Δραστηριότητα : Προσομοίωση Φυσικής Επιλογής (με κουνέλια)

Κλικ για εκτέλεση

Σε περίπτωση που δεν μπορείτε να δείτε το παιχνίδι και να το παίξετε κατεβάστε πρώτα την εφαρμογή Java στον υπολογιστή σας.

Α. Ασχοληθείτε με την προσομοίωση και εξοικειωθείτε με το περιβάλλον της. Απαντήστε στη συνέχεια στα παρακάτω ερωτήματα :

1. Τι θα συμβεί στον πληθυσμό των κουνελιών εάν δεν προσθέσετε άλλο κουνέλι (δεν πατήσετε στην "Προσθήκη φίλου"); Γιατί άραγε συμβαίνει αυτό;
2. Τι συμβαίνει όταν προσθέσετε ακόμη ένα κουνέλι (πατήσετε στην "Προσθήκη φίλου"); Τι πιστεύετε ότι θα συνέβαινε αν το κουνέλι ήταν του ίδιου γένους;
3. Τι συμβαίνει όταν η τροφή είναι άπειρη και δεν υπάρχουν κυνηγοί (Λύκοι) στην οθόνη;

Β. Καιρός για εξερεύνηση

Πειραματιστείτε με την εφαρμογή.

Αλλαγή μεταβλητών. Καταγράψτε τί θα συμβεί στον πληθυσμό των κουνελιών αν αλλάξετε κάθε ένα από τα παρακάτω.

Ως προς την Μετάλλαξη:

Καφέ Γούνα - ................................................................
Μακρυά Ουρά - ...............................................................
Μακρυά Δόντια - .............................................................

Ως προς τον Παράγοντα επιλογής:

Λύκοι - ....................................................................
Τροφή - ....................................................................
Κανένα - ...................................................................

Ως προς το Περιβάλλον:

Ισημερινός - ...............................................................
Αρκτική - ...................................................................

Ως προς τα Γονίδια:

Γούνα- ......................................................................
Ουρά- .......................................................................
Δόντια- .....................................................................


Γ. Κάντε τους συνδυασμούς μεταβλητών, που προτείνονται στα παρακάτω πειράματα και καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας στον πίνακα που ακολουθεί.

Πείραμα A1
• Πρόσθεσε ένα φίλο και Μετάλλαξη "Καφέ Γούνας" στον πληθυσμό των κουνελιών.
• Πρόσθεσε τον Παράγοντα (φυσικής) επιλογής "Λύκοι" μετά την 3η γενιά.


Πείραμα Β1
• Πρόσθεσε ένα φίλο και Μετάλλαξη "Καφέ Γούνας" στον πληθυσμό των κουνελιών.
• Πρόσθεσε τον Παράγοντα (φυσικής) επιλογής "Τροφή" μετά την 3η γενιά.

Πείραμα C1
• Πρόσθεσε ένα φίλο και Μετάλλαξη "Μακρυά Δόντια" στον πληθυσμό των κουνελιών.
• Πρόσθεσε τον Παράγοντα (φυσικής) επιλογής "Λύκοι" μετά την 3η γενιά.

Πείραμα D1
• Πρόσθεσε ένα φίλο και Μετάλλαξη "Μακρυά Δόντια" στον πληθυσμό των κουνελιών.
• Πρόσθεσε τον Παράγοντα (φυσικής) επιλογής "Τροφή" μετά την 3η γενιά.

Πείραμα Α2
Επανέλαβε το Πείραμα Α σε Περιβάλλον "Αρκτικής"

Πείραμα Β2
Επανέλαβε το Πείραμα Β σε Περιβάλλον "Αρκτικής"

Πείραμα C2
Επανέλαβε το Πείραμα C σε Περιβάλλον "Αρκτικής"

Πείραμα D2
Επανέλαβε το Πείραμα D σε Περιβάλλον "Αρκτικής"

ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ
(μπορείτε να πατήσετε επάνω στον πίνακα για να τον μεγενθύνετε)

Δ. Περιγράψτε τους παρακάτω όρους :

Φυσική Επιλογή ..............................................................
Μετάλλαξη ...................................................................
Ποικιλομορφία ...............................................................

