Навигация

Аналоговые наглядные пособия

Главная
Об авторе
     Урочное:
Биология + компьютер:
         полные уроки по типам
Компьютерные программы
         на уроках
 Биософт                 Планшет
 Учебные рисунки и
           карикатуры
 Фотографии           Проекты
 Художественная
         литература на уроке
 Наглядные пособия, игры
 Олимпиадное
 Книги и статьи
 ''Биология-10'': практикум +
         попытка учебника
 ''Игра и биология''
 ''Информационная
       культура и/или компьютер
       на уроках биологии''
 ИУМК ''Экология.          Конструирование
         биосферы''
 Проектно-ролевая игра
         ''Генная инженерия''
 ''Библейская генетика''
 Рабочие тетради
         по общей биологии
 Педагогическое
 Блог

Во времена ИКТ по-прежнему некоторые сугубо нецифровые, аналоговые решения могут быть весьма эффективны, а главное - менее требовательны к ресурсам, чем цифровые. Здесь - набор таких игрушек (некоторые - с проблемными вопросами к ним) + настольные игры (в т.ч. с научной основой - science-based games):

Настольные игры:

Наглядные пособия:

Биохимия и цитология:

Генетика: проверка 3 закона Менделя,  генетика популяций на шашках.
Изменчивость: ящик Гальтона.

Эволюция:

филогенетические деревья (+ кладистика), задача по филогенезу, лента времени, митохондриальная Ева;

Экология:

Человек:

Разное: Оригами, 3D-график, химические часы, 3D-таблица Менделеева и другое.

Настольные игры

1. Эволюция
Настольная карточная игра "Evolution" – один из хитов компании "Правильные игры".
Игра имитирует биотические факторы экосистем: взаимоотношения "хищник-жертва" (и отчасти "паразит-хозяин") – постоянную гонку вооружений между хищником и жертвой и принцип "обед или жизнь" ("Чем рискует хищник, догоняя жертву? - обедом. Чем рискует жертва? - жизнью"), кооперацию и т.д. Из 84-картовой колоды берутся карты, которые можно либо использовать для создания животных, либо для их преобразования - добавления новых свойств. После того как животные созданы и свойства присвоены, приходит период питания (на кубиках выбрасывается количество ресурса - пищи), в котором выясняется, кто из животных выжил, а то - нет, в т.ч. кто кого съел, а кого - не смог. Раздаются новые карты, и цикл повторяется. Своего рода генетический алгоритм (ср. урок "Генетический консилиум онлайн"), но в настольной карточной игре.
Подробнее о правилах и особенностях игры см. сайт настольных игр (также ей будет посвящена часть лекции 5 курса "Игра и биология") На сайте есть ответы на часто задаваемые вопросы и комментарии разработчиков к спорным ситуациям. В Киеве можно купить тут.
Evolution: время летать
В 2011 г. вышло дополнение к "Эволюции" – "Время летать". Добавлен ряд  новых карт (см. также официальные  правила дополнения): раковина (которая даже после смерти животного остается доступным убежищем для других существ), интеллект для хищников, позволяющий игнорировать какое-то из свойств потенциальной жертвы (что существенно добавило эффективности хищникам), паразиты-трематоды, заражающие сразу двух животных, и, конечно, полет... Стало существенно биологичнее. Правила остались в основном те же, но можно играть (если двумя колодами - основной и дополнением) даже вшестером (а для 2-3 игроков предлагают колоду переполовинить).
Прочитайте рассказ одного из авторов "Эволюции", Сергея Мачина, о разных способах определения количества ресурсов (полностью интервью с С. Мачиным тут). Исследуйте их. Почему при определенных вариантах распределения быстро включаются положительные обратные связи?
Evolution: Континенты
В 2012 г. вышло второе дополнение к "Эволюции" – "Континенты". Теперь вместо единого материка, где доселе жили все организмы, создаваемые базовым набором и дополнением "Время летать", стало два континента (Лавразия и Гондвана), разделенных океаном Тетис. Соответственно игроки создают теперь разные популяции на двух континентах, которые могут перемещаться с одного на другой с помощью новой карты "Миграция" (или присоединяться к мигрантам как "Прилипала"). Всего новых карт не так много, как во "Время летать": кроме названных, это еще три защитных ("Стадность", "Регенерация" и "Стрекательные клетки"), улучшающая кормовую базу карта "Эдификатор", жестокий аналог "Паразита" - "Неоплазия" и карта горизонтального переноса генов "Рекомбинация", дающая возможность животным обмениваться свойствами.

Если базовый набор ставил хищников в невыгодные условия, что существенно компенсировалось (или даже перекомпенсировалось) в дополнении "Время летать", то в этом дополнении сделан упор на разделение ниш и растаскивании свойств.
Ледниковый период. В блоге "Настольные игры" описано неофициальное дополнение к "Эволюции" - "Ледниковый период". Автор предлагает раскачать игру введением дополнительных факторов - еще более голодных и сытых лет, вирусов и ледниковых периодов (чем, собственно, приближает "Эволюцию" к «Evolution Earth: Cataclysm» конкурентов). Подозреваю, что усложнение игровой механики не решит главную проблему - положительные обратные связи...

Evolution: Случайные мутации
В 2013 г. вышла новая версия "Эволюции" - "Случайные мутации". Пока поиграть (и даже подержать в руках) не удалось, поэтому цитирую сайт "Правильных игр": "В «Случайных мутациях» 90 карт, на рубашке которых изображена фирменная «эволюционная» ящерица, а на лицевой стороне указано одно из 16 возможных свойств, например «Хищник», «Короед» или «Почкование» (или "Метаболический синдром - см. рис. справа")."
См. также обзор игры, видео с презентации 15 декабря 2013 г., в т.ч. лекцию Д. Кнорре "Биология и игры".
2. Evolve or Perish. На сайте Смитсоновского Национального музея истории природы NMNH (Smithsonian Institution National Museum of Natural History) выложена другая настольная игра - "Evolve or Perish".
По геймплею это очень простая "ходилка" с кубиками, но, в отличие от первой, она таки посвящена не экологии, а эволюции, и вполне хороша для запоминания этапов развития жизни на Земле, эр и периодов, в средней школе, на ботанике/зоологии. К тому же она очень симпатично нарисована (художником-иллюстратором Hannah Bonner и полностью бесплатна (все материалы, в т.ч. достаточно крупную карту развития жизни, можно скачать со страницы игры). UPD. stenilovskaja перевела на русский язык: пост в ЖЖ, PDF-файл (2 страницы А4).

3. Генофонд – Gene Pool

Очень интересная игра, позволяющая с помощью основных типов мутаций (вставки, делеции, инверсии и замены пар оснований) получать последовательности, необходимые для генотерапии определенных наследственных заболеваний. Автор Mark Goadrich, Shreveport, Louisiana, USA; см. также на boardgamegeek.com.

