MIT Edgerton Center, uygulamalı bir moleküler biyoloji müfredatını Massachusetts’in ikinci büyük okul bölgesi olan Worcester Devlet Okullarındaki her biyoloji sınıfına taşıdı. Bölge, DNA, RNA, protein ve tRNA modellerinden 55 sınıf seti edindi ve her biyoloji öğretmenini bunları kullanmak üzere eğitti; böylece DNA’ya geçmeden önce proteinlerle başlayan bir yaklaşım ölçeklendirildi. Bu değişiklik önem taşıyor çünkü moleküler biyoloji öğretimini bir dizilimi ezberlemenin ötesine taşıyarak kavramsal anlayış geliştirmeyi amaçlıyor.
Temel bilgiler
- Worcester Devlet Okulları, MIT tarafından geliştirilen moleküler biyoloji modelleme materyallerinden 55 sınıf seti aldı.
- Uygulama, öğretim kitapçıklarını ve biyoloji öğretmenleri için bölge çapında mesleki gelişimi kapsıyor.
- Öğrenciler önce proteinleri oluşturuyor, ardından DNA-RNA-protein yolunu yeniden ele alıyor.
- Materyaller, Kathy Vandiver ve MIT’deki çalışma arkadaşları tarafından yaklaşık 25 yılda geliştirildi.
Bunun biyoloji öğrencileri ve öğretmenleri için anlamı
Worcester öğrencileri için moleküler biyoloji dersleri, soyut bir genetik dizilimle başlamak yerine ikili gruplar hâlinde protein yapıları oluşturarak başlayabilir. Ardından, bu yapıların kodunu taşıyan genleri kullanarak DNA, RNA ve protein sentezinin nasıl bağlandığını inceleyebilirler. Öğretmenler açısından ise bölge çapındaki eğitim ve sınıf setleri, materyallerin yalnızca bireysel olarak eğitim almış öğretmenlerle sınırlı kalmak yerine sistem genelinde kullanılabilmesi anlamına geliyor.
Yaklaşım, öğrenenlerin DNA’nın nihayetinde ne ürettiğini ve protein yapısı ile işlevinin neden önemli olduğunu görmelerine yardımcı olmayı amaçlıyor. Modeller modüler ve dokunsal: öğrenciler proteinleri inşa edip katlayabilir, hidrofobik ve hidrofilik etkileşimleri inceleyebilir, protein yapısının düzeylerini modelleyebilir ve DNA sentezini simüle edebilir.
Neden DNA’dan önce proteinler öğretiliyor?
Proteinleri önceleyen sıra, öğrencilerin ona giden yolu izlemeden önce bir son noktayı görmesini sağlıyor. Öğrenciler önce proteinleri birleştirip inceliyor, ardından daha önce oluşturdukları proteinleri kodlayan genleri kullanarak aşina oldukları DNA-RNA-protein yoluna dönüyor. Müfredatın temel varsayımı, bu sıranın amino asit dizilimini, protein işlevini ve gen ifadesini daha somut hâle getirmesi.
Edgerton Center’ın yaşam bilimleri proje lideri ve MIT Biyolojik Mühendislik Bölümünde toplum erişimi eğitimi ve katılımı direktörü olan Kathy Vandiver, yaklaşımı yaklaşık 25 yılda geliştirdi. Vandiver, öğrencilerin biyolojinin merkezi dogmasını çoğu zaman proteinler veya bunların önemi hakkında net bir fikir edinmeden ezberlenecek bir sıra olarak gördüğünü savunuyor.
Proteinler birçok biyolojik işlevin merkezinde yer alır: doku oluşturur, oksijen taşır, enfeksiyonla savaşır ve vücudun işinin büyük bölümünü yürütürler. Buna rağmen sınıf öğretiminde genellikle DNA ve RNA’dan sonra tanıtılırlar. MIT materyalleri, öğrencilerin söküp yeniden birleştirebildiği bileşenlerle protein modellerini dersin başlangıcına koyuyor.
Worcester uygulamalı biyoloji eğitimi programını nasıl ölçeklendirdi?
Worcester’ın Edgerton Center ile bağlantısı, David Mangus’un Massachusetts Fen Bilimleri Öğretmenleri Derneği konferansındaki bir çalıştayda moleküler biyoloji setleriyle karşılaşmasıyla başladı. Daha sonra Worcester Devlet Okullarında fen bilimleri müfredat uzmanı olduğunda, materyalleri bölge genelinde uygulama fırsatı gördü.
Massachusetts Yaşam Bilimleri Merkezi’nden sağlanan bir hibe; 55 sınıf setini, eşlik eden öğretim kitapçıklarını ve mesleki gelişim programını finanse etti. Her biyoloji öğretmeni bir eğitim çalıştayına katıldı. Bu ortak hazırlık, önceki erişim çalışmalarında karşılaşılan ve öğretmenlerin tek tek eğitilmesinin müfredatın erişimini sınırladığı engeli ele alıyor.
Dolayısıyla Worcester’ın uygulaması, ekipmanı mesleki öğrenmeyle birleştiriyor. Bölge, materyalleri bağımsız olarak benimseyecek az sayıda öğretmene güvenmek yerine, yaklaşımı sınıflarda yıllar boyunca kullanmak üzere bir eğitimci grubunu hazırladı.
MIT Museum öğrenme laboratuvarından bölge sınıflarına
Müfredat, kısmen Arthur Vining Davis Vakfı tarafından desteklenen MIT Museum’un 2005 tarihli “Learning Lab: The Cell” sergi ve sınıf alanı aracılığıyla geliştirildi. Vandiver, alanı ve çalıştayları geliştirmek için müze çalışanlarıyla çalışırken Amanda Gruhl Mayer çalıştaylara, ek materyallerin grafik tasarımına ve daha sonra ileri düzey derslere yönelik araştırmalara katkıda bulundu.
Vandiver ve Gruhl Mayer, birkaç yıl boyunca öğrenme laboratuvarında ortaokul, lise ve AP biyoloji grupları dâhil 1.000’den fazla öğrenciye ders verdi. Çok çeşitli katılımcılarla edindikleri deneyim; öğrencilerin moleküler yapı setleriyle ikili gruplar hâlinde çalıştığı ve bilimsel terminoloji ele alınmadan önce karmaşık hücresel süreçleri canlandırmak için katılımcı gösterimlerden yararlandığı bir biçimi şekillendirdi.
Edgerton Center materyalleri ulusal bir kitleye de taşıyor. Merkez, moleküler biyoloji setlerini ekim ayında Dallas’taki Ulusal Biyoloji Öğretmenleri Derneği Konferansı’nda tanıtmayı planlıyor.
Sık sorulan sorular
Worcester’daki biyoloji sınıfları hangi materyalleri alıyor?
Worcester Devlet Okulları, MIT tarafından geliştirilen DNA, RNA, protein ve tRNA modelleme setlerinden 55 sınıf seti temin etti. Uygulama ayrıca öğretim kitapçıklarını ve biyoloji öğretmenleri için bölge çapında bir mesleki gelişim programını kapsıyor.
Proteinleri önceleyen müfredat nasıl işliyor?
Öğrenciler ikili gruplar hâlinde protein yapılarını oluşturarak ve anlayarak başlıyor. Daha sonra, oluşturdukları protein yapılarının kodunu taşıyan genleri kullanarak DNA-RNA-protein yolunu yeniden ele alıyor; gen bilgisini amino asit dizilimi ve protein işleviyle ilişkilendiriyorlar.
