Descripció

Es proposa als alumnes un cas, el d’un accidentat amb lesió medul·lar. Al llarg del diverses etapes, es proposen als alumnes diversos bloc de continguts perquè els instrumentalitzin en la resolució del cas, que inclou elements com descriure els fluxos i canals d’informació nerviosa a nivell molecular i fisiològic, connectar els coneixements sobre sistema nerviós amb les lesions medul·lars i discutir estratègies de connexió biològica-cibernètica per a la resolució de lesions.

La proposta té una estructura WebQuest en la que els alumnes treballen de forma autònoma, consultant diversos materials (lectures, vídeos,…) que s’aporten juntament amb l’activitat. L’activitat es divideix en etapes, cadascuna amb els seus materials i el seu objectiu parcial, totes encaminades a assolir l’objectiu principal: retornar la mobilitat a un ferit en accident de trànsit.

Activitat DESACTUALITZADA.

Calendari: 2 setmanes
Requeriments tècnics: Ordinador i Open Office.
Dificultat: Baixa
Productes parcials i final: Dossier de l’alumne/a. Glossari. Resolució del Cas.

Tipus d’activitat: ABP Resolució de problemes, Estudi de Cas.

Etiquetes: Neurones sensitives i motores, cibernètica, vies nervioses, neuro-transmissors.

APLICACIÓ DEL PROJECTE:

La missió

Un expert en neurobiologia. Un enginyer industrial. Un investigador en robótica. Durant aquesta activitat hauràs de ser aquests tres personatges.

El teu objectiu és aconseguir que una víctima d’un accident de trànsit que ha perdut les dues cames pugui tornar a caminar. L’hauràs d’ajudar a convertir-se en un cyborg.

Per fer això hauràs d’anar superant diferents etapes, cadascuna amb la seva pròpia dificultat. A cada etapa, hauràs de fer tres coses:

Imatge de Neil Harbisson,

el primer cyborg humà registrat com a tal.

Imatge cedida al domini públic a WikiMedia Commons per Carlosramirex.

respondre les preguntes de “Ho has entès?“
fer l’activitat de “Dissenya el teu projecte“
completar el teu Vocabulari.

Les paraules que incorporaràs al teu vocabulari et faran falta per a redactar el teu projecte final de cyborg. No passis a l’etapa següent fins que siguis capaç de respondre les preguntes de l’anterior. Bona sort!

Abans que res, comença el teu vocabulari amb les dues paraules d’aquesta secció.

Vocabulari

cyborg, biònic

Com funcionem, quan funcionem?

Ja saps que un robot està fet de cables elèctrics, bateries, xips i processadors. Tot això forma el seu sistema de detecció de senyals, i coordinació d’accions. Però de què està fet el nostre sistema?

Ho has entès?

A qui envia missatges la medul•la espinal?
Com s’anomenen els nervis que envien informació al cervell? i els que envien les ordres als músculs?
Com s’ho fa el cos perquè les senyals no interfereixin les unes amb les altres?
A quina velocitat circulen les senyals nervioses?
Com s’anomenen els elements encarregats de captar els estímuls? Estan repartits uniformement per tot el cos?

Dissenya el teu projecte

Dibuixa un esquema d’algú com la persona a qui pretens resoldre la paràlisi. Identifica la zona de la lesió, i dibuixa els nervis sensorials i motors que han quedat desconnectats. Cal que hi identifiquis tots els elements del vocabulari d’aquesta secció. Pots fer servir la plantilla (podeu trobar-la al document de materials) que se’t proporciona.

Vocabulari

nervis sensorials/sensitius, nervis motors, medul•la, cervell.

Vídeo de l’etapa: Sistema nervioso sensoriomotor

ATENCIÓ!! abans de començar a dissenyar el teu projecte, heu d’acordar com l’avaluareu (a l’apartat d’avaluació) amb els vostres companys!