Для игры нужны 12 карт пар оснований (шесть «A/T», шесть «G/C»), и 14 карт исследования с "маркерными последовательностями" для разных разных наследственных заболеваний (шесть оценены в 2 года исследований: последовательность из пяти нуклеотидов, например, TAGGA, и восемь - в 1 год исследований: последовательность из четырех нуклеотидов, например, GACC). Эти последовательности и нужно получить с помощью мутаций на модельном участке в 6 пар оснований длиной, с которым и работают два игрока.
Подробнее - см. описание и правила игры (3,3 Мб), перевод карт на русский и украинский.
UPD. Для большей честности надо ввести хоумрул, запрещающий инверсию одного нуклеотида. Это снизит ценность инверсии как мутации: для остальных надо выкладывать карты нуклеотидов с руки, а для нее - нет.

4. Pandemic - Пандемия

Типичный пример кооперативной ролевой игры («Pandemic», авторы Matt Leacock, Josh Cappel, Christian Hanisch, Régis Moulun, Tom Thiel, издатели «Z-Man Games», игра локализована в разных странах, в т.ч. и в России – компанией «Взрослые дети»). Уже есть официальное дополнение «On the Brink» и как минимум два неофициальных, «Threat level 6» и «End Day», и ряд редизайнов. Игрокам общими усилиями необходимо спасти человечество от инфекций. Игра имеет ролевый характер: каждый из игроков (до 5 участников) выбирает одну из ролей, отличающуюся по игровым свойствам (в «On the Brink» добавлена отрицательная роль – биотеррорист). Игроки перемещаются из города в город, борясь с заболеваниями, строя лаборатории и стараясь создать вакцины против всех 4 болезней. Игра адаптируемая – уровень сложности может настраиваться. В игре или побеждают все вместе (если созданы вакцины против всех заболеваний), или проигрывают всей командой, и мир охватывает пандемия.

5. Evolution Earth: Cataclysm - Эволюция Земли: Катаклизм

Карточная игра на биологическую тематику «Evolution Earth: Cataclysm» финских разработчиков Jaana Hintsanen и Tomi Rantala, в которой нужно развить «своих» животных, заселить ими материки и провести их через катаклизмы (оледенения, падения астероидов, цунами и т.п.), поддерживая существование таксонов картами популяций/ресурсов (РОР); умеренно антагонистическая игра для 2, 3 или 4 игроков. На Youtube есть видео, показывающее, как играть.
Один из авторов, Jaana Hintsanen, защитила диссертацию по настольным играм в образовании.
UPD. Как пишет Tomi Rantala, в 2011-м вышло коммерческое издание игры (под названием Terra Evolution - слева по клику красивая фотография коробки и карт).

6. RIKEN CDB Game Cards - карточная игра по эмбриологии

Игру для 2 игроков по эмбриологии RIKEN CDB Game Cards, знакомящую с этапами эмбриогенеза и влияющими на него генами, создали в Центре биологии развития Университета RIKEN в Кобо, Япония. В игре 5 мастей по 6 карт: объекты эмбриологических исследований, стадии развития зародыша, гены, клеточные линии и культуры, ученые и их роли в лаборатории. Игра с чисто карточным геймплеем (усложненный вариант "пьяницы" с элементами стратегии рисков). Относится к полностью бесплатным П-н-П-играм, которые можно скачать, распечатать и играть.
См. также биологическую параллель с генами в половых хромосомах в блоге.

7. Human Origins - Происхождение человека

Настольная игра для 10 класса. Каждый переход от предыдущей стадии антропогенеза к следующей сопровождается бросанием кубика с азотистыми основаниям на гранях, которые в игре определяют переходы (правда, лучше взять не квадратный кубик, а один из дайсов D&D с 4, 8 или 12 гранями - на обычном кубике вероятность выпадения оснований не одинакова); для каждого шага необходимо ответить на один из вопросов (для карточек с вопросами на игровом поле предусмотрено специальное место).
На странице материалов для преподавателей сайта "DNA Interactive" строка в таблице"Human Origins", в т.ч. правила, карточки с вопросами и игровое поле (с кубиком, всё на англ.).

8. Deepsea Desperation и Operation BP: Bullshit Plug
Две бесплатные природоохранные игры английской фирмы-разработчика настольных игр TerrorBull Games. Все их игры отличает веселый стиль прорисовки и завидное чувство юмора. Эти две игры посвящены противоречию между потребностями в углеводородах и необходимостью охраны природы (с возрастанием рисков при глубоководной добыче нефти). Первая игра - Deepsea Desperation (совместная с Greenpeace) - о добыче нефти в Арктике: на поле размещаются фишки животных, корабли, и два игрока с противоположными целями начинают их реализовывать: природоохранник - создавать заповедники и защищать животных, капиталист - искать, бурить и оплачивать убытки природе ( игра идет на деньги:)). В игре реализована интересная логистика: размещение животных по квадратикам, координаты которых выбрасывают на двух кубиках. Вторая игра - Operation BP: Bullshit Plug - по событиям 2010 г. в Мексиканском заливе, но полностью основана на парадоксе заключенного: ВР и общественность кооперируются или отказываются от кооперации. Впрочем, шансов выиграть у нефтедобытчиков в обеих играх никаких...

9. Ковчег

Простая логико-пространственная головоломка a'la пентамино, но с "экологическим" содержанием - собрать тварей на "Ноев ковчег" (правда, не по паре, а по одной); с сайта kubik.com.ua.
Полезно иметь под рукой, благо, и самому сделать несложно.
См. также
LEGOзавры

10. Лелека (Аист)
В 1990-х в Харькове на базе двух Дружин охраны природы - университета и педиститута - был создан экоцентр "Озон". Примерно тогда же у меня осела эта игра Олега Листопада, посвященная жизни белого аиста, ее годичному циклу (Харьковская область как раз находится на границе ареала этого вида, и его охрана актуальна).
По геймлею - также простая "ходилка" с кубиками, которую можно усложнить, добавив на отдельные точки карточки с вопросами (например, о пищевых объектах, о местах для гнездовий и т. п.) - или, наоборот, усилить ролевую составляющую, предложить почувствовать себя аистом (ну, может, не совсем так, как героиня одноименного фильма - черным лебедем...).
Можно скачать
меньший (1 Мб) или больший (3 Мб) сканы игрового поля; кубики обычные. В блоге Олега Листопада выложены игра "Лелека", а также "Заповедниками Украины" и "Головастики" (англ.).

Наглядные пособия своими руками 

1. ДНК

I. Оригами. Известная модель ДНК (Thoki Yenn, design 1985). Распечатать, обрезать поля, согнуть пополам, прогнуть по жирным линиям от себя (как по первому сгибу, "гора"), по тонким к себе ("долина"). Модель сама свернется в спираль, надо только немного сжать; в ней как раз немного больше одного витка (11 пар нуклеотидов).
Для Ночи науки в Белграде 21.09.2011 собрали самую длинную молекулу ДНК - длиной 247,44 м.

Ia. На сайте Банка белковых структур RCSB PDB в разделе образовательных материалов (Educational Resources) размещена максимально молекулярная развертка модели ДНК ( скачать) - см. рис. слева, в руке Дэвида Гудсела.

