shvarz: (Default)
Интересная статья, в которой авторы предлагают полностью пересмотреть подход к преподаванию генетики.

Классический подход следовал истории генетики - начиналось все с Менделя, потом переходили к хромосомам, как носителям информации, с митозами и мейозами, рекомбинацией, эпистазом и т.п, и заканчивалось небольшим введением в популяционную генетику. Идея заключалась в том, чтобы дать студентам не только знания о генетике, но и о том, как они были получены и научить их научному подходу и критическому мышлению. На практике, правда, оказалось, что студенты в результате научный подход так и не осваивают и, хотя и могут нарисовать стадии мейоза, плохо понимают что же именно происходит и какое это все имеет отношение к тому, как гены определяют наследственность и фенотип. И вполне понятно почему это так. Наука движется извилистыми и часто не самыми логичными путями. Не зная устройства хромосом и генов очень трудно понять, что же именно происходит в скрещиваниях Менделя (Мендель и сам столкнулся с этой проблемой).

"Надо что-то менять," - сказали профессора, и расставили весь этот материал в логическом порядке, облегчающем понимание. Сначала описание того, как генотип определяет фенотип, потом механизмы наследственности, потом мейозы и митозы, потом уже Мендель и популяционная генетика. Однако, в отрыве от исторического контекста стало очевидно насколько преподаваемый материал устарел. Кто сейчас делает скрещивания для выяснения функции генов? Зачем высчитывать растояние между генами через частоту рекомбинации, когда можно отсеквинировать к чертям весь геном? Кому интересны Фишеровские формулы описывающие отбор и дрейф, когда мы клонируем животных и создаем ГМО растения?

"Надо что-то менять," - сказали профессора, и заменили большую часть устаревших тем на более современные. В итоге получилось следущее (несколько сокращенный список):

Персональная геномика и генетическое разнообразие популяций
Структура генов и хромосом, мутации
Принципы эволюции
Как генотип определяет фенотип
Рекомбинация, мейоз, митоз
Секс
Генетический анализ (тут слегка упоминается Мендель)
Генетика органелл
Эпигенетика
Генетика болезней, принципы и несколько примеров (включая предрасположенность к раку)

Хотя я некоторые вещи бы местами поменял (например генотип-фенотип, мне кажется должен идти до принципов эволюции), но в целом мне такой подход очень даже нравится. А историю науки надо сделать отдельным предметом и изучать ее после прохождения базовых научных предметов.
shvarz: (Default)
Моя статья "Вся правда о вакцине от ВИЧ" для сайта ПарниПлюс. Кто меня регулярно читает, тот ничего нового там для себя не найдет. Если кто недавно присоединился, то можно и прочитать.

Статья [livejournal.com profile] azbukivedi "Американское образование? А нет такого, или Чему учат детей иммигрантов в США". Тоже базовые факты, для тех, кто совсем не в курсе.
shvarz: (Default)
Ребенок притащил задачку из математического кружка в школе (там шесть задачек, но приглянулась мне одна):

At Zucottii Park, the anarchists, A, have 30 pounds of pumpkins for pumpkin pies. The bohemians, B, have 50 pounds for pumpkin bread. All of these pumpkins are divided equally among the anarchists, the bohemians, and the chaos makers, C, who paid $4 for their share (out of the $35 total cost). How should the $4 be split between the anarchists and the bohemians?
(В Зукотти Парке у анархистов есть 30 фунтов тыкв для тыквенных пирогов. У богемы есть 50 фунтов для тыквенного хлеба. Все тыквы были поделены поровну между анархистами, богемой и создателями хаоса, которые заплатили $4 за свою долю (из общей стоимости в $35). Как следует разделить $4 между анархистами и богемой?)