Gallines sense cap…

Ja hauràs sentit explicar algun cop que, en les granges antigues, per a sacrificar les gallines, se’ls tallava el cap. En alguna ocasió, la gallina s’escapava i corria sense cap durant uns segons. Això no va massa d’acord amb el que has après fins ara…

Ho has entès?

Què son els actes reflexes?
Són control•lables per el cervell?
Totes les ordres que donem al cos són conscients, o n’hi ha d’automàtiques?
Totes les ordres passen per el cervell? Com s’explica que una gallina continuÏ corrent després de tallar-li el cap?
Qui dóna les ordres de moviment?

Dissenya el teu projecte

En tindriem prou amb connectar unes cames artificials a un fragment de medul•la espinal, encara que no estigués connectada al cervell, perquè el teu pacient pogués caminar?

Vocabulari

escorça cerebral, acte reflex

Vídeo de l’etapa: Sistema nervioso: Los reflejos

Comunicant amb la part màquina

Ho has entès?

Fes un dibuix que representi com en Kevin és capaç d’encendre les llums amb el seu cervell. Fes servir fletxes per a indicar la direcció dels estímuls i les senyals nervioses i elèctriques. Incorpora-hi tot el vocabulari que has anat acumulant fins ara.

Dissenya el teu projecte…

En aquest punt del projecte ja hauries de tenir una idea de com, on i de quina manera construiràs el teu cyborg. Millora el dibuix que tens del teu cyborg, implantant un xip que ajudi l’accidentat a control·lar els moviments de les cames.

Vocabulari

implant, xip

Vídeo de l’etapa: Cyborg 2.0 (Kevin Warkick)

Connectant l’humà i la màquina

…de què estan fets els nostres pensaments, les nostres emocions I les ordres del cervell?

Ho has entès?

Què son els neuroxips?
Què tenen a veure les granotes amb els cyborg?
Què tenen a veure els nostres pensaments i l’electricitat?
Quines són les dificultats de connectar xips i neurones?
Com es comuniquen les neurones entre si?

Dissenya el teu projecte…

Què creus que pot aportar la connexió de xips i neurones al problema que has de resoldre? Fes un dibuix representant el que tu aplicaries de tot això al teu cyborg. Identifica en el dibuix els elements del vocabulari d’aquesta secció.

Vocabulari

neurones, sinapsis, neurotransmissors

Vídeo de l’etapa: Peter Fromherz: Diseñando el Neurochip

Lectura de l’etapa: De amores y de odios

Algunes receptes de cyborg

En aquesta etapa, només se’t dónen materials de consulta per acabar de definir el teu projecte de cyborg. Consulta els tres enllaços i busca-hi idees que t’ajudin a acabar de definir el teu producte.

Ho has entès?

Què significa el transhumanisme?
Quina relació té amb la immortalitat?
Què és el cervell augmentat?
Quins altres problemes diferents del moviment pot permetre resoldre aquesta tecnologia?

Vocabulari

interfaç, pròtesis

Projecte Final-Conclusions

1) Fes un dibuix de com resoldries la paràlisi del pacient. Hi has d’indicar, amb fletxes:

Els noms dels components (nervis motors, neurones, xips, etc…)
El tipus de senyals i informació (nerviós, elèctric,…)

2) Redacta un text breu explicant com funciona el teu cyborg. En el teu text hi has de fer servir de manera apropiada totes les paraules de vocabulari que has anat recollint en cada etapa. No te’n pots deixar cap. Si hi falta alguna paraula, vol dir que t’has oblidat d’explicar alguna cosa.

3) Respon a les següents preguntes:

Què has après de nou sobre com els humans rebem informació i reaccionem al nostre entorn?
Quines coses creus que no has entès prou bé?
Què t’agradaria haver après que l’activitat no ensenya?
Què canviaries de l’activitat?