E. Συμπερασματικά γράψτε μία παράγραφο σχετικά με τα όσα μάθατε μέσω της εφαρμογής για την εξέλιξη.

Πηγή : PHET - Interactive Simulations (University of Colorado)

Δραστηριότητα : Ιστορίες με ... Αρκούδες

Μετά την ολοκλήρωση της συζήτησης με τον καθηγητή σας και της παρουσίασης από πλευράς του σχετικά με τις απόψεις του Δαρβίνου και τη Θεωρία της Εξέλιξης συμπληρώστε εργαζόμενοι σε ομάδες των 2 ατόμων το Φύλλο Εργασίας που ακολουθεί (μόνο το 1 από τα 2 αντίτυπα που θα σας δοθούν).

Φύλλο Εργασίας (μπορείτε να πατήσετε επάνω στην εικόνα για μεγέθυνση)

Στη συνέχεια συζητήστε με τις υπόλοιπες ομάδες και συγκρίνετε τις απόψεις σας με αυτές των άλλων. Με την ολοκλήρωση της συζήτησης συμπληρώστε το δεύτερο αντίτυπο του ίδιου Φύλλου Εργασίας.

Παρακολουθήστε την συνοπτική αναφορά του καθηγητή σας σε ότι αφορά τις αποδείξεις της Θεωρίας της Εξέλιξης και συμπληρώστε το ακόλουθο Φύλλο Αξιολόγησης.

Φύλλο Αξιολόγησης
(μπορείτε να πατήσετε επάνω στην εικόνα για μεγέθυνση)

Πηγή : Βιβλίο Εκπαιδευτικού Βιολογίας Γ Γυμνασίου

Δραστηριότητα : Η Φυσική Επιλογή με χρήση Λογισμικού

Εργαζόμενοι σε ομάδες των 2 ατόμων ακολουθήστε τα βήματα που ακολουθούν:

Ελέγξτε αν υπάρχει το πρόγραμμα "biology" στην Επιφάνεια εργασίας σας. Αν όχι μπορείτε να το κατεβάσετε από τη Δικτυακή Εκπαιδευτική Πύλη e-yliko.gr

Αφού ακούσετε προσεκτικά το εισαγωγικό μάθημα του καθηγητή σας και τις οδηγίες του για τη χρήση του λογισμικού, ξεκινήστε την εφαρμογή του παρακάτω Φύλλου Εργασίας .

Φύλλο Εργασίας :



Με την ολοκλήρωση των 3 εργασιών οι ομάδες συζητούν τα αποτελέσματα στα οποία κατέληξαν τεκμηριώνοντας τις απαντήσεις τους και σχολιάζοντας τα αποτελέσματα των άλλων ομάδων με την καθοδήγηση του καθηγητή τους. Σημειώνουν τα συμπεράσματα που προέκυψαν μετά από τη συζήτηση.

Ζητείται από τους μαθητές να υλοποιήσουν την τελευταία εργασία στο σπίτι και να προετοιμαστούν ώστε να παρουσιάσουν τα αποτελέσματα στο επόμενο μάθημα.

Πηγή : Επιμόρφωση β' Επιπέδου ΠΕ04 2ου Πειραματικού ΓΕΛ Αθήνας

Δραστηριότητα : Καφέ Δάσος και Πράσινο Λιβάδι

ΚΑΦΕ ΔΑΣΟΣ ΚΑΙ ΠΡΑΣΙΝΟ ΛΙΒΑΔΙ
Ένα παιχνίδι επιβίωσης για καλά προσαρμοσμένους οργανισμούς

Ο Δαρβίνος στο 5χρονο ταξίδι του με το πλοίο Beagle συνέλλεξε πλήθος πληροφορίες και πλούσιο υλικό. Με βάση τις πληροφορίες του διατύπωσε κάποιες παρατηρήσεις και συμπεράσματα που τον οδήγησαν στην διατύπωση της θεωρίας της Φυσικής Επιλογής.

