DIGITALE UNDERVISNINGSMIDLER SKAL BRUGES MED OMTANKE
Matematikkens didaktik

Når man inddrager digitale værktøjer i undervisningen, hvad sker der så med skoleelevers matematiske kommunikationskompetence? Spørgsmålet er væsentligt, ikke kun på grund af de digitale værktøjers indtog, men også fordi matematikkens didaktik over de senere årtier har flyttet fokus fra mestring af færdigheder til besiddelse af netop kompetencer. 

Cecilie Carlsen Bach, der er ph.d. fra DPU, har undersøgt sagen med udgangspunkt i et meget udbredt dynamisk geometriprogram, GeoGebra. Afhandlingens seks artikler belyser, hvilke udfordringer og potentialer der ligger i brugen af et program af denne type, og hun anvender Networking of Theories og designs research: ”Mit projekt går ud på at lave koblinger mellem teoretiske perspektiver på brug af digital teknologi og teoretiske perspektiver på matematisk kommunikation. Til det har jeg anvendt designstudier, hvor jeg har observeret elever i 8. og 9. klasse, som bruger GeoGebra og samtidig kommunikerer i par,” fortæller hun.

En overordnet konklusion er, at den måde, matematisk kommunikationskompetence kommer i spil hvorpå i situationer, som involverer brug af GeoGebra, i høj grad afhænger af omstændighederne.

”En stor udfordring er, at det bliver vanskeligt for eleverne at udøve deres kommunikationskompetence, simpelthen fordi de kommer til at fokusere på selve det digitale værktøj. Men hvis man gør det rigtigt, er der faktisk mulighed for, at de ikke blot anvender, men også udvikler kompetencen,” siger Cecilie Carlsen Bach.

Hun fortsætter nu sin forskning i blandt andet inden for dette, i en postdoc-stilling på DPU.

Hør mere og mød Cecilie i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Digitale hjælpemidler i matematik – håb eller hype?

NYE BEREGNINGSMETODER KAN FORBEDRE HÅNDTERINGEN AF AFFALD
Operations- og dataanalyse

Der er mange faktorer at tage højde for, når det kommer til affaldsbehandling og genbrug i et moderne samfund. Desuden må der træffes beslutninger på flere niveauer: et strategisk, et taktisk og et operationelt. Tilsammen medfører det komplekse optimeringsproblematikker.

På Institut for Økonomi har ph.d. Maximiliano Cubillos tydeliggjort, hvordan en kombination af to forskningsdiscipliner, operationsanalyse og dataanalyse kan være til nytte. Den første handler om at løse styringsproblemer ved inddragelse af matematiske og statistiske metoder.

”I forhold til optimering af affaldshåndtering kan operationsanalyse hjælpe os med at finde modeller for blandt andet reduktion af omkostninger og forbedring af servicekvalitet. Jeg præsenterer f.eks. i et af mine studier en algoritme for placering af affaldsbeholdere kombineret med planlægning af indsamlingsrute,” fortæller Maximiliano Cubillos.

I andre dele af sin afhandling anvender han avancerede dataanalyseværktøjer på data fra ugentlige vejninger af affald fra husstande i Herning Kommune gennem otte år.

”Her anvender jeg en metode fra den seneste forskning for at kunne forudse mængden af affaldsproduktion på husstandsniveau. Det viser sig, at man ved at bruge den metode i en machine learning-algoritme vil kunne forbedre prognoserne markant.”

Maximiliano Cubillos’ afhandling består af hele syv artikler, hvoraf de fem er udgivet. Nu forsker han videre inden for logistikoptimering i en postdoc-stilling ved Politecnico di Milano, Italien. Selv er han fra Chile.

Hør mere og mød Maximiliano i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Optimering og dataanalyse af problemer i affaldshåndtering

KROMOSONFEJL PÅVIRKER HELE ARVEMASSEN
Genetik og epidemiologi

En af de mest almindelige kvindelige kromosomsygdomme, Turner syndrom, skyldes et helt eller delvist X-kromosom. Ifølge læge og ph.d. Mette Viuff kan man måske blive bedre til at forebygge de sygdomme, som ofte følger med syndromet, hvis man bliver klogere på de bagvedliggende genetiske mekanismer.

”Der har ikke været forsket ret meget i, hvordan det at mangle et X-kromosom egentlig påvirker kroppen, og hvordan det gør den syg. Det kiggede vi så på ved hjælp af fedtvæv, muskelvæv og blod fra kvinder med Turner syndrom. Vi fandt noget overraskende ud af, at det ikke kun er fraværet af de gener, der sidder på X-kromosomet, der gør dem syge,” fortæller hun.

Selve det at mangle et X-kromosom ser ud til også at påvirke de øvrige kromosomer, og hvordan generne i dem bliver aflæst. Dette er et banebrydende fund, som Mette Viuff og hendes forskergruppe har vakt international opsigt med.

