Bioteknikkursen i NV3 Innehåll och metoder

Malmö Högskola

SÄL II

Vårterminen 2004 Examensarbete, 10 p

BIOTEKNIKKURSEN I NV3

Innehåll och metoder

Dag Ekholm

Handledare: Lilian Håkansson

Jan-Anders

Andersson

SAMMANFATTNING

Ekholm, D.: (2004) Bioteknikkursen på NV-programmet. SÄL II, Lärarutbildningen, Malmö Högskola.

Den nationella kursen Bioteknik BI 1209 inrättades år 2000 som ett svar på den ökade betydelsen av modern biologi i samhället. Syftet med föreliggande arbete är att genom en enkätundersökning skaffa information om kursens utformning på olika gymnasier och om vilka erfarenheter som gjorts. Någon sådan kartläggning har inte tidigare gjorts.

Samtliga gymnasier i Sverige med NV-programmet (295 st) tillfrågades huruvida de har bioteknikkurs. Av de 181 som svarade har 31 gymnasier denna kurs (eller någon mycket lik). Dessa skolor undersöktes närmare genom en enkät. Svar erhölls från 26 skolor.

Genomsnittliga antalet elever som läser bioteknik är 26 per skola (4 – 55); antal lärare som arbetar med kursen är oftast 2 (genomsnitt 1,8). Kursen är nästan alltid valbar. Beträffande behandlade moment finns stor variation – elementär molekylärbiologi och genteknik finns så gott som alltid, mikrobiologi och industriell bioteknik finns nästan alltid; ibland berörs livsmedelsteknik, medicinska applikationer, proteinkemi, cellbiologi m.m. Stor vikt läggs alltid vid den laborativa delen; i genomsnitt görs ca 9 laborationer på kursen. Ett mycket rikt utbud av laborationer förekommer. Stor variation finns beträffande använd litteratur. Webresurser och datorprogram används i stor utsträckning. Undervisningsgrupperna är små (oftast 15-20 elever). Undervisningsformer som studiebesök, grupparbeten, gästföreläsningar och samarbete utanför skolan, särskilt med universitetsinstitutioner, används ofta. Målen för kursen anges vara fördjupade kunskaper, ökat intresse för ämnet, ökad laborativ skicklighet, förmåga att ta ställning i etiska frågor och förberedelse för fortsatta studier. Lärarna bedömer elevernas intresse och prestationer generellt som mycket goda. Både elever och lärare uttrycker stort intresse för kursen, kanske särskilt för den laborativa sidan, men även att den är ganska krävande för både lärare och elever, för lärarna mer tidskrävande än andra kurser.

Engelsk rubrik: The Biotechnology Course in the Natural Science Programme in Upper Secondary School. Contents and Methods.

FÖRORD

Sedan jag började undervisa i biologi vid Gymnasieskolan Spyken i Lund höstterminen 2000 har jag haft kurser i bioteknik (och en tidigare lokal kurs) under 4 läsår, sammanlagt 6 kurser. Det har varit en stor förmån och samtidigt en spännande utmaning att arbeta med att bygga upp denna kurs. Den vita biologin är ju ett mycket expansivt och dynamiskt område och elevernas intresse och ambition går inte att ta miste på. Deras förmåga att tillägna sig avancerade kunskaper och färdigheter är ofta förvånande. Samtidigt är den vita biologin ett område som har kort tradition i gymnasiet, så arbetet ger lite av pionjärkänsla – man experimenterar med kurserna, gör ändringar och inför nya moment varje läsår. När man arbetar med detta infinner sig frågan hur man gör på andra skolor, och ur detta uppstod idén till denna undersökning. Jag vill tacka:

Mina handledare Lilian Håkansson, Jan-Anders Andersson och Therese Vincenti

Malmgren samt Irene Andersson vid lärarutbildningen, Malmö högskola, för gott samarbete

och värdefulla synpunkter.

Margareta Ekborg, lärarutbildningen, Malmö högskola, för intresse för mitt projekt och för

värdefulla synpunkter på arbetet och manuskriptet.

Flera kolleger vid Spyken dels för gott samarbete i bioteknikundervisningen, dels för intresse för min undersökning, för att ha läst manuskriptet och för värdefulla synpunkter.

Sist men inte minst mina elever, kursens huvudpersoner. Samarbetet med eleverna – och deras ständigt nya tankar, frågor och reflektioner - formar kursen och driver utvecklingsarbetet samtidigt som det ger läraren nya kunskaper och ständigt ny motivation. Docendo discimus!

Omslagsbilden: Spykenelever i NV3 ht 2001 sysselsatta med bakterieodling. Man överför bakterier från agarplattor till flytande medium för att göra en tillväxtkurva. Foto: A. Dannborg.

INNEHÅLL

SAMMANFATTNING...2

FÖRORD...3

INNEHÅLL...4

1. INLEDNING ...5

1.1 Bioteknik som gymnasieämne...5

1.2 Kursens inrättande ...5

1.3 Biotekniken i samhället ...5

1.4 Lokala kurser ...6

1.5 Internationella jämförelser - bioteknik i gymnasiet i andra länder...7

1.6 Kursplanen och ämnets avgränsning ...8

1.7 Detta arbetes syfte ...9

2. METODER...11 3. RESULTAT...12 3.1 Fördelning av skolorna ...12 3.2 Organisation...12 3.3 Kursinnehållet...14 3.4 Undervisningsformer ...17 3.5 Syn på kursen...18 3.6 Utvärdering...20

3.7 Fria kommentarer, övrigt...22

4. DISKUSSION...24

5. REFERENSER ...27

Appendix 1: Lista över laborationer...30

Appendix 2: Lista över skolor som deltagit i undersökningen...33

1. INLEDNING

1.1 Bioteknik som gymnasieämne

Bioteknik är en ny kurs i NV3 som gavs första gången läsåret 2002-03. Då kursplanen [1] är allmänt hållen kan man anta att utformningen av kursen varierar mycket mellan olika skolor och bestäms mycket av lokala traditioner och personliga intressen hos inblandade lärare. Någon inventering av kursens utformning på olika skolor är inte tidigare gjord. Bioteknikämnet befinner sig i första skedet av en uppbyggnadsfas, och det är av stort intresse att ta vara på rikedomen av erfarenheter och idéer. Föreliggande arbete syftar till att belysa hur bioteknikundervisningen har utformats på olika svenska gymnasier.

1.2 Kursens inrättande

Bioteknikkursen infördes i samband med förändringar i gymnasieskolan fr. o. m. ht 2000. Bakgrunden till dessa är två utredningar som gjorts av Skolverket på regeringens uppdrag: Den första utredningen framlades 98-11-25 under namnet "Redovisning av regeringens uppdrag 1998-03-12 angående gymnasieskolans utveckling – U98/1135/S" [2]. Den andra utredningen överlämnades till regeringen 99-09-15 under namnet "Gymnasieskolans inriktningar och programmål m.m. Redovisning av ett regeringsuppdrag, givet 1999-04-22 (U1999/11171S, U1999/1581/S)" [3]. Beslut fattades i riksdagen 99 11 03.

Den första utredningen rekommenderar inrättande av ett teknikprogram [4]. Inom teknikprogrammet föreslås 6 inriktningar, varav Bioteknik är en [5]. I nästa utredning har man emellertid ändrat sig och anser nu att bioteknik innehåller så mycket biologiskt och kemiskt stoff att det inte bör finnas på teknikprogrammet, utan bör studeras på NV-programmet [6]. Någon bioteknikkurs inom biologiämnet eller för övrigt nämns inte i dessa utredningar, utan bioteknik diskuteras endast under teknikprogrammet.

Beslut om nya kursplaner m.m. fattades sedan och publicerades 2000-03-07 (SkolFS 2000:19) [1]. Här finns för första gången en kursplan för kursen Bioteknik 100p, en kurs inom biologiämnet. Förändringen trädde i kraft 2000-07.

Enligt brev som svar på förfrågan till Skolverket [7] har inga publicerade utredningar eller förarbeten rörande just denna kurs föregått inrättandet av den. Man nämner i stället två skäl till inrättandet: (1) samhällsutvecklingen där olika biotekniska och gentekniska metoder har fått allt större betydelse och (2) den rikliga förekomsten av lokala kurser med biotekniskt innehåll vid de svenska gymnasierna.

1.3 Biotekniken i samhället

De senaste årtiondena har sett en explosionsartad utveckling av biologi och biotekniska metoder [8, 9]. Grunden för detta är den starka utvecklingen av cell- och molekylärbiologin senaste halvseklet med t. ex. upptäckten av DNA-strukturen 1953, den genetiska koden 1966

och restriktionsenzymerna 1970, Sangers sekveneringsmetod 1977 och PCR-metoden 1988 [10]. Den första transgena organismen, en bakterie, gjordes 1973 [8, 11]. Kloningen av det första däggdjuret, fåret Dolly, 1997, publiceringen av det första bakteriegenomet 1995 och av det mänskliga genomet (HUGO-projektet) 2000 är andra spektakulära genombrott de senaste åren.

