Hjerte

Status & Planer

Forløbet er udarbejdet til undervisning i Naturvidenskabeligt Grundforløb (NV) i STX, samt til brug i Biologi C undervisning på STX.

Forløbet anvender en NetLogo simulering med en model af hjertet og blodets gennemløb i hjertet og lungerne.

Forløbet tænkes afprøvet på NV hold i efteråret 2017 med faget Informatik som deltager.

Introduktion

NV er en naturlig platform i STX for introduktion af naturvidenskabelige fag og emner. Informatik kan indgå i fagpakken. Derfor er det oplagt at anvende simuleringer i dette grundforløb for at introducere elever for CT og for at understøtte modelbegrebet som der arbejdes med i NV. Eleverne skal i følge læreplanen for NV (2017) bl.a kunne anvende modeller og kunne se deres muligheder og begrænsninger. De skal desuden have viden om naturvidenskabernes metoder, og herunder er computationelle metoder oplagte.

Forudsætninger

• De studerende arbejder med deres egne computere, hvorfor det forudsættes, at de kan installere NetLogo software på denne.
• Der er ingen faglige forudsætninger indenfor hverken biologi 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.
• Desuden bliver eleverne bedt om at udfylde et spørgeskema med besvarelser på arbejdsopgaver der stilles undervejs i forløbet og med evaluerende spørgsmål før og efter.

Aktiviteter & Materialer

Forløbet er struktureret i tre logiske dele.

Introduktion:

Start med en generel introduktion til hjerte og kredsløb (f.eks udfra en lærebog eller ved brug af videoer/animationer)

F.eks: [1] eller : [2]

Denne aktivitet kan tage ca. 20 minutter. Evt lidt længere, hvis der også skal arbejdes med opgaver til teorien.

Spørgeskema med arbejdsopgaver og evalueringsspørgsmål:

• Eleverne arbejder i tomands-grupper med modellen og individuelt med et spørgeskema der stilladserer deres arbejde med faget og modellen. Desuden indeholder spørgeskemaet nogle evaluerende spørgsmål som vurderer udbyttet af både det faglige og af computational thinking.

Tidsforbrug er vurderet til minimum 90 minutter.

Link til spørgeskema

Perspektivering:

Forløbet kan bruges som en perspektivering af et forløb om hjerte og lunger som et organsystem i biologi C.

Eller forløbet kan bruges som optakt til anvendelsen af simuleringer i NV forløbet og som optakt til videre arbejde med hjerte/kredsløb og kondition/motion.

Refleksioner over designet af forløbet ("undervisningsnoter")

Forløbet tilgodeser naturvidenskabeligt grundforløbs (NVs) læreplan, hvor det at anvende modeller, som kvalitativt og kvantitativt beskriver enkle sammenhænge i omgivelserne samt at kunne se modellernes muligheder og begrænsninger er centrale faglige mål. Desuden skal de studerende også, i følge læreplanen for fage,t kunne formidle et naturvidenskabeligt emne med relevante faglige begreber og repræsentationer.

Desuden tilgodeser forløbet biologi faget på C-niveau, hvis faglige mål blandt andet skal omfatte en oversigt over kroppens organsystemer, herunder et udvalgt organsystems opbygning og funktion.

Udformning af og overvejelser bag spørgsmål

Udforming:

Opgave a. I hvilken retning løber blodet rundt i kroppen og i hjertet? Beskriv med ord for hinanden og tegn sammen på et stykke papir.

Opgave b. Kig på simuleringen og følg et rødt blodlegeme rundt i hjertet. Hvor forsvinder det hen, når det løber ud af skærmen? Hvor kommer det ind på skærmen igen? Beskriv hele vejen for et rødt blodlegeme.

Opgave c. Kig på farverne af de røde blodlegemer. Er de repræsentative? Prøv at forbedre modellen ved at lave farverne om i "Code"?

Prøv at få et overblik over hvordan de røde blodlegemer er skabt i ”Code”-delen af modellen. Kig efter hvor navnet på elementerne ”bloodcell” eller bloodcells” optræder.

Opgave d. Overvej hvilke andre elementer som blodet består af. Kan du skabe et af disse elementer som et nyt element til blodet i ”Code”-delen og få det vist i modellens ”Interface”?

Opgave e. Hvis du skulle ændre på modellens udseende i simuleringen, så den passer bedre til undervisningen i biologi, hvad ville du så ændre og hvorfor?

Opgave f. Kan du forestille dig at denne simulering kunne bruges i andre sammenhænge i biologi eller i andre fag? I hvilke?

Overvejelser:

Opgave a. Kan i princippet laves uden brug af simulering. Giver et billede af hvilken mentale model eleverne har af blodkredsløbet.

Opgave b. Udnyttelse af ABM, hvor eleven kan følge en agent/turtle rundt i simuleringen?

Opgave c. En hurtig og nem vej for at få eleverne til at arbejde i koden?

Opgave d. Udfra Use-Modify-Create princippet om at ”Modify” i koden.

Opgave e. Giver et indblik i elevernes model opfattelse og ved at sammenligne med opgave 1 kan det måske ses om deres model er ændret til det mere hensigstmæssige?

Opgave f. Har eleverne en forståelse af den generelle brugbarhed af simuleringer/CT?