II. Еще одна модель (эскиз развертки справа), в которой пары оснований надо вырезать и склеивать между собой, получается очень симпатично и достоверно, примерно так (ист.) (Отсюда, там же много разных примеров использования модели ДНК не по назначению). При внимательном рассмотрении оказалось, что в приведенной модели есть ошибка. Пришлось переделать; вот правильные пары оснований: A-T, T-A, G-C, C-G.
Чтобы закрепить понятие антипараллельности цепей ДНК, можно предложить как парное/групповое задание моделирование участка ДНК определенной последовательности (например, 3’ А Г Г Ц Ц Ц Т Т А Г 5’) или собрать по модели из PDB - 1bna.
III. Бисер. Моделировать ДНК на уроке можно и из других материалов. На персональной странице Luci Mathews из Алабамы - пример занятия, на котором ученики собирают модели ДНК из шариков (фото справа) и класс с работами в руках. ДНК из бисера (фото слева + презентация, как сделать + инструкция рус.) - с сайта Sonja Stiefel из Альбукерк, Нью-Мексико, США; фото внизу справа - ученицы 10-Б Великодымерского НВК (Броварской р-н, Киевская обл.) собирают модель на уроке.

Также ДНК-сережки из бисера есть на сайте Srebrna: пост, фото; ее же бактериофаги.

2. РНК
I. Вторичная структура т-РНК из бумаги

Первичная и вторичная структуры транспортной РНК хорошо известны. Присутствующие в первичной структуре палиндромные последовательности нуклеотидов и непалиндромные участки обуславливают вторичную структуру т-РНК: соединяясь по принципу комплементарности, они образуют двухцепочечные участки, и являющиеся "черешками" "трилистника". Однако можно это не преподносить как готовый факт, а предложить длинную бумажную ленту, на которой напечатана или написана первичная структура тРНК, например, эта (для упрощения палиндромные участки выделены цветом):

3’ А Ц Ц А Ц Ц У Г Ц У Ц А Г Г Ц Ц У У Г Ц Ψ Т Г Г Ц Ц У Ц У Г Г А Г А Г Г Г  Ψ І Ц Г І У У Ц Ц Ц У Ц Г Ц Г Ц Г А У Г Г Ц У Г А У Г Ц Г Г Г А Г Ц А Г Г    5’

Если вырезать и склеить по палиндромным последовательностям, можно получить искомый трилистник. Желательно между буквами оставлять побольше места, иначе трудно будет на поворотах; а ленту наклеить на бумажный лейкопластырь. На фотографии антикодон отогнут (слева). 
В образовательном разделе сайта RCSB PDB появилась аналогичная модель т-РНК с возможностью распечатать черно-белым или в цвете (скачать с PDB). Инструкция предлагает и третичную конформацию сложить.

О палиндромах см. тут:  Палиндромы.
При желании можно попробовать сложить трехмерную ("третичную") структуру тРНК в виде буквы "Г".
II. В онлайновом проекте EteRNA (рис. слева) можно решать аналогичные задачи , в т. ч. в многопользовательском режиме.
III. Удобные для трехмерного складывания вязаные молекулы т-РНК и 16S-р-РНК сдалала Jessica Polka (рис. справа). Подробнее о ее работах ниже (Wunderkammer).

IV. т-РНК и бисер. По образцу приведенной выше модели ДНК из бисера можно сделать и модель т-РНК (а при очень большом терпении и усидчивости - даже р-РНК). Технология в этом случае несколько сложнее, поэтому последовательность действий описана и проиллюстрирована на отдельной странице.
Для такой модели точно стоит попробовать сложить трехмерную ("третичную") структуру т-РНК в виде буквы "Г". Для этого стоит воспользоваться моделью фенилаланиновой т-РНК дрожжей 4tna (или см. на соответствующей странице PDB).

3. Белок: модель полипептида из магнитного браслета

Хит бижутерии-2010 - браслет-трансформер: нитка бисера, перемежающегося шестигранными призмами-магнитами. Такая нить может стать ожерельем или браслетом удобного размера. В Болгарии такой браслет стоил 2 лева (10 грн).
Потратив час-полтора времени, ее можно превратить в модель белка. Такой моделью удобно пользоваться на уроке, собирая из нее нужные для демонстрации объекты (причем значительно проще, чем с помощью неокубика). На фотографиях:
1. Первичная структура белка (видно, что полимер состоит из разных мономеров - можно дать задание выяснить по таблице, каких именно);

2. Вторичная структура: альфа-спираль (почти корректно - в белке на виток спирали приходится 3,6 аминокислотных остатков);
3. Вторичная структура: бета-складчатый слой;
4. Третичная структура: комбинация спирального и складчатого участков, образующая сложную пространственную конформацию. То, что третичная структура, в отличие от вторичной, стабилизируется не взаимодействием между пептидными группами (магнитами), а между радикалами аминокислот, надо пояснять, отрываясь от модели. См. также "Вальс полипептидов" Мары Хэзелтайн (Mara Haseltine).

4. Модель вторичной структуры белка: α-спираль

Для этой модели достаточно сделать небольшой полипептид в ChemDraw или другой программе рисования химических формул, распечатать, вырезать ленту аминокислот с отогнутыми радикалами (слева) и липкой лентой "образовать" водородные связи между пептидными связями разных уровней, и получить альфа-спираль (справа).
Выкройка в формате ChemDraw cdx, в gif
.
Справа вверху – репродукция картины Джулии Ньюдол "Ход альфа-спирали" (Life Forms: Rise of the Alpha Helix. Julie Newdoll, 2003). Основная цепь показана в виде фигурок людей, боковые радикалы аминокислот изображены в виде цветов.
Чтобы сделать выкройку, нужно повернуть в редакторе химических формул полипептид на некий угол. Найдите этот угол, воспользовавшись расчетным заданием из олимпиадной практической работы.
Прочитайте фрагмент учебника ботаники "Спиральное листорасположение". Какой дробью можно выразить аминокислоторасположение в α-спирали белка?
См. также карикатурную таблицу аминокислот.

4а. Модель структур белка: бумажная модель Green Fluorescent Protein (GFP) на сайте PDB

На сайте Банка белковых структур RCSB PDB в разделе образовательных материалов (Educational Resources) размещена модель зеленого флуоресцентного белка - легендарного белка, революционизировавшего клеточное микроскопирование (см. постер об использовании GFP в визуализации клеточных структур).
В разработке занятия показано, как из развертки (файл gfp-model, он же на сайте PDB) последовательно собирается первичная, вторичная и третичная структуры этого белка. Обратите внимание, что вторичная структура основана не на α-спирали, а на β-складчатом слое.

Готовые модели третичной структуры белков продают уже вовсю (печатают на 3D-принтере: см., например, 3D Molecular Designs из Висконсина - но они предлагают и пластичный жгут, toober, из которого собирают модели - пошаговое описание тут). Проводятся и олимпиады по моделированию (Science Olympiad Protein Modeling). См. также рисунки may-k.

5. Модель мембранного транспортного белка

Модификация известной фигуры над-оригами ("Вращающиеся тетраэдры" Томоко Фузе - книга Тоши Такахамы и Кунихико Касахары "Оригами для знатоков". - Japan Pablications, Inc., “ALSIO”, 1987), при складывании которой впервые испытал, что такое инсайт; мой упрощенный вариант со склейкой.