De molekylärbiologiska framstegen har snabbt omsatts i tekniska metoder från och med 1980-talet. Inom medicinen har t. ex. rekombinanta proteiner börjat användas som läkemedel, varav rekombinant insulin var det första, 1981 [8]. Diagnostiska metoder för ärftliga sjukdomar med t. ex. PCR har tagits i allmänt bruk [12, 13], och genterapi [14], d.v.s. försök att korrigera genetiska sjukdomar, samt stamcellsforskning [15] är heta forskningsområden. Vidare har den snabbt ökande informationen om molekylära mekanismer fått stor betydelse för t. ex. rationell läkemedelsutveckling [16].

Inom jordbruk, skogsbruk och livsmedelsteknik har molekylärbiologin starkt slagit igenom. Genmodifiering av växter och djur är ett mycket stort forskningsområde nu (forskning bedrivs både av offentliga institutioner och kommersiella företag) och många genmodifierade organismer har tagits i bruk [17]. Intresset för detta visas också av att fullständiga genom för flera nyttoväxter som ris, vete, korn, havre och majs m. fl. är kartlagda och lagrade i GenBank [18, 19].

Även inom andra områden har molekylärbiologin satt spår. Här skall nämnas de nya molekylära metoderna som håller på att revolutionera forskningen inom systematisk och evolutionär biologi. Molekylär fylogeni är ett mycket dynamiskt område där nya möjligheter att behandla den växande mängden sekvensinformation ständigt tillkommer [20]. Denna informationsmängd är nu så stor att en särskild specialitet inom datortekniken har vuxit fram, bioinformatik, vars syfte är behandling av sekvensinformation [21].

Utvecklingen av dessa metoder är inte okontroversiell, utan i många fall har helt nya etiska problem uppstått. Både inom det medicinska området (stamcellsforskning, kloning, fosterdiagnostik m.m.) och inom det tekniska (genmodifierade organismer i jordbruket, genmodifierad mat) har en debatt uppkommit där starka argument framförs både för och emot [22, 23].

De nya metoderna har lett till förändringar på universitets- och högskolenivå, där nya kurser och utbildningar införts [24].

1.4 Lokala kurser

Gymnasiet har inte förblivit opåverkat av framstegen inom biotekniken, utan även där har man på olika sätt infört nytt stoff i undervisningen i syfte dels att förbereda gymnasisterna för högskolestudier, dels att ge en medborgerlig orientering om de nya metoderna och därmed sammanhängande etiska problem för att förbereda dem för ställningstagande i sådana frågor. Generellt tenderar stoffet att sjunka nedåt genom utbildningssystemet, så att sådant som tidigare lästes på universitetsnivå nu läses i gymnasiet eller rentav i grundskolan.

Många gymnasier har antingen lagt in biotekniska moment i andra biologikurser eller satt upp lokala kurser eller i vissa fall lokala inriktningar med biotekniskt innehåll. Det ökade intresset för området har också visat sig i ett starkt ökat utbud av fortbildningskurser för lärare [25]. Ett annat tecken på bioteknikens ökade plats i skolan är förekomsten av många resurscentra för lärare, t. ex. National Center for Biotechnology Education (NCBE) 1 i England, European Initiative for Biotechnology Education (EIBE)2, baserat i Kiel, DNA Learning Center of Cold Spring Harbour Laboratory3 i USA, Biotechnology Online4 i Australien eller i Sverige Nationellt Resurscentrum för Biologi och Bioteknik5.

Någon kartläggning av dessa lokala gymnasiekurser har oss veterligen aldrig gjorts.

1.5 Internationella jämförelser - bioteknik i gymnasiet i andra länder

För att diskutera bioteknikundervisningen i Sverige vore det önskvärt att kunna jämföra med andra länder. Att hitta detaljerad information om kursplaner och kursinnehåll i andra länder är dock svårt, och en djupare studie av detta faller utanför detta arbetes ram, så här ges endast några exempel.

I Danmark finns en kurs ”Biologi med bioteknologi” på C-nivå i ”Højere forberedelseseksamen” (hf). Kursen är ”Tilvalg på fællesfagsniveau” och omfattar 100 lektioner i 2. hf enligt kursplan från Uddannelsestyrelsen. Kursen omfattar tre delar, fysiologi, genetik med genteknologi och ekologi. I genteknologidelen läser man grundläggande molekylärbiologi och laborerar med t. ex. DNA-prep, restriktionsanalys o.s.v. Ett projektarbete är en viktig del av kursen och kan handla om ambitiösa biomedicinska eller molekylärbiologiska ämnen liknande dem i vår kurs [26, 27].

I Norge finner man bioteknikutbildning bl.a. inom en laboratorieutbildning inom studieinriktning för kemi och processfack. I en ”Læreplan for videregående opplæring” från ”Læringssenteret” finns en kurs i mikrobiologi och bioteknologi omfattande bl. a. biokemi, bakterieodling, sterilteknik, elektrofores m.m. [28].

I England finner man en del cell- och molekylärbiologiskt stoff i en kursplan kallad “Advanced Subsidiary (AS) and Advanced (A) level specifications” i ett dokument med titeln “Subject Criteria For Biology” från engelska QCA (Quality and Curriculum Authority), den myndighet som handhar kursplaner [29]. Här finns även vissa biotekniska inslag, t. ex. “Applications of gene technology” som fördjupning till ett avsnitt om genetik. Nivån AS – A motsvarar åldern 14 – 19 år.

1 _{http://www.ncbe.reading.ac.uk} 2 _{http://www.eibe.info}

3 _{http://www.cshl.org}

4 _{http://www.biotechnology.gov.au/biotechnologyOnline, se även ref [35]} 5 _{http://www.bioresurs.uu.se/}

Trots närvaron av avancerade resurser som NCBE i England finns de som anser att utvecklingen är för långsam. I en artikel så sent som 2003 sägs ”Yet the understanding of DNA structure and its resultant influence on the emergence of molecular biology /…/ has yet to make a similar impact in school curricula.” [30]. Denna artikel jämför vad som läses om DNA i Skottland, England, Nya Zeeland och Ontario i Canada. Elementära begrepp som DNA-sekvens och den genetiska koden kommer upp först i ”key stage 4”, d.v.s. 10-11 skolåret med elever typiskt i åldern 15-16 år, vilket artikelförfattarna anser vara för sent.

Nuffieldstiftelsen i England, en organisation som bl. a. främjar naturvetenskaplig utbildning [31] har utvecklat en ny ”Advanced Level Biology Course” [32]. Även i denna artikel kritiseras tillståndet i skolbiologin i England. ”/…/ the new advanced level biology specifications introduced in September 2000 failed to reflect many of the tremendous advances presently being made in /…/ molecular biology, cell biology, medical physiology, genetics, biotechnology, /…/” [33]. Den nya kursen består av 9 delar, varav två ”Genes and health” och ”The voice of the genome” behandlar modern molekylärbiologi [34].

Bioteknikundervisning finns också t. ex. i Australien [35] och Taiwan [36]. Beträffande Australien sägs att trots att det finns ”compelling evidence for the inclusion of biotechnology processes and associated issues in the school curriculum” går det sakta p. g. a. bristande kompetens och erfarenhet hos många lärare samt brist på resurser och tid [37].

1.6 Kursplanen och ämnets avgränsning

Det är svårt att avgränsa vad som hör hemma i bioteknikämnet. Ämnet blir lätt en ganska heterogen samling av områden som uppfattas höra till ”vit biologi”. Några exempel är (Tab. 1):

Molekylärbiologi Icke molekylärbiologi

Grundforskning Sekvenering, kloning Cellbiologi, biokemi

Humana genomprojektet Proteomics

Medicinska tillämpningar Diagnostiska metoder Mikrobiologi, bakterier, virus

Genterapi Immunologi Stamcellsforskning Läkemedelsutveckling

Tekniska tillämpningar (jordbruk, skogsbruk, livsmedelsteknik)

Genmodifierade växter och djur, framställning och användning

Fermentationsteknik

Enzymanvändning i tekniken Analysmetoder, t. ex. med PCR Teknisk mikrobiologi

Rättsmedicinska tillämpningar DNA-metoder, PCR T. ex. blodgruppsanalyser

Biologisk forskning Molekylär evolution och _taxonomi

Målbeskrivningen i kursplanen för BI 1209 [1] lyder i sin helhet som följer: "Mål som eleverna skall ha uppnått efter avslutad kurs

Eleven skall

• ha fördjupade kunskaper om biologiskt verksamma makromolekyler och om hur dessa interagerar inom och mellan celler,

• ha fördjupade kunskaper om biotekniska metoder och deras tillämpningar samt hur levande celler används industriellt och inom forskning,

• kunna planera, genomföra, tolka och redovisa experimentellt arbete inom områden som bioteknik, genteknik, sterilteknik, odlingsteknik och fermentationsteknik,

• kunna argumentera kring bioteknikens och genteknikens möjligheter och risker ur ett etiskt och samhälleligt perspektiv."