На самом деле, ответ мне кажется должен зависеть не только от математических познаний, но и от политической ориентации. Да и вопросов, на самом деле, возникает гораздо больше: С какого хрена богема взялась печь тыквенный хлеб? Почему анархисты не наваляли люлей любителям хаоса за явно недостаточные денежные вложения в общий котел? Откуда у богемы вообще взялись деньги? Как далеко им пришлось ходить от Зукотти парка, чтобы натырить этих тыкв у беспечных горожан? Сколько тыквенных ферм может купить средний банкир на свой новогодний бонус, и почему он их не покупает (спрос на тыквы ведь явно есть)? И т.д.
shvarz: (Default)
По почте регулярно от наших местных административных организаций приходят разного рода бумажки с "информацией к размышлению". На размышления действительно наводят. В этот раз пришел отчет от нашего школьного округа. Если кто не знает - в Штатах образование практически не централизовано. Никаких единых программ, обязательных курсов, учебников и тому подобного. Даже стандартизированный экзамен, результаты которого очень важны для поступления в колледж, проводится не государством, а некоммерческой компанией. Наибольшая имеющаяся централизация - экзамены штата.

И финансируются школы тоже локально, как правило из налогов на недвижимость. Так, например, наш округ получает 86% своего финансирования из местных налогов на дома. Еще 9% приходят как помощь от штата Нью Йорк. Бюджет у округа не хилый - 50 миллионов в год. Это на четыре школы - две начальных, одна средняя и одна старшая. Учеников в них - около 1900 (вместе взятых). То есть около 26 тысяч в год на ученика.

Куда идут эти деньги? Львиная доля (57%) - на зарплаты учителям, библиотеку, кружки и клубы, компьютеры, расходные материалы (бумага, учебники, ручки, и т.п.). Интересно было бы посмотреть на разбивку по этим категориям, но ее нет. Следующая по величине трата (20%) - на бенефиты (отчисления в пенсионный фонд, фонд безработицы и мед.страховку). Раньше учителя мед.страховку получали совершенно бесплатно. Сейчас должны платить 10% ее стоимости (то есть около 2-3 тысяч в год). Я сначала удивился, что на бенефиты идет так много (10 миллионов в год), потом посмотрел сколько людей работает в школах - примерно 1 на четырех учеников (это не только учителя - учителей примерно1 на 10 учеников), то есть около 300 человек. Получается по 30 тысяч бенефитов на человека, что вполне разумно (понятно, что это средняя цифра и реально там довольно большой разброс).

Оставшиеся 23% уходят на администрацию и уход за территорией (10%), амортизацию зданий и выплату долгов, взятых на их постройку (7%), и школьные автобусы (5%).

Информацию о том, сколько получают учителя, я нашел на сайте округа. Зарплаты вполне приличные. Начинаются они с 53 тысяч в год (для начинающего учителя без степени), а заканчиваются (если у человека есть PhD и лет 20 выслуги) на 120 тысячах (примерно столько же получает директор школы).

Естественно, что при таких затратах, школы у нас очень даже неплохие. Хорошо оснащены, классы маленькие (по 10-20 человек), большой выбор предметов, большой набор клубов (академических и спортивных), есть много AP - "продвинутых" классов, преподаваемых на уровне первого года колледжа (многие колледжи их даже засчитывают как взятые курсы).
shvarz: (Default)
Образец вступительного экзамена в Гарвард в 1869 году (pdf). (via [livejournal.com profile] izsandiego)

Разделы:
Латынь,
Греческий,
История и География,
Арифметика,
Логарифмы и Тригонометрия,
Алгебра,
Геометрия


Латынь и греческий опустим.

Арифметика и так более-менее понятна.

Геометрия:
"Докажите что перпендикуляр из центра круга к хорде пересекает и хорду и сегмент круга, отделяемый хордой.
Укажите пропорцию между частями двух хорд пересекающих друг друга в круге и докажите, что это действительно так.
Докажите, что линия, проходящая через две стороны треугольника и параллельная третьей стороне, рассекает эти стороны на пропорциональные части."

