Undervisningsressurs om evolusjon i 12 deler

Denne undervisningsressursen er utarbeidet av Johannes Sæleset ved NLA Høgskolen, førsteamanuensis lærerutdanning, naturfag. Sæleset har også vært daglig leder i stiftelsen BioCosmos. BioCosmos legger vekt på ‘Intelligent Design’ som teori og tilnærming når det gjelder syn på universets tilblivelse og orden. 

UNDERVISNINGSRESSURS I 12 DELER: Evolusjonsteorien aktualiseres stadig, og blant kristne omtales evolusjon svært ulikt. Ifølge synliggjøringstillegget for skoler med kristent verdigrunnlag skal elever som går på kristne friskoler settes i stand til å vurdere ulike oppfatninger om verdens tilblivelse i lys av ulike virkelighetsoppfatninger og naturvitenskapelige forklaringsmodeller som forandres og utvikles.

Synliggjøringen av det kristne verdigrunnlaget i naturfag

• Gud har skapt verden og holder den oppe. (…) Virkelighetsoppfatning og kunnskapssyn kan ha betydning for hvordan naturvitenskapelige resultater presenteres og tolkes. Vitenskapelige sannheter forandres og utvikles. Faget skal generelt styrke elevenes evne til å vurdere kunnskap i lys av disse momentene, inkludert å se ulike oppfatninger om verdens tilblivelse i lys av naturvitenskapelige forklaringsmodeller. (…)

Kjerneelement, naturfag

• Jorda og livet på jorda
  • Elevene skal gjennom naturfaget øke sin forståelse av naturen og miljøet. Elevene skal få en grunnleggende forståelse av hvordan jorda er dannet, og hvordan livet på jorda har utviklet seg. Kunnskap om jorda som system
• Naturvitenskapelige praksiser og tenkemåter

Kompetansemål, naturfag etter 10.trinn

• Beskrive hvordan forskere har kommet fram til evolusjonsteorien og bruke denne til å forklare utvikling av biologisk mangfold 
• Gi eksempler på dagsaktuell forskning og drøfte hvordan ny kunnskap genereres gjennom samarbeid og kritisk tilnærming til eksisterende kunnskap 

Læringsmål

• Elevene skal kunne beskrive evolusjonsteorien og bruke denne til å forklare utvikling av biologisk mangfold
• Elevene skal kunne undersøke evidens for å klargjøre om evolusjon har begrensninger

Bakgrunnsartikkel for læreren

• Evolusjon eller evolusjonisme?- Noen oppklaringer. Skrevet av Bjørn Hinderaker 

Intro

Evolusjonsteorien aktualiseres stadig, og blant kristne omtales evolusjon svært ulikt. Ifølge synliggjøringstillegget for skoler med kristent verdigrunnlag skal elever som går på kristne friskoler settes i stand til å vurdere ulike oppfatninger om verdens tilblivelse i lys av ulike virkelighetsoppfatninger og naturvitenskapelige forklaringsmodeller som forandres og utvikles. Det er altså naturlig og viktig å undervise om skapelse og evolusjon på kristne skoler.

Les her artikkel for avklaring om evolusjon som vitenskapelig teori og evolusjonisme som livssyn.

Dette undervisningsopplegget inkluderer elevene i naturvitenskapelige praksiser og tenkemåter, slik  kjerneelementet legger opp til. Slik gjøres det:

1. Elevene forholder seg til data. Mikroevolusjon eller endring av arter over tid pågår i naturen rundt oss hele tida, noe elevene kan utforske. Makroevolusjon forklarer at alle arter og slekter har oppstått gjennom mikroevolusjon langt tilbake i tid. Denne delen av evolusjonsteorien er så klart mer utfordrende å utforske, men dette opplegget gir noen muligheter til å se hva eksperimenter og fossilfunn gir av evidens også knyttet til makroevolusjon.
2. Elevene lærer om at vitenskapsfolk ikke alltid tolker data likt, og er ofte uenige om teorier. Noe av naturvitenskapens egenart er at forskjellige synsvinkler bidrar til fremskritt i forståelse av naturen og bedre teknologi. Når vitenskapsfolk er uenige om hvorvidt makroevolusjon forklarer alt biologisk mangfold, er dette en god mulighet til å se på utfordringene sammen med elevene. 

