A történet, amiből kiindultunk…

John Snow-t, egy 19. századi angol orvost tartjuk a modern járványtan, azaz az epidemiológia alapítójának.

A modern járványtan 1854-ben Londonban született, amikor egy angol orvos térképen ábrázolta a kolera áldozatait, így bizonyítva, hol a fertőzés gócpontja. A kortársak inkább a miazmákban hittek.
Hiába vett vizet a gyanús kutakból, még mikroszkóppal sem látott bennük semmi olyasmit, ami fertőzésre utalt volna. Ekkor döntötte el John Snow, hogy utánanéz az elhunytaknak. Először az anyakönyvi hivatalban begyűjtötte azoknak a nevét és lakcímét, akik az elmúlt napokban haltak meg kolerában, majd megpróbált utánajárni, honnan vették az ivóvizet.

Így kezdődött a tudománytörténet egyik legfontosabb oknyomozása, amelyet érdemes felidézni, miközben a világ tudósai a kínai Vuhanban keresik a koronavírus első felbukkanásának helyét. 1854 szeptemberében egy angol orvos megpróbálta kideríteni, hogyan fertőződött meg az a 83 ember, akik az akkor még szegénynegyednek számító londoni Sohóban haltak meg pár napon belül. A kolera a 19. században egész Európában sokfelé aratott, annál is inkább, mert a korabeli orvosok nem voltak tisztában a betegség eredetével.

A többség akkoriban meg volt győződve arról, hogy a levegő „megromlása”, az abban elszaporodó „miazmák” okozzák a kórt. (Erre egyébként, tekintve a korabeli nagyvárosok higiéniai viszonyait, nem minden alap nélkül következtettek.) Ezzel szemben az akkor 41 éves Snow és mások úgy vélték, hogy főképp a vízben élő parányi „csíralények” felelősek a kék halálért (Angliában a kiszáradt betegek kékesszürke bőre alapján így hívták a betegséget). Ezt azonban nem volt könnyű bizonyítani.
Az orvos azt már kiderítette az augusztus elején Dél-Londonban kitört járvány nyomán, hogy a területet vízzel ellátó két magántársaság közül az egyiknek a kútjaiból fogyasztók hússzor annyian hunytak el kolerában, mint a másik kuncsaftjai közül. Utóbbi cég a Temze felsőbb, tisztább szakaszából táplálta a kutakat. Amikor augusztus legvégén a Sohóban is felütötte a fejét a járvány, Snow azonnal a környékre ment, feltérképezte és megvizsgálta a vízvételi helyeket, majd miután ettől nem lett okosabb, utánanézett a halottaknak is. Így keveredett gyanúba a Broad Street és a Cambridge Street sarkán álló kút (a mai Broadwick és Lexington utcák sarkán).

A nyomozás során az orvos lemérte az áldozatok lakása és a vízvételi helyek közti távolságot, és kiderült, a 83 elhunyt közül 73-nak a Broad Street-i köztéri csap volt a legközelebb. Ráadásul a távolabb lakó maradék többségéről is bebizonyosodott, hogy ittak a vízből (például iskolába menet). Bár a kút húzókarját Snow ezek alapján gyorsan leszereltette, a hatóságokat nem tudta meggyőzni, ők továbbra is a miazmának tulajdonították a kolerát, és a levegő megtisztítására gondolva mésszel szórták fel az utcákat.

A víz fertőzöttségét végül egy sörfőzde, egy dologház és nem utolsósorban egy özvegyasszony különös esetei révén sikerült bizonyítani. A kút tőszomszédságában álló sörfőzdében és szegényházban dolgozók vagy élők közül alig egy-két embert ragadott el a kék halál. A járványügyi kérdezősködés kiderítette, hogy a sörfőzde munkásai azért voltak „immunisak”, mert kizárólag „folyékony kenyeret” fogyasztottak, a dologház pedig saját kerti kútja miatt nem szorult rá a közcsapra.