А. Развертка (три квадрата с диагоналями)

Б. Желательно согнуть по прочерченным линиям, как на рисунке

В. Склеиваем, чтобы получить трехгранную призму Г. Самый хитрый момент: загибаем верхние углы внутрь к середине

Выкройка развертки с нарисованными липидами плазматической мембраны:

 

Д. Переворачиваем. Е. С другой стороны также загибаем все три угла к центру Готово  

Получается модель из шести доменов (почти тетраэдрической формы), вращающаяся углами к центру.
Вращение и модель Na+-K+-АТФазы (мембранного насоса, обеспечивающего градиент концентрации ионов на плазматической мембране клетки на втором видео: в роли ионов
Na+ - три зерна кофе, ионов K+ - две изюмины, в роли плазматической мембраны - руки, клетка внизу, межклеточное пространство - вверху, над руками).

См. также стерическое соответствие, фермент и субстраты (в Excel)

6. Игра "Ферменты"
В авторском проекте Ellen McHenry с раскрасками и играми на темы обучения science в младшей/средней школе (подробнее см. ниже) есть новая игра "Ферменты" (The Enzyme Game) - карточная игра о ферментах. На карточках дается набор ферментов (пищеварительных - липаза, пепсин, сахараза, амилаза и др.), субстратов и продуктов; вертушки задают действия игроков, условия температуры, рН (эту вертушку можно заменить кубиком с 8 гранями из D&D) - и можно играть.
Страница об игре, материалы для распечатывания (9,2 Мб).

7. Катенаны, или Как реплицируется кольцевая ДНК?

Возьмите несколько бумажных лент. Склейте одну из них как простое кольцо, вторую – сделав один переворот (получится лента Мёбиуса – рис. слева и ниже), третью – сделав два переворота и т.п. с 3, 4 и более переворотами. Теперь разрежьте каждое кольцо вдоль ленты: из первой, как и следует ожидать, получится два кольца. Что получится при разрезании лент с разным числом переворотов?
Представьте, какие проблемы смогут возникать при репликации кольцевой молекулы ДНК прокариот. Как они могут решаться?

Простое кольцо
(без переворотов)

Лента Мебиуса (1 переворот) 2 переворота 3 переворота
Разрезаем: 0 переворотов 1 переворот 2 переворота

Существование таких структур (два кольца, продетых друг в друга), получивших название катенанов, было подтверждено для реплицирующейся ДНК прокариотического типа прямыми электронно-микроскопическими исследованиями еще в 70-е годы ХХ века.

См. справа иллюстрацию из кн. С.Г. Инге-Вечтомов Введение в молекулярную генетику - М.: Высшая школа, 1983, с. 89: катенаны ДНК митохондрий из клеток мыши и HeLa, места зацепления при большом увеличении.
Существует также ряд белков-катенанов: Peroxiredoxin III из митохондрий быка (PDB ID: 1ZYE), белки капсида бактериофага HK97 (1OHG), CS2-гидролазы ацидотермофильных архебактерий (3TEO и 3TEN, рис. слева, см. статью авторов открытия и популярный пересказ на Биомолекуле).
См. также Эксперименты с лентой Мёбиуса и  Ракоходный канон Баха на ленте Мёбиуса.

 8. Хросомосомы
 Кариотип, автор Gina Glover (см. также сперматозоиды).
 Ср. с идентификацией хромосом человека с помощью
 Fluorescent In-Situ Hybridization (FISH, справа, отсюда).
 Можно и сделать специально (отсюда).
Еще одна очень хорошая идея (в приличных странах продается как готовое наглядное пособие, но можно и сделать самому - например, напечатать на магнитной бумаге для принтеров и использовать с магнитной доской). Весьма наглядно, чтобы показать и особенности митоза с мейозом, и кроссинговер, и образование гамет в цитологических основах законов Менделя, и сцепление генов, и т. п.
Как это работает, см. в этом видео.

9. Нуклеосомосомы, мембраны и другие модели
На сайте Университета штата Юта есть проект "Изучаем генетику" (learn.genetics) с учебными материалами по генетике (в широком смысле - от структуры ДНК и клеток до родословных и генотерапии). Отдельный раздел посвящен учебным активностям, в т. ч. с аналоговыми моделями из бумаги, теннисных шариков, конфет и др., а также подвижным играм. Так, в разделе эпигенетики есть хорошая модель нуклеосомы (с распечатываемыми материалами - выкройками и заданиями для учеников: материалы, видео-руководство). В разделе о клетке - бумажная модель участка плазматической мембраны. Кроме того, есть описание лабораторной работы по выделению ДНК из биоматериалов с помощью простых бытовых реактивов (эскиз справа, учебные материалы), раскраска по сравнению активности нормального мозга и влиянию наркотиков и др.

10. Вирус из карт

I. На сайте американского популяризатора математики Джорджа Харта (George W. Hart) среди ряда замечательных многогранников есть страница для учителей, где среди прочего показана "простенькая" схема  - шар из игральных карт ( схема разрезов). Берем фотографию вируса из базы VIRUSWORLD (я взял одно из изображений вируса гепатита Е), выделяем часть капсида и делаем аналогичные развертки ( полную и  со схемой разрезов, по 1 Мб). Из карт собираем капсид (правда, это достаточно сложное занятие: надо освоить базовый элемент - узел из трех карт; сам Харт пишет о сборке узла так: "I don't know how to tell you how to do this, but if you fool around and use the picture as a guide, you'll figure it out, I'm sure").

Но попробуем предпринять попытку объяснения (лучше распечатать  схему на обычном листе бумаги формата А4 и потренироваться на мягких «картах»). Как мы видели при изготовлении карт, у каждой карты два разреза: верхний и боковой. При соединении двух карт верхний разрез одной карты входит в боковой разрез другой ( этап 1). Узел состоит из трех карт, собираемых по этому принципу: сначала карты вставляются в зацепления друг с другом ( этап 2), потом тонкие «хвосты» верхних разрезов подправляются ( этап 3) и по разрезам карты втягиваются до упора ( этап 4). На вершине узла, как и писал Харт, образуется красивый равносторонний треугольник. Справа - промежуточный этап.
Есть и другие пути. Например, взять в той же базе VIRUSWORLD изображения  риновируса или  вируса SV40, вырезать из них заготовку с  гранью додекаэдра (для первого, понадобится 12 шт.) или с  гранью икосаэдра (для второго, понадобится 20 шт.), распечатать, вырезать и собрать.
Представьте полученные модели и сравните их с "фотографиями" капсидов вирусов. Какая из моделей ошибочна? Как надо было бы правильно сделать выкройку элемента, чтобы получить модель правильного многогранника, лежащего в основе капсида? (Ответ)

