2. Εκτέλεση - Εφαρμογή βιο-εμπνευσμένων αρχών σε όργανα που έχουν αναπτυχθεί σε εργαστήριο μέσω AR
Σε αυτή την ενότητα, οι μαθητές εφαρμόζουν την κατανόησή τους για την αναγεννητική ιατρική, εξερευνώντας πώς οι φυσικές βιολογικές διαδικασίες εμπνέουν λύσεις για την ανάπτυξη ιστών και οργάνων στο εργαστήριο.
Μέσα από βιωματικές δραστηριότητες με υποστήριξη επαυξημένης πραγματικότητας χρησιμοποιώντας το Delightex Edu, οι μαθητές διερευνούν πώς τα κύτταρα σχηματίζουν ιστούς, γιατί τα όργανα είναι πολύπλοκα συστήματα και ποιες προκλήσεις αντιμετωπίζουν οι επιστήμονες όταν προσπαθούν να εκτυπώσουν μια λειτουργική ανθρώπινη καρδιά.
2.3 Πρακτικές Δραστηριότητες (Επισκόπηση)
Δραστηριότητα 1: Από τα Βλαστοκύτταρα στον Ιστό
Οι μαθητές εξερευνούν AR μοντέλα βλαστοκυττάρων και κυτταρικής διαίρεσης. Παρατηρούν πώς τα κύτταρα πολλαπλασιάζονται και εξειδικεύονται, συζητώντας γιατί τα βλαστοκύτταρα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη νέων ιστών.
Έννοια εμπνευσμένη από τη βιολογία: Φυσική αναγέννηση και κυτταρική διαφοροποίηση.
Δραστηριότητα 2: Γιατί η Καρδιά Είναι Δύσκολο να Εκτυπωθεί
Χρησιμοποιώντας ένα πολυεπίπεδο AR μοντέλο της ανθρώπινης καρδιάς, οι μαθητές εξετάζουν:
- μυϊκό ιστό,
- κοιλότητες και βαλβίδες,
- δίκτυα αιμοφόρων αγγείων.
Αναλύουν γιατί όλα αυτά τα συστατικά πρέπει να λειτουργούν μαζί και γιατί η αναδημιουργία αυτής της πολυπλοκότητας είναι δύσκολη.
Υποστηρικτικό βίντεο:
Πριν αναλύσουν το πολυεπίπεδο AR μοντέλο της καρδιάς, οι μαθητές παρακολουθούν ένα σύντομο βίντεο που δείχνει πώς λειτουργεί η ανθρώπινη καρδιά σε πραγματικό χρόνο. Αυτό το υλικό βοηθά στην κατανόηση της συνεχούς κίνησης και συντονισμού που απαιτείται για τη λειτουργία ενός οργάνου.
Έννοια εμπνευσμένη από τη βιολογία: Σχέση δομής–λειτουργίας στα ζωντανά συστήματα.
Δραστηριότητα 3: Εκτύπωση vs. Ανάπτυξη Ζωντανού Ιστού
Οι μαθητές συγκρίνουν:
- ένα απλό αντικείμενο εκτυπωμένο σε 3D,
- ένα μοντέλο ζωντανού ιστού που δημιουργήθηκε από κύτταρα.
Εντοπίζουν βασικές διαφορές μεταξύ της εκτύπωσης μη ζωντανών υλικών και της ανάπτυξης ζωντανών οργάνων.
Έννοια εμπνευσμένη από τη βιολογία: Διαφορά μεταξύ μηχανικής κατασκευής και βιολογικής ανάπτυξης.
Δραστηριότητα 4: Εργασία Απόφασης – Μπορούμε να Εκτυπώσουμε Καρδιά Σήμερα;
Οι μαθητές ολοκληρώνουν μια δραστηριότητα λήψης απόφασης με AR, όπου:
- αξιολογούν τις τρέχουσες επιστημονικές δυνατότητες,
- εντοπίζουν τεχνολογικούς και βιολογικούς περιορισμούς,
- διακρίνουν μεταξύ της σημερινής ιατρικής και των μελλοντικών δυνατοτήτων.
Έννοια εμπνευσμένη από τη βιολογία: Επιστημονική συλλογιστική με βάση τους βιολογικούς περιορισμούς.
Δραστηριότητα 5: Σχεδιασμός Λειτουργικού Οργάνου – Γιατί Η Δομή Έχει Σημασία
Χρησιμοποιώντας ένα διαδραστικό AR μοντέλο οργάνου στο Delightex Edu, οι μαθητές εξερευνούν πώς διαφορετικά δομικά στοιχεία συμβάλλουν στη λειτουργία του οργάνου. Ενεργοποιώντας και απενεργοποιώντας στρώματα και στοιχεία, οι μαθητές αναλύουν πώς τα όργανα λειτουργούν ως ολοκληρωμένα συστήματα και όχι ως απλά σχήματα. Αυτή η δραστηριότητα τονίζει γιατί τα εργαστηριακά όργανα πρέπει να αναπαράγουν τη βιολογική οργάνωση και όχι μόνο την εξωτερική μορφή.
Έννοια εμπνευσμένη από τη βιολογία: Σχέσεις δομής–λειτουργίας και συστημική σκέψη στους ζωντανούς οργανισμούς.
Μέσα από δραστηριότητες εμπνευσμένες από τη βιολογία και υποστηριζόμενες από AR, οι μαθητές περνούν από την κατανόηση εννοιών στην εφαρμογή της βιολογικής σκέψης. Βιώνουν πώς η αναγεννητική ιατρική συνδυάζει τη βιολογία, την τεχνολογία και τη μηχανική, και γιατί η ανάπτυξη ανθρώπινης καρδιάς δεν είναι απλώς τεχνική πρόκληση, αλλά και βιολογική.