Ez után jutott eszébe Snow-nak, hogy az összegyűlt adatokat térképen is ábrázolja. Akkoriban terjedtek el azok a térképek, amelyek tudatosan törekedtek a földrajzi térhez köthető, de a valóságban nem látható jelenségek, statisztikai adatok eloszlásának bemutatására. Az angol orvos ehhez egy friss térképet használt, olyan méretarányban, hogy a közkutak mellett látszódjanak az egyes házak is, így azokba vonalkákkal be tudta jelölni az összes áldozatot. Az egyszerű megoldás nagyszerűsége abban rejlett, hogy első látásra felfedte a járvány epicentrumát: a Broad Street-i kutat.

A szakmai közvéleményt azonban sem ezzel nem győzte meg Snow, sem azzal, amikor feketén-fehéren kiderült, hogyan került a kútba a kolera kórokozója. Kiderült, hogy a Broad Street-i járvány voltaképpeni első áldozata egy öt hónapos csecsemő volt. Ő történetesen a kút melletti házban lakott, és az édesanyja a járdán lévő emésztőbe öntötte a hasmenéses pelenkák öblítővizét, ami onnan átszivárgott a pár lépésnyire lévő kútba.

Döntő bizonyítéknak egy emberkísérletnek beillő véletlen bizonyult. A távolabbi áldozatokat vizsgálva Snow-nak feltűnt Susannah Eley és az unokahúga, akik Hampsteadben éltek, több mérföldre az ominózus kúttól, mégis kolerában haltak meg azokban a napokban. A hozzátartozóktól Snow megtudta, hogy az özvegyasszony korábban a Broad Street közelében lakott, és annyira megszerette a jó ízű vizet, hogy továbbra is abból hozatott magának. Hampsteadben kizárólag ők lettek betegek, a helyi víz fogyasztói közül pedig senki.

Feladatok, amiket megoldottunk…

Adott több (6 db) állomás, ahol különböző játékos feladatokat kell végrehajtaniuk a gyerekeknek.
Kb. 15-20 három fős csapat vesz részt a rendezvényen (45-60 diák).
Minden állomáson 2-3 csapat jelenik meg egyszerre. Ha minden állomáson két csapat jelenik meg, akkor egyszerre 12 csapat játszik valamivel, ha három csapat tud egyszerre megjelenni egy-egy állomásnál, akkor 18 csapatot tudunk foglalkoztatni egyszerre.
Ha a csapatok meg tudják oldani az adott feladatot, akkor mindig valami kis ajándékot kapnak a gyerekek (ajándék ötletek: csoki, toll, 3D bűvös kocka, 3D coint). Hasznos, ha a feladathoz kapcsolódik az ajándék.

Téma: John Snow -története – a víz szennyeződése.

Minden állomásnál egy plakát, illetve egy rövid ismeretterjesztő szöveg olvasható, ami kapcsolódik az adott feladathoz. (A feladatokat videó, kvíz vezeti be, ahol az elméleti ismereteket erősítjük meg.)

1. feladat
Cím: Édes és sós víz

Videó:

https://www.youtube.com/watch?v=h-E4vO9ZqX8&ab_channel=MozaikLexikon
https://www.youtube.com/watch?v=KhmNPR4opbE&ab_channel=v%C3%ADzv%C3%A1laszt%C3%B3sorozat
https://www.youtube.com/watch?v=kyRQB7Ql9Tk&t=49s&ab_channel=Techn%C5%91s

Kvíz:

https://create.kahoot.it/details/35f579b7-7d91-422c-9767-dddd8815b603

Ismeretterjesztő szöveg:

„A Földnek hatalmas vízkészletei vannak, azonban több mint 97 százaléka sós víz, ami a növények öntözésére és emberi fogyasztásra alkalmatlan, a maradék 3%-nak is 80%-a nehezen vagy egyáltalán nem hozzáférhető. Az 1800-as években vezetékes víz sem létezett az emberek a nyilvános kutak vizét használták. London vízellátását két különböző vízmű társaság biztosította. Mindkettő a Temze folyóból nyerte a vizet, de míg az egyik a folyó városi szakaszának nagymértékben szennyezett vizét juttatta némi tisztítás után a városi víznyerő helyekre, addig a másik cég a Temzének húsz mérfölddel a város feletti, lényegesen tisztább vizével látta el a hozzá tartozó városrészeket.”

