mahonick Üye Puan: 1768.5  | Gönderilme Tarihi: 07 Aralık 2009 22:34:01
GÖRÜNMEYENİ GÖRME
BİYOLOJİDE MOLEKÜLER CANLANDIRIMLAR
Jeff Finnan, Kim Taylor Papp ve Mesut Duran
Learning & Leading with Technology
Lise biyolojisinde öğrenciler birçok moleküler kavram ve yapı ile karşılaşırlar. Onlar bir takım moleküler yapıların arasında gezinirler ki bunların bazıları makro moleküler biçimdedir: mesela; karbonhidratlar, aminoasitler, yağ asitleri ve nükleotidler. Öğrenci zorlanmalarının bir kısmı onların gördüklerini kolaylıkla canlandırmalarındaki yetersizlikten ortaya çıkar. Öğrenciler, kimyasal isimleri sembolik kimyasal formüllere taşımak ve sembolik gösterimlerden fiziksel gösterimlere geçmek için mücadele ederler. Fiziksel gösterimlerle ilgili problem, şu sonuçlara bağlıdır; direk gözlenebilen fiziksel ve kimyasal özelliklerin makroskobik düzeyi ve moleküler biçim ve boyutların mikroskobik düzeyi.
Biz bu sorunlara adres olarak Federal Araştırma Projesi diye bilinen Michigan öğretmenleri Teknoloji Eğitim Ağı’nı (MITTEN) ki bu eğitim ağı teknolojik olarak yarının öğretmenlerini hazırlama girişiminin bir parçasıdır. Bir MITTEN projesi özel konularda, teknolojinin öğrenme ve öğretmeyi artırmasını geliştirmek için öğretmenlerle eğitim fakültesinin işbirliğini gerektirir. Bizim projemiz, Redford Birleşik Lisesi, Redford Michigan’da bir öğretmen olan Jeff tarafından düşünülen biyoloji sınıflarında birçok serbest teknoloji uygulamasını içermektedir. O, onun işbirliği öğretmeni Kim ve onun eğitimsel teknoloji profesörü Mesut ile birlikte tasarım ve uygulama boyunca uyum içinde çalıştı. Biz bu alternatif öğrenme çevrelerinin, biyoloji müfredatında bulunan soyut kavramların anlaşılmasını artırdığını keşfettik.
BİR KEREDE BİR ATOM YAPMA
Öğrencilerin, özel bilgisayarlar üzerinde projeye e-chem (java destekli program ile çalışan) kullanarak başladılar. Bu program basit bileşiklerin yorumlanmasını sağlar. O sınırlı bir program olmasına rağmen, e-chem bazı özel moleküllerin biçimlendirilmesine müsaade eder. Öğrenciler zaten, elektron paylaşımını, atomik modelleri ve bağ şekillerini bilmekteler. Onlar kendilerine e-chemi her öğrenciyle bir öğretmenin ilgilendiği bir ders sistemi olarak tanıttılar. Metan ile başlarken öğrenciler, bizim onlar için oluşturduğumuz bazı basit modelleri incelediler. Öğrenciler alternatif gösterim çeşitleri hazırlamaya adım attılar. Onlar aynı ya da farklı moleküllerin benzetimlerini karşılaştırmak için hareketli gözlemi seçebiliyorlardı. Çizimlerden molekülleri oluşturmadan önce, öğrenciler bazı basit molekülleri diğerlerine dönüştürdüler. Bu özel ders sistemi etanolün yapısını incelemede öğrencilere yol gösterdi ki bu yapı element sembolleri arasındaki bağı simgeleyen çizgi notasyonu halindeydi. Öğrencilerin yaptığı molekülleri öğretmenleri incelediğinde öğretmen, birkaç öğrencinin hatasını düzeltmek zorunda kaldı. Ama çoğu öğrenci siklik molekülleri nasıl monte edeceği söylenmediği halde, sikloheksanı onun düz çizgi notasyonundan oluşturmayı başardı.
YAPILARI ÖZELLİKLER İLE BİRLEŞTİRMEK
Öğrenciler bu molekülleri Chemfinder da incelediler. Bu web sitesi binlerce molekülün fiziksel özelliklerini ve yapılarını içeren bir depodur. Chemfinder da moleküler yapılar sıklıkla bağ çizgi formülü ile gösterilir. Öğrenciler bazı fiziksel verileri bu moleküller için aldılar ve formül notasyonlarını kıyasladılar.
