Нужна ли школе виртуальная биология. Журнал Биология в школе.. Нужна ли школе виртуальная биология. Методика преподавания
 Скачать 7.01 Mb.
|
|
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ  НУЖНА ЛИ ШКОЛЕ ВИРТУАЛЬНАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ? В статье проанализированы критические ошибки в изложении школьного материала по биологии при изучении тем, связанных с молекулярными основами жизни. Показано, что ошибки такого рода привели к тому, что в рамках этого раздела биологии большинство заданий ЕГЭ содержат неверные решения и часто также и некорректные условия заданий. Продемонстрированы возможные пути устранения этих ошибок. Авторы отмечают, что коррекция учебного материала возможна без заметного его усложнения. А имеющееся, в частности в ЕГЭ, относительное однообразие и повторяемость заданий может быть расширена за счет рассмотренных в статье уточнений учебного материала. Большая чёткость и однозначность в изложении материала должны способствовать лучшему его пониманию и усвоению . Ключевые слова: молекулярная биология, ЕГЭ по биологии, ошибки школьных учебников. r%:*ip ... ВЛ. Чернухин, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, О.А. Чернухин, доцент кафедры естественно-научного образования, Новосибирский ИПК и ПРО e-mail: valera@sibenzyme.ru ВВЕДЕНИЕ Молекулярное переосмысление, вначале затронувшее учение о наследственности, быстро распространилось на анализ основ физиологии клетки, а затем и организма. Ныне любое исследование, претендующее на эвристическую и концептуальную значимость, должно включать молекулярное, желательно молекулярно-генетическое, подкрепление. АЛ. Ярилин В определённом смысле молекулярная биология проникла в другие разделы биологии и даже частично их поглотила (в первую очередь это касается генетики, цитологии, биохимии и микробиологии). Молекулярная биология лежит также в основе понимания эволюционных процессов и происхождения жизни, что, в конечном счёте, важно и с мировоззренческой точки зрения. Понимание молекулярных основ жизни даже на уровне школьной биологии позволяет критически оценивать распространяемые в СМИ различные лжеучения (антиэволюционизм, неадекватное отражение вопроса использования генмодифицированных организмов и многое другое). Распространенность подобных лжеучений возможна во многом из-за недостаточной подготовленности в области биологии. Фактически можно говорить о существующей дисгармонии между восприятием в массовом сознании биологической дисциплины как не самой серьёзной науки, в которой изучаются «пестики и тычинки», с одной стороны, и реально существующим уровнем развития биологической науки. Без понимания молекулярных основ жизни невозможно понимать биологию в целом, осознавать ее значимость для современной цивилизации. Именно поэтому вполне закономерно, что эти основы излагаются в курсе школьной биологии с 9 по 11 класс. Так и должно быть .Однако даваемый в школе материал, включенный в учебники и представленный в заданиях ЕГЭ, в ряде моментов фактически сильно искажает реальную биологию. В данной статье мы обосновываем утверждение о том, что на большинство вопросов ЕГЭ, имеющих отношение к молекулярной биологии, составителями заданий ЕГЭ предлагаются неверные решения и ответы. Ниже мы рассмотрим конкретные примеры этих ошибок и предложим пути их устранения. ОШИБКИ В НАПИСАНИИ КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ ЦЕПЕЙ ДНК И РНК В большинстве вариантов ЕГЭ (реальных и демоверсий) есть задачи, в которых, в частности, необходимо в процессе решения для данной цепи ДНК или РНК написать комплементарную. Пример №1 (задание С5 из демоверсии за 2010 г.). По данной в условии последовательности ДНК — АТАГЦТГААЦГГАЦТ — написать синтезируемую на ней последовательность РНК. В качестве правильного ответа разработчиками ЕГЭ предлагается последовательность УАУЦГА- ЦУУГЦЦУГА. Однако на самом деле данный ответ является неверным. Казалось бы, такого рода задание — одно из самых простых, ведь принцип комплементарное™ — один из ключевых относительно несложных моментов в понимании принципов копирования и реализации наследственной информации. Тем не менее для таких заданий ЕГЭ практически никогда не предлагаются верные решения, и это несмотря на то, что в некоторых школьных учебниках [2-4] нюансы структуры двойной спирали указываются верно. Причина такой досадной ошибки, встречающейся фактически каждый год в заданиях ЕГЭ по биологии, заключается в традиционном повторении ошибочного изложения в школьном курсе структуры ДНК, идущего ещё со времён эпохи СССР, что, в частности, проявляется в некорректном изложении этого материала в ряде (хотя и не всех) школьных учебных пособий. Итак, почему же для цепи АТАГЦТГААЦГГАЦТ из примера №1 последовательность УАУЦГАЦУ- УГЦЦУГА не является комплементарной? Чтобы ответить на этот вопрос, обратим сначала внимание на то, что цепи нуклеиновых кислот имеют структурно разные так называемые 5'- и З'-концы, о чем чётко и понятно изложено в ряде учебников, как, например, в [2-4], но отсутствует, например, в [5-7]. К чему может привести игнорирование этого несложного факта? Если не понимать, что концы каждой нити ДНК структурно различны, то, во-первых, возникает соблазн считать их структурно эквивалентными. Это означало бы, что последовательность из задачи выше АТАГЦТГААЦГГАЦТ совпадала бы с «перевёрнутой», т. е. с ТЦАГГЦААГТЦГАТА, что, разумеется, никакого отношения к действительности не имеет. Разбирая примеры и прорешивая задачи, внимательный школьник наверно может обратить внимание на то, что о такой идентичности нигде не говорится, но, не читая дополнительную литературу, мог бы лишь догадываться о реальном положении дел. Нечёткость изложения такого рода, однако, может быть сразу же устранена, если при изучении структуры ДНК и РНК сразу же обратить внимание на то, что называется 5'-3'-полярнос- тью цепей ДНК и РНК. Мы считаем, что было бы педагогически верным конкретизировать эту мысль учащимся, сразу же объяснив при изучении структуры ДНК её полярность в рассмотренном только что смысле (наличие 5'- и З'-концов), что могло бы быть закреплено соответствующими задачами, как например, такой: Найти комплементарную пару среди цепей ДНК со следующими первичными структурами: 5 -АГЦЦТАТТТЦГТЦА-З' 5-ТЦГГАТАААГЦАГТ-З’ 5'-ТГАЦГАААТАГГЦТ-3’ Если проигнорировать полярность цепей ДНК и обратиться к ошибочной традиции нахождения комплементарной цепи, то получается, соответственно, и ошибочный ответ: комп -   н он ^ 3'- конец ' О СИ,  н“? о |