مصاحبه با مایک بلوک: تأثیر علم از طریق آموزش
در این مصاحبه، مایک بلوک، یکی از بنیانگذاران پروژه نانو، درباره ابتکار عملش برای ورود علم و فناوری نانو به مدارس با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی رومیزی فنوم (Phenom)، و موفقیت‌هایش در این پروژه صحبت می‌کند.
1- آیا می‌توانید کمی درباره تاریخچه این بنیاد و برخی از پیشرفت‌های پروژه نانو صحبت کنید؟
جالب است بدانید که فنوم در واقع پروژه همسایه من بود که در آن زمان برای FEI کار می‌کرد. او به‌دنبال یک برنامه آموزشی برای فنوم بود که در حین بازدید ما از یک بخش پزشکی قانونی، به ما یک تور پیشنهاد کرد.
قطعا فنوم نقطه عطف این بازدید محسوب می‌شد و ما برخی از نمونه‌ها را بررسی کرده و روز بعد تصاویری را در کلاس ارائه کردیم که برای بچه‌ها بسیار جالب و تعجب‌آور بود. این شروعی برای ماجراجویی ما نیز بود.
تابستان سال بعد، من در کلاس‌هایی که توسط ایالت پورتلند ارائه می‌شد، شرکت کردم. آنها فنوم داشتند و ما در این کلاس‌ها توانستیم کارکردن با فنوم را به‌خوبی فرا بگیریم. بعد از گذشت چند سال، من و همکارم توانستیم فنوم را تدریس کنیم. من فکر می‌کنم که ما تمایل زیادی به استفاده از این فناوری در کلاس داشتیم.
در‌آن‌زمان، من یک معلم شیمی و زیست‌شناسی با سابقه 24 سال تدریس بودم و احتمال آن می‌رفت که در این وضعیت تبدیل به یک معلم جدی و مسن شوم ولی این ابزار، دنیایی کاملاً جدید را به من و دانش‌آموزان نشان داد که بسیاری از ما تا به‌حال مشاهده نکرده بودیم.
یکی از موارد عجیب در کلاس شیمی من، که به‌طور‌معمول از میکروسکوپ استفاده نمی‌شد، این بود که آنها همیشه از من می‌پرسیدند: «آیا می‌توانیم چیزی را از طریق میکروسکوپ مشاهده کنیم؟»، این موضوع برای من بازگشت به دوران جوانی بود. برای معلمان مقطع ششم، که امکان تدریس با چنین ابزار هیجان‌انگیزی را پیدا می‌کردند، شروع مسیر تازه‌ای بود.
2- آیا می‌توانید یک نمونه از اینکه چگونه فنوم سبب ایجاد انگیزه در دانش‌آموزان شده است، را مطرح کنید؟
نمونه‌های بسیار زیادی از کارهای باورنکردنی معلمان وجود دارد. یکی از موارد مورد علاقه من آکادمی شمال غربی است. نام معلم مولی سلطانی است. این معلم جهت مطالعه کیفیت آب از دانش‌آموزان خواسته بود تا نمونه‌های آب را از محله‌های مختلف جمع‌آوری کنند.
وی پروتکلی را طراحی کرد که در نهایت به دیاتوم‌ها، که برای من شگفت‌انگیزترین موجودات در جهان هستند، ختم شد. روز اول که دیاتوم‌ها را در مدرسه کشف کردیم، به‌خاطر می‌آورم. این کشف در حدود دو ساعت طول کشید. هنگامی‌که ما این موجودات شگفت‌انگیز را که تقریباً در تمام نمونه‌های آب وجود داشتند یافتیم، بسیار هیجان‌زده شدیم.
پروژه مولی بسیار جالب بود چرا که همه دانش‌آموزان با نمونه آب خود در این پروژه شرکت می‌کردند. سپس آنها نمونه‌ها را خشک کرده و به کمک فنوم این ذرات را با بزرگنمایی 10 تا 15000برابر مشاهده کردند. این محقق از دانش‌آموزان با قدرت تحلیل علمی بالا در این پروژه کمک گرفت. همچنین، از طریق اسکایپ با دانشمند منحصر به فردی که در انگلستان زندگی می‌کرد، گفتگو کرد، بنابراین آنها علاقه بسیار زیادی به دیاتوم‌ها نشان دادند.
