Projektforløb om diabetes - Naturvidenskabsstrategien - STX

Diabetes er et stigende sundhedsproblem verden over. Derfor er det vigtigt med kendskab til sygdomsudvikling, håndtering og evt. medicinering til forebyggelse og nedsættelse af følgevirkninger. I forløbet, der indeholder både teori og virtuelle laboratorieøvelser, arbejdes der med ”Genetik og molekylærbiologi: genteknologi” i lærerplanen for Biologi niveau A/B og Bioteknologi A. Eleverne vil efter forløbet have øget indsigt i udviklingen af sygdommen diabetes, glukoses kontra insulins virkning i kroppen og insulinproduktion til diabetikere.

1. Planlægning/overvejelser

Oversigt	Indhold
Del 1. Diagnosticering - genetisk test for forøget diabetesrisiko.	1. modul. Enten teori i alle kapitler med emneforberedelse af elever eller matrixgrupper i færre kapitler (sparer et modul). 2. modul. Elevfremlæggelser 3. modul. Quiz, virtuelle laboratorieøvelse, rapportering
Del 2. Kroppens glukoseregulering - insulinfølsomhed.	4. modul. Teori. Enten elev-matrixgrupper eller kort lærerfremlæggelse (sparer et modul) 5. modul. Quiz, virtuelle laboratorieøvelse, rapportering
Del 3. Behandling af diabetes - insulinproduktion.	6. modul. Teori. Grupper udformer spørgsmål ud fra emner og konkurrerer. 7. modul. Quiz, virtuelle laboratorieøvelse, rapportering
Del 4. Efterbehandling.	8. Opsamling. Færdiggørelse af rapportering, nyeste forskning fra videnskab.dk, Flashcards og Kahoot til repetition, evaluering Evt. 9. Fremlæggelser af nyeste forskning, grupper arbejder med forslag til løsning af dramatisk stigning i ”urban diabetes”.

Læreren: Forløbets materiale hentes på Biotech Academys hjemmeside. Materialet - et kompendium - kan downloades som PDF. Der er en lærervejledning heri også, hvor adgangskoden giver adgang til quizzer, svar på alle spørgsmål for hvert delemne og afsluttende Kahoot. Adgangskoden må derfor IKKE gives til elever. Der skrives til: biotech@bio.dtu.dk for læreradgang, hvor navn og skole skal oplyses.

Eleverne: Alt teori bygger på Biotech Academy’s diabetesprojekt. Dette link og forrige link/PDF-Kompendiet udleveres til eleverne. Projektforløbet består af 4 dele, hvoraf de 3 første består af underemner som teori, quiz, virtuel laboratorieøvelse, databehandling og rapportering. Fjerde del består af opsamling, forslag til videre arbejde og evaluering. Teorien omhandler organers funktion, glukoses funktion, forbrændingsprocesser, blodsukkerregulering, Diabetestyper og behandling, samfundsmæssige problematikker og nyere forskning. Nogle af teoridelene kan anvendes som repetition undervejs eller helt udelades. De virtuelle laboratorieøvelser kombinerer teori med praksis.

Forslag til skriftlig aflevering: Hver emnedel indeholder en teoriquiz og afsluttes med en rapportering. Dette kan samles til en aflevering. Læreren kan få svar til alle spørgsmål leveret af Biotech Academy ved læreradgang.

2. Opbygning

DEL 1. DIAGNOSTICERING - GENETISK TEST FOR FORØGET DIABETESRISIKO

Første modul: Teoridel 1 består af disse kapitler som findes på Biotechs hjemmeside: “Fysiologien og anatomien bag diabetes” (4 emner), “Funktionen af glukose i kroppen“ (4 emner), Forbrænding for dummies (1 emne) og “Hormoner, insulin og blodsukkerregulering” (5 emner) - i alt 14 underemner. Her kan 2-3 elever i grupper forberede en Powerpointfremlæggelse af tildelte teori med fremlæggelse i andet modul.

Andet modul: Elevfremlæggelser af emner fra første modul.

