Christina Dahlberg
Projektarbete vt 2005
Lärarutbildning 60 p.
Professionsinriktning
Undervisning i Mikrobiologi på gymnasiet
0
Innehållsförteckning
1.
Val av ämnesområde .............................................................................................. 1
2.
Mål för arbetet........................................................................................................ 1
3.
Val av arbetsmetoder ............................................................................................. 1
3.1.
Diskussion i klassrummet .................................................................................. 1
3.2.
Presentation av stoff/föreläsning och Processkrivning ...................................... 2
3.3.
Laborationer ....................................................................................................... 3
3.4.
Gruppdiskussion ................................................................................................ 5
3.5.
Datorövning ....................................................................................................... 6
4.
Val av läromedel .................................................................................................... 7
5.
Bedömning ............................................................................................................. 7
5.1.
Bedömning under arbetets gång......................................................................... 7
5.2.
Slutbedömning ................................................................................................... 8
6.
Referenser .............................................................................................................. 9
1
1.
Val av ämnesområde
Jag har valt ämnet mikrobiologi i gymnasiet som mitt undervisningsområde.
Mikrobiologi ingår i kursen Bioteknik (BI1209) som är en valbar kurs på
naturvetenskapsprogrammet. Elever som går denna kurs förväntas ha kunskaper som
motsvarar Biologi B och Kemi B. Min planering utgår från att eleverna inte har
studerat mikrobiologi tidigare.
2.
Mål för arbetet
Mitt mål med denna lektionssekvens i mikrobiologi är att eleverna ska ha fått en
inledande hjälp till att nå fram till vissa av de kursmål som ska ha uppnåtts efter
avslutad kurs. De slutmål som min undervisning berört vissa delar av är att eleven
skall
ha fördjupade kunskaper om biotekniska metoder och deras tillämpningar
samt hur levande celler används industriellt och inom forskning.
kunna planera, genomföra, tolka och redovisa experimentellt arbete inom
områden som bioteknik, genteknik, sterilteknik, odlingsteknik och
fermentationsteknik.
kunna argumentera kring bioteknikens och genteknikens möjligheter och
risker ur ett etiskt och samhälleligt perspektiv.
Jag har också givetvis som mål att sträva efter att undervisningen sker i enighet med
den värdegrund som beskrivs i läroplanen.
3.
Val av arbetsmetoder
3.1.
Diskussion i klassrummet
Det första lektionstillfället i ämnet bör skapa nyfikenhet och väcka intresse för ämnet.
Det är också viktigt för mig att få reda på om elevernas eventuella förkunskaper i
ämnet skiljer sig, och i så fall, få reda på vilka olika nivåer eleverna befinner sig på.
Detta är viktigt för att undervisningen ska kunna anpassas till elevernas nivå. Ett bra
sätt att undersöka detta är att använda sig av tankekartan som beskrivs av Dimenäs
(1996). Jag börjar med att fråga vad eleverna tror studier i mikrobiologi egentligen
innebär och jag skriver upp elevernas svar och idéer på tavlan. Förhoppningsvis sätter
1
eleverna mikrobiologi i samband med bl.a. bakterier och virus. Om eleverna har svårt
att komma i gång med denna tankekarta så frågar jag om någon vet vad mikrorespektive biologi betyder. Efter denna förklaring/repetition av betydelsen av ordet
mikrobiologi bör eleverna förstå att mikrobiologi är läran om mycket små organismer.
Diskussionen kan sedan fortsätta genom att jag ställer öppna frågor om
mikrobiologi. Sådana frågor kan vara: Var finns mikroorganismer? och Är
mikroorganismer bra eller dåliga för människan? Carin och Sund (1985) förklarar att
öppna frågor stimulerar eleverna till att tänka kreativt och kritiskt. De hävdar vidare
att öppna frågor bidrar till att eleverna blir bättre på att se samband och dra slutsatser.
Det är också viktigt att be eleverna vidareutveckla sina svar. Om t.ex. en elev säger att
mikroorganismer kan orsaka sjukdomar så bör läraren komma med följdfrågor – Kan
eleven ge exempel på någon sådan sjukdom? Det är också önskvärt att låta andra
elever delta i diskussionen så att det inte blir en dialog mellan läraren och bara en
elev. Läraren fungerar mer som samordnare i denna diskussion vilket leder till att
fokus istället sätts på elevernas deltagande i diskussionen (Carin och Sund 1985).