Столь же просто сделать и развертку правильного многогранника, выбрав структурный элемент на рисунке вирусного капсида (готового фото или созданной в программе Virus Particle Explorer модели – например, из белка PDB 1a6c – вирус кольцевой пятнистости табака). После серии несложных отражений-совмещений можно получить полноценную развертку для склеивания капсида-икосаэдра, например,  такую.
UPD. На сайте Банка белковых структур RCSB PDB в разделе образовательных материалов (Educational Resources) размещены модели вирусов (Денге Dengue Virus Structure и полиомиелита Polio Virus 2plv) - очень похожие икосаэдрические вирусы, и бумажная модель ВИЧ (рис. слева, с сайта PDB) с постером к нему (поменьше и побольше). Там же – замечательная презентация о вирусах и их моделировании  Virus Structure Tutorial и плакат "Структуры вирусов". Кстати, развертки сделаны с помощью Virus Particle Explorer.
Также существует большое количество кусудам – шаров модульного оригами, фото слева – которые вполне годятся для иллюстрирования строения капсидов вирусов. Но для такой модели понадобится большое количество модулей-заготовок (модуль Сонобе). Например, грань икосаэдра образуется тремя модулями Сонобе, значит, для сборки потребуется 60 заготовок.
См. видеолекции, как сложить икосаэдр, усеченный додекаэдр и бакибол; схему сборки кусудамы 1 и 2 манускрипт XVI в. Codex Guelf на BibliOdyssey; каталановы и архимедовы тела; систематику и генеалогию полиэдронов (по Такахама Т., Касахара К. Оригами для знатоков – Japan Pablications, Inc., “ALSIO”, 1987, с. 48-49), огромную коллекцию с выкройками Polyhedron Models /Stellations (по подсказке отсюда). См. также бактериофаги из бисера.
II. Еще один многогранник - ромбический триаконтаэдр из покерных карт Zachary Abel (фото слева, вид и описание). На его основе также можно сделать вирусоподобную конструкцию. За основу взят вирус папилломы (PDB ID 1L0T, см. модель вируса из базы VIRUSWORLD). Карты для складывания: 8 на лист, 7 + схема разрезов; получается так. Здесь - подробное описание, как изготовить.
Большое проектное задание, совместно с математикой - рассмотреть, каким многогранникам соответствуют разные вирусные капсиды (изображение отсюда).
III. В 1973 году датский дизайнер Хольгер Стром (Holger Strøm, фирма IQlight) разработал дизайн светильников разной формы из единого модуля (в его основе - ромб из двух равносторонних треугольников, в вершинах которого и лежат отверстия). Сборку наиболее эффектной фигуры недавно напомнили тут ( шаблон). Воспользовавшись моделью вируса денге (PDB ID 1k4r, картинка с VIRUSWORLD), сделал  карту и  шаблон для сборки еще одной модели капсида. Получилось весьма похоже:

UPD. Межпредметные связи. В числе десяти самых интригующих загадок археологии названы и медные додекаэдры (с отверстиями на гранях или без них), достаточно часто встречающиеся среди артефактов романского периода (см. Roman Dodecahedra на сайте того же Джорджа Харта). Сходство с некоторыми вирусами (см. изображение  риновируса из VIRUSWORLD) интригует некоторых еще сильнее. Здесь разбирается ряд гипотез и высказывается предположение, что это были пуговицы-обереги, а "пуговица" и "пугать" - однокоренные слова. Найдено тут. Справа - современный брелок-вирус (фото 1 - 2 - 3, купить тут).

11. Генетический код - додекаэдр

Вдохновленный успехами в найденных вариантах таблицы Менделеева, решил посмотреть, нет ли чего интересного о генетическом коде. Рассчитывал найти просто 64 кубика, сложенных большим кубом, чтобы третий нуклеотид задавался по вертикали, но нашел нечто неожиданное. Производители головоломок, Rafiki, Inc., расположили генетический код на поверхности додекаэдра (или икосаэдра) так, что при чтении триплета нуклеотидов (хоть по часовой стрелке, хоть против) у первого из них указана кодируемая аминокислота. Не то, чтобы это было сильно удобнее традиционной таблицы генетического кода, но по-своему забавно (хотя бы как маркетинг).  Развертка додекаэдра с кодом.
У додекаэдра 12 граней, на каждой по 10 аминокислот (с учетом чтения по и против часовой стрелки). Получается, что каждый триплет таблицы должен быть представлен примерно два раза. А вот стоп-кодонов (см. фото и развертку) только 4. Почему?
На каком правильном многограннике было бы правильнее построить такую таблицу генетического кода? Имеет ли задача решение (при заданном авторами условии: каждый кодон читается как по, так и против часовой стрелки)?
UPD. См. также задание с кубиками в уроке "Свойства генетического кода".

12. Проекция поверхности Земли на икосаэдр

Одна из программ моделирования климата, CPView, работающая с данными проекта BBC Climate Prediction Project, climateprediction.net, BOINC, позволяет представлять на развертке икосаэдра данные о температуре, облачном покрове, динамике пылевого загрязнения и т.п. и сохранять в виде рисунков (которые потом можно распечатать с помощью цветного принтера и склеить). Похожие развертки использовались нами в ИУМК "Экология. Конструирование биосферы", а сам икосаэдр стал эмблемой курса.

Кстати, клапаны в развертке расположены неудачно, желательно, чтобы хотя бы один (последний) треугольник ложился на два клапана сверху.
UPD. См. проекцию Земли на самые разные многогранники, икосаэдры - Землю с Луной, Марс и Венеру Юпитер и другие планеты, а также статья "Если бы Земля была кубом".

13. Трехмерный мозг: кубики с МРТ

Интересное наглядное пособие: фотографии МРТ головного мозга в трех плоскостях, разрезанные на кубики. Интересно как головоломка и как наглядное пособие: можно показывать послойно. На наборе, изображенном на фотографиях, срез прошел не очень удачно - нет осевого сечения, но при наличии фотографий сделать пособие (как и другие, использующие эту идею), не сложно.

По ссылке на фотографиях - сборное изображение с разными видами (390 кб). Найдено тут.
Вариант с прозрачными кубиками по МРТ (слева, Katharine Dowson): 1, 2.

 

14. Дракон, который смотрит за тобой

Довольно редкая и неизбитая иллюзия объема (частный случай Hollow Face Optical Illusion), при которой кажется, что дракон поворачивает голову (а также поднимает-опускает) и следит за тобой. Не верите - посмотрите ролик на Youtube. После этого можно склеить и убедиться.
Найдено на fiziks.org.ua.
Развертки красного, зеленого и синего драконов можно скачать отсюда
(по 500-700 кб).
См. также презентацию о зрении и зрительных иллюзиях (9,8 Мб).

15. Торс человека: бумажные модели
Если по какой-то причине в Вашей школе нет большого торса человека с внутренними органами, это не беда. Есть несколько решений.
1. На papertoys.com выложен приготовленный для распечатки винтажный торс (1940-х годов), в котором можно открывать и рассматривать системы органов (справа, все части в одном архиве, 13 Мб); найдено тут.
2. Австралийский архитектор Horst Kiechle при участии Ms. Joanne Nakora из школы International School Nadi на Фиджи разработал бумажную модель торса человека. Все материалы выложены в свободном доступе - достаточно распечатать выкройки, разметить клапаны для склейки и склеить - как торс целиком, так и отдельные органы, которые в него помещаются и вынимаются. Особенно подробно смоделировано сердце. Есть учебные ролики по склеиванию на Youtube, см. также тут.

Модели сердца и гортани
Бумажная модель-головоломка сердца (отсюда). Интересна именно тем, как собирается (поэтому и не привожу фото результата сборки) – хотя по уровню абстракции она явно превосходит традиционную розовую плюшевую попу. И вообще: ––>
Модель гортани из бумаги (отсюда).

16. Модель крови в банке

Соберем модель крови в 2-литровой банке из подручных материалов (считаем, что в 1 мм3 крови содержится 4 900 000 эритроцитов, 7 000 лейкоцитов всех типов и 245 000 тромбоцитов). Эритроциты имитируют пластиковые цилиндрики диаметром 15 мм и толщиной (высотой) 3,5 мм.