Tredje modul: Det anbefales at starte med en elevquiz, som Biotech Academy har udformet til tjek af teorividen i Del 1 (Socrative eller PDF). Læreren henter et elevnummer til Socrative-spørgeskemaet ved hjælp af den udleverede adgangskode fra Biotech Academy forinden, som også giver adgang til svar på spørgsmålene. Herefter vil en lærergennemgang af øvelsesvejledning Del 1 inkl. teori omkring ”Instrumenter-centrifuge”, ”Instrumenter-gelelektroforese” og ”Instrumenter-PCR” klæde eleverne på til den første virtuelle laboratorieøvelse. Efter gennemgang kan eleverne udfylde et Flowchart (hentes som PDF), inden de i grupper får lov til at udføre den første virtuelle laboratorieøvelse: “Genetisk test for forøget diabetesrisiko”. Det anbefales, at læreren forinden har afprøvet den virtuelle øvelse, så eventuelle elevspørgsmål kan besvares. Eleverne afslutter med en rapportering ved at svare på 3 spørgsmål omkring øvelsens resultater.

Alternativ. Første og andet modul slås sammen til et modul, mindre teori: Eleverne deles i 5 matrixgrupper (en gruppe pr. emne, hvor elever får styr på teori. Elever sættes i nye grupper, hvor alle emner præsenteres). Grupperne fremlægger derefter emnerne i rækkefølge. Emnerne er underkapitlerne: 1. “Bugspytkirtlen” i “Fysiologien og anatomien bag diabetes”, 2. “Glykogen og glykogenmetabolisme” i “Funktionen af glukose i kroppen“, 3. “Insulinudskillelse og blodsukkerregulering” og 4. “Insulins effekt på kroppens celler” i kapitlet “Hormoner, insulin og blodsukkerregulering” og 5. ”Instrumenter-centrifuge” + ”Instrumenter-gelelektroforese”+ ”Instrumenter-PCR” i ”Projektforløb om Diabetes” under ”Del 1 - Genetisk test for forøget diabetesrisiko”.

Vigtige læringsbegreber: Insulin, diabetes, glukagon, betaceller, blodsukker, glykogen, GLUT-transporter, MODY, PCR, centrifuge, gelelektroforese, mutation.

DEL 2. KROPPENS GLUKOSEREGULERING - INSULINFØLSOMHED

Fjerde modul: Teoridelen består af kapitlerne: Diagnostik af diabetes”, ”Diabetes Mellitus type 1 (DMT1)”, Diabetes Mellitus type 2 (DMT2)” og ”Sekundære former for diabetes”, som kan fremlægges af eleverne i matrixgrupper.

Femte modul: Det anbefales at starte med den quiz, som Biotech Academy har udformet til tjek af teorividen i Del 2. Herefter anbefales en lærergennemgang af øvelsesvejledning Del 2 inkl. teori omkring ”Blodprøve”, ”Glukosemeter”, ”Vortex” og 5 spørgsmål, så eleverne er klædt på til anden virtuelle laboratorieøvelse ”Insulinfølsomhed”. Rapporteringen består af tre dele med i alt 6 spørgsmål, hvoraf nogle er baseret på databehandling af resultater fra øvelsen.

Alternativ - et modul spares: Kort lærerfremlæggelse af al teori, herefter quiz, virtuelle laboratorieøvelse og rapportering.

Vigtige læringsbegreber: Blodsukker, diabetes type 1 og type 2, autoimmun, insulinresistens, mikrobiom, blodprøve.

DEL 3. BEHANDLING AF DIABETES - INSULINPRODUKTION

Sjette modul: Teoridel består af kapitlerne: ”Senfølger til diabetes”, ”Type 1 diabetes” og ”Type 2 diabetes”.

Her kan eleverne deles ind i 5-7 grupper, hvor hver gruppe inddeles i 3 emnegrupper. Hver emnegruppe formulerer 10 spørgsmål til det udleverede emne. Herefter konkurrerer de tre grupper om at svare på flest spørgsmål fra de andre elevers emner i løbet af 30 sek. Eleverne anvender egen mobil til tidstagning, og grupperne svarer efter tur. Spørgsmålet vindes ved korrekt svar. Manglende svar lægges i en bunke for sig.