География и история наиболее интересны:
"Назовите основные реки Древней Галлии и Современной Франции. Франция - больше или меньше Трансальпийской Галлии? Какие две основные реки, вытекающие из Альп? Где находится Монт Бланк?
Где находится источник Дуная? Волги? Ганга? Амазонки?
Опишите путь Десяти Тысяч или нарисуйте его на карте.
Сравните Афины со Спартой.
Перикл - человек и его политика"
shvarz: (Default)
Tricksy studentses. Hates them, precious, yesss, we hates them.
Это гениально, если кому приходилось учить студентов - оцените :)
(еще коммент отличный)
shvarz: (Default)
Хотел опять сходить судьей на соревнование школьных научных проектов, которое вызвало такой ажиотах в прошлом году, но не могу - уезжаю в командировку на те выходные.

Поэтому о личном:

Я в образование сына особо не лезу, но вчера поговорили и оказалось, что они по биологии основы популяционной генетики проходят. Наследуемые признаки, Харди-Вайнберг, распространение мутаций, балансирующий отбор на примере серповидноклеточной анемии, генетический дрейф.

Я его немного погонял - вроде более-менее понимает, не просто вызубрил. Фиксацию аллелей через дрейф в маленькой популяции смог объяснить. Что Харди-Вайнберг работает только в большой популяции тоже понимает. Я спросил, в какой популяции в результате дрейфа чаще фиксируются мутации - в маленькой или большой? Он сообразил, что ответ будет не простой, "потому что в большой популяции будет происходить больше мутаций", что абсолютно верно.

На учителя он постоянно ругается, что тот ориентируется на самых слабых в классе, любит поболтать на отвлеченные темы и не следит за временем. От программы они серьезно отстают.

С другой стороны, по математике они только сейчас добрались до концепции "доказательства".

Это 11 класс.
shvarz: (Default)
В "100 лет тому вперед" Булычева есть эпизод, в котором Коля встречает в 21 веке школьников, запускающих в космос спутник "по школьной программе".

Я на этих выходных ходил судить соревнование научных проектов настоящих школьников 21 века. Спутники они не запускают, но занимаются вещами не менее (а может даже и более) сложными. Они генетические и внешние факторы аутизма изучают, пищу для диабетиков улучшают, филогенетические деревья по ДНК анализам строят, регуляцию ферментов в почках отслеживают, бактерий в радиации выращивают. Уровень проектов меня очень поразил, я не ожидал увидеть настоящие более-менее законченные работы. Я ожидал какую-нибудь мелочь вроде клонирования, а в результате еле успевал ориентироваться в темах и разбираться в результата (хотя меня поставили судить постеры по моей специальности). И это не какие-то "самые лучшие в стране" - это соревнование нашего графства.

Я одному мальчику говорю: "А с чего ты решил вдруг изучать именно этот кластер микроРНК?" А он мне: "А я в прошлом году на каникулах взял образцы глиом, сделал microarrays, сравнил со здоровыми клетками и нашел несколько кластеров, чья транскрипция в глиомах увеличена. Пока я в школе учился, профессор два самых выдающихся кластера уже взялся изучать, а мне этот вот достался - третий по важности." В итоге он ингибировал эти микроРНК и показал, что их ингибировение ведет к снижению скорости роста раковых клеток.

А одна девочка меня совсем выкосила: Она у мышей брала стволовые клетки крови, дифференциировала их (немного) в предшественники Т-лимфоцитов, а потом подсаживала другим мышам, у которых иммунная система была разрушена (это имитация раковых пациентов, которым иммунную систему полностью выжигают радиацией и химотерапией, а потом подсаживают новую от донора). Она прямо на живых мышах смотрела, куда именно эти Т-лимфоциты идут в мышином организме (in vivo bioluminiscent imaging) и в какие клетки они развиваются (для этого она использовала multicolor flow по маркерам лимфоцитов). В итоге увидела, что Т-лимфоциты получаются, но с несколько иной функциональностью, чем у здоровой мыши. Я офигел слегка, говорю: "Какую часть этой работы ты сама делала?" Она: "Всю". Я начал спрашивать ее про разные детали работы - всё знает, всё понимает, и по техникам и по теории. Лаб-журнал достала - показалы необработанные данные. Пришлось ей все оценки по максимуму выставить.