Feladat leírása:

Telített és telítetlen só oldatok készítése, egymásra rétegezése. Négy oldat (0, 10 g, 20 g, 30 g só 100 ml vízben). Az oldatokat négy különböző ételfestékkel színezik, kémcsőben pipetta segítségével egymásra rétegzik. (kb. 20 perc)

2. feladat
Cím: Hidrogénion vadászat

Ismeretterjesztő szöveg:

A kolera Dél-, illetve Délkelet-Ázsia és Afrika egyes országaiban fordul elő leginkább, főként ott, ahol a komoly hiányosságokkal bíró higiénés viszonyok kedveznek a betegséget okozó Vibrio cholerae baktérium szaporodásának. A szegények betegségének is nevezik, hiszen elsősorban az alultáplált, egyéb társbetegségben szenvedő egyéneket betegíti meg. A kórokozó gyengén ellenálló: kiszáradás, illetve enyhén savas folyadék elpusztítja. Az egészséges emberek a fertőzött területen sem szoktak fertőzést kapni gyomruk savas tartalma miatt.

Feladat leírása:

Hat különböző kémhatású víz (csapvíz, ioncserélt víz, ecetes víz, Salvus víz, szóda, Szalmiákszesz) felismerése pH méréssel. A pH-t három módszerrel (lakmusz, oldat, digitális) mérik, táblázatot készítenek a mérési eredmények alapján)

3. feladat
Cím: Élet egy csepp vízben

Ismeretterjesztő szöveg:

A kolera kórokozója, a Vibrio cholerae nem John Snow nyomán lett ismert. Snow arra mutatott rá, hogy miként terjed a betegség, de arra nem, hogy azt mi okozza. A kolera baktériumát először, szintén 1854-ben, Filippo Pacini izolálta, azonban ezen felfedezése nem terjedt még el akkor. Robert Koch 30 évvel később azonban Pacinitól függetlenül nemcsak, hogy mikroszkóp alatt újra megtalálta a baktériumot, hanem azt már a kolera kórokozójának is tekintette helyesen. 1892-ben egy ukrán bakteriológus, aki főként Indiában dolgozott kifejlesztette az első emberi oltást a kolera ellen.
A kolera gyilkos történelme rávilágít arra, hogy a tiszta ivóvíz mennyire széleskörű és általános probléma tértől és időtől függetlenül.

Feladat leírása:

Különböző minták vizsgálata. Nézzék meg először sztereomikroszkóppal a mintákat, majd pipetta segítségével a tárgylemezre is cseppentsenek a mintából. Vatta vagy zselatin oldattal lassítható az élőlények mozgása. Ha találtak valamit, akkor vetítsék ki , készítsenek fényképet vagy filmet a látottakról.

Vizsgált minták: pocsolya, Duna vize (nádszál kaparék), moha, horgásztó vize
Baktériumtenyészet: szalmaszál keverék, tej + víz keverék (2-3 nap)
Szükséges anyagok: üveg, szalma, tej, vatta, 3%-os zselatin oldat, kármin festék

Videó:

https://www.youtube.com/watch?v=xsm08h0uJ-8
https://www.youtube.com/watch?v=DvPHtvZqfzA&ab_channel=Mikroszk%C3%B3piakezd%C5%91knek%C3%A9shalad%C3%B3knak
https://www.youtube.com/watch?v=OoH-TLijaWU&ab_channel=Gyakorl%C3%B3Szakk%C3%B6z%C3%A9piskolaEszterh%C3%A1zyK%C3%A1roly
https://www.youtube.com/watch?v=IDMHpTtLn9U&ab_channel=Gyakorl%C3%B3Szakk%C3%B6z%C3%A9piskolaEszterh%C3%A1zyK%C3%A1roly
https://www.youtube.com/watch?v=iNsOZh4L0ao&t=776s&ab_channel=Tananyagok
https://www.youtube.com/watch?v=vd_olvc82vE&ab_channel=Ag%C3%B3raTudom%C3%A1nyos%C3%89lm%C3%A9nyk%C3%B6zpont