3- بدیهی است که مشاهده با میکروسکوپ، یک انگیزه بزرگ برای دانش‌آموزان جوان در این جهان محسوب می‌شود. چرا فنوم برای این پروسه انتخاب شد؟
استفاده از فنوم در کلاس درس بسیار آسان است. بارگذاری نمونه 30 تا 45 ثانیه طول می‌کشد. هنگامی‌که نمونه در ابزار قرار داده می‌شود، دانش‌آموزان قادرند بزرگنمایی را تا 100.00 بار افزایش دهند. چه ابزار دیگری می‌تواند این کار را انجام دهد؟ و اینکه چگونه می‌توان آن را در یک کلاس درس دبیرستان استفاده کرد؟
اینکه دانش‌آموزان توانایی اندازه‌گیری و مشاهده دارند، هنوز از نظر من بخش شگفت‌انگیز این پروژه است. ما در همه کلاس‌های زیست‌شناسی نمونه‌های گرده را به داخل ابزارها وارد کردهایم که در نتیجه آن، دانش‌آموزان توانایی مقایسه گرده را در محیط‌زیست دارند. این پروژه به من امکان یک ارزیابی بزرگ داد؛ در واقع، این انگیزه دانشمندان کوچکی را ایجاد می‌کند که قدرت مشاهده را می‌آموزند و یاد می‌گیرند که چه تحلیل‌هایی می‌توانند سوال بعدی را ایجاد کنند. فنوم یک ابزار عالی برای این مورد بوده است.
شاید شما باور نکنید که من چند بار سوالات «این چیست؟ این برای چه چیزی است؟ چرا این وجود دارد؟» پرسیدم. این کاری است که فنوم می‌تواند انجام دهد.
4- آیا می‌توانید ما را از فرایند تصمیم‌گیری تیم خود برای انتخاب میکروسکوپ الکترونی رومیزی فنوم برای پروژه نانو مطلع کنید؟
اولین باری که قصد استفاده از فنوم را داشتم، آن را برای من به سادگی یک دوربین دیجیتال توصیف کرده بودند، که برای اکثر مردم احتمالاً ساده بود. اما من کمی از دوربین دیجیتال می‌ترسیدم، با این حال فنوم از لحاظ سهولت استفاده شگفت‌انگیز است.
دانش‌آموزان کلاس دوم ما در جستجوی نمونه‌هایی از غلات صبحانه مورد علاقه خود تخصص دارند. آنها بسیار علاقه‌مند هستند که بدانند داخل آن غلات چیست. آنان قادر به استفاده از ابزار اندازه‌گیری هستند. البته، معلمان بارگذاری و آماده‌سازی نمونه را انجام می‌دهند، اما این ابزار به ویژه برای دانش‌آموزان دبیرستانی، کاربری بسیار آسانی دارد.
برنامه کلاس‌های 90 دقیقه‌ای ما بسیار محدود است. ما در هر کلاس 35 دانش‌آموز داریم، پس چگونه همه آنها می‌توانند نمونه‌های خود را آنالیز کرده و تصاویر نمونه‌ها را جمع‌آوری کنند؟ خوب، فنوم سریع است. آنها در استفاده 15 یا 20 دقیقه‌ای خود بسیار مهارت پیدا می‌کنند. این تصمیم برای ما از نظر عملیاتی بسیار آسان بود، و پس از آن هزینه ورود نیز قرار دادیم.
5- به‌طور معمول، شما برنامه‌های دبیرستان را با این نوع ابتکار عمل درگیر خواهید کرد، و در حال‌حاضر با دانش‌آموزانی حتی در سطح جوان‌تر همکاری می‌کنید. آیا می‌توانید جزئیات برخی از موارد انگیزشی برای آنها را بیان کنید؟
من فکر می‌کنم که یک دانش‌آموز معمولی از علم می‌ترسد. علم همیشه موضوع دشواری است. آنچه برای من در این فرایند جالب بود این است که ما جاذبه‌های هنری داریم که کاملاً در علم و مهارت‌های آنالیز برای دانشمند شدن مورد نیاز است، اما اغلب، این جاذبه‌ها، در مدارس هنری غیرانتفاعی وجود دارند.
