Учебная дисциплина: «Генетика онтогенеза», 4 курс, специальность «Биология» направления «научно-педагогическая деятельность» и «научно-производственная деятельность».
Количество часов на реализацию методической разработки: 2 ч.
Тема: «Эмбриональный и постнатальный онтогенез зрительного аппарата».
Основные цели педагога по отношению к индивидуальной самореализации студента при изучении данной темы:
- создать условия к развитию у студентов научного интереса, навыков сопоставления и анализа;
- помочь студентам закрепить теоретические знания о роли конкретных генов в процессе развития зрительного аппарата в увлекательной, игровой форме;
- закрепить у студентов представления о плейотропных эффектах генов;
- создать условия для производства студентом собственного образовательного продукта по теме занятия в виде персональной характеристики, в основе которой лежит наличие конкретных аллей анализируемых генов в его геноме.
Для достижения данных целей на образовательном портале БГУ было размещено задание, содержащее все поясняющие компоненты. Студенты заранее были ознакомлены с основными требованиями и этапами выполнения задания.
Целеполагание студента
Для формирования собственных образовательных целей студентам было предложено выбрать из предложенных примеров (или сформулировать самим) как минимум три вопроса, на которые они хотели бы получить ответы при выполнении данного задания.
Примеры вопросов:
- Попытайтесь разобраться, к какой цветовой группе принадлежит цвет Ваших глаз.
- Какие гены играют ключевую роль в формировании Вашего цвета глаз.
- Какие из рассмотренных на лекции узоров Вы можете обнаружить на Вашей радужной оболочке.
- Какие еще процессы в Вашем организме регулируют эти гены.
- Как они могут влиять на ваш характер, способность к обучению, коммуникации. Совпадает ли это с Вашим мнением о вашем характере, способностях, с мнением окружающих о Вашем характере.
Главная проблема занятия с позиции самореализации студента
Умение проанализировать и соотнести данные, полученные в ходе самостоятельного наблюдения, с литературными данными. Дать критическую оценку полученной информации.
Круг реальных объектов действительности, предлагаемых студенту для изучения: радужная оболочка глаза, ее окрас и текстура; гены, контролирующие формирование данных характеристик.
Методы изучения реального объекта действительности: наблюдение, анализ.
Этапы занятия
- Организационные моменты – 5 мин.
- Целеполагание студентов – 10 мин.
- Актуализация знаний, полученных на лекциях, постановка проблемы, примерный разбор особенностей радужной оболочки одного из студентов (добровольца) – 25 мин.
- Освоение методики работы с онлайн-ресурсом SignaLink – 30 мин.
- Обсуждение результатов – 10 мин.
- Выполнение эвристического задания (домашняя работа)
- Рефлексия (ответы на вопросы на образовательном портале)
Открытое (эвристическое) задание «Что расскажут Ваши глаза».
Вы знаете, что радужная оболочка глаз каждого человека обладает не только уникальным индивидуальным цветом, но и определенными типами узоров. Все эти характеристики обусловлены работой специфических генов. С помощью увеличивающего зеркала рассмотрите внимательно радужную оболочку ваших глаз и ответьте на следующие вопросы:
1. Какого она цвета? (цветовые спектры радужной оболочки человека и гены, их определяющие, приведены ниже)
|
Цвет глаз |
Ген |
Цвет глаз |
Ген |
 |
Lyst |  |
Взаимодействие генов OCA2-HERC2 |
 |
Mc1r |  |
Мутантный вариант генов OCA и TYR |
 |
Взаимодействие генов OCA2-HERC2 |  |
Мутантный вариант гена OCA2 |
 |
Взаимодействие генов OCA2-HERC2 |
|
|
2. Какие типы узоров Вы видите на Вашей радужной оболочке? (типы узоров радужной оболочки и гены, их определяющие, приведены ниже)
| Тип узора |
Название типа узора |
Ген, определяющий узор |
 |
Крипты |
sema3A-ген |
 |
Пигментированное кольцо |
slc24a4 |
 |
Борозды |
traf3ip1-ген и mitf-ген |
 |
Невусы |
herc1-ген |
 |
точки Вулфлина |
ttc3/dscr9 |
 |
точки Брушфильда |
Дупликации генов erg , ets2, hmg, mx1, wrb и sh3bgr
|
3. Проанализировав свои ответы на первые два вопроса, определите, какие из перечисленных в таблицах генов активны лично у Вас?
4. Зная из предыдущих курсов, что практически все гены обладают плейотропным эффектом (оказывают влияние на развитие и функционирование не одного, а нескольких органов или их систем), определите, на какие еще особенности строения и функционирования Вашего организма они могут оказывать влияние? Для этого используйте ресурс SignaLink (ссылка на который приведена на образовательном портале в разделе курса «Генетика онтогенеза»). Построенные с помощью ресурса карты сигнальных каскадов и их биологических мишеней разместите в разделе «Ответы на эвристическое задание» в рамках курса.