Рассчитайте, какое количество соли, сахара, белка и «эритроцитов» (а также других форменных элементов крови) необходимо для такой модели, если в среднем 1 литр плазмы человека 80 г белка, содержание солей в плазме - 0,9%, а сахара (глюкозы) – 6 ммоль/л. Как смоделировать тромбоциты и лейкоциты?

Ответы

17. Модель содержания сахара в напитках
Простая в изготовлении и наглядная модель содержания сахара в разных напитках (отсюда и отсюда).
Аналогично можно представлять и содержание жиров - пробирками с растительным маслом (плотность подсолнечного масла 0,924 г/см3 - 1 г жира занимает объем 1,08 мл). 31 г сахара и 9 г жира в маленьком батончике "Марс" будут выглядеть убедительно. Можно воспользоваться таблицами калорийности и упаковками.

18. 3D-график

Хорошая идея сделать простой, наглядный и складной 3D-график принадлежит Paul Haeberli (University of Wisconsin in Madison), см. также способ изготовления в блоге mapleprimes. Справа на фото Bird Island – проект, разрабатываемый для Куала-Лумпур, Малайзия. Проект немецкой архитектурной мастерской Graft представляет дом «нулевого энергопотребления» из стеклоткани и силикона (нашел тут) и декоративный объект из бумаги Maud Vantours. См. также девушку как трехмерный объект и подушки (отсюда).

Можно сделать трехмерный график по модели Абиотические факторы: взаимодействие (см. уроки с Excel).

19. Домино "Перевод единиц физических величин в молекулярной биологии"
Нашел на fiziks.org.ua домино "Перевод единиц измерения физических величин" для 7 класса. Идея понравилась, вполне применимо и на уроке биологии в 10-м, парами на скорость, кто быстрее соберет кольцо. Обоснование - старый анекдот о диалоге учителей физики и математики:

    Физик: "Как ты их учишь? они ж квадратные уравнения не решают!!!"

    Математик: "У меня решают..."

Так вот, чтобы перенести навыки из химии, физики и математики, воспользуемся домино  "Перевод единиц физических величин в молекулярной биологии".
UPD. Оказалось, что химики тоже любят раскладывать домино из символов химических элементов - статья: Корнілов М. Ланцюжки і цикли з символів хімічних елементів // Біологія і хімія в школі, 2009, № 3, с. 44 (текст статьи, рисунки). Также им не чужда идея писать тексты из символов химических элементов: см. статью Корнілов М. Новий погляд на символи хімічних елементів // Біологія і хімія в школі, 2011, № 6, с.44. - или даже песни (на англ.).
См. также химический шрифт K-MYSTRY ( рис.), морской бой на таблице Менделеева (справа, отсюда), кубики (отсюда).

20. Мяч для повторения и обручи для сравнения
Раз уж пошла тема повторения/закрепления. На одном сайте продают мячи для экспресс-повторения материала в классе: по метеорологии, астрономии и т. п.
Повторение проходит достаточно весело: кидают друг другу мяч (он 24 дюйма в диаметре, т. е. около 60 см); поймавший смотрит, какой вопрос у него под большим пальцем левой руки, и отвечает. Как для 5-6 класса, так вполне реализуемо. Кроме того, что можно разрисовать обычный детский надувной мяч, можно напечатать вопросы на развертке икосаэдра и склеить.
Справа - хорошая идея для сравнения: наглядно видно, что общее, а что отличает одного от другого (фото отсюда + еще один); эдакий физический вариант диаграммы Венна. Сложновато с критериями сравнения (в таблицах с этим проще), но идея хорошая.

21. Таблица Менделеева в 3D
В очередной раз порадовался за химиков: на этот раз - вариантами таблицы элементов. На сайтах (этом и этом, а также этом, рус.) есть несколько десятков вариантов на любой вкус: интерактивные, гексагональные, карикатурные, спиральные и трековые, в т.ч. такие (отсюда), из кубиков Lego и т.д., и т.п. - даже настольная игра ("Elementeo").

Для этой страницы понравился такой трехмерный вариант (Alexander-style): s-, p-, d- и f-элементы по мере сил соответствуют отдельным петлям.

Так что если часто надо обращаться - можно склеить карандашницу и смотреть. На сайте даже есть подробная инструкция по склейке; правда, выкройку эти жлобы продают по 40$ (набор для студентов, чтобы склеивать группами на занятии), но кого это останавливало?

Сделал вариант карикатурной таблицы, адаптированный для склеивания в Alexander-style (2,6 Мб, распечатать на А3 или разрезать на два для А4). А лучше, во избежание неудобной склейки, перетащить главные подгруппы I и II периодов вправо, к VIII периоду (итоговый вариант).
Слева – фото  выкройки со всеми клапанами для склеивания, справа – получившаяся  трехмерная таблица Менделеева в Alexander-style.
Если не жаль поделки, можно ее утыкать разноцветными кнопками для иллюстрации биологической роли отдельных элементов: органогенов, макро- и микроэлементов (и показать в стиле инфографики их относительное значение).
См. также "Песню химических элементов" в блоге и "Элементарную историю".

22. Химические часы
Нашел у Артемия Лебедева идею химических часов.
Автор идеи, Сергей Кулинкович, предлагает заменить часы и минуты на соответствующие элементы из таблицы Менделеева. "Атомный номер соответствует часам для элемента слева и минутам для элемента слева. Например, в 18:22 часы покажут "Ar-Ti", а в 10:36 - "Ne-Kr". Для продвинутых пользователей можно отключать атомный номер. Тогда определять время придется по паре названий элементов".
Сомнительно, чтобы кто-то такие часы выпустил, но как игра на уроках химии это вполне забавно. При этом можно не только спрашивать напрямую, который час, но и развивать - например, в ответ, на вопрос, который час, говорить: "Без Аргона Хлор," - или "До завершения самостоятельной осталось примерно Литий-Бор, так заканчивайте"... У этой игры хорошая перспектива распространиться, как эпидемия мема...

UPD. Есть такие часы!!! см. фото справа, нашел тут. См. также часы учителя математики (отсюда) и молекулярные метафоры.

23. Кубики для выбора сообществ (Экология. Адаптации к абиотическим факторам)

В бытность в лицее на самостоятельных по экологии использовал кубики из старого номера "Биологии в школе", но с модификациями. Задача простая - добавить случайности в варианты работы по описанию адаптаций организмов к определенным условиям. Для выбора условий и использовались кубики, которые кидали сами учащиеся. Сначала - выбор среды обитания и влажности/солености, потом - температуры (диапазоном, для суши и воды - разные), потом - освещенность.  Конечно, можно сделать и в Excel с генераторами случайных чисел, но так - ни тени сомнения в подтасовках. J  (joker) - свобода выбора самим учеником (только записать в работе выбранные значение или диапазон).

