Cellemembran

Cellemembran

Status & Planer

Generelt er forløbet og dennes beskrivelse lavet for at gøre prøve; dels med hensyn til at udforske, hvordan man overhovedet bedriver "CT i fag" med et konkret eksempel; dels mht. brug af meget tidlig udgave af en skabelon for forløbsbeskrivelser.

Evaluering af forløbet:

• Forløbet tænkes afprøvet i en 2.g klasse i faget Bioteknologi A på Silkeborg Gymnasium i December 2016.
• NetLogo modellen (selve simuleringen) anvender to former for agenter (vandmolekyler og natriumioner) samt forskellige patches (external og internal samt transportprotein i membranen). Simuleringen er tidsafhængig og fordelingen af hhv. vandmolekyler og natriumioner kan følges på et plot.
• Når man anvender NetLogo får man grafisk brugergrænseflade og interaktionsdesign foræret.
• Forløbet er beskrevet yderligere (men meget kortfattet!) i en artikel, der pt. er under review.

Evaluering af beskrivelsen:

• Dette eksempel på en forløbsbeskrivelse er lavet med udgangspunkt i denne skabelon.

Det er planen at få dette forløb afprøvet af en håndfuld andre lærere på hold og skoler indenfor biologi og/eller bioteknologi.

Introduktion

Formålet med forløbet er trefold:

• Generelt at introducere de studerende til udvalgte elementer af computational thinking: abstraktion, modellering og algoritmer (sekvens, iteration og selektion).
• Generelt at arbejde med et centralt emne i bioteknologi vha. en computationel thinking (CT) indgangsvinkel. Her er cellebiologi oplagt. I cellebiologi arbejdes der bl.a. med at identificere og analysere forskellige typer af transportformer af stoffer over cellemembranen. Der er identificeret over 300 forskellige transportformer, men i cellebiologiundervisningen fokuseres der typisk på tre til fire typer. Simuleringen præsenterer to af disse typer hhv passiv diffusion (vandmolekyler) og faciliteret diffusion (natriumioner).
• Konkret - som eksemplifikation af kombinationen af de to ovenstående formål - at lade de studerende arbejde med en simpel repræsentation af transportformerne over cellemembranen og derved bruge, ændre og tilføje elementer i simuleringen.

Forløbet strækker sig ialt over 2x75 minutter.

Forudsætninger

• De studerende arbejder med deres egne computere, hvorfor det forudsættes, at de kan installere NetLogo software på denne.
• Adgang til små whiteboards, der bruges parvis til at lave modeller.
• Adgang til digital kamera / mobil mht. at uploade fotos af whiteboards.
• Der er ingen faglige forudsætninger indenfor hverken bioteknologi eller CT.
• I løbet af forløbet bliver de studerende bedt om at løse specifikke opgaver i NetLogo og om at gemme deres modeller som filer.

Aktiviteter & Materialer

Forløbet er struktureret i tre logiske klumper fordelt på to fysiske sessioner. Se varigheden af de enkelte dele under hver aktivitet.

• Introduktion
• Arbejdsopgaver
• Perspektivering

Refleksioner over designet af forløbet

Under aktiviteten "Arbejdsopgaver" anvendes det didaktiske princip "Use-Modify-Create", idet eleverne udforsker simuleringens muligheder og herunder bliver bedt om at overveje hvilke begrænsninger der er i simuleringen ift. den faglige viden som de besidder. Senere beder vi dem løse konkrete opgaver, ved at ændre specifikke dele af koden og endelig bliver eleverne bedt om at foreslå forbedringer af simuleringen og give bud på kodeændringer i denne sammenhæng.

Endelig tilgodeser forløbet fagene biologi og bioteknologis læreplaner, hvor beskrivelse af cellers opbygning og funktion, samt redegørelse for sammenhængen mellem cellers struktur, egenskaber og funktion er centalt kernestof.