Efter diskussionen behövs en annan variant av arbete för att aktivera eleverna så jag
ritar på tavlan och beskriver hur bakteriecellen och viruspartikeln ser ut och jag ber
eleverna rita av. Man lär sig bättre av att aktivt få rita av/skriva av istället för bara få
färdiga stenciler utdelade.
3.2.
Presentation av stoff/föreläsning och Processkrivning
Nästa steg i undervisningen är att jag berättar lite om några viktiga forskare och ger
en kort presentation av deras upptäckter inom mikrobiologin. Jag ger en kort men
övergripande förläsning om olika typer av infektionssjukdomar (bakterie-, virus-,
svamp-, och masksjukdomar). Sedan får eleverna i uppgift att i små grupper själva
välja ett område inom mikrobiologin som de vill fördjupa sig i. Detta kan vara ett sätt
att belysa historiska aspekter. De ska gruppvis skriva en text som handlar om ämnet
de valt och grupperna formas efter vad de enskilda eleverna är intresserade av. När
gruppen anser sig färdiga med texten får en annan grupp i uppgift att läsa texten, och
därefter ge kommentarer/tips och ställa frågor om något är oklart. Gruppen som
skrivit texten tar sedan del av kommentarerna och kan därefter skriva om vissa delar
av arbetet om de anser att så är lämpligt. Naturligtvis får alla grupper i uppgift båda
att skriva en text, och att läsa och uttala sig om en av de andra gruppernas texter. Två
2
grupper bör inte syna varandras texter. Det är lättare att få en mångfasetterad respons
om grupp A:s text inte analyseras av den grupp som grupp A själva bedömer, utan av
en tredje grupp, eftersom uppkomsten av nya idéer och tankesätt stimuleras av nya
människor och deras tankar. Denna processkrivning leder till utveckling av elevens
tänkande (Dimenäs 1996). Tankegången kan komma att anknyta till frågeställningar
som eleven möter i vardagen, t.ex. i tidskrifter av olika slag eller i andra former av
media.
Det naturvetenskapliga språket kan vara svårt för elever att ta till sig
(Wellington och Osborne 2001). Även ord som inte enbart används inom
naturvetenskapen kan utgöra ett hinder. Detta är viktigt för läraren att ta i beaktan då
eleverna får skrivuppgifter. Kanske lärare i naturvetenskapliga ämnen kan samarbeta
med lärare i svenska. Detta borde kunna gå att ordna, speciellt om båda kategorierna
av ämneslärare jobbar i samma arbetslag. Inom mikrobiologi kan det vara svårt att
föreställa sig och få grepp om betydelsen av partiklar som är så små att det behövs ett
elektronsvepmikroskop får att kunna studera dem. Det krävs mycket av språket när
man ska förklara abstrakta ting som inte är direkt synliga (Wellington och Osborne
2001). Det är bra att eleverna får övning i detta förhoppningsvis leder
processkrivningen till att eleverna kan hjälpa varandra att förstå besvärliga områden.
När alla grupper är klara med den slutgiliga versionen av skrivuppgiften sätts alla
texterna samman och varje elev få var sitt exemplar av ett häfte som handlar om
mikrobiologi där de själva varit medförfattare.
3.3.
Laborationer
Inför den första laborationen i mikrobiologi som är i början av höstterminen
tillhandahåller jag planktonprover som tagits från en näringsrik sjö. Jag berättar från
vilken sjö proverna är tagna och frågar elevena om de vet någonting om sjön. Om de
inte förstår vad jag är ute efter frågar jag vad det finns för olika sorters sjöar, och då
bör förhoppningsvis de två huvudtyperna av sjöar, näringsrika (eutrofa) och
näringsfattiga (oligotrofa), komma på tal. Om de inte vet att sjön är näringsrik så
förklarar jag hur omgivningen ser ut runt sjön och ser om de kan dra rätt slutsats av
denna information. Idealet hade varit om eleverna själva hade varit med och tagit
proverna för att de på detta sätt skulle få möjlighet att upptäcka hur en näringsrik sjö
kan se ut. I mån av tid och pengar kanske detta kan ordnas på vissa skolor. Eleverna
3
får i uppgift att försöka ta reda på om det finns något levande i provet. När eleverna
sedan upptäckt några mikroorganismer i provet, uppmuntras de till att ta reda på vilka
slags mikroorganismer det rör sig om. Eftersom blågröna alger (cyanobakterier)
diskuterats tidigare i anknytning till algblomning i näringsrika vatten hoppas jag att
eleverna ser detta samband och förstår att de bör leta efter bl.a. blågröna alger i
provet.
