2. Teostamine – Fülogeneetiliste suhete loomine bioinspireeritud uurimise ja liitreaalsuse abil

2. Klassifitseerimisest suhete loomisele

Selles jaotises liiguvad õpilased evolutsiooniliste mõistete õppimiselt nende aktiivsele rakendamisele. Selle asemel, et klassifikatsioone pähe õppida, analüüsivad õppijad jagatud tunnuseid ja evolutsioonilisi tõendeid, et luua seoseid organismide vahel.

2.1 Teooriast praktikasse: suhete mõistmine looduses

Evolutsiooniline Elupuu näitab, kuidas loodus korraldab mitmekesisust harunevate seoste ja ühise põlvnemise kaudu. Selles jaotises liiguvad õpilased teoreetilistelt mõistetelt praktilise rakenduse juurde, uurides, kuidas teadlased kasutavad tõendeid evolutsiooniliste seoste määramiseks organismide vahel.

Selle asemel, et õppida pähe klassifikatsioonisüsteeme, võtavad õppijad omaks biost inspireeritud vaatenurga, vaadeldes evolutsiooni dünaamilise protsessina, kus lihtsad bioloogilised tunnused loovad keerukaid seosestruktuure. See lähenemine peegeldab, kuidas looduslikud süsteemid inspireerivad kaasaegseid meetodeid info korraldamiseks teaduses, tehnoloogias ja disainis.

2.2 Kuidas liitreaalsus toetab õpieesmärki

Selle üksuse peamine eesmärk on aidata õpilastel mõista fülogeneesi kui suhete süsteemi, mitte lineaarselt järjestatud hierarhiat. Liitreaalsus (AR) toetab seda eesmärki, võimaldades õppijatel konstrueerida, manipuleerida ja visualiseerida fülogeneetilisi puid kolmemõõtmelises ruumis.
AR-põhiste tegevuste kaudu saavad õpilased:

• paigutada organisme üksteise suhtes,
• visualiseerida hargnemispunkte kui ühiseid eellasi,
• katsetada erinevaid puukonfiguratsioone tõendite põhjal,
• jälgida, kuidas andmete muutused mõjutavad kogu struktuuri.

See muudab fülogeneetilised puud staatilistest diagrammidest interaktiivseteks teaduslikeks mudeliteks.

2.3 Praktiline AR-harjutus: Elupuu loomine

Tegevuse näide: “Fülogeneetilise puu koostamine”
Õpilased töötavad individuaalselt või väikestes rühmades, et analüüsida valitud organismi või organismide rühma. Kasutades liitreaalsuse tööriistu, loob iga õppija esitluse, mis sisaldab võtmetunnuseid nagu morfoloogia, elupaik või geneetiline teave.
Need individuaalsed panused ühendatakse seejärel ühisesse klassi fülogeneetilisse puusse, kus õpilased otsustavad ühiselt:

• kus peaksid tekkima harunemispunktid,
• millised organismid jagavad kõige hilisemat ühist eellast,
• millised tunnused annavad kõige tugevama tõendi suguluse kohta.

See protsess rõhutab põhjendamist, võrdlemist ja õigustamist, mitte õigeid või valesid vastuseid.

2.4 Bio-inspireeritud õppimine praktikas

Fülogeneetilise puu koostamine peegeldab bioinspireeritud põhialust: keerukad süsteemid tekivad lihtsatest, korduvatest reeglitest. Organismide korraldamine ühiste tunnuste alusel võimaldab õpilastel kogeda, kuidas loodus loob struktureeritud mitmekesisust ilma keskse juhtimiseta.
See põhimõte on otseselt seotud järgmiste valdkondadega:

• süsteemne mõtlemine,
• andmete korraldamine,
• võrkude kujundamine,
• tehisintellekt ja bioinspireeritud arvutusmeetodid.

2.5 Koostööpõhine ja uurimispõhine õppimine

Täitmise faasis tegelevad õpilased järgmisega:

• arutelu ja väitlusega tõendite üle,
• hüpoteeside testimisega harude ümberpaigutamise kaudu,
• koostöise otsustamisega ühise puu loomisel.

See uurimuslik lähenemine peegeldab tegelikku teaduslikku praktikat ning toetab kriitilise mõtlemise, suhtlemis- ja meeskonnatööoskuste arengut.