Bioinformatik-kort forløb

Status & Planer

Dette forløb bygger på forløbet om "Bioinformatik" som er beskrevet under "Forløbsbeskrivelser".

Materiale fra dette forløb kan også bruges i dette forløb, men det anbefales at bruge materialet som er beskrevet nedenfor, og som er udvalgt specifikt til dette korte forløb.

Dette korte forløb tænkes afprøvet af skoler og lærere i fagene bioteknologi, biologi og/eller kemi.

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) mm.
• Generelt at arbejde med et centralt emne i bioteknologi/biologi/kemi vha. en computationel thinking (CT) indgangsvinkel. Her er bioinformatik oplagt. I bioinformatik arbejdes der med at sammenligne DNA-sekvenser fra mange forskellige organismer, hvilket betyder at der ofte arbejdes med store mængder data. Det er derfor praktisk at anvende computerprogrammer til at behandle data og hjælpe de studerende med en relevant tolkning af informationen.
• Konkret - som eksemplifikation af kombinationen af de to ovenstående formål - at lade de studerende arbejde med en simpel repræsentation af DNA sekvenser, der kan genereres automatisk og sammenlignes.

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 (alternativt findes der en webbaseret udgave af NetLogo).
• 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 CT, bioteknologi, biologi eller kemi.
• 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

• Evaluering

Forløbet tilgodeser fagene biologi og bioteknologis læreplaner, hvor beskrivelse af "den biologiske betydning af DNA" og "eksempler på bioteknologiske metoder", herunder "undersøgelses- og analysemetoder inden for områderne genetik og evolution" samt "genetikkens molekylære og cellulære grundlag, herunder genetisk variation" er centrale emner.

Dette forløb kan fungere som et selvstændigt forløb, men kan også tjene som indledning til et længerevarende forløb om evolution.

Dette forløb kan også bruges som en perspektivering af et mere traditionelt genetik-forløb.

Endelig kan forløbet også indgå i tværfaglige samarbejder, såsom studieretningssamarbejde, AT eller optakt til studietur.

Modeling and simulation practices:

Understanding abstract representation to abstract problems (Forstå modellen udfra biologisk teori)

Refining/modifying computational models to represent a phenomenon (Bruge biologisk teori til at forklare modellen og til at foreslå ændringer)

Assessing computational models strength and limitations (hvad er simuleringens styrker og svagheder? Er der mangler i modellen?)

Data practices:

Analizing data (hvor mange baser passer overens?)

Visualizing data (introducere en anden farve så et hvidt “dot” kan ses og indikere overensstemmelse)

System thinking practices:

Understanding the relationships within a system (hvad betyder overensstemmelse mellem DNA sekvenser i forhold til beslægtethed? Hvilken biologisk betydning har den foreslåede ændring i form af ny kode?)

Computational Problem Solving Practices:

Understanding algorithms (Identificere algoritmen i dannelsen af en DNAstreng i modellen)