Dimenäs (1996) anser att det måste finnas utrymme för reflekterande i
experiment och laborationer. Det är dessutom viktigt att eleven tycker att att
laborationens innehåll är meningsfullt. Jag frågar eleverna om vad de tror att de
kommer att finna i provet, och varför de tror att de kommer att finna just detta. Jag
tror att eleverna kommer att tycka att laborationen är meningsfull eftersom
algblomning är ett idag mycket omtalat fenomen och algblomningen kan få
konsekvenser för deras egen vardag då det inte är så trevligt att bada i vatten där det
finns cyanobakterier.
Eftersom vi i klassrummet talat om att mikroorganismer finns nästan överallt i
vår omgivning känns det viktigt att eleverna också får praktisk erfarenhet av detta.
Sjöberg (2000) skriver att laborationer inte enbart går ut på att förmedla kunskaper.
Laborationer och experiment ska ge en verklighetsförankring, vilket förhoppningsvis
leder till att eleverna inte ser naturvetenskap som ett alltför abstrakt och teoretiskt
ämne. Watson (2000) framhärdar att laborationer och experiment inte bara handlar om
att göra något rent praktiskt. Vad som är viktigt är att eleverna förstår sambandet
mellan teori och praktik, och att de blir stimulerade och ser en utmaning i uppgiften.
Ratcliffe och Marcus (2003) beskriver undersökningar som gjorts där det
visats att många människor idag är mycket intresserade av tillämpningen av
naturvetenskap. De abstrakta vetenskapliga begreppen är folk i allmänhet emellertid
mindre intresserade av. Dimenäs (1996) förklarar att elevers uppfattningar
(vardagsföreställningar eller vardagskunskap) kan förändras genom undervisning. Ett
mål är att eleven ska ta till sig en vetenskaplig kunskapssyn och därigenom få en mer
utvecklad begreppsuppfattning. Ratcliffe och Marcus (2003) hävdar att vissa forskare
kan uppvisa resultat av studier som tyder på att studenter som är intresserade av sociovetenskapliga frågor har förmågan att sätta naturvetenskapen i ett sammanhang. Då
det visar sig att naturvetenskapen man lär sig i skolan är tillämpbar ute i samhället
ökar också motivationen för ämnet.
4
Jag tror att det är oerhört viktigt att eleverna ser möjligheterna som brederut
sig då man väl bemästrar grunderna inom mikrobiologins laborativa arbete. Om
eleverna har svårigheter med enkla men viktiga moment inom det laborativa arbetet är
det viktigt att eleverna får tillräckligt med tid att öva dessa moment.
Inför kommande laborationer med agarplattor är det viktigt att eleverna förstår
sterilteknikens metodik. Då jag går igenom detta innan laborationen ställer jag frågor
till eleverna för att få dem att inse vikten av att miljön där man jobbar hålls steril, t.ex.
varför har vi speciella lock till kärlen och varför flamberas kolven innan agarplattorna
gjutes?
Vid ett laborationstillfälle får eleverna i uppgift att söka efter mikroorganismer
genom att ta prov på sig själva och sin omgivning. Sterila bomullstussar fuktas och
prover tas från olika ställen som eleverna själva får tänka ut och bestämma. Därefter
gnids de olika bomullstussarna mot petriskålar med agar. Eleverna uppmanas att
försöka förutsäga om det kommer att hända något på agarplattorna, och i så fall vad
som kommer att hända. Jag frågar varför de har valt all ta prover från just de platser
som de valt att ta prover från. När eleverna efter några dygn kan studera resultatet av
sina försök är det viktigt att det finns tillräckligt med tid för att analysera och
diskutera tolkningar av resultaten. Enligt vad Watson (2000) erfar finns det ofta inte
tid nog för ordentlig eftertanke eftersom andra delar av försöket kan ha dragit ut på
tiden.
Nästa laboration ska handla om mikroorganismer i livsmedel (kontaminering).
Jag frågar eleverna vilka livsmedel de tycker är befogat att undersöka bakteriehalten i.
