Oppgaver med tall fra virkeligheten

Antibiotikaresistens – lærerveilending

Engasjere elevene

Bilde: colourbox.com

 En verden uten antibiotika

Aktuelle mediaoppslag fra NRK: Smittet av multiresistent bakterie på ferietur og VG: Rundt 70 dør årlig av resistente bakterier i Norge

Enkeltskjebne: Spedbarn døde etter smitte av tarmbakterie på sykehus

Statistikk fra Folkehelseinstituttet som viser eksempel på økning i antall resistente bakterier: Antibiotikaresistens

Oppgave 1:

  • I grupper: Foreslå noen ideer om hvordan dette kunne skje (det er jo forskjellig fra et vanlig sykdomsforløp).
  • Deling i klassen: Etterspørre utdypende svar og begrunnelser underveis. Uten evaluering av elevinnspill: «Dette skal vi prøve å finne ut av i timene fremover.»
  • Lærer oppsummerer: Områder som elevene trenger mer kunnskap om for å kunne forstå bedre. Mulige tema: bakterieforekomst, størrelse, nyttige og sykdomsfremkallende, bakterievekst, motstandsdyktige, smitteveier

Oppgave 2:

  • I grupper: Hva kan være mulige konsekvenser av økt antibiotika-resistens?
  • Deling i klassen: Liste opp på todelt google-dokument på elektronisk tavle (så elevene har tilgang under videre arbeid).
  • Lærer supplerer og oppsummerer. Lærer utfordrer: «Hvorfor bruker vi egentlig så mye antibiotika?»

Til eventuell utdyping: NRK har egne temasider med nyheter om antibiotika. En video fra NRK-skole om bakterieresistens og ‘den neste pesten’

 

Aktualisere tema: Vi bruker mye antibiotika!

Siden antibiotika ble oppdaget og kom i bruk har forbruket stadig økt. I følge et oppslag i Aftenposten bruker for eksempel USA 16 millioner kilo antibiotika årlig og ca. 3,2 millioner kilo av dette brukes av mennesker. Folkehelseinsituttet skriver at «I Norge ble det i 2016 brukt 50,5 tonn antibiotika til mennesker». Den store bruken medfører økt utvikling av resistente bakterier, slik du kan se i grafen i et oppslag i VG.

 

Problemstilling

Presentere problemstillingen elevene skal jobbe med etter at de har fått mer faglig kunnskap:

  • Hvilke anbefalinger vil dere ha for antibiotikabruk, og hvordan overbevise om at de må følges?

Informere om at de senere selv skal få velge hva de tenker bør anbefales som tiltak, og selv velge hvem de ønsker å overbevise. Men først lære mer om antibiotika slik at det blir lettere å mene noe selv.

 

Elevforsøk som viser bakterievekst – og trener kritisk tenkning

To læringsmål med forsøket: 1. Gi elevene en inspirerende førstehåndserfaring med forekomst og vekst av mikroorganismer. 2. Gi elevene erfaring med, og innsikt i, naturvitenskapelig metode og kritisk tenkning

Praktisk utførelse: Som beskrevet i Mikroorganismer på kroppen og i luften på naturfag.no. Tillaging av agar og andre tips, se Mikroorganismer – bakterier rundt oss på naturfag.no

Tilrettelegging for læring av naturvitenskapelig metode og kritisk tenkning. Selv om elevenes observasjoner og hypoteser ikke vil inneholde så mye relevant fagstoff om bakterier, kan de legge tilrette for lærerike diskusjoner om naturvitenskapelig metode og kritisk tenkning