Avaluació

Avaluació del procés

Al principi de cada etapa, cada equip ha d’explicar quina tasca se’ls demana. No es comença a treballar fins que no hi ha un consens.

Al final de cada sessió, es posen en comú les definicions de vocabulari de l’etapa que s’està fent, discutint els termes que no s’hagin entès.

Avaluació del projecte

Cada equip presentarà de manera breu oralment, amb l’ajut de la plantilla per al cyborg, la seva proposta de solució (es pot escollir format: presentació audiovisual, teatralització, mural,…).

La valoració del projecte es fa en co-avaluació. Els criteris que ha de complir el projecte es pacten amb els alumnes (que pugui funcionar, que hagi fet servir correctament tot el vocabulari, que el dibuix s’entengui, que la presentació sigui convincent), elaborant juntament amb ells una senzilla rúbrica a l’inici del primer pas del projecte.

Per a fer-ho, utilitzar la plantilla per a elaborar rúbriques amb els alumnes (veure document dels materials).

Sobre la plantilla, cada equip avalua si els projectes dels companys compleixen les condicions acordades a la rúbrica i els qualifica.

Avaluació de la part escrita

Cada equip presenta al professor les tasques realitzades en els diferents passos, juntament amb el vocabulari i el projecte avaluat pels companys.

Guia didàctica per al professorat

Objectius didàctics

Aquesta activitat té per objectiu iniciar l’alumne en conceptes de fisiologia i neurobiologia, dins el currículum de la fisiologia de 2 i 3 ESO.

Els continguts principals que instrumentalitza són:

La transmissió de l’impuls nerviós, els nervis sensitius i motors.
La naturalesa química (sinapsi) i elèctrica (neuronal) de la transmissió de l’impuls nerviós.
Les jerarquies funcionals dels diversos òrgans del sistema nerviós.
Les noves possibilitats tecnològiques de la bioenginyeria.
Les conseqüències dels accidents de trànsit.

Temporització i requisits materials

L’activitat està pensada per a fer-la juntament amb l’alumnat a l’aula. Cada etapa han d’assolir uns objectius conceptuals i aplicar-los a la solució d’una situació-problema. Es recomana fer diverses sessions seguides i tenir en compte que el visionat dels vídeos ocupa un cert temps. Per això, cal computar un mínim de 7 sessions, inclosa l’avaluació, una part de la qual és avaluació entre iguals.

Per a poder fer l’activitat, són necessaris ordinadors connectats a internet i amb l’àudio activat.

Organització social de l’aula

Tot i que l’activitat es pot fer individualment, recomanem que es faci en grups de 2-3 persones i es promogui la discussió dins del grup i entre grups. Es recomana fer grups heterogenis.

Crèdits, Llicències i Contacte

Aquesta pàgina i la seqüència didàctica que conté han estat dissenyades per Jordi Domènech Casal, professor de Secundària al Departament d’Ensenyament de la Generalitat de Catalunya, i ha estat dissenyada perquè es pugui proposar directament a l’alumnat com a activitat seguint el format proposat per Bernie Dodge per a les WebQuest.

La seqüència didàctica està catalogada a l’ Aplicació de Recursos al Currículum al Departament d’Ensenyament de la Generalitat de Catalunya, i premiada amb el Premi Especial del Jurat WebQuestCat en l’edició 2013 del concurs de WebQuests de la Comunitat Catalana de WebQuest

Llicències

Per al text, l’activitat i la pàgina: Creative Commons (CC BY-NC 3.0) S’ofereixen de manera lliure. Es permet el seu ús i modificació, citant-ne l’autoria. No és permès el seu ús comercial.

Els vídeos insertats i documents de consulta poden tenir la seva pròpia llicència.

Disclaimer: aquest lloc web i les activitats que el componen s’ofereixen amb fins educatius i sense ànim de lucre. Si penseu que algun material o imatge vulnera drets d’autor, és totalment involuntari i us agrairé que m’ho feu-m’ho saber.