Nyckelord är ”makromolekyler”, ”biotekniska metoder”, ”experimentellt arbete” och ”etik”. Det är alltså tydligt att målbeskrivningen är mycket allmänt hållen och ger föga konkret vägledning till hur kursen skall utformas.

I kursplanen för Biologi A (BI 1201) [1] finns dessutom liknande mål, vilket leder till ett visst avgränsningsproblem mellan dessa kurser:

• ha kunskap om gentekniska metoder och deras tillämpningar samt kunna diskutera genteknikens möjligheter och risker ur ett etiskt perspektiv.

1.7 Detta arbetes syfte

BI 1209 infördes som nämnt i gymnasiet som nationell kurs i NV3 fr. o. m. 2000, d.v.s. gällande de elever som började i gymnasiet hösten 2000. Således hölls kursen i denna form första gången läsåret 2002 - 2003. Skolverket har inga uppgifter om vilka skolor som anordnat kursen eller dess innehåll6, och någon annan sammanställning av detta tycks inte ha gjorts. Syftet med det föreliggande arbetet är att göra en inventering av hur bioteknikundervisningen faktiskt bedrivs i Sverige f.n. Det är t. ex. av intresse att veta vilka moment och ämnesområden som ingår, vilka läroböcker och andra läromedel som används, vilka laborationer som görs och vilka arbetsformer som används. Det är också intressant att få information om undervisningens organisation, t. ex. undervisningsgruppernas storlek, lokal syn på kursens syfte och hur lärare och elever utvärderar kursen.

Arbetet är alltså huvudsakligen deskriptivt och syftar till en beskrivning av bioteknikundervisningens tillstånd idag. Undersökningen presenterar ingen central tes eller hypotes som prövas. Det är min förhoppning att dessa fakta skall vara till nytta på flera sätt:

• En inventering av kursens organisering på olika skolor kan bidra till reflektion och diskussion bland involverade lärare om hur undervisningen lämpligen bör utformas. Vilka erfarenheter har andra gjort? Är våra erfarenheter unika eller är de samma som andra lärares?

• När det gäller laborationer, litteratur och andra resurser kan inventeringen helt enkelt ge tips – ett utbyte av erfarenheter som kommer alla parter till godo.

• En sammanställning av innehåll och utformning av befintliga kurser kan vara av värde för de skolor som ännu ej har kursen men som vill starta den. Troligen finns det ganska många sådana.

• När det gäller utformningen av läromedel av olika slag behövs information om skolornas behov. Såväl läroböcker, laborationsmaterial, webresurser m.m. kommer troligen att utvecklas i framtiden och det är då viktigt med kännedom om verksamheten. • Med tiden kommer troligen ett ökat samarbete mellan skolor med bioteknik att ske, i form av ökat utbyte, fler kurser, webresurser m.m. till allas gagn och kanske kan detta arbete bidra något till integrationsprocessen.

• Inom det rent fackpedagogiska området kan denna studie kanske tjäna som bas för framtida forskningsprojekt. Ett annat forskningsprojekt inom detta område bör kunna dra nytta av den insamling av basala fakta som har gjorts här.

2. METODER

Studien har gjorts i form av en enkätundersökning. Från Skolverket erhölls en lista över samtliga gymnasier i Sverige som har NV-programmet, 295 st, inkluderande adress och (i 251 fall) e-postadress.

Till skolorna med e-postadress skickades ett e-postmeddelande med en enkel förfrågan huruvida skolan har kursen BI 1209 (eller motsvarande) eller inte. En påminnelse skickades efter 2 veckor till de skolor som inte svarat, och ännu en påminnelse senare. I 29 fall var e-postadressen fel. Till dessa skolor samt till de 44 som inte hade e-postadress i listan skickades förfrågan per post.

Sammanlagt svarade 181 skolor. Svarsfrekvensen var alltså 61%. Av dessa har 31 skolor kursen BI 1209 eller liknande kurser. 150 skolor svarade att de inte har denna kurs.

Till de 31 skolor som svarat jakande skickades ett enkätformulär. Formuläret skickades per e-post, dels som ett Wordformulär att fylla i och returnera per e-e-post, dels som en version lämpad att skriva ut på papper och returnera per post. Påminnelse skickades efter ca 2 veckor till dem som inte svarat och ytterligare påminnelse senare. I några fall skickades enkätformuläret i stället per post. Av 31 tillfrågade skolor svarade 24 st (77 %).

Genom internetsökning hittades ytterligare 8 skolor som nämner ”BI 1209” på sin hemsida. Dessa tillfrågades, varvid 2 svarade på enkäten, 2 svarade att de ännu inte hade kursen och 4 svarade inte. Materialet består alltså av sammanlagt 26 skolor.

Först kort före detta arbetes färdigställande blev preliminär betygsstatistik7 _{tillgänglig [38].} Enligt denna har kursen BI 1209 under läsåret 2002-2003 givits av 32 skolor och till sammanlagt 556 elever.

Av dessa 32 skolor har 21 skolor tillfrågats i denna enkät och av dessa har 16 skolor med sammanlagt 412 elever har svarat. I materialet ingår alltså 10 skolor som ej är med i betygsstatistiken. I några fall rör sig om skolor som har någon variant av kursen, men i övriga fall uppger skolan att den ger BI 1209, varför man får misstänka att betygsstatistiken ännu är ofullständig.

Man kan alltså konkludera att enkäten är väl representativ för den svenska bioteknikundervisningen.

Bearbetningen av data gjordes med programmen MS Access och MS Excel (Microsoft Inc.).

3. RESULTAT

Av 31 tillfrågade skolor svarade 24 på enkäten. Därtill erhölls två svar från skolor som hittats genom internetsökning. Materialet är alltså 26 skolor. En fullständig lista över skolor som deltagit i undersökningen ges i Appendix 2, sid. 33. Nedan redovisas resultaten per fråga. Enkätformuläret är uppdelat i följande 6 avsnitt: organisation, kursinnehåll, undervisnings-former, syn på kursen, utvärdering och fria kommentarer.

3.1 Fördelning av skolorna

Geografisk fördelning av de 31 skolor som uppger att de har bioteknikkurs framgår av vidstående karta (Fig. 1).

Av dessa 31 skolor är 15 belägna i orter med universitet eller högskola enligt Högskoleverkets förteckning [39]. Av de 26 skolor som svarat uppger 2 att de har lokal inriktning mot bioteknik och 2 att de har lokal variant eller modifierad form av kursen. Övriga 22 har ordinarie BI 1209.

3.2 Organisation

Hur många elever på din skola läser bioteknikkursen?

Antalet elever per skola varierar från 4 till 559. Medeltalet är 25,5. Sammanlagt 664 elever redovisas i enkätsvaren. Fördelningen framgår av nedanstående tabell.

Antal elever Antal skolor %

≤ 9 5 19 10 – 19 6 23 20 – 29 3 12 30 – 39 7 27 40 – 49 1 4 50 - 59 4 15

Hur stora är undervisningsgrupperna?

Undervisningsgrupperna är små, i de allra flesta fall (3/4) högst 15-20 elever. Helklasser på 30 elever är mycket sällsynta. (Några skolor har angett mer än ett alternativ beroende på att man har växlar mellan större och mindre grupper.)

8 _{Frågorna på denna rubriknivå i avsnitt 3.2 – 3.7 är identiska med frågorna i enkätformuläret.}

9 _{Skolorna har uppgett exakta antalet i denna fråga, intervallindelningen är gjord vid bearbetningen. I övriga}

frågor är intervallen givna som alternativ.

Fig. 1. Geografisk fördelning av skolor med bioteknikkurs.

Gruppstorlek Antal % < 15 11 42 15-20 9 35 20-25 4 15 > 25 5 19

Är kursen valbar?

Kursen är i de allra flesta fall valbar.

Antal %

Ja 23 88 Nej 2 8

Ej svar 1 4

Hur många lärare arbetar med bioteknikkursen?

Vanligen arbetar 2 lärare med kursen, ibland 1 (medelvärde 1,8).

Antal %

1 lärare 8 31

2 lärare 16 62

3 lärare 2 8

Vem har tagit initiativet till att din skola skall ha bioteknik - lärare, skolledning,

annan?

I de flesta fall har lärare eller lärare och skolledning tillsammans tagit initiativet.

Antal %

Lärare 13 50

Skolledning 3 12

Lärare + skolledning 9 35

Lärare + elever 1 4

Hade din skola någon lokal kurs inom området innan ni började med den

nuvarande bioteknikkursen?

Antal %

Ja 14 54 Nej 12 46

I så fall - när startade den?

Före 1995 4

1995-96 4 1999 2 Efter 2000 3

Ange i så fall något om innehåll och syfte i denna lokala kurs

Kursinnehållet tycks i dessa fall vanligen ha varit ungefär samma som i bioteknikkurserna.

3.3 Kursinnehållet

Vilka moment har ni tagit upp?

