Deze pagina:
Druk op knop om axon te starten:
Over deze opdracht
Voor het vak 'Computersimulatie als leermiddel' gegeven aan de Universiteit Twente (faculteit Toegepaste Onderwijskunde) zijn er door de studenten een aantal simulatieprogramma's gemaakt. Deze simulaties zijn gebaseerd op een wiskundig model. Dit model wordt geleverd aan de studenten in de vorm van een stelsel differentiaal/integraal-vergelijkingen.
Aan de hand hiervan moet een bestaande uitwerking van een ander model worden aangepast. De gebruikte programmeertaal is JAVA.
Dit is een uitwerking van het AXON-model.
De uitwerking van het AXON-model is gedaan door:
Gerald Kamphuis (student Toegepaste Onderwijskunde)
Prashad Lodhia (student Informatica)
Beide auteurs hebben het vak Computersimulatie als leermiddel als keuzevak opgenomen in hun vakkenpakket.
Axon is een programma waarmee op eenvoudige wijze veranderingen van actiepotentiaal in een zenuwcel weergegeven kan worden. Het actiepotentiaal van een zenuwcel ontstaat door de reactie van het axon van de zenuwcel op een aangevoerde prikkel. Hierdoor wordt in de zenuwcel een spanningsimpuls van ettelijke milliseconden opgewekt. Indien de spanningsimpuls voldoende groot is, ‘vuurt’ de zenuwcel en wordt de bijbehorende spier samengetrokken. Het onderstaande schema geeft de situatie weer waarin twee prikkels op twee verschillende momenten worden aangevoerd.
Binnen het schema kunnen we enkele variabelen onderscheiden, te weten:
-begintijd1 in mSec
-amplitude1 in mVolt
-duur1 in mSec
-begintijd2 in mSec
-amplitude2 in mVolt
-duur2 in mSec
Deze variabelen zijn ook in ons simulatiemodel terug te vinden en kunnen naar believen van de student ingesteld worden. Het simulatiegedeelte binnen het programma zal vervolgens de gevolgen van deze wijzigingen door een grafiek weergeven.
Om de student enigszins ‘mental elbowroom’ te verschaffen zijn binnen het programma een voorbeeld en twee casussen verwerkt die aansluiten bij de leerstof.
AXON kan gebruikt worden als vervanging van de alom bekende kikkerproef. Dit programma kan dus de levens redden van kikkers.
Het programma is in eerste instantie bedoeld voor eerstejaars studenten
Fysiologie en Medicijnen. Van uitgegaan is een minimale beheersing van het vak ‘biologie’ op VWO-niveau.
Functie van het programma is ondersteuning bieden aan de leerstof.
Doelen met betrekking tot het werken met het programma dienen als gevolg hiervan in overeenstemming te zijn met de leerstofdoelen. Deze doelen kunnen daardoor niet los gezien worden van de leerstofdoelen. Van de student wordt daarom verwacht niet alleen onderstaande leerdoelen te beheersen, maar ze ook kunnen kaderen en verankeren binnen bestaande leerstofdoelen. Dit is mogelijk door leerervaringen opgedaan met behulp van het simulatieprogramma te verifiëren met aanwezige theoretische kennis. Daarnaast is het programma geschikt voor ontdekkend leren, dus zelf opzoek gaan naar betekenisvolle informatie.
Leerdoelen
- informatie verkregen via casussen op het terrein van actiepotentialen in hersencellen vertalen naar modelgegevens (dus: gegevens bruikbaar maken voor het programma!)
- effecten kunnen verklaren van verandering in variabelen:
*begintijd
*duur
*amplitude
op de grafiek - inzicht krijgen in de variabelen
*begintijd
*duur
*amplitude