На fiziks.org.ua есть кубики для итогового повторения по физике.
В классической книге Д. Н. Кавтарадзе Обучение и игра. Введение в активные методы обучения (М.: Московский психолого-социальный институт, Издательство «Флинта»,1998) описаны несколько иные кубики с другим способом их использования (с. 164-165):
Экологические кубики
"Для привнесения занимательности в знакомство с экологическими факторами предлагается использовать кубики, на грани которых нанесены символы и значения этих факторов: температура, влажность, свет, химические параметры среды, различные виды деятельности человека и др. (рис. 43). Предлагая учащимся вспомнить факторы среды и бросить соответствующий кубик, преподаватель вместе с группой вспоминает и выписывает на доске названия растений и животных, которые живут при данных условиях. С каждым броском нового кубика приходится стирать с доски названия организмов. Выясняется, что трех-четырех факторов достаточно, чтобы в списке (на доске) осталось лишь несколько видов."
На Всероссийском съезде учителей биологии (28-30 июня 2011 г., Москва, МГУ) Д.Н.Кавтарадзе провел мастер-класс об играх в преподавании экологии (см. видео "Экология в имитационных моделях и играх"), где показал много старых (известных по книге) и новых игрушек.

24. Тетраэдры для проверки дигибридного скрещивания (закона независимого распределения Г. Менделя)
Например, он предложил занять руки учеников во время обсуждения законов генетики парами кубиков с нанесенными на них аллелями гамет. Кубики бросаются (неоднократно), по гаметам, нанесенным на грани тетраэдра, лежащей на столе, ставится точка в таблице-бланке. После большого количества бросаний нескольких учеников получается распределение, близкое к ожидаемому (по фенотипам). Не знаю, насколько это эффективная затея, но желающие могут проверить (развертки и таблицу привожу).
25. Шашки и генетика популяций
Хороший способ создания, представления и решения задач по генетике популяций - с использованием шашек или других дисков разных цветов, где каждый цвет обозначает тип аллеля. Так как организмы диплоидные, каждый организм несет два аллеля - шашки, положенные одна на другую. Моделируется полное доминирование одного аллеля над другим: доминантный аллель кладется сверху, на рецессивный. При взгляде сверху мы видим фенотипы (и можем посчитать частоты фенотипов). При взгляде сбоку мы видим все аллели, и можем посчитать частоты аллелей. При большом количестве шашек генетическую структуру популяций можно моделировать, вытаскивая не глядя пары аллелей из мешочка с шашками и рассчитывая потом характеристики популяции (частоты аллелей и фенотипов), проверяя, выполняется ли уравнение Харди-Вайнберга.
Примеры задач, решение, а также литература здесь.
26. Геохронологическая лента времени
В том же выступлении Д.Н.Кавтарадзе собрал вместе со слушателями ленту времени  (тридцатиметровую киперную ленту, на которую прикреплялись бейджи с эволюционными событиями: "Вымирание динозавров", "Появление неандертальцев" и т. п.). Тема геохронологической ленты времени достаточно благодарная - ср. фото слева из A time-line in your own backyard на сайте Earth Learning Idea рисунок Ханны Боннер и обложку книги об эволюции в картинках).
Для выполнения работы достаточно 5-метровой ленты и набора карточек (укр., фото справа тут), получается интересно. Важно не размечать ленту, чтобы при выполнении задания пользователи сами дошли к необходимости шкалы.
Ричард Докинз в "Расплетая радугу" предлагает: "Раскиньте вширь руки в широком жесте, чтобы вместить всю эволюцию от начала у кончиков пальцев вашей левой руки, до сегодняшних дней – у правой..." (цитата полностью).

Справа - фото и подробное описание проекта Katie Paterson "Ожерелье окаменелостей" ("Fossil Necklace"): в нем собраны шары из разных пород и окаменелостей, расположенные в порядке формирования. "Ожерелье представляет собой нить миров, в котором каждый шарик скромно представляет крупное событие в эволюции жизни в обширном пространстве геологического времени... Все окаменелости были индивидуально выбраны в разных уголках земного шара."

27. Филогенетические деревья
Филогенетическим деревьям как способу визуализации эволюционных идей в биологии очень повезло: они были легко приняты, отчасти потому, что восходят к средневековым таксономиям (см. пример и хорошая работа, англ.) и генеалогиям. Первые деревья дивергенции видов можно найти в рукописях Ч. Дарвина (1 - набросок 1837 г., источник) и в "Происхождении видов" 2, это простые древовидные графы. Общим свойством становится представление по вертикальной оси шкалы времени (в т. ч. как радиуса - 3, источник + постер, или такое, ср. дерево рыцарских шлемов, отсюда). Сейчас, в эпоху инфографики, к графу добавляется представление (близкое к кайт-диаграммам) относительной распространенности групп организмов 4, иногда - условий их обитания и других признаков. Соответственно "рукодельные" деревья также могут быть от простых графов 5-6 до объемных (например, надувных 7) и декоративных изделий (8, источник, 9, источник), конструкций (10, источник).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Образованческие деревья могут строиться также из простых материалов (магниты с лентами на магнитной доске, "липучки" на ворсистой ткани, LEGO, из печенек и т.п.), печататься на 3D-принтере (пример - дерево из рукописи Дарвина, 1 выше, отсюда). Использовать их можно и как филогенетические деревья, так и для таксономий (пояснение работы с дихотомическими определителями и их построении - например, для классификации шишек хвойных).
Интересный вариант - создание декоративной броши "Филогенетическое дерево", похожей на фото слева, но с использованием реальных деревьев (рис. справа, по кн. Ивахненко М.Ф., Корабельноков В.А. Живое прошлое Земли: Кн. для учащихся. - М.: Просвещение, 1987. - 225 с.: ил.). Размером элементов можно показать относительную представленность таксонов, цветом - тип питания (у животных: зеленые - травоядные, красные - хищники, желтые - всеядные, оранжевые - хищники на мелких животных, насекомоядные или фильтраторы и т.п.). Хорошо проиллюстрированные инструкции по изготовлению здесь и здесь, англ.