Medan alla de molekylärbiologiska områdena liksom industriell bioteknik tas upp av så gott som alla skolor och bakteriologi av nästan alla är vissa områden som virologi och immunologi lite ovanligare. Ämnesområde Antal % Mikrobiologi Bakteriologi 21 81 Virologi 14 54 Immunologi 10 38 Bioteknik

Industriell bioteknik (fermentationsteknik o. dyl.) 23 88

Livsmedelsteknik 18 69 Läkemedelsutveckling 18 69 Jordbruksteknik 10 38 Molekylärbiologiska metoder Grundläggande molekylärbiologi 24 92 Genteknik 25 96 Genmodifierade grödor 24 92 Genterapi 23 96 Kloning av djur 21 100

Vilka läroböcker har ni använt?

De två vanligaste böckerna är

Brändén, H.: Genteknik, kloning, stamceller (13 skolor) Ekenstierna, L.: Mikrobiologi för gymnasiet (12 skolor) Andra böcker som används av mer än en skola är:

Björk-Falkbring: Biokemi (2 skolor) Brown: Gene cloning (2 skolor) Brändén: Molekylärbiologi (2 skolor) Campbell: Biology (2 skolor)

EIBE: Lärarpärmar o.a. mtrl (2 skolor)

Erlanson-Albertsson: Molekylärbiologi (2 skolor)

NCBE: Labhäften (2 skolor) Rydén: Bioteknik (2 skolor)

Övriga böcker som anges av bara en skola är: Andersson m. fl.: Gymnasiekemi B BioKomp: Grundkurs i genteknik Campbell: Biochemistry

Dahl m.fl. (red.): Gendiagnostik i

sjukvården

Drlicka: Understanding DNA Hedengrahn: Genteknik Johansson (red.): Genklippet? Kemifakta 7: Genteknik

Leander (red.): Livets urcell Lif: Biokemi

Lindberg: Kemikalier i arbetsliv och miljö NFR: Årsbok

Smith: Biotechnology

Stanier et al: General Microbiology Sykes: Evas sju döttrar (utdrag)

Thougaard: Grundläggande mikrobiologi Därutöver anger 5 skolor att de använder eget material, stenciler, artiklar etc. Beträffande Hedengrahn anges den vara för svår och den skall inte användas mer.

Vilka andra läromedel har ni använt (typ filmer, datorprogram m.m.)?

Internetresurser 16 skolor 62 %

TV-program och filmer 16 skolor 62 %

Datorprogram 7 skolor 27 %

Även tidnings-och tidskriftsartiklar samt gästföreläsare tas upp under denna fråga av flera skolor.

Exempel på Webplatser som nämns i svaren är:

Bioinformatics http://bioinformatics.org

Bioscience explained http://www.bioscience-explained.org

Chromosome http://www.chromosome.com

Den nya biologin http://www.forskning.se/nyabiologin

Expasy http://us.expasy.org

Fylogeniprogram, t. ex. Workbench http://workbench.sdsc.edu Genvägar, SLU (4 skolor) http://www-genvagar.slu.se NCBI / Entrez (PubMed, GenBank, OMIM) http://www.ncbi.nlm.nih.gov RCSB Protein Data Bank http://www.rcsb.org

Utbildningsfrågor från Cold Spring Harbor http://www.cshl.org

Filmer och TV-program kan handla om t. ex. genteknik, genetiska koden, etiska frågor, immunologi, läkemedel och tropiska regnskogar eller om aktuella frågor. Filmen GAATACA nämns också.

Exempel på datorprogram är: eDNA10 (virtuella laborationer, används av 3 skolor), Rasmol11 och Chime (två molekylvisningsprogram), program om DNA, samt program om prokaryot genreglering.

Vilka laborationer har ni gjort?

Sammanlagt 239 laborationer har angivits, således i medeltal ca 9 laborationer per skola. Vissa laborationer är mycket ofta återkommande, t. ex. grundläggande laborationer i molekylärbiologi (som restriktionsklyvning och agarosgelelektrofores) och i mikrobiologi (som bakterieodling) eller biotekniska tillämpningar som användning av immobiliserade enzymer eller mikroorganismer. Många andra laborationer förekommer på bara en skola. Ämnesområdena kan variera mycket, t. ex. förekommer laborationer i biokemi och proteinkemi, cellbiologi, växtfysiologi m.m.

En grov och något godtycklig klassifikation av laborationerna ger följande resultat: Molekylärbiologi 71 Bakteriologi 60 Fermentationsteknik m.m. 23 Enzymologi 19 Cellbiologi 16 Biokemi 12 Immunologi 10 10 _{http://www.evitromedia.com} 11 _{http://www.umass.edu/microbio/rasmol/rasquick.htm}

Virologi 6

Växtfysiologi 6

Datalaborationer 5 Proteinkemi 3 Övrigt 8

En fullständig lista över angivna laborationer, ordnade efter skola, ges i Appendix 1, sid. 30.

3.4 Undervisningsformer

Vilka av följande undervisningsformer har ni använt?

Undervisningsform Antal %

Grupparbeten 21 81 Skriftliga arbeten i uppsatsform 16 62

Posterarbeten 5 19

Gästföreläsningar 11 42

Studiebesök 21 81

Samarbete med andra ämnen 10 38

Mest katederundervisning 8 31

Exempel på ämnen är följande:

Grupparbeten: Etiska frågor (5 skolor), sjukdomar, läkemedel, gentekniska metoder, livsmedelsteknik, cellbiologi, labrapporter.

Skriftliga arbeten: Etiska frågor, medicinska frågor, näringsfrågor, labrapporter. Posterarbeten: Cellbiologi, DNA, studiebesök, sjukdomar.

Gästföreläsningar: Rättsgenetik (2 skolor), forskning, vattenrening, livsmedelskontroll, virus, proteiner, PCR, etik.

Studiebesök: Universitet (18 skolor), industrier (8 skolor), sjukhus (4 skolor).

Samarbete med andra ämnen: Kemi (4 skolor), Religionskunskap om etik (3 skolor), Samhällskunskap om etik (1 skola), Engelska, Projektarbete.

Hur stor del av tiden (i %) ungefärligen laborerar ni?

Hälften av skolorna anger att de laborerar minst 40% av tiden. (En skola anger ca 75% av tiden.) Antal % < 10 0 0 10-20 3 12 20-30 5 19 30-40 5 19 40-50 5 19 > 50 8 31

Har ni samarbetat utanför skolan i kursen, t. ex. med universitet, industri,

myndigheter eller andra institutioner?

Sådant samarbete är mycket vanligt, mer än 2/3 av skolorna.

Antal %

Ja 18 69

Nej 7 27

Ej svar 1 4

Så gott som alla samarbetspartners som nämns är universitet eller universitetsinstitutioner inklusive tekniska högskolor, t. ex. inom mikrobiologi, bioteknik, molekylär ekologi, livsmedelsteknik m.m. (16 skolor). Industri (AstraZeneca, 1 skola) och sjukhus (2 skolor) nämns också, och några svar nämner samarbete med andra skolor.

3.5 Syn på kursen

Har ni en lokal kursplan?

Lokal kursplan finns i ca hälften av fallen.

Antal %

Ja 14 54 Nej 12 46

Vad är enligt den lokala kursplanen de två viktigaste målen för kursen?

Mål Antal %

Ökade/fördjupade kunskaper om DNA/genteknik/bioteknik etc. 4 15

Etik, att ta ställning 5 19

Laborativ skicklighet 3 12

Inblick i forskning 3 12

Vad är viktigaste skälet till att ni valt att sätta upp denna kurs?

”Det finns ett stort intresse hos eleverna.”, ”Det finns ett stort intresse för bioteknik som vi vill tillmötesgå.”, ”Intressant och expansivt område som intresserar eleverna.”

Andra vill öka detta intresse:

”Att väcka elevernas intresse för aktuell naturvetenskap.”, ”Öka intresset för naturvetenskap.”

Några svar nämner nyttoaspekten:

”Gemensamt intresse industri, universitet, skolledning och lärare.”, ”Yrkesförberedande.”

Övriga svar:

”Stort lärarintresse.”, ”Uppdrag av kommunen.”

Beskriv vad du (eller de lärare som arbetar med kursen) ser som viktigaste syftet

för bioteknikkursen

Många betonar skapandet av intresse:

”Skapa intresse för fortsatta studier.”, ”Skapa nyfikenhet, skapa intresse, öka labvana.”

Andra betonar fördjupning av kunskaper och inblick i forskningen:

”Att fördjupa kunskaperna inom områdena samt att väcka intresse för fortsatta studier inom området.”, ”Att ge en fördjupad förståelse i genteknik, molekylärbiologi och bioteknik. Dessutom kunna förstå de metoder som används.”, ”Förmedla kunskap kring

allt det nya som händer inom genteknik, bioteknik etc /…/.”, ”Informera sig om aktuell forskning i bio- och genteknik.”

Studieförberedande:

”Att ge eleverna en språngbräda till studier i biologi/kemi på högskola/universitet.”

Etik nämns även här:

” /…/ belysa olika aspekter inte minst etiska kring dessa frågor.”, ”Etik!”

Den laborativa sidan nämns också:

”Labvana - se hur enkelt det är att modif. gener.”, ”Möjligheten att få köra lite intressantare laborationer.”