  • Ved oppstart av forsøket: Be gruppene formulere forutsigelser og hypoteser (dvs forslag til forklaringer av forutsigelsene).
  • Når elevene observerer resultater: Observere systematisk og gjennomtenke hvordan feilkilder kan ha påvirket resultater
  • Gruppene forbereder presentasjon av resultater: Be elevene bli enige på gruppe om hva som taler for at konklusjonene stemmer, og hva som taler imot, og eventuelle alternative forklaringer (krav om enighet gir ofte grundigere diskusjoner)
  • Gruppene presenterer etter tur resultater for klassen: Lærer sikrer at de tre spørsmålene diskuteres (hva taler for?, taler mot?, alternative forklaringer?).
  • Lærer utfordrer klassen (modellerer med et eksempel om nødvendig):
    • Hva kan dere/gruppen gjøre videre for å finne ut om resultatet er holdbart?
    • Vil de som har utført undersøkelsen har kunnet påvirke resultatet? Hvordan?
  • Lærer oppsummerer på tavlen om naturvitenskapelig og kritisk tenkning som veien til avklaring av kvalitet på forklarende hypoteser:
    • Hva taler for at konklusjonen stemmer?
    • Hva taler imot at konklusjonen stemmer?
    • Hva kan være alternative forklaringer (hypotese) av observasjonene?
    • Hva kan dere/gruppen gjøre videre for å finne ut om resultatet er holdbart?
  • Lærer oppsummerer og forklarer hvordan elevene nå har brukt naturvitenskapelig praksis og kritisk tenkemåte
    • Metoden innebærer å gjette på forklaring av observasjoner, og kritisk vurdere hvor godt gjettingen (hypotesen) passer med observasjoner
    • Det kan ofte tenkes ut flere hypoteser, og en må teste videre for å finne ut hvilken som passer best alle observasjoner
  • Etterarbeid med tenk-par-del: Hvordan endre metoden for å overbevise andre om at dere ikke har kunnet påvirke resultatet?

Ressurser

  • Skriverammer for elevenes arbeid ved oppstart, ved observasjon av resultater, og ved forberedelse av kort presentasjon av resultater.

Faglig bakgrunnskunnskap for lærer

  • Om bakterier, formering, bestanddeler i agar som næringsmiddel

 

Demonstrasjonsforsøk om begrensende faktorer for bakterievekst – utføres av lærer

Begrunnelse: Viktig å balansere fokus på sykdomsfremkallende bakterier med aktivitet om viktige bakterier og verdien av deres vekst. Gjerne også få inn virkeligheten ved å teste antibak: Hvor lett er det å bli kvitt bakterier. (Men at antibak bare kan brukes utvortes, og ikke innvortes.)

Praktisk utførelse – samtidig med at elevene undersøker bakterievekst: Agarskåler med og uten antibiotika, hvitløk, chili og/eller antibak, og med ulike typer næring (ulik agar eller bare med tynn potetskive i agarskolen). Like forhold utenom den ene tingen en varierer (med/uten antibiotika, ulike typer næring). Viktig med tydelig merking av petriskålene så elevene senere kan observere resultater. Antibiotika kan kjøpes hos læremiddelfirmaet Frederiksen.

Læringsmål: Bakterievekst krever tilgang til egnet næring og et miljø bakterien trives i. Når lite næring og konkurranse fra andre organismer kan vekst stoppe eller mengden avta.

Tilrettelegging for læring om bakterievekst basert på forsøket:

  • Elevene observerer resultater
  • Klassesamtale: Hva observerte dere? Resultater opp på tavlen
  • Samtale i toergruppe før klassediskusjon: Vær kreative og kom med ideer: Hva kan årsaken til forskjellene være?
  • Lærer oppsummerer og forklarer: 
    • Bakterier trenger egnet næring for å vokse
    • Antibiotika og antibak er giftig for bakterier

Faglig bakgrunnskunnskap for lærer: Om vekstbetingelser, bestanddeler i agar som næringsmiddel, giftighet og variabelkontroll, forutsigelser versus hypoteser, testing av hypoteser

 

Bakterier og hvordan de formerer seg: to-gangen!

Endringsmønster: en deling gir dobling, 2 delinger gir firedobling, 3 delinger gir åttedobling, 4 delinger gir 16!

Læringsmål: Elevene skal kunne forklare at endring kan gå «fortere» en vanlig lineær vekst. Målet er altså at elevene skal komme forbi vanlig hverdagstenkning om endring om at dobbel påvirkning alltid gir dobbel effekt.

