Νέα βιολογία για νέα προγράμματα σπουδών
Του Andrew Moore Programme Manager EMBO Science & Society
Υπόβαθρο
Το έγγραφο αυτό συνεγράφη με αφορμή μια ημερίδα που διοργανώθηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Μοριακής Βιολογίας (ΕΜΒΟ), χάρη στην οποία διασταυρώθηκαν οι απόψεις των Ευρωπαίων επαγγελματιών που δραστηριοποιούνται στο επίπεδο της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης (εκπαιδευτικοί), στη σύνταξη των προγραμμάτων σπουδών και την έρευνα.
Αναφέρεται στην παρουσίαση μερικών από τις περιοχές κλειδιά της σύγχρονης μοριακής βιολογίας στα προγράμματα σπουδών και τη διδασκαλία (βιολογία συστημάτων, βιοπληροφορική, μοριακή εξέλιξη και μοριακή γενετική). Αποπειράται επίσης να απαντήσει στο ερώτημα του βαθμού με τον οποίο η γνώση, η κατανόηση και οι δεξιότητες, οφείλουν να διδάσκονται σε περιοχές που θεωρείται ότι βρίσκονται στον ορίζοντα της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και όχι στο επίκεντρό της.
Οι σύγχρονες μοριακές βιοεπιστήμες
Τα επιστημονικά ζητήματα που εξετάστηκαν στην ημερίδα διασυνδέονταν σε μεγάλο βαθμό. Η κοινή αρχή που τα διείπε, ήταν η ερμηνεία των βιολογικών φαινομένων μέσω μιας σφαιρικής αντιμετώπισης, που δεν εξασφαλίζεται στο πλαίσιο ενός μεμονωμένου τομέα της βιολογίας αλλά από τον συνδυασμό της μοριακής βιολογίας, των φυσικών επιστημών και των μαθηματικών με την κλασική βιολογία. Αυτή η προσέγγιση οδηγεί σε εφαρμογές που υπερβαίνουν τις δυνατότητες της αναγωγιστικής βιολογίας. Ένας από τους στόχους της σύγχρονης βιολογίας είναι η παραγωγή μιας ολιστικής κατανόησης των βιολογικών συστημάτων μέσω μιας διεπιστημονικής προσέγγισης.
Σημαντικές εκτιμήσεις για τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση
Η εκμάθηση της πιστοποιημένης γνώσης πρέπει να συνοδεύεται από την ανάπτυξη δεξιοτήτων και την καλλιέργεια της περιέργειας, ειδικά για τους μαθητές που σκοπεύουν να ακολουθήσουν ευρύτερες σπουδές. Η σύγχρονη μοριακή βιολογία παρέχει πολλά εντυπωσιακά παραδείγματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικό που διευρύνει τους ορίζοντες των μαθητών στα σχολεία, μαζί με, ή και χωρίς το παραδοσιακό υλικό.
Ο μόνος τρόπος που μπορεί να εξασφαλίσει ότι όλοι οι μαθητές –και όχι μόνο αυτοί που έχουν την τύχη να διδάσκονται από κινητοποιημένους καθηγητές- θα έχουν την ευκαιρία να γνωρίζουν τα νέα και σημαντικά πεδία της σύγχρονης βιολογίας, είναι να περιληφθούν στα προγράμματα σπουδών και τις εξετάσεις. Ωστόσο μια αναλυτική συμπερίληψη των αντικειμένων αυτών, απλώς θα διαιώνιζε το πρόβλημα της διόγκωσης των προγραμμάτων σπουδών. Μικρά προγράμματα σπουδών με ευρείς κατηγορίες είναι περισσότερα επιδεκτικά σε εμπλουτισμό με νέες περιοχές γνώσης και θέματα. Ο προσδιορισμός ενός ελεύθερου τμήματος του προγράμματος σπουδών που έχει αντληθεί από τις σύγχρονες επιστημονικές ανακαλύψεις, είναι μια πρόσθετη συμπληρωματική στρατηγική.

