CIS ระดับมัธยมศึกษา | STEAM ในระดับมัธยมศึกษา: การสำรวจระบบย่อยอาหารแบบสหวิทยาการ

ในหน่วยการเรียนรู้ STEAM ครั้งล่าสุด นักเรียนได้สำรวจ...คำถามที่ซับซ้อนและน่าสนใจระบบย่อยอาหารทำงานอย่างไร และจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีสิ่งใดสิ่งหนึ่งไปรบกวนระบบย่อยอาหาร?

หน่วยการเรียนรู้เริ่มต้นด้วยการศึกษาทางวิทยาศาสตร์อย่างละเอียดเกี่ยวกับการย่อยอาหารนักเรียนได้ติดตามเส้นทางการเคลื่อนที่ของอาหารจากปากผ่านหลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้เล็ก และลำไส้ใหญ่ โดยวิเคราะห์ว่ากระบวนการทางกลและทางเคมีทำงานร่วมกันอย่างไรในการย่อยอาหาร

พวกเขาศึกษาว่าสารอาหารถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดได้อย่างไร และอวัยวะที่ทำหน้าที่สนับสนุน เช่น ตับและตับอ่อน มีส่วนช่วยในการทำงานโดยรวมอย่างไร แทนที่จะท่องจำแผนภาพนักเรียนอธิบายระบบต่างๆ ในแง่ของโครงสร้าง หน้าที่ และสาเหตุและผลกระทบ

จากนั้นเราได้เชื่อมโยงชีววิทยาเข้ากับประเด็นด้านความปลอดภัยในโลกแห่งความเป็นจริง นั่นคือ การสำลักในทารกและเด็กเล็ก นักเรียนได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับวัตถุทั่วไปที่ทารกมักกลืนเข้าไปโดยไม่ตั้งใจ เช่น แบตเตอรี่ขนาดเล็ก กระดูก องุ่น และอาหารข้นๆ เช่น เนยถั่วลิสง

การสอบถามครั้งนี้ก่อให้เกิดคำถามสำคัญข้อหนึ่ง:หากมีสิ่งแปลกปลอมติดอยู่ในระบบทางเดินอาหาร จะสามารถเอาออกได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายเพิ่มเติมได้อย่างไร?

เพื่อตอบคำถามนี้ นักเรียนจึงเริ่มศึกษาด้านการออกแบบทางวิศวกรรมพวกเขาทำการตรวจสอบการนำไฟฟ้าเป็นอันดับแรก โดยทดสอบว่าวัสดุใดทำหน้าที่เป็นตัวนำและวัสดุใดทำหน้าที่เป็นฉนวน จากนั้นจึงนำความรู้ที่ได้มาใช้สร้างวงจรปิดและเรียนรู้ว่าวงจรจะต่อครบและขาดได้อย่างไร

จากนั้นนักเรียนได้นำความเข้าใจของตนไปประยุกต์ใช้ออกแบบและสร้างโปรแกรมจำลองการทำงานที่ได้รับแรงบันดาลใจจากเกม Operation สุดคลาสสิกแต่ละทีมสร้าง "ทางเดินอาหารของทารก" ขนาดเล็กโดยใช้ลวดอะลูมิเนียมที่วัดขนาดอย่างแม่นยำ ใช้แหนบโลหะเป็นเครื่องมือผ่าตัด เมื่อแหนบสัมผัสกับลวด วงจรจะปิดและมีเสียงกริ่งดังขึ้น เป็นสัญญาณว่า "การผ่าตัด" ล้มเหลว