Jag kan leda dem in på idén att undersöka köttfärs och mjölk genom att fråga vilka
livsmedel som snabbast tas om hand efter man man handlat. Eleverna låter nog inte
gärna mjölken eller köttet stå i rumstemperatur någon längre tid. Om eleverna har
andra förslag på livsmedel de gärna vill prova så går är det bara att utöka försöket.
3.4.
Gruppdiskussion
Vissa områden inom mikrobiologin kan vara kontroversiella och ge upphov till
meningsskiljaktigheter i klassen. Andersson (2001) skriver att undervisning av
naturvetenskap i skolan också måste innefatta vardagligt tänkande och att skolan bör
stimulera samspel mellan vetenskapligt och vardagligt tänkande.I dagens samhälle
ställs vi ofta inför svåra naturvetenskapliga frågor som med fördel kan behandlas i
5
skolan. Läraren kan ta upp aktuella ämnen till diskussion, och också fråga eleverna
om de har något speciellt de vi diskutera. Viktiga diskussionsämnen kan vara
dilemmat med antibiotikaresistens samt fördelar och nackdelar med vaccinationer. Jag
tror att det är en bra idé att dessa diskussioner genomförs i smågrupper. Dessa
smågrupper bör sättas samman av läraren efter viss eftertanke. Det är inte bra om
gruppsammansättningen är densamma som den alltid är på rasterna och på fritiden.
Sverige är idag ett mångkulturellt samhälle. Vissa hävdar också att Sverige är
ett av de mest segregerade länderna i Europa (Perez och Wigerfelt 2004). Jag tycker
därför att det är viktigt att man försöker mötas på lika villkor i skolans värld. Det kan
bli en början till ett mer jämlikt samhälle. Alltså bör gruppindelningarna göras så att
elever med olika etnicitet och kultur blandas i de olika grupperna. Det är också viktigt
att blandningen av pojkar och flickor blir så jämn som möjligt. Erfarenheter, intressen
och attityder när det gäller naturvetenskap skiljer sig åt mellan flickor och pojkar
(Sjöberg 2000). Genom att blanda flickor och pojkar i grupperna tror jag att det kan
leda till intressanta diskussioner med en blandninga av idéer och synpunkter som
kanske inte hade förts fram i en könshomogen grupp. Dimenäs (1996) hävdar att det
är viktigt att alla inriktningar som eleverna representerar ges utrymme att föra fram
sin åsikt i undervisningen.
3.5.
Datorövning
Eftersom det inte finns tillgång till elektronsvepmikroskop i skolorna kan det vara
svårt för eleverna att riktigt få förståelse för de partiklar som är så små att man
behöver ett sådant mikroskop för att kunna se dem. Abstrakta vetenskapliga begrepp
väcker inte något intresse (Ratcliff och Marcus 2003). Det hade varit önskvärt med en
möjlighet till ett studiebesök där eleverna kunde få se hur ett riktigt
elektronsvepmikroskop fungerar. Då detta kan vara svårt att genomföra får eleverna
istället använda sig av en simulator som finns på webbsidan
www.nobelprize.org/search/games-simulations.html. På denna sida finns också
dataspel som har med bland annat mikrobiologi att göra. Eleverna kan lära sig
mikrobiologi samtidigt som de har roligt. Dataspelen är baserade på verkliga
vetenskapliga upptäckter där forskarna blivit belönade med nobelpris. Detta om något
tycker jag stimulerar till fortsatta studier i naturvetenskap.
6
4.
Val av läromedel
Linda Ekenstierna har drygt 20 års erfarenhet som gymnasielärare och lång erfarenhet
av att undervisa specialkurser i biologi som t.ex. mikrobiologi. Hon har författat
läroboken ”Mikrobiologi för gymnasieskolan”. Jag tycker att det är en utmärkt bok
som på ett tydligt sätt beskriver och förmedlar mikrobiologiska kunskaper. I boken är
inte allt förklarat, utan eleven måste själv, eller gruppvis, ta reda på vissa fakta. Till
läroboken hör ett laborationshäfte samt en webbsida där det presenteras intressanta
artiklar, animeringar och nyttiga länkar. Denna bok vore idealisk att ha som lärobok
då man studerar bioteknik på gymnasiet. Den ger en bra struktur för studier i
mikrobiologi.