4. feladat
Cím: A vadászat megtervezése – készítsünk játékot

Ismeretterjesztő szöveg:

A londoni kolera járványt modern környezetbe ültetjük, Ez az első elméleti feladat lesz – le fogjuk modellezni a gyakorlati feladatunkat. Miért kell egy feladatot lemodellezni, azaz megtervezni?
Tervezni mindenki tud. Csak az időt és az energiát nem szereti ráfordítani.
Ha eredményt akarunk, akkor bizony a tervezésbe is időt kell fektetni. Abraham Lincoln azt mondta: “Ha 8 órám lenne egy fa kivágására, 6 órát a fejszém élesítésére fordítanék”.

Néhány szabály a tervezéskor:

– Konkrét időtávokra tervezzünk.
– A cél meghatározása után elkezdhetjük a mérföldkövek megtervezését. Ezek azok a jelentős részeredmények, melyek teljesülése feltétlen szükséges a végcél eléréséhez.
– Ha már a mérföldkövek megvannak, a folyamatokra kell figyelmet fordítanunk. A teljes tervet bontsuk le havi, majd azokat heti tervekre – így egészen biztos, hogy minden lényeges feladat bekerül a naptárunkba.
– Tervezzünk be konkrét időt a felülvizsgálatra és a tervek módosítására is.
– Vonjuk le a tanulságokat és alkalmazzuk azt, ami ebből hasznunkra vált KIPRÓBÁLÁS UTÁN! És persze módosítsuk a tapasztalatainknak megfelelően.

A játék elkészítése gyakorlatilag most egy gyakorlati feladat megtervezése elméletben. Az már más dolog, hogy a játékot is meg lehet tervezni és meg is kell – össze kell szedni, hogy milyen feladatok vannak a játékban, a főszereleplőknek mi lesz a dolga, hogyan fognak viselkedni és persze azt is tudni kell, hogy mi lesz a cél!

Feladat leírása:

SCRATCH játék készítése
Adott a terepasztal kicsinyített mása JPG formátumban. 2 főszereplő van a játékban, a ZÜMI kisautó (adott JPG) és egy vírus (adott JPG).

A játék lényege:

A baktérium véletlenszerűen közlekedik a pályán, a ZÜMI kisautót a nyilakkal lehet irányítani. El kell csípni a baktériumot – ha sikerül, GAME OVER.

help: https://docs.google.com/presentation/d/1rUyP_UG7gGGikudVP8Nu3P0W85OS08pF8uPmm2a5AEM/edit?usp=sharing

5. feladat
Cím: A megfelelő eszköz

Ismeretterjesztő szöveg:

A megfelelő eszköz jelen pillanatban arról fog szólni, hogy hogyan tudjuk a feladatunkat majd a gyakorlatban elvégezni, mire lesz szükségünk ahhoz, hogy a feladatban kitűzött cél sikerüljön.
Jelenleg ezt az eszközt valamilyen szinten készen fogjuk kapni. Az eszköz megtervezése 3D-ben történt, nem bonyolult eszköz, csak annyit tud, ami a célja: megfogja a fertőzött kutat és a fertőtlenítő eszközt és tartsa meg addig, amíg a felderítő autó mozog a terepen.
A megtervezett eszköz STL fájlja készen áll a nyomtatásra a kutató bázis laborjában.
Hogyan lehet hozzájutni ehhez az eszközhöz? Milyen lépései vannak egy 3D nyomtatásnak?