Man kan ha olika syn på syftet med kursen, t. ex. se den som en

studieförberedande kurs eller som en kurs som ger ”medborgerlig”

allmänbildning o.s.v.. Hur skulle du formulera ert syfte med kursen?

En klassifikation av svaren visar att skolorna lägger vikt vid båda, men med en viss övervikt för studieförberedande syfte:

Syfte Antal %

Studieförberedande 6 23

Medborgerlig allmänbildning 3 12

Bådadera 4 15

Studieförberedande men även allmänbildning 3 12

Skapa intresse 3 12

3.6 Utvärdering

Vilken är din bedömning av elevernas intresse och prestationer?

Så gott som alla skolor bedömer elevernas intresse och prestationer mycket positivt:

”Stort intresse. Goda prestationer.”, ”Mycket intresserade.”, ”Väldigt intresserade.”, ”Intresserade och högpresterande.”, ”De lyfter sig själva.”, ”Mycket bra.”, ”Oftast mycket intresserade och presterar bra.”, ”Intresset är stort och laborationsvanan ökar.”, ”Stort intresse. Laborativa moment genomförs med stor envishet.” o s v.

Endast 3 skolor anger något antytt negativt: ”Varierande.”, ”Visst motstånd mot laborerande.” resp. ”Bra, men prioriterar ordinarie kurser.”

Nämn några typiska synpunkter som eleverna har uttryckt i sina kursvärderingar.

”Intressant! Bra med laborationer.”, ”Roligt och lärorikt.”, ”Intressant och givande.”, ”Jätteintressant, kul att labba.” ”Intressant och nyttig kurs.”, ”Intressant. Bra med laborationer. Givande med debatter.”

Många kommentarer visar uppskattning av laborationerna:

”Bra med mycket laborationer.”, ”Roligt att laborera.”, ”Rolig kurs med mycket laborationer.”, ”Roliga och lärorika labbar.”

Några påpekar att kursen är annorlunda:

”Jättekul med annorlunda och friare arbetsformer.”, ”Man får en helt ny typ av kunskap.”, ”Ett nytt ämne, med många intressanta tillämpningar.”

Några betonar det egna ansvaret:

”Bra med eget ansvar”, ”/…/ arbeta under eget ansvar.”, ”Nya erfarenheter och kunskaper, eget ansvar.”

Några anser kursen som svår:

”Svår men intressant kurs.”, ” Svårt p. g. a. många nya begrepp.”, ”Bra och intressant, ibland jobbigt med för mycket rapportskrivande.”

Hur ligger medelbetyget på kursen?

Medelbetygen ligger i allmänhet i intervallet VG – MVG.

Betyg Antal % VG - MVG 6 23 VG + 5 19 VG 11 42 Vet ej 3 12 Ej svar 1 4

Lärdomar och slutsatser som ni dragit?

”Kul och intressant kurs men tidskrävande.”, ”Det är en mycket uppskattad kurs, men som kräver en del av eleverna.”

Flera svar betonar att särskilt laborationsförberedelser samt att hålla sig ajour tar mycket tid för läraren:

”Laborationerna tar lång tid och kräver mycket förberedelse, vilket skolledningen inte alltid förstår.”, ”Laborationerna tar lång tid.”, ”Roligt arbete, tar en hel del tid eftersom det hela tiden sker förändringar.”, .”, ”Kräver mycket förarbete från läraren.”, ”Kursen kräver enormt mycket förberedelser. Tacksam kurs.”, ”Det är jobbigt. Man vill ju gärna förnya sig.”

Några svar gäller förhållandet teori-laborationer-diskussioner:

”Begränsa teoridelen ytterligare och laborera mer.”, ”Max 12 st laborerande. Varva laborationer med teori.”, ”Tid till diskussioner i mindre grupper viktigt.”, ”Börja försiktigt med det minst krävande.”, ”Mkt laborerande ger intresserade elever.”

Vilka förändringar tänker ni göra inför det nya läsåret?

Vanligaste svaret här är att man vill införa nya laborationer (6 skolor) eller andra nya moment.

”Utveckla nya laborationer.”, ”Fler laborationer inom bioteknik.”, ”Hitta fler läroböcker och laborationer.”, ”Några nya moment införs.”, ”En laboration i bioinformatik.”

Utvecklingsarbetet är dock tidskrävande:

”Vill förnya kursen. Men var finns tiden??”

3.7 Fria kommentarer, övrigt

Exempel på allmänna kommentarer:

”Elever som läst vidare på högskola/univ i något laborativt ämne säger sig ha mycket nytta av sin bioteknikkurs.”

”Spännande och intressant kurs därför att 1/ det händer mycket inom forskning och utveckling, 2/ stort massmedialt intresse, 3/ viktiga och svåra tvärvetenskapliga frågeställningar.”

”Det tar mycket tid och entusiasm att driva kursen. Mer tid går åt att genomföra kursen än vad skolan är beredd att betala, men vi gör det för att vi tycker att kursen är rolig. Viktigt med 2 lärare!”

Några diskuterar problemet med negativa val:

”En del elever har valt kursen Bioteknik i brist på annat, vilket inte varit helt lyckat.” ”Många valbara kurser har en tendens att bli ett negativt val för eleverna. De väljer det minst dåliga/tråkiga av de alternativ som skolan kan erbjuda. Genom att hålla sig till små undervisningsgrupper eller inkludera biotekniken inom ramen för forskaranknytningen /…/ försäkrar man sig om att de elever som läser kursen är genuint intresserade av ämnet. Då får undervisningen mycket högre kvalité och kursen kan bli en språngbräda till fortsatta studier /…/.”

Några talar här om att bioteknikkursen ingår i ett sammanhang av andra kurser:

”De flesta eleverna läser en kurs i mikrobiologi 50 p innan de läser bioteknik.”

”Eleverna väljer bioteknik i form av ett bioteknikpaket på 200 p. I åk 2 ligger då mikrobiologi 50 p + kemi breddning 50 p. I åk 3 ligger bioteknik 100 p. I kemi breddning lär de sig praktisk laboratorieteknik. Laborationer: elektrofores (proteinseparation), HPLC, extraktion, smältpunktsbestämning etc. /…/ I mikrobiologi får de lära sig att arbeta med sterilteknik, odla bakterier, ta reda på bakteriehalt i livsmedel.”

”Bioteknikinriktning på NV-programmet: Kemi B 100 p åk 2, Mikrobiologi 50 p åk 2, Biologi B 50 p åk 3, Molekylärbiologi 50 p åk 3, Bioteknik 50 p åk 3, Cellbiologi 50 p åk 3. (De flesta eleverna väljer till Fysik B).”

4. DISKUSSION

Bioteknikämnet är av stor vikt för framtiden och har betydelse för många olika yrkesområden. Ännu är det bara en liten del av gymnasierna som har börjat med dessa kurser (uppskattningsvis drygt 10%). Säkert får vi se en expansion under de närmaste åren.

I detta arbete redovisas en enkätundersökning om bioteknikundervisningens tillstånd i de svenska gymnasierna idag. Enkäten har besvarats av 26 skolor med bioteknikkursen BI 1209 eller, i några fall, liknande kurser. Hur många skolor som har kursen är fortfarande något oklart; enligt preliminära uppgifter från Skolverket är det 32 skolor, i realiteten troligen något mer. Således har en stor del av skolorna med bioteknik nåtts av enkäten. Inget tyder på att bortfallet inte är slumpmässigt. Urvalet torde alltså vara väl representativt. Enkäterna är besvarade av ansvariga lärare och således tillförlitliga. Man kan alltså konkludera att enkätundersökningens bild av hur bioteknikundervisningen bedrivs idag, vilken sammanfattas nedan, troligen stämmer väl med verkligheten.

Organisation. Antalet elever som läser bioteknik är i de flesta fall begränsat och man arbetar med små undervisningsgrupper. Kursen är nästan alltid valbar. Antalet lärare som arbetar med kursen är oftast två. I hälften av fallen har kursen föregåtts av en lokal kurs, vanligen med liknande innehåll. I de flesta fall har kursen startats på initiativ av lärare eller lärare och skolledning gemensamt. I några fall ingår kursen i någon typ av lokal inriktning eller kombination av kurser.

Kursinnehåll. Så gott som alla skolor som ger bioteknikkurser tar upp molekylärbiologi och genteknik. Industriell bioteknik typ fermentationsteknik tas också nästan alltid upp. I de flesta fall, sysslar man även med bakteriologi. Beträffande andra områden (t. ex. livsmedelsteknik) är variationen större. Bristen på svensk litteratur märks i den stora variationen i läroböcker. Andra läromedel, i synnerhet datorprogram och webresurser används i stor utsträckning. Alla skolor lägger stor vikt vid den laborativa delen och laborerar stor del av tiden. Ett mycket stort antal laborationer används. Några är vanligt återkommande (typ restriktionsklyvning och agarosgel samt bakterieodling) medan många används bara på enstaka skolor. De flesta laborationerna handlar om molekylärbiologi eller bakteriologi, men många handlar om helt andra saker som proteinkemi, cellbiologi, biokemi m.m.