Θα προσπαθήσουμε μέσα από μια διασκεδαστική προσομοίωση να καταλήξουμε και εμείς σε ανάλογα συμπεράσματα που θα μας οδηγήσουν στην κατανόηση του τρόπου δράσης της Φυσικής Επιλογής

Στόχοι του μαθήματος
- Να παρατηρήσουμε και καταγράψουμε τις αλλαγές που συμβαίνουν στους οργανισμούς ενός οικοσυστήματος.
- Να συμπεράνουμε τις αιτίες αυτών των αλλαγών με βάση τις παρατηρήσεις.
- Να μπορέσουμε να προβλέψουμε (σε κάποιες περιπτώσεις) τις πιθανές αλλαγές στους οργανισμούς ενός οικοσυστήματος.

Λίγα λόγια για την προσομοίωση
Οι προσομοιώσεις είναι ένας καλός τρόπος να απλοποιούμε ένα σύνθετο πρόβλημα ή να παρατηρήσουμε ένα φαινόμενο το οποίο δεν μπορούμε να παρακολουθήσουμε στη φύση ή δεν μπορούμε να προσεγγίσουμε πειραματικά. Μέσω της προσομοίωσης, μπορούμε να παρατηρήσουμε την εξέλιξή του και να καταλήξουμε σε κάποια συμπεράσματα. Εδώ θα επιχειρήσουμε, με βιωματικό τρόπο, να παρατηρήσουμε πως η Φυσική Επιλογή μπορεί να λειτουργήσει σε έναν πραγματικό πληθυσμό.

- Στο παιχνίδι μας υπάρχουν δύο διαφορετικοί βιότοποι ένα καφέ δάσος και ένα πράσινο λιβάδι, που ζουν δύο είδη ζώων με σχέση θηρευτή – θηράματος. Οι δύο διαφορετικοί βιότοποι προσομοιώνονται με δύο υφάσματα διαφορετικού χρώματος μια καφέ γούνα (καφέ δάσος ) και ένα πράσινο ύφασμα (πράσινο λιβάδι).

- Οι στρογγυλοί είναι μικρά άκακα φυτοφάγα ζώα που μπορούν να βρίσκουν εύκολα τροφή σε ένα καφέ δάσος ή σε ένα πράσινο λιβάδι. Ο μόνος εχθρός τους είναι οι κυνηγοί (αρπακτικά πουλιά) τα οποία τα τρώνε. Οι στρογγυλοί στο παιχνίδι μας αποτελούνται από φακές τριών διαφορετικών χρωμάτων (καφέ, πράσινο και μπεζ). Το χρώμα είναι το βασικό χαρακτηριστικό με το οποίο αναγνωρίζονται από τους κυνηγούς. Τα χρώματα είναι κληρονομούμενοι χαρακτήρες και κάθε νέος στρογγυλός που «γεννιέται» φέρει το χρώμα του γονιού του. Σε κάθε γενιά τα στρογγυλοί
γεννούν από δύο μικρά.

- Οι κυνηγοί, δηλαδή τα αρπακτικά πουλιά, είστε εσείς οι μαθητές, Η ποικιλία στους κυνηγούς είναι οι διαφορετικοί τρόποι σύλληψης της λείας (πχ διαφορετικά ράμφη) και συμβολίζεται με τρία διαφορετικά «εργαλεία» που διαθέτετε για να τα αρπάζετε δηλαδή με κουτάλια, πιρούνια και οδοντογλυφίδες. Αποτελούν επίσης κληρονομούμενο χαρακτηριστικό και κάθε νέος κυνηγός κληρονομεί τον γονιό του. Σε κάθε γενιά οι κυνηγοί γεννούν από δύο μικρά.

Προετοιμασία
Το παιχνίδι παίζεται στο κέντρο της τάξης με τραβηγμένες τις κουρτίνες ώστε για να μην υπάρχει έντονος φωτισμός.

