เจลอิเล็กโทรฟอรีซิสและการวิเคราะห์ลายพิมพ์ DNA

นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาที่ 4 จะได้เรียนรู้การหาขนาด DNA โดยใช้เทคนิคเจลอิเล็กโทรฟอรีซิสและการวิเคราะห์ลายพิมพ์ DNA เบื้องต้น โดยการสอนนั้นอาจให้นักเรียนได้รับชมวิดีทัศน์ที่แแสดงขั้นตอนและสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น แล้วคุณครูอธิบายถึงหลักการที่เกี่ยวข้อง ทำให้การเรียนเรียนรู้เรื่องนี้กลายเป็นการเรียนรู้ด้วยการท่องจำและอาจทำให้นักเรียนเกิดความสับสนได้ จะดีกว่าไหมถ้านักเรียนได้เรียนรู้เทคนิคเจลอิเล็กโทรฟอรีซิสผ่านกิจกรรมการทดลองที่ใช้เครื่องมือที่หาได้ง่าย ๆ ในชีวิตประจำวัน ช่วยให้นักเรียนเข้าใจหลักการเบื้องต้น และพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ไปพร้อม ๆ กันอย่างสนุกสนาน

กิจกรรมการทดลองเจลอิเล็กโทรฟอรีซิสอย่างง่ายนี้นำมาจาก exploratorium.edu/snacks/gel-electrophoresis นักเรียนจะได้ลงมือเตรียมเจลและทำเจลอิเล็กโทรฟอรีซิส สังเกตและสรุปผลการทดลองด้วยตนเอง ซึ่งนำมาประยุกต์ใช้ในการสอนให้น่าสนใจมากขึ้น โดยคุณครูกำหนดสถานการณ์สมมติว่ามีเหตุฆาตกรรมเกิดขึ้น เปลี่ยนห้องเรียนให้เป็นสถานที่เกิดเหตุ ครูวาง DNA คนร้ายในที่เกิดเหตุและ DNA ที่ได้มาจากผู้ต้องสงสัย (สีผสมอาหารที่เกิดจากการผสมสีให้เป็นสีต่าง ๆ) ไว้บริเวณต่าง ๆ ของห้อง แล้วให้นักเรียนนำตัวอย่าง DNA มาทำการทดลอง โดยนักเรียนภายในกลุ่มต้องช่วยกันตามหาคนร้ายตัวจริงโดยวิเคราะห์จากลายพิมพ์ DNA ที่ได้

หลังจากทำกิจกรรมครูใช้คำถามนำอภิปรายเพื่อให้นักเรียนลงข้อสรุปเกี่ยวกับเทคนิคเจลอิเล็กโทรฟอรีซิสและการวิเคราะห์ลายพิมพ์ DNA เช่น

• จากกิจกรรม เราใช้สิ่งใดเป็นตัวแทนของ DNA
• เมื่อนักเรียนต่อขั้วไฟฟ้าสีผสมอาหารเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
• การที่สีผสมอาหารเคลื่อนที่เข้าหาขั้วบวก แสดงว่าสีผสมอาหารมีประจุอะไร
• หากนำ DNA มาไว้ในสนามไฟฟ้าจะการเกิดการเคลื่อนที่เหมือนหรือแตกต่างจากสีผสมอาหาร
• (ครูนำเสนอภาพโครงสร้างของ DNA) จากภาพโครงสร้างของ DNA ส่วนประกอบใดที่ทำให้ DNA มีประจุลบ
• สีผสมอาหารแต่ละสีสามารถเคลื่อนที่ไปในเจลได้เหมือนหรือแตกต่างกัน อย่างไร
• นักเรียนคิดว่า DNA ที่มีขนาดแตกต่างกันสามารถเคลื่อนที่ไปในเจลได้เหมือนหรือแตกต่างกัน อย่างไร
• จากลายพิมพ์ DNA ที่ได้ นักเรียนสามารถบอกได้หรือไม่ว่าใครเป็นคนร้ายหรือฆาตกร เพราะอะไร