Å bygge hjerner

Forskning – Institutt for lærerutdanning

Å bygge hjerner

Tre studenter og en forsker studerer modell av en hjerne og titter på modeller av nevroner. Foto
Forskningsgruppen har utviklet et elektronisk byggesett av nevroner. Her er prosjektleder Pål Kvello sammen med vitenskapelige assistenter. Foto: Elin Iversen/NTNU.

Prosjektets mål

Målet med prosjektet er å innovere undervisningen om nervesystemet. Dette organsystemet er det fysiske substratet for motivasjon, læring og hukommelse. Enhver som driver med utdanning, uavhengig av fagområde, vil derfor være tjent med å forstå dette systemet på en god måte, og mange har behov for å formidle det. En stor utfordring med nervesystemet er kompleksiteten. Nervecellene er små, med trådformede strukturer som kan strekke seg utover store deler av kroppen (husk at hjernen også er en del av kroppen) og koble seg til tusenvis av andre celler. Så er det nervesignalet og nettopp hvor dette sprer seg i nettverket av celler som er avgjørende for hva vi sanser, opplever, føler, tenker, gjør og lærer. Dette gjør nervesystemet lite tilgjengelig for elevene og bidrar til at temaet oppleves som abstrakt og vanskelig. Undervisningen blir ofte forelesningspreget, noe som kan redusere motivasjonen og dermed også læringsutbytte. Det er derfor et stort pedagogisk behov for læringsverktøy som kan konkretisere og tilrettelegge for studentaktive undervisningsmetoder i dette temaet.

Hender som jobber med byggesett med nevroner. Foto
Byggesett med elektriske nevroner. Foto: Elin Iversen/NTNU

Prosjektets aktiviteter

For å innovere undervisningen om nervesystemet vil vi legge vekt på å konkretisere sammenhengen mellom nervenettverkenes oppbygning og funksjon. For å oppnå dette, skal vi gjennomføre fire kategorier av aktiviteter:

  1. Første kategori av aktiviteter er å utvikle et elektronisk hjernebyggesett bestående av pluggbare, elektroniske nevroner som kan kobles sammen til et hvilket som helst nervenettverk.
  2. Andre kategori av aktiviteter består i å bygge sensorer (sanseceller) som kan gi biologisk informasjon til hjernebyggesettet.
  3. Tredje kategori av aktiviteter består i å bygge aktuatorer (muskler) som kan demonstrere effekten av hjernebyggesettets behandling av informasjonen.
  4. Fjerde kategori av aktiviteter består i å implementere hjernebyggesettet i en pedagogisk sammenheng. Her skal læringsverktøyet innlemmes i en undervisningsstrategi og testes ut på målgruppen som inkluderer elever i grunnskolen, videregående skole, samt studenter ved universitet og høgskole.

Dette forskningsprosjektet er tilknyttet forskningsgruppen «Nevrodidaktikk».

Prosjektet er finansiert av Norgesuniversitetet, rektor ved NTNU, og Institutt for lærerutdanning, NTNU.

Elektriske nevroner med lys. Foto
Foto: Elin Iversen/NTNU