levesteder og deres tilpasning hertil beskrive og give eksempler på forhold, der har betydning for dyr og planters tilpasning til forskellige livsbetingelser, herunder vand, lys, næring, næringssalte og temperatur 4 Svein Sjøberg, Naturfag som almendannelse. En kritisk fagdidaktik, side 49, Klim 2008.
Læringsmål Eleverne skal kunne redegøre for begrebet art og komme med præcise eksempler på arter fra både dyre- og planteriget. Eleverne skal herunder kunne sætte navn på sterilt afkom fremkommet gennem krydsning af nært beslægtede arter. begrebet mutation som tilfældige ændringer i arveanlæggene. De skal kunne eksemplificere forskellige mutationers mulige indvirkning på fisks afkom og specifikt for mutationernes teoretiske betydning for de fisk, der lever i de frie vandmasser. med et eksempel, hvordan en lang række mutationer kan medvirke til artsdannelse. Eleverne skal med fokus på kropsbygning kende til forskellige former for tilpasning, og kunne beskrive fordele ved disse set i relation til levested og fødevalg. Eleverne skal kunne sætte begreberne selektion og konkurrence i relation til tilpasning til et bestemt levested. forskellen på at gøre sig uset ved hhv. at gemme sig og camouflere sig. Eleverne skal kunne eksemplificere begrebet naturlig variation og kunne beskrive hvilken fordel naturlig variation kan have for livets udvikling., gerne med et eksempel, hvordan naturlig variation medvirker til artsdannelse. Faglige loft Kønnet formering på celleniveau En beskrivelse af arveanlæg på celleniveau, herunder opbygning af DNA Intraspecifik versus interspecifik konkurrence, handicapteorien og Lamarcks teorier. Kulturelle normer adskiller mennesker fra dyr og kan være meget styrende for den retning, naturlig variation tager. Elevbegrundelse Det er vigtigt at forstå hvad ordet art dækker over. Eller bliver det svært at forstå, hvad der skal til, før nye arter opstår. I skal i den sammenhæng vide, at det er en misforståelse, at nye arter normalt fremkommer ved krydsning af eksisterende arter. For at forstå teorien omkring evolution må I acceptere, at der ikke er ikke noget ophøjet mål med evolutionen. Tilfældigheder styrer livets udvikling og her er tilfældige mutationer i organismers arvemasse vigtige. Uden mutationer sker livets tilpasning til det omgivende miljø kun langsomt. Mutationer kan speede tilpasningen op. I skal vide, at begrebet tilpasning er et nøglebegreb i udviklingslæren. Eller præciseret som Darwin sagde det: Survival is ultimately dependent on the ability to change and evolve. Med andre ord skal I forstå betydningen af disse ord: Tilpas dig eller dø! Miljøet er ikke en konstant størrelse det forandrer sig og for at overleve må man forandre sig med det! I skal vide, at selv om individer indenfor en bestemt art ligner hinanden meget, er der små variationer i deres arvemasse også selv om de ikke altid er så synlige, som dem vi fx ser hos mennesker fra forskellige folkeslag. Gennem kønnet formering skabes nye kombinationer og hermed stiger muligheden for at ende op med en kombination, der er særlig godt tilpasset til det ydre miljø, der jo heller ikke er en konstant størrelse.
Elevforudsætninger Elverne kender mange arter fra den nære og fjerne omverden. Mange har tillige erfaringer med kæledyr. Ved at tage udgangspunkt i elevernes egne erfaringer bygges videre på deres egne forudsætninger som bro til videre læring. Eleverne har muligvis aldrig forholdt sig til årsagerne til livets udvikling og nye arters opståen. Der kan opstå eksistentielle spørgsmål, som læreren ikke kan svare klart på. Mutanter kendes måske af eleverne fra skrækfilm.. I virkeligheden er vi næsten alle mutanter, da sandsynligheden for en perfekt genetisk kopiering af arveanlæg er meget lille. Det kan være svært for eleverne at forstå begrebet mutation, når de ikke kender til arveanlægs opbygning. Målet er blot at eleverne anerkender, at der er nogle genetiske koder for, hvordan vi hver især ser ud. Der er små forskelle indenfor en bestemt art og store forskelle i koderne mellem forskellige arter Eleverne kender mange forskellige dyr med mange vidt forskellige tilpasninger. Ved at tage udgangspunkt i elevernes for-forståelse kan det benyttes til at fremme forståelsen for dyrenes levesteder de er med andre ord dér, fordi de er gode til at være netop dér. De har tilpasset sig. Elevernes kendskab til fiskearter er begrænset. Til gengæld kender de til eksempler på fisk med meget forskellige levesteder de har måske blot ikke tænkt på sammenhængen mellem kropsform og farve i relation til fiskenes levesteder. Her kan ahaoplevelsen ved selv deduktivt (ansporet af læreren) at relatere ovenstående være en motiverende faktor. Eleverne har ved selvsyn konstateret at mennesker er meget forskellige af udseende. Den erkendelse kan benyttes til at anskueliggøre begrebet naturlig variation. Selv om vi alle tilhører arten mennesker, kan vi se meget forskellige ud og nye forskelligheder bliver særligt synlige hos børn, der har forældre fra forskellige folkeslag. Eleverne kan foretage en utilsigtet personificering af dyrs egenskaber som følge af mødet med en abstrakt tankegang. Derfor skal de faglige begreber