Ποιος χρειάζεται να γνωρίζει τι;
Αν το ευρύ κοινό πρέπει να αξιολογεί τη χρήση αυτών των εφαρμογών- ή να ψηφίζει για τους όρους χρήσης τους, πρέπει να κατανοεί ως κάποιο βαθμό, την επιστήμη που κρύβεται πίσω τους. Αλλά και η χρηματοδότηση της ίδιας της βασικής έρευνας πρέπει να κρίνεται και να υποστηρίζεται από την κοινή γνώμη. Η γνώση του τι είναι γενοτυπική και γενετική ανάλυση είναι το κλειδί για την αποτελεσματικότητα της γενετικής συμβουλευτικής αλλά και για την συναίνεση των ασθενών και όσων αποτελούν αντικείμενα ερευνητικών δραστηριοτήτων. Οι άνθρωποι, δίχως αυτή τη γνώση είναι δύσκολο να πάρουν αποφάσεις που σχετίζονται με την γονιδιωματικά βασιζόμενη ιατρική περίθαλψη. Υπ΄αυτήν την έννοια είναι σημαντικότερη η απάντηση του ερωτήματος, σε τι βάθος πρέπει να προχωρήσει η διδασκαλία, παρά το αν πρέπει να διδάσκονται οι αρχές της βιοπληροφορικής.

Για να γίνει η σύγχρονη βιολογία και οι τεχνικές της προσβάσιμες από όλους τους μαθητές (είτε σχεδιάζουν να την σπουδάσουν στην τριτοβάθμια εκπαίδευση, είτε όχι) πρέπει να χρησιμοποιούνται ασκήσεις και παραδείγματα σχετικά με την καθημερινή ζωή. Ξεκινώντας από εφαρμογές της επιστήμης, παρά από θεωρίες και γεγονότα, αντιμετωπίζουμε επίσης το πρόβλημα που έχουν η θεωρία και τα δεδομένα, να γίνονται δηλαδή παρωχημένα.
Με το τέλος του σχολείου οι περισσότεροι άνθρωποι δεν θα έχουν ποτέ άλλη θεσμική ευκαιρία να μάθουν για τις προόδους της επιστήμης που σχετίζονται με τη ζωή τους. Όμως οι εκπαιδευτικοί δεν είναι ερευνητές βιολόγοι, και το γεγονός αυτό επηρεάζει το επίπεδο με το οποίο μπορούν να επικοινωνήσουν και να διδάξουν αξιόπιστα μερικά αντικείμενα. Εδώ χρειάζεται η αξιοποίηση ερευνητών επιστημόνων που έχουν δεξιότητες επικοινωνίας.
Εκπροσώπηση των αντικειμένων στα προγράμματα σπουδών της ανώτερης δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και τη διδασκαλία.
Κατάσταση, προτάσεις, συνέπειες
• Οι αρχές της βιοπληροφορικής αναφέρονται σε ελάχιστα προγράμματα σπουδών στην Ευρώπη. (σε μερικά κρατίδια της Γερμανίας και μερικώς στο Η.Β. –δηλ. σε μερικές επιτροπές εξετάσεων).
• Αναφορές στις προσεγγίσεις της μοριακής ιατρικής γίνονται στο 1 στα 7 Ευρωπαϊκά προγράμματα σπουδών (Φινλανδία, σε μερικά κρατίδια της Γερμανίας, Ελλάδα, και μερικώς-ανάλογα με το τμήμα A-level- στο Ηνωμένο Βασίλειο).
• Η μοριακή εξέλιξη αναφέρεται στο 30% των ευρωπαϊκών προγραμμάτων σπουδών (Φινλανδία, Γαλλία, Βέλγιο, σε μερικά κρατίδια της Γερμανίας, ή προαιρετικά, Σλοβενία, Σουηδία προαιρετικά, Ηνωμένο Βασίλειο σε μερικές εξεταστικές επιτροπές, Σκωτία. Η εκπροσώπηση είναι συχνά δύσκολο να αποτιμηθεί, καθώς συχνά οι χημικές θεωρίες για τη ζωή, οι μεταλλάξεις των βάσεων του DNA και RNA, αναφέρονται από τους εκπαιδευτικούς ως «μοριακή εξέλιξη». Στις χώρες που τα προγράμματα σπουδών καθορίζονται τοπικά, είναι συχνές οι διαφορές σε εθνικό επίπεδο.