Dette undervisningsopplegget kan bidra til at elever med sine ulike kulturelle og trosmessige synsvinkler tar et naturvitenskapelig perspektiv på biologisk mangfold og evolusjonsteorien. Det legger til rette for kritisk tenkning i tråd med læreplanens overordna del: «hvis ny innsikt skal vokse fram, må etablerte ideer granskes og kritiseres med teorier, metoder, argumenter, erfaringer og bevis».

Undervisningsopplegget har 12 deler, som kan brukes i sammenheng eller hver for seg.

Hver powerpointpresentasjon har notat til lysbildene med formidling, oppgaver og aktiviteter. 

Undervisningsplan. 12 deler

Del 1 – Evolusjonens mekanismer

Tid: 20 minutter

Undervisning om mikroevolusjon og makroevolusjon. 

Opplegg

• PowerPoint: Evolusjon del 1 – hva er evolusjon (se notater til lysbildene)

Vurdering

• Prøvespørsmål
  • Kan du forklare hovedtrekkene i evolusjonsteorien?
  • Hva kan vi observere i naturen som forteller oss at evolusjon skjer?
  • Nevn et par ting som skiller mikroevolusjon fra makroevolusjon
  • På hvilken måte er fuglene som Charles Darwin fant på Galápagosøyene eksempel på evolusjon?

Del 2 – Oppgave i par – forklar evolusjon

Tid: 20 minutt

Elevene skal lage en forklaring på evolusjon.

Opplegg

• Del ut Evolusjon del 2 – evolusjonens mekanismer elevark

Del 3 – Hjemmeoppgave

Elevene får anledning til å observere naturen i nærmiljøet. Formålet er å oppdage spor av evolusjon. Det kan være alt fra døde dyr til planter og dyr med spesifikk tilpasning til miljøet. Poenget er å se relevansen av evolusjon, ikke først og fremst å forklare alle fenomener så korrekt som mulig.

Utstyr

• Utskrift av Hjemmeoppgave  ‘Evolusjon der du bor’. Elevark (word)

Opplegg

• Del ut oppgaveark og introduser oppgaven som individuelt hjemmearbeid

Vurdering

• Vurderingskriteria for elevtekst på 100-200 ord:

• Eleven har gjort observasjoner med relevans for evolusjon
• Observasjonen er beskrevet på en måte som får fram kjennetegn på evolusjon
• Eleven gjør bruk av relevant kunnskap om evolusjon i en forklaring av observasjonen

Del 4 – Rollespill: Evolusjon på Galápagos

Tid: 30 minutt

Elevene er spurver som havner på Galápagosøyene og utvikler seg ulikt der. 

Utstyr og opplegg

• Evolusjon del 4 – rollespill
• Evolusjon del 4- Rollekort
• Evolusjon del 4- Rollespill regneark

Utstyr til rollespillet

Her ser du et eksempel på utstyr som kan brukes i  rollespillet om evolusjon på Galápagos.

Foto: Johannes Sæleset
Hvilket «fuglenebb» ville du helst hatt, om du var spurv som havnet på øya og skulle karra til deg mest mulig «næring» i form av perler, makaroni, erter og ris?

Del 5 – Video: Evolusjon på høygir

Tid: 10 minutter

Se hvordan forskere fra NTNU gjør forsøk med spurver for å forstå hvordan de og andre organismer kan tilpasse seg til klimaendringer.

Opplegg

• Vis dette klippet fra NRK: Spurvefangst på Vega (Nordland) 06:27
• Klasseromssamtale
  • Hva la dere merke til i videoen? 
  • Reagerte dere på noe?
  • Hva ønsket forskerne å finne ut?
  • Hvilke metoder brukte de?
  • Hvorfor gjøres tilpasninger til klimaendringer lettere i store populasjoner?

Vurdering

• Vurder muntlig deltakelse og evne til å dra ut poeng fra videoen og bygge kunnskap om evolusjon

Del 6 – Simuler din egen evolusjon

Tid: 60 minutter

Utforsking av evolusjon med simulering.