Evt. kan vindergrupperne dyste med 3-5 af de sværeste spørgsmål fra egen runde – igen efter gruppenummer.

Syvende modul: Det anbefales at starte med den quiz, som Biotech Academy har udformet til tjek af teorividen i Del 3. Herefter anbefales en lærergennemgang af øvelsesvejledning Del 3 inkl. teori omkring ”Cellefabrikker”, ”Fermentor og Chromatograph”, ”Elektroporator”. Eleverne kan herefter udfylde Flowchart med 5 spørgsmål, før de udfører sidste virtuelle laboratorieøvelse ”Insulinproduktion”. Rapporteringen består af 7 spørgsmål. Efter øvelsen kan eleverne færdiggøre den samlede Rapport-aflevering af alle 3 dele. Her kan en opsummering af de samfundsmæssige problemer fra det sidste kapitel inkluderes.

Vigtige læringsbegreber: Cellefabrik, symptomatisk/kurativ behandling, promoter, selektionsmarkør, Saccharomyces cerevisiae, metformin, genmodifikation.

DEL 4. EFTERBEHANDLING

Ottende modul: Modulet kan starte med færdiggørelse af gruppernes aflevering. Grupperne kan herefter finde en artikel om nyeste forskning på videnskab.dk. Links kan lægges ind i et google.doc med kort beskrivelse af forskning og konklusion. Der er mulighed for at udlevere Flashcards til begrebstræning udformet af Biotech Academy (10-15 sæt, print 2-sidet, klip ud inden modul, sæt lægges i konvolut). Elevernes læring kan tjekkes med en Kahoot på 15 spørgsmål i det samlede materiale udformet af Biotech Academy (link fra lærervejledning). Evaluering af forløbet - se forslag senere.

Evt. niende modul: En kort fremlæggelse i powerpoint af nyeste forskning i diabetes af grupperne. Under overskriften ”Til læreren” er der forslag omkring ”Case - Cites Changing Diabetes” inkl. inspirationsark, som kan downloades. Eleverne kan deles op i 6 grupper, som kan finde løsninger til den dramatiske stigning i ”Urban diabetes” ud fra inspirationsarket. Forslag fremlægges for klassen, som diskuteres og mulig vinder kåres med f.eks. karameller som belønning.

3. Evaluering og refleksion

Delphi-metoden let ændret fra marinos.dk kunne anvendes til evaluering af forløbet. Eleverne får udlevere et A4-ark med hovedoverskrift: Diabetes-forløb, klasse og dato/årstal. A4-arket foldes og på højre inderside skrives overskriften ”Fungerer” samt herunder tallene 1. og 2. (feedback). På venstre side skrives ”Foreslået ændringer” samt herunder tallene 1. og 2. (feedforward). Der skrives 2 kommentarer under hver overskrift før sedlen sendes rundt til resten af klassen, så alle elever får mulighed for et ”like” med en streg, før sedlen afleveres til læreren.

Der kan efter gennemførelsen af forløbet sættes fokus på spørgsmål som:

Hvis du som lærer skulle gentage aktiviteten, hvilke læringsmetoder ville du så ændre på/bevare?
Hvilke observationer gjorde du dig omkring Powerpoint-fremlæggelserne i forhold til matrixgruppe-fremlæggelserne og gruppediskussionerne af forslag til løsning af Urban Cities - var det egnede metodevalg og kan det evt. genbruges i andre forløb/aktiviteter/fag?
Fungerede kombinationen virtuelle laboratorie øvelser med quiz, rapportering, flashcards og Kahoot ift. elevernes læring?

Kreditering

Forløbet er udarbejdet af: Pia Dolberg Myler, 2019. Lektor på Køge Gymnasium, ansat siden 2002.

Materialet er udarbejdet af Biotech Academy