• Η μοριακή εξέλιξη και ειδικά η μοριακή ιατρική μπορούν εύκολα να καλυφθούν στη διδασκαλία με αναφορές σε θέματα δημόσιου ενδιαφέροντος (λ.χ. μοντέλα ζώων για την αντιμετώπιση ασθενειών του ανθρώπου).
• Η βιοπληροφορική θα μπορούσε να θεωρηθεί ως «έξτρα» ύλη, αλλά μπορεί εύκολα να εισαχθεί σε συνδυασμό με τη μοριακή ιατρική και τη μοριακή εξέλιξη, καθώς στηρίζονται σε μεγάλο βαθμό σε αυτήν.

• Ένας πιθανός τρόπος για την εισαγωγή νέων αντικειμένων στη διδασκαλία είναι να κρατιέται ένα μέρος του προγράμματος σπουδών της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, ως ένα δυναμικά μεταβαλλόμενο τμήμα, για την ενσωμάτωση κατάλληλα προσαρμοσμένων θεμάτων της σύγχρονης επιστημονικής βιβλιογραφίας. Σε ένα εκπαιδευτικό πείραμα που διεξάγεται από το Weizmann Institute, στο Ισραήλ, αξιολογείται η σχετική προσέγγιση.
• Η εισαγωγή νέου υλικού στη διδασκαλία δεν μειώνει τον χρόνο που πρέπει να διατίθεται στη διδασκαλία των παλαιότερων αντικειμένων. Τα νέα αντικείμενα μπορούν συχνά να χρησιμοποιηθούν ως αφορμές για τη διδασκαλία των παλαιοτέρων, με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση χρόνου (λ.χ. η διδασκαλία του φαινομένου της αντίστασης των παθογόνων στα φάρμακα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη διδασκαλία της φυσικής επιλογής).
• Οι εξετάσεις καθορίζουν το υλικό που οι εκπαιδευτικοί πρέπει να διδάξουν. Αν οι νέες δεξιότητες ή η γνώση διδάσκονται, τότε πρέπει και να μπορούν να αξιολογηθούν, όπως στις τρέχουσες εξετάσεις στο ΙΒ, Abitur, A-level, ή κατά τη διάρκεια της συνεχούς αξιολόγησης.
• Η ανάγκη να αξιολογείται η ικανότητα των μαθητών στα νέα αντικείμενα οδηγεί στην ανάγκη να συμπεριλαμβάνονται στα προγράμματα σπουδών και τα σχολικά εγχειρίδια.
Μια μερική λύση στο πρόβλημα της «γήρανσης» των σχολικών εγχειριδίων είναι να παρέχονται περισσότερες πληροφορίες μέσω του διαδικτύου, έτσι ώστε να ενημερώνονται ταχέως.
• Ένα νέο αντικείμενο δεν θα εισαχθεί στο πρόγραμμα σπουδών με σκοπό την απαρέγκλιτη διδασκαλία του στην τάξη. Αντί γι’ αυτό μπορεί να έχει μια περισσότερο άυλη επίδραση στη διεύρυνση των οριζόντων των μαθητών. Αυτό ωστόσο πρέπει να αφεθεί ολοκληρωτικά στην κρίση των εκπαιδευτικών.
• Για να είναι περισσότερο αποδεκτή η εισαγωγή νέων αντικειμένων από τους μαθητές, πρέπει να υποστηρίζεται από την ενδελεχέστερη γνώση και αξιοπιστία των εκπαιδευτικών που θα τα διδάσκουν. Οι εκπαιδευτικοί επίσης χρειάζεται να κατανοούν το σύνολο της βιολογίας με ένα ολοκληρωμένο τρόπο.
