Bioinformatica @ school?

In het alledaagse leven worden we meer en meer geconfronteerd met wetenschap en technologie. Het speelt een rol in tal van gebieden zoals gezondheid, voeding, milieu en forensisch onderzoek,... In het artikel hebben ze het bijvoorbeeld over genetisch gemodificeerd voedsel, stam cellen, ... ¹. Daarom is het noodzakelijk dat we jongeren met wetenschap in contact brengen. In het verleden was de interesse voor het studeren van wetenschappen beperkter, maar door nieuwe en aantrekkelijke onderwijsmethoden is er een groeiende interesse ontstaan. Een veelgebruikte methode is ‘problem-based learning’ waarbij de verschillende stappen van wetenschappelijk denken aanbod komen (vraagstelling, data collectie, kritisch denken, discussie). Een essentieel onderdeel van het huidig wetenschappelijk onderzoek is bioinformatica. In deze discipline combineren ze biologie, computerwetenschappen, wiskunde,... om complexe biologische processen te beschrijven. 

Onderzoekers van het Instituto Gulbenkian de Ciênca in Portugal hebben een pilootproject uitgevoerd waarbij ze op bioinformatica gebaseerde onderzoeksactiviteiten hebben ingevoerd in secundaire scholen, meer bepaald “Bioinformatics@school” ¹. Na implementatie hebben ze het programma op verschillende manieren geëvalueerd. Hieruit kwamen de volgende resultaten : 

• 60% van de leerlingen vond dat deze manier van lesgeven motiverender werkte dan de traditionele onderwijsmethode. 
• Bioinformatics@school bleek een positieve impact te hebben op de kennis en het zelfvertrouwen van de leerlingen. 
• Betrokken leerkrachten in het project hebben nieuwe leerkrachten aangespoord om ook deel te nemen aan het project

 

Reflectie

Wetenschappers zijn het erover eens dat, door de grootschaligheid van biologische experimenten, de nood aan gerichte analyses noodzakelijk is. Is het essentieel om bioinformatica te integreren in het curriculum van secundaire scholen? 

In een recent artikel wordt beschreven dat computerwetenschappen moet verplicht worden in secundaire scholen ². Als tegenargument wordt hier aangehaald dat het vak op zich moeilijk te integreren is in het huidige curriculum. Het geven van bioinformatica is volgens mij een goede oplossing, aangezien hier informatica geïntegreerd kan worden in de les biologie.  

Voordelen van het gebruik van bioinformatica  ^3,4: 

•  Door het gebruik van bioinformatica worden abstracte genomische concepten (DNA, proteïnen,...) meer visualiseerbaar en worden ze daardoor beter begrepen. 
  
• Veel recente en gebruikte wetenschappelijke technieken zijn gebaseerd op bioinformatica. 
  
•  Beter inzicht in de samenhang tussen DNA, eiwitten en eigenschappen, en andere thema’s in de biologie. 
•  Door leerlingen bioinformatica aan te bieden gaan ze verschillende vakken interdisciplinair gebruiken. Vakoverschrijdend werken wordt in Vlaamse scholen sterk aangemoedigd.  
     

Nadelen van het gebruik van bioinformatica :

• Dure licenties voor bioinformatica softwares 
  
• Het leerplan voor de lessen Biologie staat al erg vol 
• Leerkrachten zijn dikwijls niet voldoende opgeleid op specifieke technologieën te doceren

 

Buiten de voor-en de nadelen van bioinformatica in het vak is het volgens mij belangrijk is om bioinformatica op een efficiënte manier te introduceren. Om dit succesvol te implementeren stellen D. Form en F. Lewitter 10 eenvoudige regels voor die dit mogelijk maken ⁵ : 

1. Keep it simple
2. Gebruik van alledaagse voorbeelden (Vb. Genen die gekoppeld zijn aan een specifiek ziektebeeld)  
3. Link met geziene wetenschappelijke topics
4. Verder bouwend op eerder geziene topics
5. Gebruik maken van activeiten om vaardigheden op te bouwen en informatie te verwerven door vraaggestuurd onderzoek. Bijvoorbeeld wanneer een leerling verschillende mRNA sequenties vindt voor eenzelfde gen, stelt ze zich eerst de vraag waarom dit kan en ontdekt dat dit door alternative splicing mogelijk is. 
6. Mogelijkheid tot eigen inbreng. Een leerling gaat sterk gemotiveerd worden wanneer hij/zij aan een eigen project kan werken.  
7. Meerdere leermethoden gebruiken 
8. Aanmoedigen van leerlingen
9. Gebruik van pen en papier voor het gebruik van de computer
10. Resultaatgericht werken  

 

Ik sluit me aan bij deze 10 regels. Wanneer er rekening wordt gehouden met de bovenstaande eenvoudige regels denk ik dat het zeker een meerwaarde is om bioinformatica te integreren in het klasgebeuren. Er kan in sterke mate differentiërend en probleem gestuurd les gegeven worden.

  

Referenties

 ¹ Marques, I. et al. (2014). Bioinformatics projects supporting life-sciences learning in high schools. PLoS Computational Biology, 10(1). Opgehaald op 1 april 2015  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3900377/

² Ysebaert T. (2015). ‘Computerwetenschap zou een verplicht vak moeten zijn.’ Opgehaald op 1 april 2015 http://www.standaard.be/cnt/dmf20150401_01609288

³ Netherlands Bioinformatic Centre (2015). Opgehaald op 1 april 2015  http://www.nbic.nl/education/high-school-programmes/bioinformaticsschool/teacher-training/why-bioinformatics-in-the-classroom/

⁴  Guth D. (2014). ‘Tufts teaches high school students.’ Opgehaald op 1 april 2015 http://tuftsdaily.com/news/2014/09/12/tufts-teaches-high-school-students-bioinformatics/

⁵ Form, D., & Lewitter, F. (2011). Ten simple rules for teaching bioinformatics at the high school level. PLoS Computational Biology, 7(10).  Ophaald op 1 april 2015 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3203051/