Η τάξη χωρίζεται σε δύο ομάδες (10-15 μαθητές ανά ομάδα). Η κάθε ομάδα αποτελεί τους θηρευτές ενός βιοτόπου και συγκεντρώνεται γύρω από το ύφασμα - βιότοπο. Ο κάθε μαθητής/τρια εφοδιάζεται με ένα από τα τρία «εργαλεία» για να αρπάζει την τροφή του δηλαδή ένα πιρούνι, ή ένα κουτάλι ή μια οδοντογλυφίδα. Έχει επίσης και ένα πλαστικό ποτήρι που βάζει όσους στρογγυλούς κατορθώνει να «φάει», και αποτελεί το «στομάχι» του. Η κάθε ομάδα μοιράζεται, κατά το δυνατόν, τον ίδιο αριθμό πιρουνιών, κουταλιών και οδοντογλυφίδων.

Ο καθηγητής/τρια μαζί με 2-3 μαθητές αποτελούν τους Επόπτες και αναλαμβάνουν την εποπτεία του παιχνιδιού (επιβλέπουν την τήρηση των κανόνων, τοποθετούν στρογγυλοί στους βιοτόπους, καταγράφουν τα αποτελέσματα κα.).

Τι θα κάνουμε
Οι επόπτες τοποθετούν ίδιο αριθμό από στρογγυλούς και των τριών χρωμάτων στον κάθε βιότοπο και καταγράφουν στους πίνακες (Φύλλο Εργασίας) τους αρχικούς αριθμούς των στρογγυλών και των κυνηγών σε κάθε βιότοπο.

Ο κάθε μαθητής-κυνηγός κράτα με το δεξί (ή αριστερό) του χέρι το εργαλείο του και με το άλλο το ποτήρι.

Μόλις ο επόπτης δώσει το σύνθημα της έναρξης (σφύριγμα ή παράγγελμα) , οι μαθητές-κυνηγοί στον βιότοπό σας για να φάτε δηλαδή με το «εργαλείο» σας προσπαθείτε να πιάσετε και να βάλετε στο ποτήρι σας όσους περισσότερους στρογγυλούς μπορείτε.

ΠΡΟΣΟΧΗ : Βασικός κανόνας του παιχνιδιού είναι η σύλληψη της τροφής μόνο με το «εργαλείο» μας . Δεν πιάνουμε ποτέ τους στρογγυλούς με το χέρι, ούτε χρησιμοποιούμε το ποτήρι για να βοηθήσουμε την σύλληψη. Επίσης δεν μιλάμε, δεν χρονοτριβούμε και δεν βοηθάμε τους άλλους.

Μόλις ο επόπτης δώσει το σύνθημα της λήξης σταματάτε αμέσως. Μετρήστε πόσους στρογγυλούς έχετε φάει και μπείτε σε αύξουσα σειρά με τους συμμαθητές σας που έφαγαν από τον ίδιο βιότοπο. Οι μισοί από εσάς (όσοι έχουν φάει τους περισσότερους στρογγυλούς) θα ζήσουν και θα αναπαραχθούν ο επόπτης καθορίζει ποιοι επιβιώνουν και ποιοι πεθαίνουν. Όσοι πεθαίνουν θα «ξαναγεννηθούν» ως απόγονοι των επιζώντων και θα έχουν το ίδιο εργαλείο με τους γονείς τους.

Οι επόπτες καταγράφουν στους πίνακες τον αριθμό των επιζώντων στρογγυλών από κάθε χρώμα. Αντίστοιχα σημειώνουν για τους κυνηγούς. Στη συνέχεια φροντίζουν να αναπαραχθούν οι στρογγυλοί και οι κυνηγοί. Στην θέση κάθε στρογγυλού που επιβίωσε τοποθετούν 2 στρογγυλούς επιπλέον, ίδιου χρώματος. Επίσης στη θέση κάθε κυνηγού που επιβίωσε τοποθετούν 2 κυνηγούς με το ίδιο εργαλείο. Έτσι έχουμε τους πληθυσμούς της 2ης γενιάς.

Τρέχουμε την προσομοίωση ακόμα 2 φορές (2η και 3η γενιά) . Κάθε φορά σημειώνουμε τους αριθμούς των επιζώντων στρογγυλών και κυνηγών και τους καταγράφουμε στους αντίστοιχους πίνακες. Η κάθε ομάδα συγκεντρώνεται και υπολογίζει την % αναλογία των στρογγυλών διαφορετικών χρωμάτων που επιβίωσαν καθώς και των διαφορετικών κυνηγών.