5. Выведите корреляцию между конкретным фенотипом радужной оболочки (цвет + тип узоров) и Вашими индивидуальными особенностями.
Демонстрация и сравнение полученного образовательного продукта
Занятие имело гибридный формат: проводилось аудиторно, а также содержало компонент самостоятельной работы с онлайн-ресурсом SignaLink. Демонстрация образовательных продуктов проводилась в виде ответов, размещенных на образовательном портале.
Студенты выразили глубокую заинтересованность в проведении такого типа занятий, мотивируя тем, что это нечто абсолютно новое и, безусловно, вызывающее у них интерес. Все без исключения студенты очень быстро интегрировались в общую работу, стали рассматривать узоры на радужной оболочке, сравнивать литературные данные о роли генов, контролирующих тот или иной признак в формировании личностных характеристик, обсуждать это со своими одногруппниками, а также активно задавать вопросы преподавателю.
На основании рефлексий, представленных студентами, можно сказать, что полученные личностно-значимые образовательные продукты были настолько важны для студентов и настолько мотивировали их, что они стали самостоятельно искать дополнительную информацию о роли обнаруженных у себя аллельных вариантов генов в развитии различных типов заболеваний, а также активно анализировать параметры окраски узоров радужной оболочки у членов своих семей. Еще в течение нескольких недель после проведения занятия студент приносили преподавателю фотографии радужных оболочек своих родных с просьбами проверить, правильно ли они определили типы генов и их аллельные варианты.
Ниже приведены фрагменты некоторых работ студентов:
Критерии оценивания
- Опора на ранее полученные знания (в ходе лекций, семинарских занятий, самостоятельной работы с литературой).
- Умение работать с научной литературой на занятиях.
- Способность обобщать данные, полученные из разных источников.
- Способность креативно и нестандартно мыслить.
- Умение критически оценивать информацию.
Рефлексия
Студентам были предложены следующие вопросы для рефлексии:
- Было ли данное задание интересно и полезно? Ответ обоснуйте.
- Перечислите трудности, с которыми Вы столкнулись при выполнении задания.
- Какой Ваш главный личный результат по итогам выполнения задания?
- Что, по Вашему мнению, можно улучшить в задании?
- Хотите ли Вы, чтобы подобного рода занятия были и в других курсах?
Все студенты отметили, что задание им очень понравилось. Сложнее всего, по мнению студентов, было искать информацию о разветвленных плейотропных эффектах генов, принимающих участие в формировании окраски и узоров радужной оболочки, а также строить сигнальные цепи в ресурсе SignalLink. Студенты отметили, что задание, направленное на исследование особенностей собственного организма, мотивировало их на изучение информации вне задания, на поиск и освоение современных биоинформационных ресурсов, а также на их внедрение в свою практическую работу.
Фрагменты рефлексии студентов:
«Да, было очень интересно и занимательно. Изучали глаза всей семьей) Было интересно анализировать, читать характеристики и описание, рассматривать глаза и сравнивать со своими родственниками. Сделали вывод, что у всех очень разные глаза и я даже объясняла людям с математическим складом ума, что такое генетика и почему у племянницы глаза совершенно другого цвета)» (Шиловская-Соловей О.В.)
«Это вовлекает в изучение курса куда сильнее, чем различные тесты и им подобные задания» (Литвиненко В.В.)
«Я хотел бы чтобы задания подобного рода были и в других курсах, это позволило бы отработать практические навыки и вызвать у себя чувство интереса в практическом плане в процессе достижения результата, возможно лучше понять, чем тебе хочется заниматься и в каком направлении двигаться» (Савлевич М.А.)
«Подобные задания могут помочь в понимании материала и развития навыков работы с информацией. Также сама цель задания мотивирует к его выполнению в связи с личным интересом сопоставления полученных данных с реальными проявлениями» (Сочивец Т.А.)
Выводы и рекомендации по использованию методической разработки
Методическая разработка эвристического занятия по учебной дисциплине «Генетика онтогенеза» была успешно апробирована в группе студентов 4 курса, специализирующихся на кафедре генетики. Анализ итоговых работ и рефлексий студентов свидетельствует о том, что такой тип занятий является крайне эффективным способом подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности. Более того, такие занятия позволяют вовлекать в активную работы даже достаточно пассивных или стеснительных студентов. Данный тип занятий мотивировал студентов популяризировать биологические дисциплины среди своих друзей, родственников и знакомых.
Данная методическая разработка может быть использована в высших учебных заведениях в процессе преподавания учебной дисциплины «Генетика онтогенеза» и других смежных биологических и медицинских дисциплин.