Opplegg

• PowerPoint: Evolusjon del 6 – simuler evolusjon
• La elevene utforske evolusjon Bobworld simulator

Vurdering

• Vurder elevenes evne til å fokusere arbeidet med simuleringen på læring om evolusjon
• Spørsmål til prøve:
  • Nevn og forklar to av evolusjonsmekanismene som du utforsket i Blobworld

Del 7 – Nettkurs

Tid: 45 minutter

Elevene gjennomfører en del av et nettkurs om evolusjon. Kursleder Chris Duwe undersøker i dette kurset om biologien har spor av en intelligent designer. Denne første modulen har to leksjoner og til sammen 30 minutter video pluss oppgaver. Kurset kan gjennomføres som hjemmearbeid med innlevering av oppgaveark etterpå.

Opplegg

• Elevene ser disse videoene fra dette gratis nettkurset: www.designinaturen.no
  • Video 1 – introduksjon
  • Video 2 – hva er evolusjon
  • Video 3 – utfordringer for evolusjon (11:31)
• Svare på oppgavearket  til leksjonene

Vurdering

• Spørsmål fra oppgavearkene kan brukes i prøve

Del 8 – Evolusjon kort forklart

Tid: 5 minutter

Denne delen er en kort oppsummering av del 1-7.

Mikroevolusjon har langt bedre grunnlag i observasjoner og eksperimenter i forhold til makroevolusjon. Dette gir grunn for en kritisk tilnærming som innledes i de neste delene. En slik tilnærming er i tråd med læreplanens mål om kritisk tenkning og granskning av etablerte ideer.

Opplegg

Formidling til elevene:

• Vi har lært om hvordan evolusjon fungerer. Ofte får dyr og planter flere avkom enn de som vokser opp. Disse er forskjellige, og noen forskjeller går i arv. Mutasjoner er en måte slike endringer kan oppstå. For eksempel hadde mennesker i utgangspunktet laktoseintoleranse. Det er en mutasjon som gjør at mange av oss faktisk tåler melk – spesielt i områder av verden som lenge har holdt kuer som husdyr. 
• Evolusjon handler altså om biologisk utvikling. All utvikling må ha drivkrefter. De to drivkreftene i evolusjon er overføring av arvemateriale (formering med en viss genetisk variasjon), i samspill med ytre påvirkning (livsbetingelser, kampen om tilværelsen).
• Tanken er at de med de beste genene overlever best i det lange løp, og de andre dør ut. Denne delen av evolusjonsteorien, mikroevolusjon, er ukontroversiell og forklarer godt det vi ser i naturen. 
• Den andre delen av evolusjonsteorien, makroevolusjon, påstår i tillegg noe mer som er mer omstridt. Det hevdes nemlig at disse to drivkreftene også kan skape helt nye ting – på et vis finne opp nye organer, kroppsformer, sanser, osv. som ikke har vært der fra før. 
• Har naturen en slik evne til å finne opp ting og nyskape seg selv? Hvilke vitenskapelige bevis har vi for dette? Hvilke alternative forklaringer finnes? Dette skal vi undersøke nå.

Del 9 – Evolusjon eller devolusjon?

Tid: 45 minutter

Mange forskere jobber for å finne ut om mutasjoner kan skape nytt DNA og nye funksjoner. I denne videoen omtales gode eksempler: Forskning på antibiotikaresistens og Richard Lenskis langtidsforsøk med E. Colibakterier.

Videoen egner seg som utgangspunkt for utforskning av hvilke begrensninger evolusjonens mekanismer ser ut til å ha.

Tips ved visning av videoen: Skru på automatisk teksting med automatisk oversettelse til norsk, samt skru ned hastigheten til 0,9

Opplegg

• PowerPoint: Evolusjon del 9 – evolusjon eller devolusjon
• Del ut:  Evolusjon del 9 – evolusjon eller devolusjon elevark

Vurdering

• Vurder om elevene kan beskrive hvordan endringer av genmaterialet forklarer utviklingen av biologisk mangfold
• Diskusjonsoppgavene kan brukes som spørsmål på prøve

Del 10 – Hva forteller fossilene om evolusjon?

Tid: 45 minutter

Fossilene gir innblikk i livets historie. Presentasjonen tar opp at i eldre berglag finnes fossiler av få og enkle organismer. Nye organismer dukker opp i rykk og napp uten spor av evolusjon. En innsamlingsaktivitet illustrerer at fossilene som er funnet til nå er representative for det som sannsynligvis finnes. 