Elevene skal selv oppdage og beskrive mønsteret med egne ord og tall

(NB! – Oppgavene berører eksponentiell vekst, noe som er naturlig når man snakker om bakterier. Selv om elever ikke skal jobbe med eksponentiell vekst på 8.trinn, kan arbeid med mønster være en fin vinkling. Her fokuserer vi på hva som skjer med antall bakterier etter en viss tid, hvordan vokser antallet, hvordan kan vi beskrive det med ord. Neste steg kan da være å finne mønsterets symbolske representasjon. Det er naturlig å komme inn på potenser som er læringsmål på 8.trinn. Denne oppgaven er en  mulighet for elevene til å få innsikt i store tall og eksponentiell vekst, og spesielt til å få behov for å finne en forklaring for mønsteret. Det er prosessen som er viktig, ikke det å finne selve formelen).

 Praktisk oppgave der elevene utvikler forslag til beskrivelser

Elevene jobber i små grupper og får utdelt ca 10 petri-skåler og en skål med riskorn. I denne oppgaven representerer hvert riskorn en bakterie. Noen bakterier dobler seg hvert 20. minutt. Andre typer bakterier dobler seg hver time, og det er kanskje lettest å velge i denne aktiviteten. Vi antar god tilgang på næring,  slik at riskorn-bakteriene vokser maksimalt: deler seg hver time. Ideen er at elevene begynner med et riskorn i første petriskål. I neste petriskål legger de antall ‘bakterier’ de mener vil være der etter en time. Slik gjør de det med 5, 6, 7 petriskåler. Antall riskorn-bakterier vokser raskt. Hva blir antallet etter 7 timer? Det er kjedelig å telle opp antall riskornbakterier det er blitt etter 10 timer. En mulighet vil da være å gjette på et antall, eller estimere, på grunnlag av erfaringen med endringen i antall riskorn i de 7 første petriskålene?

Bakterievekst demonstrert med petriskåler med riskorn som bakterier: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 og 128 riskorn – foreløpig….

Tilrettelegging for læring om bakterievekst basert på forsøket:

  • Informasjon i forkant: Vi starter med å anta at disse bakterier deler seg hver time. Vi starter med en bakterie.
  • Utforskende oppgave: Plasser riskorn i utleverte plastskåler. I første skål plasserer dere ett riskorn. I neste skål antall «riskornbakterier» dere tenker det blir etter en time. I neste skål antall riskornbakterier etter to timer, osv.  Finn først ut hvor mange bakterier blir det etter 2 timer, 4, timer, 5 timer, 10 timer, 16 timer? Bruk det du vil (f.eks. riskorn, eller en figur, tabell e.l.), alt som kan hjelpe deg å finne ut. a) Forklar med tegning og med egne ord og tall hvordan antall riskornbakterier øker.  b) Foreslå måter vi kan bruke for å finne ut hvor mange riskornbakterier det er blitt etter f.eks. 12 eller 16 timer. 
    • N.B. Her kan elevene finne ut ved å enkelt gange med 2 for å finne neste, de kan bruke riskorn til å illustrere det. Det fine med riskorn er jo at etter 7, 8 eller 9 timer blir det tungvint å telle- da føler de behov for å finne en forklaring med ord kanskje? Uansett, så er det mulig å holde styr på antall bakterier etter 10 timer. Bruk av excel kan og være en fin måte.
    • Mulig svar- det kan forklares med ord, at f.eks. for fire timer så finner vi antall bakterier ved å gange 2 fire ganger med seg selv (e.l.) osv. Tabellen er en systematisering av mønsteret
    • Kanskje kan elevene bli utfordret til å sammenlikne «2 ganger 4» eller «gange 2 med 4» med «gange 2 fire ganger med seg selv». Så kunne de foreslå måter å skrive dette med symboler på.

  • Deling etter kort tid: Tre-fire grupper utfordres til å dele sine beskrivelser og forslag. Ideer noteres av lærer på tavlen. Alle grupper skal finne en fin ting med beskrivelsen som de så deler med klassen. Til sammen får nå alle elevgruppene flere forslag som hjelp til å komme videre.
  • Oppmuntring før videre arbeid i grupper: Hvordan kan kan vi beskrive økningen i antall riskornbakterier ennå bedre? lag et forslag til hvordan finne ut hvor mange riskornbakterier det er etter for eksempel 12 eller 20 timer?
    • Kanskje kan vi her veilede enkelte av elevene mot den generelle forklaringen?
  • Deling en stund senere: Deling av forslag til hvordan finne ut hvor mange riskornbakterier det er etter f.eks 12 eller 20 timer.
    • Ofte er det mulig å finne noe smart i alle ideer. Kanskje trenger vi ikke ‘bestemme’ hvilken ide som er best. Godt nok å stimulere faglig nysgjerrighet?