این ابزار دانش‌آموزان را هیجان زده می‌کند. من صادقانه، بعد از 25 سال صرف وقت در کلاس درس، با وجود این ابزار بسیار هیجان‌زده می‌شوم. شاید شما باور نکنید که من چند بار سوالات «این چیست؟ این برای چه چیزی است؟ چرا این وجود دارد؟» را پرسیدم. این چیزی است که فنوم می‌تواند انجام دهد.
بسیاری از دانش‌آموزان کلاس دهم از درس خواندن خسته شده‌اند، اما بعد از اینکه از آنها خواسته می‌شود تا به‌عنوان مثال، مقداری کیک خود را داخل میکروسکوپ الکترونی قرار دهند و پای حشرات را در کیک مشاهده کنند، بسیار هیجان زده می‌شوند و من گمان می‌کنم این ابزار فرصتی را برای دانش‌آموزان ایجاد کرده است تا مواردی را که بسیاری از افراد تاکنون در زندگی خود مشاهده نکرده‌اند، کشف کنند.
6- آیا مواردی وجود داشت که دانش‌آموزان شما در زمان در نظر گرفته شده برای کلاس خود آماده نباشند؟
من یک پروژه درباره ترکیب ماده انجام دادم. این پروژه به دانش‌آموزان اجازه می‌داد تا هر نمونه‌ای را با خود به کلاس درس بیاورند و سپس نمونه‌ها را با گرفتن تصاویر با بزرگنمایی‌های خاص، آنالیز کنند. هرگز فراموش نمی‌کنم که یک گروه هیچ نمونه‌ای با خود به همراه نداشتند.
آنها یک جعبه چوب کبریت را بر روی میز دیدند و گفتند «می‌توانیم آن را امتحان کنیم؟»، گفتم چرا که نه. آنها آماده‌سازی نمونه را شروع کردند. آنها با ایمن کردن سر چوب کبریت، آن را در دستگاه گذاشته، و من، مانند همه دانش‌آموزان کلاس، کنجکاو بودیم تا ببینیم سر چوب کبریت به چه شکلی در می‌آید. در انتها به‌عنوان یکی از جالب‌ترین نمونه‌ها در کلاس انتخاب شد.
آنچه این اتفاق برای دانش‌آموزان رقم زد این بود که، آنها در ابتدا آماده نبودند ولی با این حال، زمانی عالی را سپری کردند، از همه مهم‌تر اینکه پس از مشاهده تصویر، آنها تمایل بسیاری به یافتن حقایق علمی موجود در این تصویر داشتند که چرا دیاتوم‌ها بر روی نوک چوب کبریت نیز حضور دارند؛ و فنوم این موقعیت را برای آنها ایجاد کرد.
7- آیا می‌توانید کمی درباره اهمیت پروژه نانو و برخی از دستاوردهای خود تاکنون توضیح دهید؟
پروژه نانو برای من اهمیت دارد، زیرا در حدود شش سال است که ما این پروژه را با آوردن میکروسکوپ الکترونی و نرم‌افزار پروژه نانو به کلاس‌های ششم تا چهاردهم شروع کردهایم. این دستاوردها شامل آموزش بیش از 75 معلم در منطقه مترو پورتلند است، و تقریباً تخمین می‌زنیم که بیش از 10.000دانش‌آموز با SEM کار کرده‌اند.
من به شخصه تعداد زیادی از معلمان و بچه‌ها را در این زمینه آموزش داده‌ام. همچنین در تابستان امسال، یکی دیگر از پروژه‌های خود را در واشنگتن آغاز کردیم و 13 معلم کلاس ششم را در سه مدرسه مختلف آموزش دادیم و آنها اکنون پروژه نانو را گرفته‌اند و آن را به یک منطقه کاملاً متفاوت گسترش می‌دهند. ما در این مورد بسیار هیجان‌زده هستیم.