28. Построение филогенеза для группы видов (Examining the Fossil Record)
На любимом сайте nclark.net нашел ссылку на задачу по филогенезу (сама задача, комментарии для учителя, скачать можно редактируемый файл Word и страницу с карточками-окаменелостями в PDF), в которой надо построить эволюционное древо червячков-окаменелостей, живших в вымышленные геологические периоды (вайомингский, техасский, оклахомский и т.п.; желающие могут локализовать в тверской, вятский, пермс... пензенский или полтавський, луганський, волинський тощо: файл с украинскими периодами). Автор предлагает и таблицу (с размерами ячеек в дюймах!), в которых эти окаменелости надо раскладывать, но гораздо интереснее построить дерево, не зная правильны порядок периодов, иными словами, найти и сам порядок эпох. Получается; см. фото справа. Также надо по остальным ископаемым найти время существования неописанного животного, отследить тенденции эволюции групп и др.
С
м. также задания по кладистике и дихотомическим определителям вымышленных существ ( карточки) или шурупов и винтов ( карточки, моё фото) и др. на сайте nclark, англ.,  статья Phylogenetics of man-made objects: simulating evolution in the classroom в журнале Science in School, № 27, лето 2013 г.
29. Модель митохондриальной Евы
А. Марков в книге "Эволюция человека" (Книга первая. Обезьяны, кости и гены) - М.: Астрель: CORPUS, 2011 при обсуждении родословных митохондриальной Евы и Y-хромосомного Адама пишет: "Любая популяция любого вида животных обязательно имела в прошлом свою митохондриальную Еву - последнюю общую праматерь всех ныне живущих представителей данной популяции по прямой материнской линии. Евы появляются автоматически и неизбежно из-за случайных колебаний частот генетических вариантов (например, вариантов митохондриальной ДНК) в популяции." (С. 230). На рис. - вымышленный пример генеалогического древа мтДНК; в каждом поколении присутствует 15 самок, у которых бывает 0, 1, 2 или 3 дочери – и все самки поколения № 16 восходят к Еве из поколения № 2. См. проектное задание по этой модели.
30. Моделирование эволюции гуппи
Р. Докинз в книге "Самое грандиозное шоу на Земле" (М.: Астрель: CORPUS, 2012, с. 152-156) приводит описание замечательных экспериментов по эволюции гуппи (замечательных как по наглядности, так и по методологии), см. также сайт.
В журнале The Science Teacher (July 2012, Vol. 79 No. 5), издаваемом NSTA, была опубликована статья об игре "The Guppi Game", в которой описывается разработка игры, основанной на этих экспериментах. Игра входит в разработку цикла уроков "Do You See What I See?" проекта NEURON Университета штата Иллинойс, где можно скачать план урока, карты рыб, протоколы экспериментов и краткие правила (см. рис. справа).
31. Годичные кольца
Слева - музейный спил дерева как идея для исследовательского задания: на реальном спиле отметить отдельные года (в добавление к традиционному заданию - описать погодные условия, режимы затенения и др. по годичным кольцам).
Справа - проект немецкого художника Бартоломеуса Траубека (Bartholomäus Traubeck), который изготовил проигрыватель для прослушивания годичных колец: анализатор считывает длину, ширину, расположения колец и преобразует полученные данные в звуки фортепиано (слушать, источник). См. также карикатуру Ханны Боннер.
См. также:
A Cabinet of Curiosity
Интересный арт-сайенсный проект с разными загадочными научными играми, опытами и игрушками "A Cabinet of Curiosity" (США), в т.ч.  с игрой Julie Newdoll “Journey to Neon” и шикарным анатомическим сундучком.
Machingem Workshop
Похожий российский проект - Сергея Мачина, одного из авторов "Эволюции". "В Machingem Workshop заняты разработкой и изготовлением самых разнообразных загадочных механизмов. Ретро-стиль, эхо промышленной революции XIX - начала XX века, steampunk-эстетика - вот что вдохновляло мастера при создании этих устройств. Важной их особенностью является функциональность. Это не просто украшения: каждое устройство можно действительно использовать для указанных задач. Все представленные образцы являются авторскими работами, многие созданы в единственном экземпляре."
Ср. с механическим фотоэкспонометром 1923 г (справа): вид, описание (фр.), источник. См. также спектроскоп из спичечного коробка.

Exploratorium
Музей науки, искусства и человеческого восприятия Exploratorium в Сан-Франциско, Калифорния, США.
Наряду с основной экспозицией в музее постоянно проводятся различные мероприятия и проекты на пересечении искусства и науки, организованные художниками, дизайнерами и учеными и выполняемые вместе с посетителями (это самый интересный раздел сайта музея). Фото из него; жаль, биологии маловато - но идея с аэродинамической трубой может пригодиться (как и другие идеи).

Ellen McHenry's Basement Workshop
Интересный авторский проект Ellen McHenry с раскрасками и играми на темы обучения science в младшей/средней школе. Много интересных объектов по предметам (все в формате PDF): шапка-мозг (есть чистая развертка - как задание), кровообращение (The Circulation Game), заготовка для самодельной анимации по циклозу, карты о червях, бинго по океанической фауне, игра с кубиками по химическим элементам и игра по органической химии и др. (на рисунках также прямые ссылки на PDFы), и песенки (сайт, о ДНК - видео).

Рукоделие, артсайенс и научная бижутерия в блоге: 1 (и фото слева), 2, 3 - rollsejenta, 4
Справа - кружевные салфетки-вирусы (это - вирус герпеса; автор Laura Splan).

Бактериофаги из стекляруса и проволоки (отсюда, еще фото; см. также статью "Наглядные пособия – своими руками!" в журнале "Биология" - "Первое сентября" № 1 (938) - 2012).

Wunderkammer. A Handmade Cabinet of Curiosity
Замечательный блог Wunderkammer (Jessica Polka) с вязаными животными (в т.ч. микроорганизмами -  радиоляриями, тихоходками и др.), хромосомами, и ее книгой "75 Seashells, Fish, Coral & Colorful Marine Life to Knit & Crochet".

The Crochet Coral Reef (Вязаный коралловый риф)
Арт-сайенсный проект Crochet Coral Reef  (сайт проекта) лос-анджелесской организации Institute For Figuring, которая ищет новые пути популяризации научных знаний и привлечения внимания общественности к проблемам охраны окружающей среды.

Модель мозга - вязание
Замечательные скульптуры мозга из ткани по МРТ (автор Karen Norberg): на сайте ун-та штата Орегон и в The Museum of Scientifically Accurate Fabric Brain Art.
Шапка с извилинами (отсюда, ссылка найдена тут).

Кулинарная биология – химия
Печенье о митозе (отсюда; кстати, самая простая и рабочая идея - присыпка для пасок) и пирог с дерматоглификой от Kevin Van Aelst; пирожные-элементы таблицы Менделеева (отсюда), есть еще шоколадная (отсюда); печенье - электронные орбитали (отсюда); ибирный пряник-бактериофаг (отсюда), торт-клетка (отсюда; а можно было бы красивее сделать, желе-цитозоль и т. п.). Ну, и запить... можно со льдом-мозгом (откуда-то отсюда). А еще - много разных блинчиков с замечательного сайта saipancakes: динозавры, простейшие, морские животные, фракталы, органы и др. (в т. ч. видео, как печь).

Развертки и другие материалы по углеродным наночастицам на сайте Ноттингемской исследовательской группы (можно скачать всё одним архивом - 161 Мб). 

Развертки фуллеренов (рис. из статьи справа): см. статью Корнілов М. Економічна витинанка фулеренів, або У кожний дім по фулерену // Біологія і хімія в школі, 2010, № 2, 3-я страница обложки (статья).

Остров Мозг (справа - карта, изображающая мозг как остров: сайт авторов (можно купить постер формата А2); рисунки (в т.ч. и "трехмерный муляж" острова) выложены на Flickr'e).
Бумажные модели геологических обнажений (Paper models for geology mapwork: Dublin, Ireland; с выкройками) и карикатура в тему (отсюда). См. также опыты по тектонике с печеньками и карикатуры.
LEGOзавры
Диорама с аммонитами и другие научные поделки из бумаги (с выкройками), в т.ч.  трицератопсики на сайте Canon.

Pepakura Designer 3.0.7.
Уникальная в своем роде программа японских разрабочиков Pepakura Designer, позволяющая из трехмерной модели (поддерживает большинство файлов 3D - 3DS, DXF, MQO, LWO, OBJ, STL, KML, KMZ) получить выкройку из бумаги, чтобы склеить объемную фигуру. На сайте есть также бесплатный вьюер готовых моделей и изрядная подборка готовых выкроек (например, черепа - модель, выкройка и файл в формате программы - pdo). Можно делать большие картонные маски для игр и праздников, моделировать необходимое для уроков и т. п.