Biologia molekularna w każdej szkole

Takao Ishikawa
2005-04-07, ostatnia aktualizacja 2005-04-07 15:25

Szkoła Festiwalu Nauki we współpracy ze Akademią Szkoły z Klasą, od ubiegłego roku organizuje, warsztaty dla nauczycieli biologii na terenie całego kraju, pt.: "Biologia molekularna od kuchni". Misją SFN jest popularyzacja wiedzy związanej ze współczesną biologią molekularną. Warsztaty te cieszą się dużym zainteresowaniem zarówno Ośrodków Doskonalenia Nauczycieli przy kuratoriach, jak i samych nauczycieli. Nic w tym dziwnego, bo zajęcia nie tylko przybliżają zagadnienia współczesnej biologii, ale są także nieocenionym źródłem inspiracji dla nauczycieli.

uczymy się pipetować
uczymy się pipetować
Do tej pory odbyło się już dziewięć bezpłatnych warsztatów, m. in. w Pile, Toruniu, Częstochowie, Białymstoku. Zajęcia trwają dwa dni, a jednorazowo zapraszanych jest szesnastu nauczycieli ze szkół posiadających tytuł Szkoły z Klasą w danym regionie. Warsztaty prowadzone są przez młodych pracowników naukowych związanych ze Szkołą Festiwalu Nauki, co zapewnia wysoki poziom merytoryczny oraz miłą i twórczą atmosferę. Przyjrzyjmy się bliżej co dzieje się na takich warsztatach...

Dzień pierwszy - profesjonalne laboratorium

Tak jak trudno jest sobie wyobrazić zawodowego tenisistę bez własnej rakiety, tak współczesny biolog nie może obyć się bez pipety automatycznej. Posługiwanie się tym małym, ale bardzo precyzyjnym urządzeniem można zaliczyć do absolutnych podstaw pracy w laboratorium biologii molekularnej - w związku z tym uczestnicy kursu uczą się obsługi pipet automatycznych, najpierw w teorii, a potem przychodzi emocjonujący moment ich praktycznego zastosowania. Uczestnicy otrzymują probówki z wodą i barwnikiem i przenoszą ciecz z jednej probówki do drugiej. Mogłoby się wydawać, że to nic trudnego, gdyby nie to, że najmniejsza objętość, którą kursanci przenoszą, wynosi zaledwie dwa mikrolitry. Warto tu wspomnieć, że przeciętna kropelka deszczu ma od dziesięciu do pięćdziesięciu mikrolitrów objętości! Choć często ledwo widać przenoszone objętości to nauczyciele bardzo szybko opanowują obsługę pipet. Wtedy też można przystąpić do dalszej części programu, czyli doświadczeń "profesjonalnych", dzięki którym uczestnicy mogą poznać biologię molekularną od kuchni.

W programie kursu przewidziane są trzy takie eksperymenty: "zielone bakterie", "znajdź mutację" i "na tropach białek". Do ich wykonania niezbędna jest nie tylko umiejętność posługiwania się pipetą automatyczną ale również specjalistyczny sprzęt, który prowadzący przywożą z laboratorium Szkoły Festiwalu Nauki. Uczestnicy poznają techniki transformacji bakterii, czyli wprowadzania obcego DNA do mikroorganizmów, trawienia DNA enzymami restrykcyjnymi oraz rozdziału cząsteczek DNA i białek techniką elektroforezy. Doświadczenia te wymagają dużej precyzji i sprzyjających warunków (bakterie najlepiej rosną w 37 st. C., a czasem trudno jest im zapewnić takie warunki w pobliżu kaloryferów...), więc nie zawsze wyniki są zgodne z oczekiwanymi, ale umożliwia to ciekawą dyskusję i przybliża nauczycielom realia pracy biologa molekularnego. Niezależnie jednak od wyników, zawsze duże emocje wzbudza nakładanie próbek do analizy techniką elektroforezy. Trafienie końcówką pipety do malutkiego otworu w żelu, który jest prawie przezroczysty, dla wielu uczestników wydaje się zadaniem nie do wykonania. Jednak na każdym kursie nauczyciele radzą sobie, z tym trudnym zadaniem, naprawdę świetnie!

Niektórzy twierdzą, że praca biologa molekularnego opiera się głównie na czekaniu. Jest w tym sporo prawdy, dlatego prowadzący wypełniają każdą wolną chwilę ciekawymi mini-wykładami nawiązującymi do wykonywanych doświadczeń, a rozszerzającymi wiedzę o tematy z zakresu biotechnologii, zastosowań technik molekularnych w medycynie i kryminalistyce oraz bardzo aktualnych problemów bioetyki. Wykłady te wzbudzają duże zainteresowanie, jest też czas na pytania i rozwianie ewentualnych wątpliwości.

Dzień drugi - biologia molekularna w kuchni i w szkole

Po wyczerpującym pierwszym dniu nadchodzi czas na ciekawe eksperymenty, które nauczyciele mogą wykonać z uczniami w klasie - bez potrzeby wyposażania pracowni w kosztowny sprzęt. Prezentowane są różne pomysły na proste, ale bardzo ciekawe doświadczenia. Można wśród nich wymienić elektroforezę w mydelniczce, izolację DNA z cebuli albo owoców kiwi i "enzymy wokół nas". W ostatnim doświadczeniu uczestnicy kursu sprawdzają jak bardzo aktywna jest ich amylaza - enzym trawiący skrobię, a do tego potrzebna jest jedynie jodyna dostępna w aptece, mąka ziemniaczana i... trochę własnej śliny. Na warsztatach prezentowany jest również sposób przygotowania jałowej pożywki mikrobiologicznej z kostki bulionowej. Nauczyciele są bardzo zadowoleni z tych prostych doświadczeń, bo korzystając z nich mogą bez dużych nakładów finansowych poprowadzić bardzo ciekawe lekcje. Na sam koniec warsztatów nauczyciele poznają szereg wartościowych źródeł informacji w internecie. Dowiadują się, często z dużym zdziwieniem, gdzie uczniowie znajdują... ściągi, ale poznają także witryny, na których są bardzo rzetelne informacje, świetne ilustracje i schematy, które mogą być bardzo pomocne w przygotowywaniu lekcji w szkole.

Zarówno wiedza praktyczna, jak najaktualniejsza teoretyczna, oraz ciekawe doświadczenia do przeprowadzenia w szkole są cennymi pomocami w nauczaniu biologii. W trakcie warsztatów panuje niezwykle twórcza atmosfera, nauczyciele wymieniają się doświadczeniami i zasięgają opinii prowadzących, którzy niejednokrotnie opowiadają też o swojej pracy i zainteresowaniach naukowych. Cały kurs jest ilustrowany prezentacją komputerową, ponadto uczestnicy otrzymują skrypty, w których szczególnym zainteresowaniem cieszą się kolorowe schematy pokazujące krok po kroku wykonanie wszystkich doświadczeń. Dla nauczycieli na pewno zajęcia są dość męczące, ale dzięki ich zaangażowaniu oraz zapałowi i profesjonalizmowi prowadzących, niezwykle owocne. Dzięki takim warsztatom, nauczycielom łatwiej będzie zafascynować uczniów biologią. Samodzielnie przeprowadzone eksperymenty pomogą uczniom poznać biologię z drugiej strony - nie tylko z podręczników, ale jako fascynującą przygodę ze wszystkim, co nas otacza!