Arbetsformer. De flesta skolor använder ett rikt utbud av andra arbetsformer än traditionell katederundervisning. Grupparbeten, studiebesök (t. ex. vid universitet, industrier eller sjukhus), skriftliga arbeten och gästföreläsningar är vanligt förekommande. Samarbete utanför skolan, vanligen med universitetsinstitutioner är vanligt. Samarbete med andra ämnen inom skolan, särskilt om de etiska frågorna, förekommer också.

Syn på kursen. Mer än hälften av skolorna har en lokal kursplan, och viktiga mål som nämns där är t. ex. fördjupade kunskaper, diskussion av etiska frågor och ökad laborativ skicklighet. Anledningen att man satt upp kursen är mycket ofta känslan att det finns ett intresse hos eleverna, som man vill tillmötesgå eller stimulera. Kursens syfte kan vara fördjupade kunskaper, ökat intresse, förberedelse för fortsatta studier, ökad labvana eller ökad förmåga att ta ställning i etiska frågor. Beträffande avvägningen mellan målen att vara studieförberedande

resp. ge en medborgerlig allmänbildning anses båda viktiga men flertalet skolor lägger mer vikt vid det studieförberedande syftet.

Utvärdering. Både lärare och elever är nästan alltid mycket positiva till kursen. Lärarna bedömer nästan alltid elevernas intresse som mycket stort och prestationerna som mycket goda. Eleverna bedömer kursen som mycket intressant, annorlunda, självständig, och en ofta återkommande synpunkt från eleverna är att man tycker laborationerna är roliga. Kursen bedöms också ibland som relativt svår av eleverna. Av lärare bedöms arbetet med kursen som intressant och stimulerande men mer tidskrävande än de flesta andra kurser. Medelbetyget ligger i området VG – MVG. I framtiden planerar man framför allt att införa nya laborationer. Slutsatser. Eftersom bioteknikkurserna på olika orter troligen utvecklats till stor del oberoende av varandra är det mycket intressant att notera att det finns stora likheter, men också skillnader mellan skolorna.

Många påfallande likheter finns i kursernas organisation. De flesta skolor arbetar med valbar kurs, små elevgrupper, stort laborativt inslag och ett fåtal specialintresserade lärare. Detta får tolkas som att man har hittat en lämplig organisationsform.

En annan påtaglig likhet är att både elever och lärare upplever ämnet som intressant och roligt om än ganska krävande. Att elever och lärare är engagerade leder naturligtvis till god kvalitet på arbetet. Betygen på kursen är goda.

En annan slutsats är det mycket utbredda samarbetet fr.a. med universitetsinstitutioner. Man ser även en övervikt av skolor med denna kurs nära universitet och högskolor. Detta är naturligtvis en mycket positiv sak som bör utvecklas i framtiden. Universiteten blir ju alltmer medvetna om vikten av kontakt med skolan [40]. Samtidigt ställs problemet hur detta samarbete praktiskt skall lösas för skolor som har större avstånd till sådana institutioner.

Att kursen är mer tidskrävande än andra kurser kan vara en broms för att sätta upp den. Extra tidstilldelning skulle då kunna vara en lösning. Skolledningar bör ta hänsyn till de speciella krav som denna kurs ställer.

I innehållet finns ett gemensamt stoff, som tydligen alla uppfattar som ingående i kursen. Hit hör t. ex. grundläggande molekylärbiologi och genteknik, vissa tekniska metoder (fermentationsteknik) samt bakteriologi.

De tydligaste skillnaderna mellan skolor finns i detaljinnehållet. Utöver det gemensamma stoffet finns mycket stor diversitet i kursinnehåll, laborationer och läromedel. Denna sammanhänger säkert med att många olika områden faller under begreppet bioteknik och under kursplanens målbeskrivningar. Den sammanhänger säkert också med att kurserna utvecklats lokalt och därför fått olika innehåll beroende på lokala förhållanden, närhet till forskning och industri, lärares intressen m.m. Viss variation ses i skolornas inriktning: någon har kanske mer livsmedelsprofil, en annan mer medicinsk profil.

Bland de intressantaste resultaten av detta arbete är den enorma mångfald av laborationer, ofta med avancerat innehåll, som används. Förhoppningsvis kan detta arbete bidra till att stimulera utbyte av laborationsideer och erfarenheter. Kanske kan i framtiden en del av denna rikedom sammanställas i bokform eller via Internet.

Beträffande läroböcker och andra läromedel ser man också stor variation, troligen delvis beroende på bristen på svenska sådana. En anledning kan vara att antalet elever totalt i Sverige fortfarande är ganska begränsat (storleksordningen 500), vilket är litet underlag för kommersiell produktion. En annan svårighet är den stora diversiteten som gör att samma läromedel inte passar alla.

Mycket intressant är också att några skolor erbjuder lokala inriktningar, kurspaket eller kombinationer av kurser med inriktning mot biokemi, vit biologi och bioteknik. Detta har inte utretts närmare i detta arbete, men förtjänar absolut att diskuteras mer i något annat sammanhang.

Sammanfattningsvis har studien visat såväl påfallande enhetlighet i kursutformningen, som stor diversitet i detaljutformningen.

Enhetligheten i organisation får tolkas som att man hittat en lämplig form, som bör behållas, och som kanske kan rekommenderas till skolor som vill starta kursen. Formen kännetecknas av små elevgrupper (högst 15-20 elever), ett fåtal specialintresserade lärare, valbarhet som garanterar högt intresse hos eleverna, stort laborativt inslag och gärna samarbete utanför skolan med t.ex. studiebesök, gästföreläsningar o. dyl.

I innehållet finns dels ett gemensamt stoff, som tydligen alla uppfattar som ingående i kursen, dels mycket stor diversitet i kursinnehåll och laborationer. Diversiteten får betraktas som en tillgång – sammanlagt finns en mycket stor mängd uppslag, kunskaper och erfarenheter. Kanske kommer ökat samarbete att leda till att alla drar nytta av diversiteten. Utbyte av idéer för laborationer och annat ligger nära till hands.

Mycket intressant skulle vara att se hur bioteknikundervisningen ser ut om 5, 10 och kanske 20 år – säkert har vi då fler skolor som undervisar om detta, annorlunda kurser och sist men inte minst ett kursstoff som kanske inte ens är känt för vetenskapen idag, inom detta dynamiska område.

5. REFERENSER

Samtliga Internetadresser är aktuella 04 04 21.

1. Skolverket 2001-11-14, Kursplan BI 1209 - Bioteknik 100 poäng, inrättad 2000-07,

SKOLFS: 2000:19. Tillgänglig på

http://www3.skolverket.se/ki03/info.aspx?sprak=SV&id=BI&skolform=21&ar=0304&infotyp =17.

2. Skolverket 1998-11-25, Dnr. 98:956: Redovisning av regeringens uppdrag 1998- 03-12

angående gymnasieskolans utveckling – U98/1135/S, sid. 6. Tillgänglig på

http://www.skolverket.se/pdf/regeringsuppdrag/gymnutv.pdf.

3. Skolverket 1999-09-15, Dnr. 99:01: Gymnasieskolans inriktningar och programmål m.m.

Redovisning av ett regeringsuppdrag, givet 1999-04-22 (U1999/11171S, U1999/1581/S).

Tillgänglig på http://www.skolverket.se/pdf/regeringsuppdrag/gymnskola.pdf. 4. A.a. [2], sid. 41.

5. A.a. [2], sid. 54, 58, 62. 6. A.a. [3], sid. 48.

7. Cecilia Bergström, Skolverket, personlig kommunikation.

8. ALtruis Biomedical Network: A Concise History of Molecular Biology & Genetics. http://www.molecular-biologist.com/.

9. Alberts, B., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Watson, J. (2002) Molecular Biology

of the Cell. 4. ed. Garland Science, New York.

10. Nobel e-Museum. http://www.nobel.se.

11. Cohen, S. (1999): “Biotechnology at 25” (föredrag). På Bancroft Library: Biotechnology and Bioscience in History. http://bancroft.berkeley.edu/Biotech/symposium/cohen/text.html. 12. Laurell, C.-B., Ganrot, P. O., Nilsson-Ehle, P. (2003). Klinisk kemi i praktisk medicin. 8 uppl. Studentlitteratur, Lund.

13. Dahl, N., Landegren, U. (2003): Gendiagnostik i sjukvården. Vetenskapsrådet 2003. http://195.17.252.28/vrshop_pdf/vr_m0027.pdf.

14. Medicinska forskningsrådet (2000): Genterapi: möjligheter och etiska aspekter. MFR-rapport, Stockholm.

15. Vetenskapsrådet (2001): Vetenskapsrådets riktlinjer för forskningsetisk prövning av human

stamcellsforskning. http://www.vr.se/fileserver/index.asp?fil=OLC39O2R7T1R.

16. Krogsgaard-Larsen, P., Liljefors, T., Madsen, U. (red.) (2002): A textbook of drug design

and discovery. Taylor & Francis, London.

