Begrijpen met modellen en simulaties: CRISPR/Cas

Het materiaal dat hier beschreven wordt is afkomstig van de workshop ‘CRISPR/Cas begrijpen met modellen en simulaties’ zoals die gegeven is op de NIBI-conferentie in januari 2019, en is bedoeld om kennis te maken met een aantal activerende werkvormen rondom CRISPR/Cas.

CRISPR/Cas in schema

Kenmerken didactisch model

De werkvormen in deze workshop gingen niet alleen over hetzelfde onderwerp, ze zijn ook grotendeels gebaseerd op dezelfde didactische principes. Afgelopen jaren gaf ik samen met anderen workshops over het zichtbaar maken van voeding en vertering (2015), hormonale en neurale regulatie (2016) en fotosynthese en dissimilatie (2017). Binnen dezelfde ‘traditie’ vallen wat ons betreft de stempelset DNA (Caspar Geraedts en John Huizinga, NIBI 2014, 2015) en allerlei werkvormen die in de loop der jaren door Gee van Duin werden ontwikkeld en gepresenteerd. En er zijn (veel) meer voorbeelden. Kenmerkend voor genoemde werkvormen is dat steeds tastbare objecten (LEGO, knutselmateriaal, het eigen lijf, …) gebruikt worden om biologische structuren voor te stellen, die door leerlingen worden gehanteerd, bewogen en/of gemanipuleerd. Zo wordt een (meestal complex) biologisch proces uitgebeeld. Leerlingen zijn geen toeschouwer, maar echt onderdeel van het model (ze vervullen bijvoorbeeld de rol van een bepaald enzym). We zouden deze werkvormen uitbeeldpractica kunnen noemen. Op de Vrije Universiteit Amsterdam ben ik bezig met een promotieonderzoek naar de specifieke kenmerken en de effectiviteit van zulke uitbeeldpractica. In het kader van dat onderzoek is een docentontwikkelteam gestart met als doel te onderzoeken (a) of uit bestaande good practices van uitbeeldpractica algemene ontwerpprincipes gedestilleerd kunnen worden, en (b) of uitgaande van die ontwerpprincipes weer nieuwe practica kunnen worden ontwikkeld. Als je het leuk vindt om hier meer over te weten of mee te denken, neem vooral contact op (c.l.geraedts@vu.nl).

Uitleg CRISPR/Cas met simulatie

De begrippen CRISPR en Cas9 zoemen al een tijd rond in biologieonderwijsland, maar niet iedereen zal even goed op de hoogte zijn van het werkingsmechanisme en de toepassingen van CRISPR/Cas. Daarom staat in de Powerpoint een korte presentatie over de CRISPR basics. Hieronder de materialen voor de verschillende activiteiten van deze simulatiepractica.

Er zijn veel goede, korte video’s te vinden die beschrijven wat je met CRISPR/Cas allemaal kan. De meeste van deze video’s gaan echter niet echt in op het precieze werkingsmechanisme. De volgende video’s zijn visueel wat minder aantrekkelijk maar gaan wat meer de diepte in:

Jennifer Doudna: eenvoudig

Jennifer Doudna: complexer

Ellen Jorgensen: maatschappelijk