Я, правда, к концу этого мероприятия, нашел один очень важный вопрос, на который мне ни один школьник так ответить и не смог. Вот он: "Если тебе сейчас дать в подчинение 20 человек и 20 миллионов долларов на продолжение изучения твоей темы - какие эксперименты ты начнешь делать?" Ну ничего - глядишь к следующему году они об этом задумаются :)

Update: Поскольку тема вызвала такой оживленный интерес (я, честно говоря, не ожидал), придется написать объяснения относительно того, что это за школьники и как им удается такую работу делать. Хотя некоторые из представленных проектов и возможно сделать в рамках хорошо-обеспеченной американской школы, все-таки большинство из них работали в настоящих научных лабораториях или госпиталях, куда их брали по доброте душевной. Естественно, также, что в 10-11 классах школы они не имеют ни широты, ни глубины образования необходимых для того, чтобы самим сформулировать необходимые вопросы (хотя я видел и таких, что пытались это делать сами). У большинства из них были менторы в этих лабораториях, которые им очень сильно помогали. В лабораториях от них требовалось: 1) Получить некие поверхностные знания о той области, в которой они будут делать исследования, для того чтобы иметь представление об общей картине и о том, как их проект в эту картину вписывается. 2) Разобраться в конкретных экспериментах и понять роли вовлеченных контролей, механизмы работы техник, с которыми они имеют дело и смысл получаемых данных. 3) Сделать часть работы руками, даже если они просто обезьянничают повторяя то, что им показывает и ментор. 4) Суметь рассказать о сделанном проекте за 7-8 минут и потом ответить на вопросы по нему.

Для 15-летних детей, это все не так уж мало и справились они с этими задачами на самом разном уровне. Например, мальчик, которого я упомянул выше, понятия не имел о том, как устроены лентивирусные векторы, которые он использовал для трансформации клеточных линий. За что и потерял от меня пару баллов. Кто-то не мог рассказать, как работает ПЦР. Кто-то очевидно не понимал общей картины. Каждый ребенок был в своих преймуществах и недостатках уникален (что неудивительно), поэтому обобщать тут очень трудно. И работали они над своими проектами очень разное время - кто-то пару лет, кто-то два месяца летом. Но в общем и целом, принимая во внимание уровень их образования и молодой возраст, уровень удивительно высок. У вышеупомянутой девочки я нашел всего пару слабых мест, да и то это были вопросы, на которые я и сам не знал ответа (например, как именно работает in vivo bioluminescent imaging), так что за них я баллы не скидывал. Понятно, что если бы я, например, стал ее спрашивать не об иммунологии, которой она занималась, а о, например, физиологии или вирусологии, то она бы почти наверняка не смогла бы ответить на большинство моих вопросов. Да даже и в иммунологии я легко мог бы найти в ее знаниях пробелы. Но я намеренно придерживался именно той темы, которой она занималась, и в пределах этой темы я не смог найти никаких недостатков.

Update 2: Для тех, кто пытается по этому посту, или по постам вроде "американские школьники 111 на 3 разделить без калькулятора не могут", судить об американской системе образования в целом. Американская система образования очень неоднородна. Она меняется от штата к штату, от графства к графству, от города к городу и от школы к школе. Даже внутри одного класса разница может быть колоссальной. В предыдущей школе в классе моего сына действительно были дети, которые с трудом умели делить в 8 классе, но был и мальчик, который к концу 9 класса закончил всю школьную программу по математике и стал брать курсы в колледже. И то и другое вполне допускается. Система образования очень гибкая. Я недавно цитировал статью, в которой в частности говорится, что разброс в знаниях среди американских детей намного выше, чем среди детей других развитых стран - их очень много и среди самых лучших и среди самых худших. Не будьте слепыми мудрецами, пытающимися охарактеризовать слона по тому кусочку, что вам достался.
shvarz: (Default)
На меня сегодня снизошло откровение! Я понял как устроены группы крови AB0, от кого и кому можно переливать и, главное, почему. За мои множественные года образования, мне это объясняли как минимум три раза, но по-настоящему я разобрался только сегодня.
А вы знаете?
shvarz: (Default)
По итогам позапрошлого поста.