17. Brändén, H. (2002): Genteknik, kloning och stamceller. Kungl. Vetenskapsakademien, Stockholm.

18. GenBank, National Center for Biotechnology Information: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/. 19. NCBI, översikt över genom i GenBank: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/mapview/.

20. Li, W.-H. (1997): Molecular evolution.Sinauer Associates, Sunderland, Mass. 21. Lesk, A.M. (2002): Introduction to bioinformatics. Oxford University Press, Oxford. 22. ”Genethics.ca”. http://www.genethics.ca/index.html.

23. Council for responsible genetics. http://www.gene-watch.org/index.html.

24. En utmärkt sammanställning av svenska biomedicinska och biotekniska högskolekurser finns på BioMedLynx: http://www.biomedlynx.com/index1.html.

25. Se t. ex. lista över fortbildningskurser på http://www.bioresurs.uu.se/kurs/index.cfm. 26. Uddannelsestyrelsen, Danmark (2001): Biologi (med bioteknologi), obligatorisk niveau

(C-niveau), kursplan. http://us.uvm.dk/gymnasie/almen/nyheder/2001/dok2001/nyt44/biosup.pdf . 27. Det almene gymnasium, valgfag, Biologi C: http://www.r-u-e.dk/valgfag/f_biologi_c.asp. 28. Laeringssenteret, Oslo (2003): Læreplan for videregående opplæring, Studieretning for

kjemi- og prosessfag, Studieretningsfagene i videregående kurs i laboratoriefag:

http://www.ls.no/dav/83CE6AAA8FFF411BBCEEDA10B6FAE19F.doc.

29. The Qualifications and Curriculum Authority (QCA), UK: http://www.qca.org.uk/ages14-19/subjects/biology_2302.html.

30. Souter, N. (2003): DNA in the school curriculum – a poorly exploited asset? School

Science Review 84:57-63.

Även tillgänglig på http://www.ase.org.uk/htm/journals/ssr/pdf/ssr_2003_mar_pg57-64.pdf. 31. Nuffield Curriculum Center. http://www.nuffieldcurriculumcentre.org/.

32. Hall, A., Reiss, M., Rowell, C., Scott, A. (2003): Designing and implementing a new advanced level biology course. Journal of Biological Education 37:162-167. Även tillgänglig på http://www.iob.org/downloads/Hall et al.pdf.

33. A.a., sid. 162. 34. A.a., sid. 166.

35. Dawson, V., Schibeci, R. (2003): Western Australian high school student´s attitudes towards biotechnology processes. Journal of Biological Education 38:7-12.

36. Chen, S., Raffan, J. (1999): Biotechnology: student´s knowledge and attitudes in the UK and Taiwan. Journal of Biological Education 34:17-23.

37. A.a. [35], sid. 10.

38. Thorbjörn Wall, Skolverket, personlig kommunikation.

39. Adr. till universitet och högskolor: http://www.hsv.se/sv/CollectionServlet/38/248/1906.html. 40. Skolsamverkan vid Lunds Universitet: http://www.lu.se/lu/skolsamv/samarbetsformer.html.

Appendix 1: Lista över laborationer

Siffran är skolans löpnummer i undersökningen (ej identiskt med ordningsnummer; skolorna kan ej identifieras med löpnumret).

1 Gjutning av agarosgel 1 Klyvning av lambda-DNA

1 Restriktionsanalys, konstruktion av restriktionskarta

1 Transformation

1 Genkloning (tar flera lab i anspråk) 2 Handhygien

2 Encellsutstryk

2 Kvävefixerande bakterier i rotknölar 2 Färgning och mikroskopering av bakterier 2 Tillväxt hos E. coli

2 Bakteriehalten i köttfärs

2 Livsmedelsframst: yoghurt, juice, apelsinskalning

2 Immunodiffusion 2 Kattmjölk

2 Fermentation med immobiliserade jästceller 2 DNA ur fiskrom

2 PCR av mt-DNA ur kindceller 2 Genfamiljen

2 Genreglering hos E. Coli

2 Antibiotika, triklosan-känslighet 2 Kallusodling

2 Konjugation

2 Klyvning/ligering av DNA 2 Transformation

2 Fager och lys hos bakterier 2 ELISA

2 Bränslecellen 3 Ämnesgrupper - lab 3 Papperskromatografi

3 Gelfiltrering - packning av kolonn + rening 3 Enzym - katalas

3 Enzymkinetik - ADH i jäst

3 Immobilisering av enzym - laktosfri mjölk 3 Juicetillverkning - med och utan enzym 3 Mikrobiologi - sterilteknik

3 Odling - tillväxtkurva 3 Antibiotikaresistens 3 Virus

3 Anrikning av en bakterie från naturen 3 Fermentationsteknik - jäst

3 Immobilisering - jäst

3 DNA - restriktion - elektrofores

4 Permeabilitetsförsök med jästceller

4 Proteinbestämning: biuretmetoden och UV 4 Undersökning av aminosyror i surkål 4 Kattmjölk

4 Investigations with protease 4 Immunodiffusion

4 Biosyntes av stärkelse 4 Immobilisering av jästceller 4 Framtagning av DNA 4 Elektrofores av DNA

4 Induktion av betagalaktosidasaktivitet hos E. coli

5 Mikrobiologi: odling, renodling etc

5 Isolering av cellfraktioner, proteinseparation 5 Isolering av organell-DNA + elektrofores 5 PCR

5 Eleverna väljer enskilda laborationer ur ett större antal förslag

6 Biologiska batterier (Fuel cell)

6 Fermentationens beroende av temp, pH, sockerart, konc

6 Immobilisering av laktas i alginat 6 Surkål med mikrobiol unders. 6 Beräkning av antal bakt i lösning 6 Bakt-färgningsmetoder bl.a. Gram 6 Biokemiska test på bakt

6 Framtagande av DNA från lök, kivi, bräss 6 Restriktionsklyvning av DNA

6 PCR-lab

7 Mäta och räkna i mikroskop (Räknekammare, obj-mikrometer) 7 Gramfärgning

7 Steriltitrering, filtrering 7 Renodling genom utstryk

7 Anrikning av aeroba sporbildande bakterier 7 Bestämning av antibiotikaresistens

7 Framställa filmjölk

7 Analys av aminosyror och proteiner 7 Spektrofotometrisk bestämning av tyrosin,

tryptofan och protein

7 Enzymers pH- och temperaturberoende 7 Preparation och rening av stärkelsefosforylas 7 Gelfiltrering (även packning av kolonn)

7 Immobiliserade mikroorganismer (bygga reaktor)

7 DNA ur sädesceller

7 Smälta DNA och följa förloppet i spektrofotometer

7 Elektrofores av fiskprotein (Phast system) 7 PCR (i mån av tid)

7 Mikroskopering av olika celltyper 7 Räkna jästceller - Burker

7 Odla apnjureceller

7 Odla apnjureceller med serum eller ..? 7 Urinutstryk - färgning, mikroskop 7 Blodutstryk, färgning, mikroskop 8 Gjuta plattor, bakterieodling 8 Renodling av bakterier

8 Färgning av bakt (Gram, negativ) 8 Antibiotikaresistens 8 Tillväxtkurva för bakt 8 Virus: Bakteriofagodling 8 Immunodiffusion 8 ELISA på växtvirus (PFBV) 8 Immunfärgning av aktin 8 Prep av DNA från thymus

8 Restriktionsklyvning + agarosgelelfores 8 PCR + agarosgel

8 Transformation av bakterier 8 "Waste challenge" 8 Immob av laktas i alginat 8 Cellodling (demonstration)

8 Datorlab: bioinformatik, fylogenetiska träd 12 Sterilteknik 12 Substratberedning - näringsbehov 12 Negativ färgning 12 Gramfärgning 12 Bakterietillväxt 12 Antibiotikaeffekter/resistens 12 Bakterier i köttfärs 13 Fermentering, surkål 13 Immobilisering av jäst, laktas 13 Transformation av pGLO till E. coli 13 GFP proteinrening av transformerade

bakterier

13 Kromosom 8. ALU-sekvens. PCR-laboration.

13 Elektrofores: DNA fingerprint. "Case" Brottsplatsundersökning

13 Laboration med fermentor: odling av jäst 15 Preparering av DNA

15 Elektrofores av DNA, proteiner 15 Genreglering hos E coli (lac-operonet)

15 Datorlaborationer med t. ex. olika databanker

15 Transformation av plasmider hos E. coli 15 PCR av DNA

16 Mikroorganismer i luft/på ytor 16 Substratberedning med sterilteknik

16 Jäsning - temperatur/substratkoncentration 16 Klyvning av lambda-DNA med

restriktionsenzym 16 PCR med elektroforesanalys 16 Bakterietransformation 17 Fotosyntes/ljusgradient 17 Jäsning/glykolysen 17 FAD/citronsyracykeln 17 Bränslecell/andningskedjan 17 Katalas/leverenzym 17 Respirationskvot/bönor mm 17 Hygienkontroll/bakt odling 17 PCR och DNA-analys 17 Bioinformatik