Jag tycker också att det kan vara bra att få impulser från andra källor som t.ex.
olika media. I Forskning&Framsteg, Nr 2 Mars 2005, finns det en artikel om
järnbakterier. Artikeln kan introduceras för eleverna genom att läraren frågar eleverna
om de vet varför porslinet i toalettstolen kan få en rödaktig färgning. En aktuell artikel
i Aftonbladet, 22 februari 2005, beskriver att minst fyra svenskar som drabbades av
flodvågskatastrofen i Asien 2004 har blivit sjuka av en livshotande svamporganism.
Detta kan tas upp till diskussion i klassrummet. Eleverna kan också öva sitt kritiska
tänkande genom att klassen diskuterar vilken av tidningarna, Forskning&Framsteg
eller Aftonbladet, de litar mest på och sedan motivera motivera sitt val. Eleverna
uppmuntras att själva ta med material de tror kan användas i undervisningen.
5.
Bedömning
En av skolans många uppgifter är att arbeta mot och försöka uppfylla de mål som är
uppsatta för undervisningen i skolan. Skolan och lärarna har en stor uppgift i att
ansvara för att bedöma huruvida eleverna når de mål som ska uppnås. På gymnasiet
kommer dessa bedömningar att ligga till grund för vilket betyg eleven får. För varje
gymnasiekurs finns det satta betygskriterier. I dagens skola används ett målrelaterat
system där betygen sätts i förhållande till om eleven nått kursmålen och uppfyllt
betygskriterierna.
5.1.
Bedömning under arbetets gång
Mycket av dagens bedömning av elever utgörs av individuell bedömning av elevens
kunskapsutveckling (Skolverket 2001). Det betyder att läraren hela tiden bör
7
observera hur eleverna tillgodogör sig kunskap. En ganska krävande uppgift om man
som lärare under en lektion ska observera och analysera kanske 30 elevers eventuella
framsteg. Under mina elevers processkrivning jobbar de i grupper. Det kan vara
lättare att strukturera sina observationer då eleverna jobbar med grupparbete på detta
sätt.
Eleverna laborerar i halvklass vilket gör det lättare för mig att kunna observera
hur de arbetar experimentiellt. Efter vissa av laborationerna ska eleverna skriva
labbrapport.
5.2.
Slutbedömning
Examinationsformen som ska visa elevens kunskapsnivå bestäms av lärare
tillsammans med eleverna (Skolverket 2001). Skriftliga prov är mycket vanliga som
underlag för betygssättning. Jag tror att många elever faktiskt vill ha skriftliga prov
eftersom bedömningen som grundas på dessa upplevs som objektiv istället för
subjektiv. Jag tycker att skriftliga prov kan vara bra förutsatt att tillräcklig tid avsätts
till provtillfället så att eleverna ges tid att tänka och reflektera. En provsituation kan
vara stressig nog som den är förutan tidspress. Jag tror att det är viktigt att ändra
utformningen av proven. Proven bör bestå av fler frågor där eleverna måste tänka
själva och se sammanhang. Jag kan tänka mig att ge ett skriftligt prov baserat på det
häfte eleverna själva sammanställt, givetvis efter att först ha samrått med eleverna.
8
6.
Referenser
Andersson, Björn. (2001). Elevers tänkande och skolans naturvetenskap. Stockholm
skolverket.
Carin, Arthur, A. & Sund, Robert, B. (1985). How Can You Improve Your
Questioning Skills? I Teaching Science Through Discovery. Kap. 6 pp 115-132. Ohio:
Charles F.
Dimenäs, Jörgen & Sträng-Haraldsson, Monica (1996). Undervisning i
naturvetenskap. Lund:Studentlitteratur. 200s.
Perez, Enriqur & Wigerfelt, Anders (2004). Migrations och etnicitetsperspektivet. 11
s.
Ratcliffe, Mary & Grace; Marcus (2003). Science Education for Citizenship. Teaching
socio-ccientific issues. Maidenshead – Phikadelphia: Open University Press. 15 s.
Sjöberg, Svein (2000). Naturvetenskap som allmänbildning - en kritisk ämnesdidaktik.
Lund: Studentlitteratur. 400 s.
Skolverket (2001). Bedömning eller betygssättning. Stockholm: Skolverket.
Watson, Rod (2000). The role of practical work. I Good practice in science
education.What research has to say. Buckingham: Open University Press.
Wellington, Jerry & Osborne, Jonathan (2001). Looking at the language of science. I
Language and literacy in science education. Kap.2 pp 9-23. Buckingham –
Philadelphia: Open University Press.
9