مرجع تصویر: مرکز علمی NEMO آمستردام
8- اهداف نهایی شما چیست و انتظار دارید که پروژه نانو تا کجا پیشروی کند؟
من بسیار علاقه دارم که فنوم را در هر دبیرستان داشته باشیم. من فکر می‌کنم ما به نقطه‌ای می‌رسیم که این ابزار فوق‌العاده با ارزش برای همه برنامه‌های درسی لازم باشد. ما در نقطه‌ای هستیم که با یک فنوم شروع کردیم و برای دو فنوم آماده هستیم و اکنون چه میزان طول می‌کشد تا به فنوم سوم نیاز داشته باشیم؟ من فکر می‌کنم این یک ابزار بسیار هیجان‌انگیز است و ما در حال حاضر نه تنها در این منطقه، بلکه در مناطق دیگر ایالات متحده نیز شاهد این رویداد شگفت‌انگیز هستیم. من منتظر فرصت‌های بیشتری برای استفاده از فنوم هستم.
9- با پیشرفت در پروژه نانو، و اینکه فنوم بخش مهمی از آن است، گام ملی بعدی را در کجا می‌بینید؟
این یک موضوع هیجان‌انگیز برای ماست. ما فنوم را دو بار در سان‌دیگو به گروه‌های ملی از بخش‌های نیویورک، هوستون، آیداهو و سپس سواحل غرب ارائه دادیم.
یکی از اتفاق‌هایی که در آینده پیش می‌آید این است که این مناطق تمایل به داشتن برنامه‌ای شبیه به پروژه نانو دارند. این تابستان ما یک مربی تحت آموزش از آلاباما داشتیم که در دوره ما حضور داشت. او بسیار مشتاق بود که به دانشگاه خود رفته و درباره شروع پروژه نانو با مسئولان آنجا صحبت کند.
به‌نظر می‌رسد معلمان در منطقه پاسکو واقع در واشنگتن آموزش‌های لازم را دیده باشند. این تابستان، معلمان کلاس ششم آموزش داده شدند و در سال آینده سایر معلمان کلاس ششم در آن منطقه و همچنین معلمان کلاس هشتم نیز آموزش داده خواهند شد و برنامه بعدی، مدارس دبیرستان است.
هم‌اکنون، در حال مذاکره در مورد برنامه درسی پیچیده و مهارت‌هایی برای کلاس ششم، کلاس هشتم و کلاس دهم از لحاظ رشد توانایی‌های کامل برای کل بخش‌ها جهت استفاده از فنوم هستیم و این برای ما بسیار هیجان‌انگیز است.
ما یک گروه علاقه‌مند در نیویورک و همچنین در هوستون داریم، کالج نازارن شمال غرب در آیداهو نیز تمایل دارد پروژه‌ای مشابه با پروژه نانو را تکرار کند که من در مورد آن بسیار هیجان‌زده هستم. من حس یک پدر سربلند را نسبت به معلمان ایالات متحده دارم که در پروژه نانو با انگیزه به فعالیت می‌پردازند.
10- تاکنون چه نوع رسانه‌ای به تبلیغ و اطلاع‌رسانی پروژه نانو پرداخته است؟
در واقع، آغاز پروژه نانو، در بیورتون و دریاچه اسوگو بوده است. ما یک مرکز منطقه‌ای STEM مستقر در هیلزبورو داریم که از آنجا به‌عنوان منطقه‌ای تبلیغاتی جهت ایجاد روابط میان صنعت، مراکز تولیدی، مدارس دولتی و دانشگاه‌ها استفاده می‌کنیم.
