2. Taikymas. Biologijos įkvėptų principų taikymas laboratorijoje auginamiems organams naudojant AR
2.3 Praktinės veiklos (apžvalga)
1 užduotis: Nuo kamieninių ląstelių iki audinių
Mokiniai tyrinėja kamieninių ląstelių ir ląstelių dalijimosi AR modelius. Jie stebi, kaip ląstelės dauginasi ir specializuojasi, aptaria, kodėl kamieninės ląstelės yra būtinos naujų audinių augimui.
Biologija įkvėpta koncepcija: natūralus atsinaujinimas ir ląstelių diferenciacija.
2 veikla: Kodėl sunku atspausdinti širdį
Naudodami sluoksniuotą žmogaus širdies AR modelį, mokiniai tiria:
- raumenų audinį,
- kameras ir vožtuvus,
- kraujagyslių tinklą.
Jie analizuoja, kodėl visi šie komponentai turi veikti kartu ir kodėl atkurti šį sudėtingumą yra sudėtinga.
Pagalbinis vaizdo įrašas:
Prieš analizuodami sluoksniuotą širdies AR modelį, mokiniai žiūri trumpą vaizdo įrašą, kuriame realiu laiku parodoma, kaip veikia žmogaus širdis. Šis šaltinis padeda suprasti nuolatinį judėjimą ir koordinavimą, reikalingą funkcionuojančiam organui.
Biologija įkvėpta koncepcija: struktūros ir funkcijos santykis gyvuose sistemose.
3 užduotis: Spausdinimas ir gyvo audinio auginimas
Mokiniai lygina:
- paprastą 3D spausdintą objektą
- gyvą audinio modelį, sukurtą iš ląstelių.
Jie nustato pagrindinius skirtumus tarp negyvos medžiagos spausdinimo ir gyvų organų auginimo.
Biologija įkvėpta koncepcija: mechaninės konstrukcijos ir biologinio augimo skirtumas.
4 užduotis: Sprendimo užduotis – ar šiandien galime spausdinti širdį?
Mokiniai atlieka AR pagrįstą sprendimų priėmimo užduotį, kurioje jie:
- įvertina dabartines mokslines galimybes,
- nustato technologinius ir biologinius apribojimus,
- skiria dabartinę mediciną ir ateities potencialą.
Biologija įkvėpta koncepcija: mokslinis mąstymas, pagrįstas biologiniais apribojimais.
5 užduotis: Funkcinio organo projektavimas – kodėl struktūra yra svarbi
Naudodami interaktyvų AR organų modelį „Delightex Edu“, mokiniai tyrinėja, kaip skirtingi struktūriniai komponentai prisideda prie organų funkcionavimo. Aktyvuodami ir deaktyvuodami sluoksnius ir elementus, mokiniai analizuoja, kaip organai veikia kaip integruotos sistemos, o ne kaip paprastos formos. Ši veikla pabrėžia, kodėl laboratorijoje auginami organai turi atkartoti biologinę organizaciją, o ne tik išorinę formą.
Biologiškai įkvėpta koncepcija: struktūros ir funkcijos santykiai bei sisteminis mąstymas gyvuose organizmuose.
Per biologijos įkvėptas, AR palaikomas veiklas mokiniai pereina nuo koncepcijų supratimo prie biologinio mąstymo taikymo. Jie patiria, kaip regeneracinė medicina derina biologiją, technologijas ir inžineriją, ir kodėl žmogaus širdies auginimas yra ne tik techninis, bet ir biologinis iššūkis.