Οι δύο ομάδες παρουσιάζουν τα αποτελέσματά τους στους υπόλοιπους στον πίνακα ή σε Η/Υ. Όλη η τάξη, με την βοήθεια του καθηγητή/τριας συμπληρώνει το Φύλλο εργασίας που ακολουθεί.

Φύλλο Εργασίας :



Σημείωση : Το Φύλλο Εργασίας έχει τροποποιηθεί κατάλληλα έτσι ώστε η δραστηριότητα να μπορεί να εφαρμοστεί στο Γυμνάσιο.

Πηγή : ΕΚΦΕ Πειραιά Νίκαιας

Δραστηριότητα : Βακτήρια

Παρακολουθήστε την παρακάτω παρουσίαση της αληθινής ιστορίας ενός δίχρονου αγοριού με το απρόσμενο πρόβλημα υγείας.

Βακτήρια

View more presentations or Upload your own.

Στη συνέχεια εργαζόμενοι σε ζευγάρια απαντήστε στο Ερώτημα 1 του Φύλλου Εργασίας 3.

Φύλλο Εργασίας 3 :


Συζητήστε με τους συμμαθητές σας και τον καθηγητή σας τις απαντήσεις που δώσατε.

Ακολούθως μελετήστε το πείραμα Lederberg στην εκφώνηση του Ερωτήματος 2 και απαντήστε στο ερώτημα που σας τίθεται στο τέλος στα πλαίσια πάντα της ομάδας σας.

Ολοκλήρωση της δραστηριότητας με συζήτηση του αποτελέσματος στο ερώτημα 2 και επανεξέταση των απαντήσεων στο αρχικό (ερώτημα 1).

Πηγή : BioEduBlog

Δραστηριότητα : Ο πληθυσμός των Ζώων

Δείτε προσεκτικά την παρουσίαση που ακολουθεί μέχρι την διαφάνεια που σχετίζεται με την έναρξη της δεύτερης ημέρας.

Ο πληθυσμός των Ζώων

View more presentations or Upload your own.

Στη συνέχεια εργαζόμενοι σε ζευγάρια απαντήστε τις ερωτήσεις του Φύλλου Εργασίας 1.

Φύλλο Εργασίας 1 :



Συζητήστε με τους συμμαθητές και τον καθηγητή σας σχετικά με τις απαντήσεις που δώσατε στο Φύλλο Εργασίας 1.

Ακολούθως δείτε την υπόλοιπη παρουσίαση του βίντεο και σχολιάστε στην τάξη ανά ομάδα τις απαντήσεις που δώσατε στο Φύλλο Εργασίας αναθεωρώντας τες όπου χρειάζεται.

Εν συνεχεία απαντήστε με τον συνεργάτη σας στα ερωτήματα του Φύλλου Εργασίας 2.

Φύλλο Εργασίας 2 :



*Σημείωση : επίκτητο είναι αυτό που δεν κληρονομείται αλλά δημιουργείται ως αποτέλεσμα περιβαλλοντικών παραγόντων

Ολοκλήρωση της Δραστηριότητας με συζήτηση μέσα στην αίθουσα των απαντήσεων του Φύλλου Εργασίας 2 επανεξετάζοντας και τις αρχικές τοποθετήσεις, στα πλαίσια πάντα των ομάδων σας (Φύλλο Εργασίας 1).