Az additív gyártás lépései

A 3D nyomtatók nem direktben az STL fájlok alapján nyomtatnak, hanem G-code gépi kód szerint.
Az STL fájlt gépi kóddá kell alakítani (slicing)
Ellenőrizni kell az STL fájlt, nincsenek-e nyilvánvaló tesszalációs hibák
Átalakításokat végezhetünk az STL fájlon
Akár több tárgyat is kinyomtathatunk egyszerre
Átméretezés lehet szükséges
A túl nagy vagy túl komplex tárgyakat esetleg fel kell darabolni több, egyszerűbb/kisebb darabra
Támasztó (support) struktúrákat kell elhelyezni

A nyomtató felkészítése

Nyomtatáshoz használt anyag kiválasztása, nyomtatóba töltése
Rétegvastagsággal kapcsolatos beállítások
Anyaghoz kapcsolódó beállítások elvégzése (pl. fűtési beállítások, stb.)
Kiegészítő lépés: kalibrálás, amennyiben szükséges

Építés / nyomtatás

Ez a fázis már legtöbbször nem igényel felhasználói közreműködést, a gépi kód alapján a nyomtató végzi el (de: anyagváltás lehet szükséges).
A nyomtatandó anyagot a technikától függően különböző módon rétegenként egymásra halmozza és egymáshoz rögzíti a rétegeket.

A feladat leírása

A kutató bázis kisautóját fel kell szerelni egy konzollal, amivel egy fertőtlenítő berendezést juttat be a házba és kihozza a fertőzött kutat a házból!
3D nyomtatóval egy kis toló konzolt kell kinyomtatni. A konzol legó alapú, így rá lehet majd szerelni könnyedén a ZÜMI tetején lévő alaplapra.
A nyomtatás gyors lesz, az alkatrész nem túl nagy és nem bonyolult, viszont a gyorsaság kedvéért az STL fájlt készen kapják meg.
A feladat része a nyomtató takarítása, beüzemelése, beállítása, a slicer programba az STL betöltése, gcode elkészítése és pen drive-ról a fájl kinyomtatása.

6. feladat
Cím: Fertőtlenítés

Ismeretterjesztő szöveg:

Az eljárást modern környezetben egy programozható, vagy épp távirányítóhoz hasonlóan vezérelhető kisautóval végezzük el.
Mit is tud ez a kis jármű és mire való valójában?
Kódolási nyelvei: Python, Blockly
Amit megtanulhatsz vele: Mesterséges intelligencia, gépi tanulás, számítógépes látás, érzékelők, LED-ek, giroszkóp, gyorsulásmérő, hangjelzők, algoritmusok, ciklusok
A Zumi egy apró, összeépíthető önvezető autós készlet, amely a mesterséges intelligencia alapjaira épít.
A mesterséges intelligencia (AI) gyorsan a holnap alapvető részévé válik. A Zümivel megtanulhatod hogyan tudod beépíteni a munkákba, napi rutinokba, játékokba.
A gépi tanulás segítségével megtaníthatod neki a színeket, gesztusokat, arcokat, tárgyakat. Ez miért fontos? Azért, mert ezek segítségével a kisautó képes döntéseket hozni egy adott szituációban. Pld. felismeri egy útkereszteződésben a jelzőlámpa színeit, vagy a jelzőtáblákat.

A feladat leírása:

A kinyomtatott alkatrészt a gyerekek a zümire szerelik, ellátják világítással (szintén legó alap, egy LED fényforrás, a tetejére rakja). Csatlakozik a zümihez és a zumidasboard.ai felületen egy egyszerű free vezetés móddal a zümit beküldi a dobozba (ház), megkeresi és leolvassa a doboz belső falán lévő számot (fertőzöttek száma) valamint kihozza a tolólappal a kutat az épületből és visszaszállítja a kiindulási pontra (kutató bázis).
A 2db kutató bázison van 1-1 fertőtlenítő eszköz, amit el kell vinni a fertőzött házba, otthagyni és úgy visszahozni a fertőzött kutat.

Kellékek:

HÁZ 1. (készítés alatt)
HÁZ 2. (készítés alatt)
KUTATÓ ÁLLOMÁS 1. (készítés alatt)
KUTATÓ ÁLLOMÁS 2. (készítés alatt)
2 db fertőzött kút (sárga és zöld)
2 db tisztító berendezés (sárga és zöld)