18 Transformation (kit från NCBE) 18 Protein Power (kit från NCBE) 18 Respiration / fotosyntes-lab 18 Sterilteknik / odling av bakterier 18 PCR

19 Odlingsteknik, sterilteknik 19 Gramfärgning

19 Antibiotikaresistens hos bakterier 19 Winogradskys kolonn

19 Enzymer i tvättmedel

19 Bakterieförekomst i div. material 19 DNA-screening

19 Transformering

19 Bränsleceller (med jäst)

19 Juice- och marmeladframställning med enzymer

20 Substratberedning med sterilteknik 20 Gramfärgning

20 Bakteriers känslighet för antibiotika 20 Enkel preparation av DNA från banan 20 Undersökning av restriktionsenzymers

interaktion med DNA (datorövning) 20 Klyvning av lambda-DNA med

restriktionsenzymer

20 "Torr" DNA-sekvenering enl Sanger 20 PCR

20 Bakteriell transformation 20 Plasmidpreparation

20 Datorövning i proteiners struktur och funktion

20 Bestämning av bakteriofaghalten med plaquemetoden

20 Mätning av koldioxidproduktionen vid jäsning

20 Analys av proteininnehållet i olika matvaror 20 Immunodiffusion i agarosgel 20 ELISA 20 Enzymatisk äppeljuiceframställning 20 Undersökning av enzymkatalyserad reaktions pH-beroende 21 Transformering 21 Klyvning av DNA 21 Elfores av DNA 21 Immobiliserat laktas 21 Immobiliserade jästceller 21 Försök med alkoholdehydrogenas 21 Dubbel immunodiffusion 21 Hämning av frögroning 21 Jäst/socker jäst/etanol

21 Adventivembryoner hos Begonia 21 Höbakterier och enzymverkan 22 Luminiscensbakterier från kolja 22 Proteinelektrofores på agaros 22 Binda in jäst i alginatkulor och kolla

glukosmetabolism via koldioxid 22 Kollat bakterier i jord

22 Tillverkat surkål och titrerat på mjölksyra 22 Transformation med E. coli och

plasmid-DNA

22 Kolonnkromatografi, Sephadex G50 23 Diverse enzymförsök

23 Jäsning av olika sockerarter 23 Undersökning av fil (bakterier,

syrainnehållet m.m.)

23 Klyvning av DNA + elektrofores 23 Immobilisering av jästceller 23 Gelfiltrering

23 Tillväxtkurva för jäst

23 Secrets of the Rain Forest - kit från BioRad 24 Försök med tobaksmosaikvirus

24 Fagförsök

24 Mikrobiologiska laborationer, bl.a. räkning, färgning, odling (även anaerobt)

24 Gentekniklab, bl.a. klyvning, elektrofores 26 Hybrid-DNA-teknik (stor lab som tar hela

höstterminen: transformering, gelelfores, bakt-odling, restriktionsklyvning, ligering, analys av rekombinanta plasmider m.m.) 26 PCR

30 Bubble logger - jästceller och enzymer 30 Sterilteknik

30 Jordbakterier producerar amylas 30 Gramfärgning

30 Transformation inom en art, E. coli

30 Transformation mellan två arter, manet och E. coli 30 PCR-teknik 31 Transformation 31 Restriktionsenzym 31 Sterilteknik 31 Spektrofotometri enzymaktivitet 31 Bananflugor 32 Bakterietillväxt

32 Klyvning av DNA + elektrofores (NCBE) 32 DIGTIA immunoförsök (BioKomp) 32 PCR (BioKomp)

32 Plasmid

32 Bränslecell med jästsvampar 32 Resistens

32 Luminiscens 32 Vattenrening

32 Bakteriedödande ämnen

33 Kvalitativa analyser av protein, kolhydrat 33 Separationsmetoder

33 Extraktion av DNA ur fiskrom 33 Restriktionsenzymer

33 Induktion av betagalaktosidas hos E. coli 33 PCR-tekniken (demo)

33 Nedbrytning av apelsinskal med pektinas 33 Bakteriers påverkan av olika gifter

33 Enzymer i tvättmedel jämfört med kultur av Bacillus subtilis

Appendix 2: Lista över skolor som deltagit i undersökningen

Björknässkolan Boden Dragonskolan Umeå Ebersteinska skolan Norrköping

Erik Dahlbergsgymnasiet Jönköping Falkenbergs gymnasium Falkenberg

Fyrisskolan Uppsala Fässbergsgymnasiet Mölndal

Gymnasieskolan Spyken Lund Heleneholms gymnasium Malmö

Katedralskolan Linköping Kattegattsgymnasiet Halmstad Kongahällagymnasiet Väst Kungälv

Kungshögaskolan Mjölby Mönsteråsgymnasiet Mönsterås

Nacka gymnasium Nacka

Pauliskolan Malmö Platenskolan Motala Polhemskolan Lund Rinmangymnasiet Eskilstuna Solbergagymnasiet Arvika Spångbergsgymnasiet Filipstad Staffanskolan Söderhamn Tycho Braheskolan Helsingborg

Östra Reals gymnasium Stockholm Östrabo gymnasieskola Uddevalla

34 Enkätfor m ulär Till skolor so m har bioteknikk ur

sen BI1209 (eller liknande kurser).

Instru kt ion: De s m å kvadr atiska r utor na är kr yssr utor kr yssa geno m att klicka på r utan. De stör re r utor na är textr utor m ar ker a rutan och sk ri v in t ext. T extm ängden är obegr änsad. Då du är färdig, spara

filen och skicka

tillbaka den so m bilaga till e m ail. Din sk ola s n amn: A. Organisation Hur m ån ga el ever p å din s kola l äser biote knikkurse n? Hur st or a är under visnings grup p ern a? < 15 15-20 20-25 > 25 Är kursen val b ar ? Ja Nej Hur m ånga lärare arbe tar med bi oteknikkursen? Vem ha r ta gi t initia ti ve t till at t din sko la ska ll ha bi ot eknik - l ära re, skollednin g, annan? Lära re Skollednin g Annan , n äm li ge n Hade din skol a n ågon lokal kurs in om om råde t inn an ni bör jad e med den n u var and e bioteknik k ur sen? Ja Nej I så fall - när s tar tade de n? An ge i s å fall något om in ne håll oc h s yfte i denn a l ok ala kurs

Appendix 3: Enkätformulär

35 B. Kursinnehålle t Vilka mome nt har ni tagit u pp? M ikr obiologi Bakter iologi Vir ologi Im m unologi Bioteknik Industr iell biotekni k ( ferm entationsteknik o dy l) L ivs m edelsteknik L äkem edelsutveck ling Jor dbr ukstek nik Molekylärbiologiska m etoder Gr undläggande m oleky lär biologi Genteknik Gen m odifier ade grödor Genterapi Kloning av djur Vilka l äroböc k er har ni använt? 1. 2. 3. 4. 5. Vilka

andra läromedel har

ni använt

(typ filmer, dator

p rogram mm )? 1. 2. 3. Vi lk a l ab ora ti oner har ni gj ort ? 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 . 11. 12. 13. 14. 15. 35

36

C. Undervisningsformer Vilka av följande

under visni ngsformer har ni använt? (Specificer a h elst inneh ållet och/ eller vilka m

oment det gäller)

Gr uppar beten Om vad? Skriftliga arbeten i uppsatsform - O m vad ? Poster ar beten - Om vad? Gästför eläsningar O m vad? Studiebesök - Var ? Sam ar bete m ed an dr a äm nen - Vilka? Om vad? M est kateder undervisning Hur s tor del av tiden (i % ) unge färligen l aborerar ni? < 10 10-20 20-30 30-40 40-50 > 50 S ama rb et e uta n fö r s ko la n? Har ni sa mar b etat utanför skolan i kurse n , t e x med universitet, industri, m yn d ighe ter eller andr a ins titu ti oner ? Ja I så fall m ed vem och o m vad? Nej

D. Syn på kursen Har

ni en l ok al kurspl an? Ja Nej Vad är enligt den lokal a k ur splane n de två vikti gas te m ålen för kurse n? 1. 2. Vad ä r v ikti ga ste skä let till at t ni va lt a tt sta rta denna kurs? Beskriv vad du (eller de lär are s om arbe tar me d kurse n ) ser som vikti gas te s yftet för biotekni kkursen Man k an h a olika s yn p å syftet med kurse n, t e x se den s om e n studieför bere

dande kurs ell

er en s om kur s som ge r ”me dbor gerlig” allmä nbildning o sv. Hur skulle du form ulera er t s yfte med kur sen? 36

37

E. Utvärdering Vilken

är din

bedöm

n

ing av elevernas intr

esse oc h pre stati oner ? N ämn någ ra ty p is ka sy np un k ter s om elev erna ha r u tt ry ckt i s ina kursv ärd eri ngar . Hur ligger me delbetyge t på kursen? Lärd omar oc h sluts atser s om ni dr agit? Vilka förändr ingar tänker ni göra inför det nya l äsåre t gör a? F. Fria ko mmentarer, ö vrigt

Tack för din medverka

n

!

Returnera till: dag.

ekholm .spy ken@ skola. lund. se 37