• Οι τακτικές επίσημες ενδοϋπηρεσιακές επιμορφώσεις των εκπαιδευτικών σε όλους τους τύπους της νέας γνώσης ή των δεξιοτήτων που διδάσκονται οι μαθητές αποτελούν αναγκαιότητα, ανεξάρτητα από το αν οι μαθητές αξιολογούνται ή όχι σε αυτές.
Μερικές ιδέες για την εισαγωγή νέων εννοιών κατά την διάρκεια της διδασκαλίας
Μοριακή εξέλιξη
Βιοπληροφορική

Μοριακή ιατρική
Η γονιδιακή θεραπεία-ένας κλάδος της μοριακής ιατρικής που έχει αποδειχθεί επιτυχής στην αντιμετώπιση του σοβαρού συνδρόμου ανοσοβιολογικής ανεπάρκειας (SCID), εγείρει επίσης ενδιαφέροντα ηθικά ερωτήματα, ειδικά αυτά που σχετίζονται με τον προγεννητικό έλεγχο και την πιθανή χρήση της θεραπείας με βλαστικά κύτταρα.
Πρακτική εργασία στη μοριακή βιολογία
Πού είναι το καλό διδακτικά υλικό;
Υπάρχουν ωστόσο πολλές εξαιρετικές ευρωπαϊκές πηγές επίσης. Η βάση δεδομένων για εκπαιδευτική χρήση του ΕΜΒΟ (www.embo.org/scisoc/teachers_db.php) περιέχει ένα ευρύ φάσμα πηγών, μέσα και έξω από την Ευρώπη. Η ανάγκη για μεγαλύτερη ευαισθητοποίηση, διεθνείς ανταλλαγές και μετάφραση αυτών των υλικών έχει επισημανθεί από το χρηματοδοτούμενο από την Ε.Ε. πρόγραμμα Volvox (www.eurovolvox.org). Οι πρώτες πηγές αναμένονται το 2008. Οι κινηματογραφικές ταινίες, οι ταινίες μικρού μήκους, οι τρισδιάστατες και οι δυσδιάστατες προσομοιώσεις, εκτιμούνται ιδιαιτέρως από τους εκπαιδευτικούς, χάρη στη δυνατότητά τους να παρουσιάζουν τις αρχές της βιολογίας ή τις εργαστηριακές τεχνικές. Εκτός του δικτυακού τόπου BioInteractive, υπάρχουν πολλά ευρωπαϊκά παραδείγματα, όπως τα: BioClips (www.bioclips.com), και “A stem cell story” (www.eurostemcell.org/Outreach/outreach_film.htm).
Εκπαιδευτικοί και αμεσότητα
Η συμμετοχή στις ημερίδες αυτές, ενός ή δύο κατάλληλων ερευνητών είναι ιδιαιτέρως χρήσιμη. Περιοδικά επίσης όπως τα Nature και Science, είναι χρήσιμο να επισκοπούνται συχνά, με σκοπό την εύρεση ενδιαφέροντος υλικού που μπορεί να αξιοποιηθεί στη διδασκαλία.
Η δυνατότητα επίσης για μια ετήσια επιμόρφωση των εκπαιδευτικών –σε έναν διαφορετικό κάθε φορά τομέα της βιολογίας- είναι κρίσιμης σημασίας. Σε πολλές περιπτώσεις το προσωπικό των πανεπιστημίων βοηθά τους εκπαιδευτικούς, εθελοντικά και χωρίς αποζημίωση. Ωστόσο η ζήτηση υπερβαίνει κατά πολύ τη γενναιοδωρία του, ώστε να χρειάζεται η χρηματοδότηση, από τη μεριά των κυβερνήσεων, μόνιμων αλληλεπιδράσεων ανάμεσα στη δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια εκπαίδευση.
Τα προγράμματα σπουδών και τα βιβλία δεν μπορούν να προστατευθούν από τον κίνδυνο να καταστούν παρωχημένα, οι εκπαιδευτικοί όμως μπορούν.
Tags: Προγράμματα σπουδών