Evolution med lego

Eleverne simulerer en simpel model af evolutionsteorien ved hjælp af individer med Lego som arvemateriale. Derefter skal de i højere grad tænke selv, når modellen skal udvides og senere formidles.

Eleverne arbejder med deres repræsentations- og modelleringskompetencer, og får derigennem mulighed for at konkretisere nogle af de abstrakte begreber fra evolutionsteorien, og styrke deres mentale modeller. Endelig vil formidling af overvejelser og resultater styrke deres formidlingskompetence.

Der arbejdes med kernestof, som på c-niveau knytter sig til ”evolutionsbiologi: eksempler på evolutionsmekanismer” og  ”genetik og molekylærbiologi: nedarvningsprincipper, det centrale dogme og mutation”.

Planlægning/overvejelser

Aktiviteten tager 30-45 minutter, og er målrettet biologi c-niveau eller begyndere på A- og B-niveau. Der skal bruges en del legoklodser i 4 forskellige farver, og eleverne skal fordeles i grupper a ca. 4.

Eleverne kan være hurtigt færdige med at afprøve modellen i den første del af aktiviteten. Det tager længere tid, at udvide og formidle modellen, hvorfor en vis niveaudifferentiering i de elementer, som skal tilføjes, kan sikre, at alle grupper er færdige nogenlunde samtidig. F.eks. er det betydeligt nemmere at implementere ændringer i miljøet i forhold til multiple alleler i modellen.

Aktivitetens opbygning

Hver gruppe skal:

1. Lav 4 bunker a ca. 10 legoklodser i hver sin farve f.eks. en bunke hhv. sorte, hvide, gule og blå
2. Hver farvet klods repræsenterer en arvelig egenskab f.eks. hårfarve eller muskelstyrke
3. Byg 4 forskellige individer, hver af 3 forskellige farver klodser. Et individ kan f.eks. bestå af en sort, en blå og en hvid klods
4. Vælg to papirer med hver sin farve som baggrund
5. Placer individerne på baggrunden
6. Beregn frekvensen af hver farvet klods i 1. generation (de 4 første individer). Eksempel: Hvis der i alt er 4 hvide klodser på bordet, bliver frekvensen af hvide = 4/12 = 1/3 = 0,33
7. Noter frekvenserne i tabel 1 nedenfor. Check at summen er 1
8. Individerne udvikler sig nu som følger:Hvert individ formerer sig og får det samme antal afkom som dets antal af klodser i baggrundsfarverne, så eksempelvis et individ af hvid, gul og sort klods på en gul og grøn baggrund får et afkom.
   1. Afkom ligner dets ophav, men hver klods i hvert afkom har en 50% chance for at ændres (mutere) til en tilfældig af de andre farver.
   2. Afkom med mindst en hvid klods dør. Skil dem ad og læg klodserne tilbage i bunkerne.
   3. De gamle individer (forældrene) dør. Skil dem ad og læg deres klodser tilbage i bunkerne.
9. Bestem farve-frekvenserne i den nye generation (afkommet) og noter i tabel 1. Check at summen er 1.
10. Gentag punkt 8 og 9.

Opgaver

• Er frekvensen af hver farve uændret over tid? Hvorfor/ikke?
• Hvad sker der med den arvelige variation gennem generationerne?
• Hvilke arvelig egenskaber (farver klodser) hhv. øger og sænker fitness (reproduktiv succes)?
• Diskuter hvordan modellen (aktiviteten) kan ændres, så den viser andre dele af evolutionsteorien. F.eks. kan I arbejde med et af følgende elementer:
  • Ændringer i miljøet
  • Ind-/udvandring
  • Seksuel selektion
  • Formering med han og hun (kønnet formering)
  • Hver arvelig egenskab findes som to alleler (kræver klodser med næsten samme farve)
• Afprøv jeres foreslåede ændringer, noter i tabel 2 nedenfor  (eller i en tabel I selv laver) og evaluer om modellen nu viser det, som I forventede.

Tabel 1:

Tabel 2:

Opsamling og evaluering

Sæt grupperne til at forklare hinandens modeller hinanden 2 og 2: hvilke ændringer I har arbejdet med, og hvilken del af evolutionsteorien de skal illustrere. - Det er vigtigt at sikre transfer mellem elevernes øvrige faglige arbejde og aktiviteten, så den ikke kun står tilbage, som en sjov halv time med legoklodser.

Afslut med, sammen med eleverne, at koble aktiviteten til teori, figurer og modeller, som der er i deres lærebog eller undervisning.