17 человек проголосовали за то, что птицы ближе к рыбам
34 человека проголосовали за то, что птицы ближе к человеку

Большинство, в данном случае, оказалось право. Исходя из того, что нарисовано на картинке, птицы действительно ближе в эволюционном плане к человеку, чем к рыбам. Посмотрите на точки А и B на этой картинке:

12.42 КБ

Точка А указывает на общего предка, от которого произошли все виды, показанные на картинке. Этот предок жил 400 миллионов лет назад.
Точка B указывает на общего предка, от которого произошли все виды, кроме рыб. Этот предок жил 300 миллионов лет назад.
То есть общий родственник птиц и рыб жил раньше, чем общий родственник птиц и людей. В эволюционном плане птицы более родственны людям, чем рыбам.

Если кому все еще непонятно, то попробую еще так: Жил-был "прадедушка А", было у него два сына - "дедушка В" и "дедушка С". От "дедушки С" произошли рыбки, а от "дедушки В" - птички и люди. У птичек и людей дедушка был общий, а у птичек и рыбок - лишь прадедушка.

Довольно многие замечали, что непонятно, в чем измеряется близость или даже говорили, что вопрос задан некорректно. Это не так. Поясняю: Близость действительно можно измерять по-разному и строить разного вида эволюционные деревья и рассуждать о достоверности каждого из вариантов. Методы построения таких деревьев действительно достаточно сложны и неоднозначны. Однако речь в вопросе шла об интерпретации уже существующего дерева. Интерпретация же полученного дерева - абсолютно тривиальна и однозначна. Тем не менее очень многие делают ошибки. Это довольно грустно и говорит о низком уровне преподавания эволюции в школе.

Будем считать этот пост тематическим отмечанием 200-летия со дня рождения дедушки Дарвина.
shvarz: (Default)
Осенью 1980 года я пошел в первый класс. С тех пор я непрерывно учился и только недавно получил свою первую настоящую работу. То есть у меня 28.5 лет образования. Эх, до круглой цифры чуть-чуть не дотянул...
shvarz: (Default)
Думаю некоторым моим френдам это будет интересно:
Evolution and Creationism in America's Classrooms: A National Portrait - серьезное исследование качества (и количества) преподавания теории эволюции в американских школах. (via John Hawks)
Картинка оттуда:


Меня, на самом деле, совершенно убивает сам факт того, что эволюцию начинают изучать лишь в старших классах. Я бы выкинул две трети математики в средней школе ради того, чтобы уделить достаточно времени обучению основным принципам эволюции.
shvarz: (Default)
Сегодня листая журналы за обедом наткнулся вот на эту статью в журнале Science (нужна подписка).

Статья о том, что носители некой конкретной мутации, хуже учатся на своих ошибках, чем остальные. Мутация эта достаточно распространенная, она есть у 30-40% людей.

В очень грубом приближении можно сказать, что обучение основано на выделении специальных сигнальных молекул в мозгу. Позитивные и негативные стимулы ведут к выделению разных сигнальных молекул и, соответственно, влияют на то, как мы будем действовать в будущем. Мутация, о которой идет речь в статье, ведет к снижению концентрации рецепторов сигнальной молекулы допамина в нейронах. Авторы предположили, что в людях с этой мутацией выделение допамина в ответ на негативный стимул будет менее эффективно закреплять негативный опыт, чем в других людях. И подтвердили эту гипотезу с помощью достаточно хитроумных экспериментов.