”Den gængse opfattelse har været, at hvis du mangler dét gen, bliver du syg på dén måde. Men vi har vist, at det ikke er så ligetil. Det er et kæmpe sammenspil af mekanismer, der gør sig gældende,” konkluderer Mette Viuff.

I sit ph.d.-projekt har hun også udført epidemiologiske studier, igen med væsentlige resultater til følge.

Det meste af livet får kvinder med Turner syndrom østrogenbehandling, hvilket for andre ville indebære en øget risiko for blodpropper og kræft. Men Mette Viuff har vist, at for disse kvinder er behandlingen kun gavnlig.

Hun arbejder nu som fødselslæge i Aarhus og bidrager i sin fritid til et nyt forskningsprojekt inden for Turner syndrom.

Hør mere og mød Mette i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Turner syndrom - fra epidemiologi til genetik

DETALJERET VIDEN OM IMMUNSYSTEMETS SIGNALVEJE
Molekylærbiologi

Immunsystemet er ifølge ph.d. i molekylærbiologi Louise Marie Dalskov Kjerulff det mest komplekse system, vi har i kroppen. Ingen kan endnu i detaljer redegøre for alle dets indbyggede mekanismer. Men nu har hendes grundforskningsindsats ført til en bedre forståelse af, hvordan kroppen genkender en virusinfektion, og hvordan genkendelsen transformeres til et målrettet immunforsvar.

”Jeg undersøgte nogle meget specifikke mekanistiske detaljer i nogle af immunsystemets proteiner. Hvordan videregiver de det signal, som leder til produktion af interferon-molekyler? For uden dem får du ikke advaret de omkringliggende celler om infektionen, og i sidste ende får du ikke gang i produktionen af antistoffer,” forklarer Louise Marie Dalskov Kjerulff.

Efter at have tilvejebragt væsentlig ny viden om signalvejene fik hun via et tværvidenskabeligt samarbejde med Aarhus Universitetshospital etableret en nyskabende klinisk protokol. ”Den beskriver, hvordan man kan oprense primære immunceller direkte fra patienten, og hvordan man derefter behandler dem, så de overlever og kan bruges til forskning,” fortæller hun.

I hendes forskergruppe anvendte de protokollen til at karakterisere coronavirus’ interaktion med immunforsvaret i lungerne. Men for molekylærbiologer har protokollen generel interesse, fordi den kan anvendes til at søge svar på mange andre spørgsmål. 

Nu har Louise Marie Dalskov Kjerulff, efter en kortvarig postdoc-ansættelse, skiftet forskningen ud med formidling som medarbejder hos AU’s Offentlige foredrag i Naturvidenskab.

Hør mere og mød Louise i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Funktionel og mekanistisk undersøgelse af interferon signalering i det medfødte immunforsvar

GLETSJERALGER KAN ACCELERERE ISENS AFSMELTNING I GRØNLAND
Arktisk mikrobiologi

Særligt på vestsiden af Grønland har man over en årrække kunnet iagttage, at indlandsisen bliver mørkere og derfor smelter endnu hurtigere end ellers. Det samme gælder for visse gletsjere andre steder i verden, og fænomenet skyldes blandt andet mikroalger, som har tilpasset sig de særlige leveforhold på is. Arktisk mikrobiolog Laura Halbach har som ph.d.-studerende på AU’s Institut for Miljøvidenskab i Roskilde nærstuderet gletsjeralgernes hidtil relativt ukendte liv.

”Man vidste ikke, i hvilket omfang algernes vækst er begrænset af det meget næringsfattige miljø på isen. Man havde heller ikke målt deres evne til at optage næringsstoffer eller undersøgt, hvilken rolle deres pigmenter spiller for deres lysabsorbering,” forklarer hun.

Nu har Laura Halbach udfyldt en del af dette hul via feltstudier og ved blandt andet at undersøge sine algeprøver med et avanceret instrument kaldet secondary ion mass spectrometer, hvormed hun kunne studere algerne på enkeltcelleniveau. Instrumentet har aldrig tidligere været anvendt på dette felt, men det satte hende i stand til at foretage målinger, som viste, at gletsjeralgerne stiller meget lave krav til næringsstoffer.

”Det er vigtige fund. Deres evne til effektivt at optage og lagre næringsstoffer kan tyde på, at algerne er i stand til at kolonisere nye isområder i fremtiden med den igangværende globale opvarmning, hvilket yderligere kan forstærke isafsmeltningen,” påpeger Laura Halbach. 

Som postdoc forsker hun nu videre og forbereder artiklerne fra ph.d.’en til udgivelse med yderligere resultater.

Hør mere og mød Laura i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Isalgers metabolom og mørkning på Grønlands indlandsis