Utstyr

• Millimeterpapir
• Utskrift av Evolusjon del 10 – samleoppgave, ett til hver elev

Opplegg

• PowerPoint: Evolusjon del 10 hva forteller fossilene om evolusjon

Vurdering

• Vurder om elevene kan beskrive hvordan fossilfunn er brukt til å komme frem til evolusjonsteorien, og hvor fossilfunn ikke passer godt med evolusjonsteorien.
• Prøvespørsmål
  • Nevn et eksempel på fossilfunn som passer med teorien om at alt liv har utviklet seg fra en urcelle
    • Organismer i yngre berglag er ofte mer kompliserte enn de eldre
    • Fossiler som kan være mellomformer
  • Nevn et eksempel på fossilfunn som ikke passer med teorien om at alt liv har utviklet seg fra en urcelle 
    • De fleste mellomformene som teorien om gradvis utvikling forutsetter, er ikke funnet. Selv om fossilfunnene nå er representative
    • Fossilene av fleste livsformer og dyrerekker kommer brått og   – for eksempel slik vi ser i det kambriske berglaget
    • Selv om det finnes andre fossiler i de eldre berglagene, så det ville altså være mulig for foregående slekter å bli fossilert
    • En art endrer seg oftest lite fra den oppstår til den dør ut
  • Hvordan kan man vite at fossilene som er funnet er et representativt utvalg av alle fossiler?
    • Man finner sjeldnere og sjeldnere noe helt nytt på tross av mer intensiv leting

Bakgrunn

Litteratur:

• Foote, M., Sepkoski, J. Absolute measures of the completeness of the fossil record. Nature 398, 415–417 (1999). 

Del 11 – Jakten på mellomformene

Tid: 30 minutter

I denne delen utforsker klassen noen fossilrekker i fellesskap. De vil finne at det finnes forslag til mellomformer mellom ulike organismer. Men de kan også legge merke til at mange foreslåtte mellomformer ikke passer inn, og at det jevnt over mangler forklaringer for hvordan gradvis utvikling skal ha frembringet forskjellige kroppsstrukturer og systemer vi ser i det biologiske mangfoldet på jorda.   

Opplegg

1. Del ut Evolusjon del 11 – jakten på mellomformene elevark
2. I fellesskap eller gruppevis på egne PC-er: Utforsk den interaktive PowerPoint-presentasjonen Evolusjon del 11 – Jakten på mellomformene
3. Spørsmål til refleksjon i plenum: 

• Dersom evolusjonens gradvise utvikling fra et felles opphav ikke er en god nok forklaring på fossilene som finnes, må vi lete etter andre forklaringer. Hva tenker du om det? 
• Kanskje noen av dere blir biologer eller paleontologer som forsker på fossiler?

Bakgrunn

Litteratur:

• Eldredge, & Alcosser, M. (1997). Fossils: the evolution and extinction of species. Princeton University Press.

Del 12 – Rollespill: Forskerkonferanse

Tid: 30 minutter

Rollespillet gjøres i grupper på 4-6 personer. Halvparten av gruppa spiller biologer som har konkludert med at evolusjonsteorien forklarer både endringer av arter og artenes opprinnelse. Den andre halvparten spiller biologer som ikke konkluderer med at evolusjon forklarer artenes opprinnelse godt, og peker på evidens som utfordrer teorien om makroevolusjon. 

Opplegg

• Del elevene i grupper på 4-6
• Del ut rollespillet Evolusjon del 12 – rollespill
• Rettled elevene til å bruke begreper riktig og begrunne påstander

Vurdering

• Vurder elevenes evne til å beskrive evolusjon presist og argumentere med påstand, evidens og begrunnelse

Om forfatteren av undervisningsmateriellet

Johannes Sæleset har skrevet doktorgrad i naturfagdidaktikk og er nå førsteamanuensis i lærerutdanningen for naturfag ved NLA Høgskolen. Sæleset har tidligere jobbet som grunnskolelærer ved en kristen friskole. Han har også vært daglig leder i stiftelsen BioCosmos.

Har du spørsmål eller tilbakemeldinger? Ta gjerne kontakt med Johannes Sæleset via epost.

Flere undervisningsressurser utarbeidet av Johannes Sæleset