Я тут пошарился гуглем и обнаружил, что исследование этой мутации - довольно горячая тема в биологии. Много противоречивых данных, но существуют исследования, которые говорят, что эта мутация увеличивает риск пристрастия к наркотикам, алкоголю, перееданию, азартным играм.

И тут, кстати, стоит вспомнить нашумевшего Ватсона. Многие его защитники говорили о том, что исследования генетических механизмов отвечающих за интеллект необходимы, но из-за политкорректности (или чего еще) они зажимаются. Вот вам пример того, что это абсолютная чепуха - статья о генетическом механизме дефекта в обучении опубликована в одном из 2-3 самых влиятельных научных журналов в мире. Более того, существуют исследования о частоте этой мутации среди белых и черных. Например, вот в этой статье было найдено, что среди черных эта мутация встречается в два раза чаще, чем среди белых (но при этом никак не влияет на пристрастие к кокаину). А вот в этой статье исследовалась связь между этой мутацией и IQ (связи найдено не было). Так что глупо говорить о каком-то табу связанном с исследованиями генетических детерминант интеллекта. Такого табу нет, а есть лишь область науки в которой еще достаточно мало что известно и в которой очень трудно проводить исследования.

Келпы

Apr. 29th, 2007 08:38 pm
shvarz: (Default)
Мы сегодня поднялись еще до рассвета. Все-таки редкое явление - келпы размножаются лишь один-два дня в году, пропускать нельзя. И нам повезло! Сегодня их были целые стаи, и на берег они вышли днем, что особенно необычно!
фотографий и комментариев на 1 мегабайт )
shvarz: (terminator)
Телевизионные шоу прогрессируют в сторону деградации игроков. Сначала было Jeopardy, в котором я отвечаю максимум на один вопрос из десяти и то лишь подумав. Потом пришло Who Wants to be a Millionaire? с очень простыми вопросами на низких уровнях, кучей времени на раздумывание и с подсказками из зала. Сегодня ребенок включил Are You Smarter than a Fifth-grader? Предпоследним вопросом (на полмиллиона долларов) было найти сумму чисел 11.5 и -14 (вопрос уровня четвертого класса). Мужик считал на пальцах (в буквальном смысле слова), но таки пришел к правильному ответу. Когда ему сказали, что темой последнего вопроса (на миллион долларов) будет математика пятого класса, то он сдался. Вопрос, кстати, потом показали: "Найдите единственный множитель числа 16, являющийся простым числом." Мужик очень радовался тому, что не взялся отвечать на такой сложный вопрос :)
shvarz: (Default)
Дядя в целом прав, просто он выбрал неудачные примеры для иллюстрации.

Когда я учился в школе, математику нам преподавали как единую, последовательно развивающуюся систему знаний. Начали с простого и постепенно шли к сложному. Здесь математику преподают как некий отрывочный набор фактов. В результате обучение сводится к "вот эту задачу решают вот так". Почему "вот так" обычно не объясняют.

Мой сын сейчас в 5-м (по старой русской системе в 4-м) классе. У них уже было немножко геометрии, немножко теории вероятности, немножко статистики, немножко алгебры. Домашнее задание по математике (пару-тройку страниц задач) он делает за 20-30 минут, обычно правильно. Но стоит мне маленько изменить условие задачи, как он тут же теряется и начинает делать очевидно глупые вещи (складывать Гарри и Тома). Или сразу сдается. Потому что "такие задачи нас не учили решать".

Эта проблема в последнее время получила довольно большую огласку, и все сходятся на том, что систему надо менять. Но это ужасно дорого и займет немало времени. Ведь надо переучить всех учителей, заменить учебники и т.д. А пока приходится объяснять подрастающему поколению почему учительница, которая предлагает решать алгебраические задачи "методом подбора", в корне неправа :)

December 2013

S M T W T F S
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    

Syndicate

RSS Atom

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jul. 25th, 2017 06:35 pm
Powered by Dreamwidth Studios