Oppgave om lineær vekst:

  • Prisen på en pakke antibiotikatabletter er 120 kr. Lag en tabell som viser hvor mye det koster å kjøpe 2, 4, 6, og opp til 20 pakker (Legg konkrete medisinpakker på bordet. Bilder av pakker med tabletter?)
    • (Elevene skal sammenlikne bakteriemønsteret med lineært mønster fra et aktuelt eksempel, f.eks. pris vs mengde antibiotika  N.B. Forskning viser at vi mennesker har en tendens til å tenke lineært, og eksponentiell må vi venne oss til. Da er det bra om vi gir elevene muligheten til å kontrastere lineær og eksponentiell vekst.)

Sammenlikningsoppgave:

  • Lag et søylediagram som viser prisen på antibiotika etter hvor mange esker du kjøper.
  • Prøv å lage et søylediagram som viser hvor mange riskornbakterier det er i skålene dere laget for litt siden. Er det mulig?
  • Diskutere på gruppen hva som er forskjellen mellom de to søylediagrammene
  • Deling og klassediskusjon: Hva er forskjellen mellom de to søylediagrammene? Noen tall vokser jevnt: du får dobbelt så mange tablettter hvis du betaler dobbelt så mye. Andre tallrekker vokser superfort: Når du dobler antall timer bakteriene får vokse blir det super mange flere, og vi fant noen måter å finne ut hvor mange det ble.

Utdypingsoppgaver: se side med flere ideer til aktiviteter.

 

Bakterier kan bli resistente: tolkning av videodemonstrasjon

Formål: 1. Gi elevene innsikt i hvordan bakterier utvikler resistens. 2. Utforskende metode: utvikle ideer til forklaring av noe som er usynlig

Faglig bakgrunnskunnskap for lærerne om mutasjon og resistens

Praktisk utførelse og tilrettelegging for læring

Det kan være lurt at videoen vises en gang, for så å vise litt av videoen om gangen slik at elevene kan fokusere på ulike stadier i prosessen. Læreren legger opp til en samtale hvor elevene beskriver så mange detaljer som mulig og etterspør hva elevene mener disse har å gjøre med hele fenomenet. Læreren noterer sentrale ideer. Noen av disse bør jobbes med slik at elevene har evidens for sine ideer.

  • Vise starten av videoen (https://youtu.be/plVk4NVIUh8😉 uten lyd og stopp før det vises tegning som antyder mutasjoner og videre spredning.
  • Gi elevene to oppdrag:
    1. Beskrive så mange detaljer som mulig (i grupper). Vise første del av video til bakteriene tydelig sprer seg inn i første området med antibiotika). Hva skjer når bakterier treffer antibiotika? Be gruppene om å lage en tegning med tre deler: hva skjer med bakteriene i første sone, hva ved grensen og hva i andre sone. Elevene skal foreslå ideer om hvordan bakteriene skiller seg i de tre tegningene.
    2. Velg et område hvor det begynner en vifte med bakterier som sprer seg videre. Lag et forslag til forklaring av hva som skjer, og hvorfor det skjer. Deling av ideer med klassen om ti minutter.
  • Dele observasjoner i plenum og skriv dem på tavle (eller elektronisk tavle slik at de kan bearbeides/sorteres).
  • Lærerledet klassediskusjon: Utarbeide en beskrivelse som inneholder jevn spredning ved null antibiotika, at det stopper opp ved grensen til neste område (estimere hvor langt det tok; sier i videoen at det tok 11 dager for bakteriene å komme inn i siste sone, betyr at 6-10 sekunder tilsvarer 1 dag), at spredningen skjer fra enkelte punkter, at det utvikles en slags vifte av hver punkt.
  • Oppsummere observasjoner i plenum: Samle likheter (stopper igjen ved grensen) og ulikheter (noen går over grensen fortere) og spesielle hendelser (noen vifter vokser ikke videre); fastslå at det er kun bakterier i den midterste sonen som tåler mye antibiotika.