در سطح ملی، فرصتی برای ما مهیا شد تا با شرکت Partners in Science در سن‌دیگو گفتگو داشته باشیم. دکتر جنیفر ولز جهت به اشتراک گذاشتن برخی از یافته‌های ما به کنفرانس Spy فرستاده شد. در پاسکو، رسانه‌ها و همچنین روزنامه‌های محلی حضوری فعال داشتند. آزمایشگاه‌های ملی شمال غربی اقیانوس آرام بسیار از این پروژه استقبال کردند، چرا که آنها بخشی از شروع‌کنندگان آن بودند.
11- آیا می‌توانید در مورد وسعت پروژه نانو و دامنه نفوذ آن میان دانش‌آموزان توضیح دهید؟
این موضوع بسیار سرگرم‌کننده بود. در سال اول ما 15 معلم را آموزش دادیم و هر ساله بر این تعداد افزوده می‌شود. اکنون، 75 معلم در منطقه مترو پورتلند آموزش دیده‌اند، و این موضوع بر روی بیش از 10.000 دانش‌آموز تاثیر می‌گذارد. به صورت روزشمار، در حال حاضر بر روی سه SEM در سراسر منطقه مترو پورتلند کار می‌کنیم. ما در محدوده شعاع 65 مایل فعال هستیم. این یک پروژه عالی از لحاظ تأثیرگذاری بر مدارس، تأثیرگذاری بر معلمان و همچنین تأثیرگذاری بر بچه‌هاست.
مرجع تصویر: مرکز علمی NEMO آمستردام
12- چگونه فنوم می‌تواند در ایجاد انگیزه بنیادی در توانمند‌سازی و جذب معلمان و تقویت دانش‌آموزان موثر باشد؟
فنوم موضوعی است که ما در آموزش‌های مداوم خود استفاده می‌کنیم. معلمان در طول تابستان به ما ملحق شده، و ما فرصت ایجاد برنامه درسی را برای آنان فراهم می‌کنیم، که معمولاً کاری دشوار بوده و چندین ماه طول می‌کشد. ما در طول یک هفته، یک فنوم را در اختیار آنها می‌گذاریم و به‌صورت کاملاً ناگهانی، انرژی و انگیزه زیادی در آنها ایجاد می‌شود.
با اینکه در حال حاضر در فصل تابستان هستیم، آنها هر روز در آنجا هستند و لحظه‌های خوبی را می‌گذرانند. من فکر می‌کنم این بخشی از لذت این پروژه است. می‌بینید که آنها با آوردن برنامه آموزشی به کلاس خود انرژی می‌گیرند.
من فکر می‌کنم در این پروژه معلم نیز فرصتی به‌دست می‌آورد تا خود نیز دوباره دانش‌آموز شود که این موضوع در توسعه برنامه‌های آموزشی بسیار جالب توجه بود. هنگامی‌که یک معلم از آنچه در فنوم مشاهده می‌کند هیجان زده می‌شود، این انرژی و هیجان را به دانش‌آموزان خود منتقل می‌کند.
13- تأثیر تعامل با فنوم در دانش‌آموزان راهنمایی، دانش‌آموزان دبیرستانی و حتی معلمانی مانند خودتان چیست؟
من قطعاً می‌گویم که ما، معلمان دوره متوسطه را برای یادگیری بیشتر علم تشویق کردهایم، این موضوع با اینکه ناراحت‌کننده است ولی حقیقت دارد. این ابزار می‌تواند شما را به پاسخ برخی از سوالات ایجاد شده سوق دهد.
من به معلمان مقطع ششم می‌گویم که نقل قول مورد علاقه من این است که "آیا من دوست دارم این ابزار را داشته باشم یا یک ماشین فراری؟ و پاسخ من این است؛ من این ابزار را می‌خواهم". برای من این هیجان‌انگیز است که معلم مقطع ششم در ماشین معمولی نشسته است و به سوی مرکزی علمی در حرکت است که می‌خواهد از میکروسکوپ الکترونی استفاده کند. این خیلی هیجان‌انگیز است.
نمونه‌ای از تصاویر SEM فنوم در زیر آمده است:
تنگستن
بال پروانه
غلات
منبع
هنوز نظری وارد نشده است!
نظر خود را ارسال نمایید
پست الکترونیکی شما انتشار پیدا نمی کند.