Πηγή : BioEduBlog

Δραστηριότητα : Σύγκριση Θεωρίας Εξέλιξης με Θεωρία Δημιουργίας

Δεν συμφωνούν όλοι με τους βιολόγους. Μια ομάδα που εναντιώνεται στις θεωρίες τους είναι οι οπαδοί της θεωρίας της δημιουργίας. Γι’ αυτούς η Βίβλος και ειδικότερα η Γένεση αποτελούν τη μόνη πηγή πληροφοριών για την προέλευση της ζωής και του ανθρώπου. Οι οπαδοί της δημιουργίας δεν δέχονται την ιδέα ότι τα είδη αλλάζουν, ούτε δέχονται ότι τα απολιθώματα αποτελούν αποδείξεις της εξέλιξης. Αλλά η αντίθεση τους στην εξέλιξη είναι πολύ εντονότερη σε ό,τι αφορά τον άνθρωπο. Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι άνθρωποι και πίθηκοι έχουν κοινό πρόγονο, από τον οποίο εξελίχθηκαν μέσω της Φυσικής Επιλογής. Οι οπαδοί της δημιουργίας αντιτίθενται σ' αυτό, υποστηρίζοντας ότι, αν ίσχυε κάτι τέτοιο, τότε ο άνθρωπος δεν θα ήταν παρά άλλο ένα ζώο και όχι το αγαπημένο δημιούργημα του Θεού.

Εξάλλου, η βιβλική ιστορία της Γένεσης διδάσκει ότι όλος ο κόσμος δημιουργήθηκε από τον Θεό μέσα σε λίγες μόνο ημέρες. Τον 17ο αιώνα ο αρχιεπίσκοπος Τζέιμς Άσερ χρησιμοποίησε τη Βίβλο για να υπολογίσει την ηλικία της Γης και κατέληξε ότι ήταν μικρότερη από 6.000 χρόνια. Ο Γουίλιαμ Πέιλι ήταν ένας θεολόγος που ήθελε να αποδείξει την ύπαρξη του θεού. Παρατήρησε ότι τα φυτά και τα ζώα ήταν καλά προσαρμοσμένα στο περιβάλλον τους - τα ψάρια έχουν σχήμα κατάλληλο για κολύμπι και τα πουλιά έχουν φτερά και πούπουλα για να μπορούν να πετούν. Ο Πέιλι υποστήριζε ότι όλα αυτά τα υπέροχα σχέδια είναι η απόδειξη της ύπαρξης ενός τέλειου τεχνίτη. Όπως ένα καλό ρολόι μπορεί να φτιαχτεί μόνο από έναν επιδέξιο ωρολογοποιό, έτσι και τα πολύπλοκα ζώα πρέπει να έχουν δημιουργηθεί από έναν πολύ ικανό δημιουργό, τον Θεό.

Αυτές οι θεωρίες αμφισβητήθηκαν από τις επαναστατικές ιδέες δύο πεφωτισμένων επιστημόνων, του Γάλλου βιολόγου Λαμάρκ και του Βρετανού γεωλόγου Σερ Τσάρλς Λάιελ, που υποστήριζαν ότι ο κόσμος ήταν πολύ αρχαιότερος απ' ό,τι πίστευαν μέχρι τότε. Ο Λάιελ έδειξε ότι κάθε γεωλογικός σχηματισμός -ακόμα και τα τρομερά φαράγγια- μπορεί να δημιουργήθηκε από δυνάμεις που είναι γνωστές σήμερα, όπως η διάβρωση από τα ποτάμια ή η ανοδική ώθηση της ηφαιστειακής θερμότητας, δεδομένου ότι η επίδραση τους γίνεται μέσα σε εκατομμύρια χρόνια. Αυτή η θεωρία ερχόταν σε αντίθεση με την άποψη που κυριαρχούσε τότε ότι τα βουνά και οι κοιλάδες φτιάχτηκαν από τον θεό. Η διορατικότητα του για τη μεγάλη ηλικία της Γης επέδρασε σημαντικά στον Δαρβίνο. Σήμερα οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ζωή υπάρχει στον πλανήτη μας εδώ και 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Να χωριστείτε σε δύο ομάδες και να συλλέξετε στοιχεία για τη θεωρία της δημιουργίας και για τη θεωρία της εξέλιξης. Να αναπτύξετε τα υπέρ και τα κατά επιχειρήματα για κάθε θεωρία και με την καθοδήγηση και τον συντονισμό του καθηγητή σας να οργανώσετε ένα debate (δημόσια αντιπαράθεση). Να καταγράψετε εν συντομία μερικά από τα επιχειρήματα σας.

Προέλευση : Τετράδιο Εργασιών Βιολογίας (Γ Γυμνασίου)