eksemplificeres, så det umiddelbart abstrakte bliver mere konkret. Rammefaktorer Undervisningshandlinger og undervisningsaktiviteter Der skal anskaffes 3 fisk med forskellige levesteder. Kan egnede arter ikke findes hos en fiskehandler, må man af sted til kysten med en rejehov og skaffe fx tangnål og hundestejle. Det bliver i så fald årstidsafhængigt. Et akvarium vil kunne øge muligheden for at opleve fiskene i deres (næsten) naturlige omgivelser. Ingen særlige krav til lokaler, forløbet kan finde sted i et alm. klasselokale og darwinaden på skolens boldbane. Der fokuseres på, at eleverne efterfølgende mestrer evolutionsrelaterede begreber, nærmere bestemt ved: Artsbegrebet, naturlig variation, mutationer, levesteder, selektion gennem naturlig udvælgelse og konkurrence. Begrebet tilpasning klarlægges gennem eksemplificering ved elevaktiviteter og benyttes som tilbagevendende referenceramme. Ved klarlæggelse af artsbegrebet tages udgangspunkt i elevernes kendskab til danske og udenlandske dyrearter. Der tages udgangspunkt i fisk og i særdeleshed fisk med levested i de frie vandmasser. Undervisningsforløbets tilrettelæggelse således, at der skiftes mellem korte oplæg fra læreren og elevaktiviteter. Forløbet baseres på en introduktion til emnet efterfulgt af fire centrale aktiviteter: 1. Introduktion med præsentation af forløbets indhold og af hvilke mål, eleverne forventes at mestre efterfølgende, herunder hvorledes dette vil blive evalueret. Begreberne skrives op på en planche uden forklaringer. Disse kommer til undervejs i forløbet. Eleverne udfylder et fortrykt (for-forståelses) -ark med begreberne, hvor de beskriver, hvad de tror, begreberne dækker over.
2. Gruppeøvelse omkring begreberne art og tilpasning. Eleverne arbejder i en struktur fra Cooperative Learning, hvor de mundtligt beskriver selvvalgte arter og hvad disse er gode til (underforstået hvilke tilpasninger de har, og hvor de så er gode til at leve). I plenum fastlægges begrebet tilpasning og en poster med forklaringen hænges op. Til slut lærerstyret oplæg, hvor artsbegrebet præciseres herunder begrebet arveanlæg. Igen hænges poster op. 3. Tegneøvelse hvor mange af evolutionens nøglebegreber bliver håndgribelige. Til start hjælper eleverne læreren med at fastlægge de 4 væsentligste levesteder i en umådelig stor sø: Ved bunden, i midten (de frie vandmasser), ved overfladen og ved kanten mellem planterne. Der tales om tilpasninger såsom svømning, camouflage, syn m.m. Læreren tegner en fisk i midten og eleverne fortæller, hvad den må være god til, når den lever der. Dernæst tegneøvelsen: Eleverne bliver bedt om hver især at tegne en tro kopi af lærerens fisk. Deres tegninger skal forestille at være næste generation. Alle tegninger lægges i en udstilling midt på gulvet og ved at gennemgå tegningerne kan begreberne naturlig variation findes (den tegning, der ligner bedst men alligevel ikke helt), samt mutation (er der gode/dårlige forandringer, der pludselig er opstået). Tegneøvelsen gentages ved at en bestemt elevtegning udvælges og igen kopieres af eleverne som næste generation. Begreberne konkurrence og selektion diskuteres og anskueliggøres ud fra tegningerne (hvem klarer sig bedst i fx svømning og manøvredygtighed set ud fra kropsform og finner, og hvem bukker under og bortselekteres). Afslutningsvis løftes diskussionen og begrebet artsdannelse medinddrages. 4. Undersøgelse af 3 udleverede fiskearter: Ulk, sild og hundestejle. Efter intro fra læreren arbejder eleverne i grupper med at beskrive fiskenes forskelligartede ydre kendetegn og i samarbejde ræssonere sig frem til mulige tilpasninger og erkendelse af sammenhænge. 5. Darwinade hvor eleverne erfarer vigtigheden af Darwins legendariske sætning: Survival is ultimately dependent on the ability to change and evolve. Eleverne arbejder i grupper med forskellige udfordringer, der anskueliggør vigtigheden af forskellige tilpasninger til forskellige levesteder. Der er tale om en slags o-løb, hvor hver station beskriver en opgave, eleverne kan løse med en bestem tilpasning: At kunne nå op til noget, at være hurtig m.m. Samarbejdsøvelse med tilpasning som nøglebegreb. Evaluering Formativ evaluering løbende og efter hvert undervisningselement er afsluttet. Det er tale om en opsamling på status - eleverne sætter ord på, hvad de har lært i forhold til de mål, de blev præsenteret for ved det samlede undervisningsforløbs indledning. Der lægges fokus på elvernes kendskab til begreber og deres evne til at eksemplificere begreberne. Summativ evaluering sker ved tre aktiviteter: - dels ved at eleverne to og to på et fortrykt skema nedskriver et af undervisningsforløbets elementer: Hvad gjorde vi, hvad lærte vi! Skemaerne hænges op under de plancher med begrebernes betydning, der blev produceret undervejs i forløbet. - dels ved at eleverne får deres oprindelige for-forståelsesark udleveret og igen individuelt forsøger at beskrive begrebernes betydning. Arkene indsamles og benyttes til lærerens egen evaluering. - dels ved at ovennævnte makkerpar producerer en tegneserie, der illustrerer et og gerne flere af de nøglebegreber, der blev arbejdet med i undervisningsforløbet.