Video fra et storskala forsøk over 100 dager som viser bakterier som muterer og kan vokse i stadig sterkere konsentrasjon av antibiotika.

Forklaringer: Noen ideer må læreren introdusere gjennom tekst og andre ressurser (mutasjon, spontan endring av gener; utveksling mellom bakterier).

Utdypingsoppgave: Hvor mange ganger deler seg en bakterie ved grensen til den første sonen med antibiotika før noen bakterier greier å kommer inn i sonen?

Eventuelle fordypningsoppgave i språkfag: Hvordan er resistens og antibiotikasituasjonen i f.eks. Spania?

Ressurser:

  • Lage ark med skjematisk fremstilling av eksperimentet for elevgrupper til å notere og tegne inn observasjoner
  • Lage et ark med tredeling for tegning

 

 

Hvordan kan antibiotikaresistens spre seg?

Bakteriene konkurrerer med hverandre, og når vi dreper bakterier med antibiotika, vil de som er motstandsdyktige (resistente) vokse bedre og spre seg mer. I tillegg kan gener overføres mellom bakterier, det vil si at egenskapen resistens kan spres fra en bakterie til en annen. Resistente bakterier sprer seg selvsagt via de vanlige smitteveiene, fra en syk person til en annen. Men resistens kan også spres gjennom kloakk og jord, via kjæledyr og via maten vi spiser. Les mer om antibiotikaresistens på Antibiotika.no eller Matportalen.no.

Engasjere: Hvem bruker antibiotika, og hvorfor?

(flytte denne til begynnelsen? editere grafen)

Bruken av antibiotika varierer mellom land, men også mellom aldersgrupper. Hvordan vil du forklare grafen nedenfor? 

Grafen viser antall personer av 1000 som har fått antibiotika per år (gjennomsnitt fra perioden 2013-2017). Kilde: http://reseptregisteret.no/Prevalens.aspx

Grafen viser at vi bruker mye antibiotika i noen deler av livet, og lite i andre deler av livet.

  • Foreslå årsaker til at vi oftere får bakterier som gjør at vi trenger antibiotika når vi er mellom 15 og 20 år! – Lærer skriver inn ideer stikkordsmessig på el-tavlen
  • ELLER: Graf med antibiotikabruk per år etter alder: Beskriv hva du mener grafen viser. Finn grunner for at antibiotikabruk kan være forskjellig i ulike aldersgrupper.

Hva mener andre om problemet med resistens?

Lærer viser klipp fra ulike mediaoppslag og forslag som gis der.

Trening i kritisk vurdering, innledning:

  • Velg et forslag dere ikke synes er så godt, og forklar to ting dere mener gjør argumentet dårlig

Delingsøkt i klassen – med mål om at alle elever får kjennskap til flere mulig tiltak, samt trening i å vurdere disse kritisk

  • Deling av lister over mulige tiltak mot resistensutvikling. Lærer noterer forslag på tavlen.
  • Deling av kritikk av forslag.

Lærer utfordrer grupper og klassen til å svare på spørsmål som innebærer trening i kritisk vurdering:

  • Handler forslaget om hvordan hindre utvikling av resistente bakterier, eller er det egentlig om noe litt annet?
  • Finn faktaopplysninger som presenteres som støtte for forslaget.
  • Hvor logisk er forslaget sett i lys av faktaopplysningene? Forklar eventuelt hva som ikke er helt logisk?
  • Hvor sikre eller usikre er faktaopplysningene? Hvilke opplysninger støtter korrektheten av faktaopplysningene?
  • Hva er kildene til faktaopplysningene? Gi argument for at kildene sannsynligvis er pålitelige. Gi argumenter for at kildene kanskje ikke er helt pålitelige.
  • I hvilke situasjoner kan det tenkes at forslaget ikke vil ha effekt?

Felles diskusjon av hva som gjør forslag (argument) dårlige. Lærer oppsummerer svakheter i argument og forklarer verdien av kritisk tenkning som ferdighet og som holdning.