GÖRÜŞ ARALIĞINI UZATMAK
e-chem uzaysal ilişkileri incelenebilen moleküller yaratmalarına izin vermesine rağmen, detaylar ve moleküler karmaşıklıklar sınırlandırılmıştır. Chime web işlemcisi sınırsız moleküler karmaşıklığın mikroskobik bilgisini sağlar. Buna rağmen eğitimciler, tasarlanan molekülleri içeren web sayfasını yapmak zorundalar. Öğrenciler için, Jeff’in online portfolyosunda bu sayfaları kopyalamaya yardımcı olacak bazı linkleri bulabilirsiniz. Chime de öğrenciler kendi moleküllerini yapılandıramamalarına rağmen, onlar e-chem den daha hızlı görsel sayfalara ulaşabilirler. Chime daha fazla çizgi gösterimi ve yakınlaştırma özelliği vardır. Öğrenciler istedikleri zaman bağ çizgi yapısı ve iki-üç boyutlu gösterimleri oluşturabilirler. Belirli moleküler görüşleri ya da animasyonları gösteren web sayfalarına ulaşabilirler. Chime protein ve DNA gibi makro molekülleri içerir ve bunları görselleştirmeye uygundur. Siz aynı zamanda hidrojen bağlarını açabilir, kuşak gibi olan sarmal bölgeleri sadeleştirebilirsiniz.
Jeff’in chime gösterimini anlatmak için oluşturduğu web sayfasıyla chime yi anlattıktan sonra, moleküler yüzeylerin nasıl oluşturulduğunu gösteren özel ders sistemini takip ettiler. Bazı gösterim modlarında yüzeyi saydamlaştırma, yapısal iskelet hakkında bilgilendirici görsel ipuçlarıyla atomların oluşturduğu hacmi göstermek için iyi bir yol sağlar. Öğrenciler kendi yollarını seçtiler. Biyolojik yapıların çeşitli moleküllerini içeren diğer web sayfalarını izlediler: yağ asitleri, karbonhidratlar gibi… Selüloz ve nişastanın chime de gösterimi öğrencilerin bu iki bileşik arasındaki fiziksel ve kimyasal farkı görmelerini sağlar.
Sınıfta, hidrokarbon zincir uzunluğunda alkolün suda çözünebilirliğini öğrencilere gösterdik. Chime sayfasında, öğrenciler birbirine bağlı yağ çözünebilirliğini göstermek için renkli kodlanmış ve saydam yüzeylerde bu alkolleri incelediler. Öğrenciler hidrokarbon zincir uzunluğu arttığı için moleküller büyük oranlarda hidrofiliklere göre, lipofilik oranları daha azdır.
Hayatın genetik temelleri hakkındaki eğitim boyunca, öğrenciler insülün geninin kağıt repliğini oluşturdular. Onlar chime sarmal DNA nın küçük bir bölümünü göstermek için kullandılar. Bu web sayfası, kendi kağıt genlerinde kullandıkları renkler ile nükleotidlerin renk kodlarını karşılaştırmalarını sağlar. Öğrenciler taban çiftleri arasındaki hidrojen bağlarını incelediler.
SAHİPLENME
Chime yi yönetmeyi öğrenmeyi başlar başlamaz, düşünmedeki fırsatlar, e-chem ve chemfinder a tanıdık olan öğrencilere gelir. Onlar “benim molekülüm” projesini üstlendiler. Öğrenciler, fiziksel ve biyolojik veriler bulunan e-chemi oluşturmak için biyolojik molekülün önemini seçtiler ve bu öğrenciler bu bilgileri bilgisayar okuryazarlığı kursunda öğrendiklerini Powerpointte biçimlendirdiler. Belirlenen moleküllerin bir listesi alkoller, aminoasitleri, yağ asitleri, küçük karbonhidratları ve iki dipeptitleri içermektedir.
GÖRÜLMEYENİ GÖRME
Öğrenciler e-chem’i ilk defa kullandıkları gün, bizim müfredatımızın öğrenci kapasitesini aşacağından şüphelendik. Onların kavrayışı, sorgulayıcı araştırmayı geliştirebilecek mi? Fakat bizim korkumuz yersizdi. Öğrenciler çabucak kendi moleküllerini kontrol etmenin ve oluşturmanın üstünden geldiler. E-chem de özel ders sisteminde çok çabuk ilerlediler. Öğrenciler, molekülleri oluştururken onlara rehberlik eden e-chem formülünü nasıl kullandıklarını grafikle gösterdiler. Öğrenciler titizlikle çözünebilirlik olgusu ile moleküler yapıları ilişkilendirdiler. Biz tüm projeye baktığımızda, geleneksel sınıf deneyimlerinin karşısındaki soyut kavramların anlaşılma düzeyinde yeni öğrenme çevrelerinin büyük etkisi olduğunu gördük. Öğrenciler buna rağmen, bazı gösterilmeyen elementlerde iki boyutlu bağ çizgi gösterimini anlamada bazı zorluklar yaşadılar. Onların anlamaları için bzaı düz çizgi gösterimleri çizmek zorunda kaldık. İlerde, öğrencilerin bu basit formüllerle okumalarını kolaylaştırmak için bu konuyu baştan inceleyeceğiz.
|
Ara
Bu içeriğin geçmişi: 
12 Aralık 2009 00:03:24 tarihinde 