Etiske konsekvenser

Alle gruppene får en anbefaling hver som de skal reflektere over: Hva kan være mulige negative konsekvenser hvis anbefalingen følges? Vil flere bli syke? Bli usikre? Eller?

Deling i klassen av tanker og funn om mulige negative konsekvenser av tiltak mot økt antibiotikaresisten

Lærer oppsummerer om viktigheten av å tenke igjennom både positive og negative effekter av anbefalinger

 

Gruppene lager problemstilling og argumenter

Innledende informasjon

  • Dere skal lage en folder som skal overbevise lesere slik at de følger deres forslag til anbefalinger som skal minke resistensproblemet.
  • ELLER: Lage videoinnslag dere kan ha med på legekontor: «Hva burde en lege si til en pasient som ønsker antibiotika?» Dere må ha med fagordene bakterier, antibiotika, ….
  • ELLER: Elevene lager kampanje: hvordan få andre til å følge anbefalingene. Ungdom eller foreldre som målgruppe?

Bestemme målgruppe: Dere skal argumentere for noen anbefalinger. Diskuter først hvem dere vil prøve å overbevise. Kanskje ungdommer? Foreldre med barn? Leger? Politikere? Andre? Ta kontakt med lærer og få godkjenning av målgruppe innen oppsatt frist.

Velge anbefalinger og lage begrunnelser som kan overbevise:

  • Velg noen anbefalinger for hvordan vi skal bruke antibiotika.
  • Dere skal lage en kampanje, video, folder eller rapport med anbefalinger og begrunnelser.
  • Husk å bruke ting dere har lært om bakterier, antibiotika og resistens når dere skal lage overbevisende argumenter
  • For hver regel dere har foreslått, fortell hvor sikker dere mener fakta i begrunnelsen deres er, og hvor pålitelig dere mener kilden til faktaene er.

Deling etter kort tid:

  • Noen grupper blir bedt om å dele en regel og begrunnelse (dvs argument for regelen). Felles diskusjon av kjennetegn på gode argument.
  • Lærer tydeliggjør for hver deling: oppbygging av argument med eksempler i elevenes forslag. Lærer påpeker hvordan noen av elevenes begrunnelser kan være kritiserbare og utfordrer alle til å jobbe videre og lage tydelige argument der de også peker på styrker i begrunnelser slik at de som leser gruppens rapport får tillitt.
  • Medelever gir konstruktive innspill på presenterte argumenter: Hva syntes du var bra i argumentet til gruppen? Hva er du kritisk til? (jf. two stars and a wish?)

 

Kritiske spørmål som lærer kan spille inn der det passer (modellering):

  • Finnes det faktainformasjon som støtter at anbefalingen kan minke problemet med utvikling av resistens?
  • Finnes det faktainformasjon som tyder på at anbefalingen ikke kan minke problemet med utvikling av resistens?
  • Hva vet dere om påliteligheten til faktainformasjonen dere bruker?
  • Kan anbefalingen dere foreslår gjelde for alle, alltid? Må det være unntak?
  • Har anbefalingen noen negative virkninger?
  • Hvordan vil forskjellige brukergrupper reagere på denne regelen? Tenk på foreldre med små barn, folk som skal ta operasjoner, eldre med dårlig immunforsvar eller de som trenger hjelp nå, og ikke kan vente på alternative løsninger.

Videre arbeid med overbevisende argumenter

    • Forbedring av argumenter: Nye runder med deling fra en eller to grupper? Elever er hverandres kritiske venner. Lærer utfordrer med spørsmål som samtidig gir trening i kritisk vurdering

Ferdigstille rapport eller presentasjon

Presentere resultater

  • Plakat i gangen? Hvordan dele videoer? Presentere i klassen?
  • La gruppene vurdere hverandres produkt skriftlig (sterke og svake sider ved argument)?
  • Gi gruppene en mal som kan fremme gjennomtenkt tilbakemelding? Et argument de likte. Hvorfor var argumentet overbevisende.

 

 

Vurderingskriterier eller kjennetegn på måloppnåelse?

Om bakterier, antibiotika og resistans

 

Om vekstfart

 

Om argumentasjon og kritsisk tenkning

 

Om hvordan minke problemet med resistens