ورود نانوتکنولوژی به مدارس ایران

لزوم آشنایی دانش آموزان با نانوفناوری

تفاوت زیادی بین یادگیری فناوری (دانش لغوی) و فهم فناوری (دانش تجربی) وجود دارد. همگان نیازمند یادگیری بوده و فقط عدهی کمی به فهم فناوری در جهت استفاده از آن نیازمند هستند و ما (معلمان و دانش آموزان) به هر دو نیاز داریم. همانطور که گفته شد دستاورد هر فناوری توسعه دادن توانایی ها و قابلیت های انسان است.با ورود هر فناوری به جامعه به صورت روزافزون سوالاتی در مورد نحوه ی استفاده، کاربرد، فواید و مضرات و اثرات آن در زندگی مطرح می گردد. افراد هر چقدر در سنین پایینتری با هر فناوری آشنا گردند زودتر این سوالات برایشان مطرح میگردد و سریعتر به چراجویی میپردازند و در نهایت به دلیل پویایی بیشتر ذهن در پاسخگویی به این سوالات موفق خواهند بود. نانوفناوری نیز به عنوان یک فناوری جدید از همین قاعده پیروی میکند . میتوان فهمید که دانش آموزان، پیشبرندگان و توسعه دهندگان اصلی این فناوری خواهند بود و آموزش آن به دانش آموزان از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف از آموزش نانو این نیست که همه افراد جامعه متخصصین این رشته گردند، اما با توجه به اینکه محصلان امروز همان پزشکان، متخصصین، مهندسین، تکنسین و اپراتورهای آینده خواهند بود و با توجه رویایی آنها با نانوفناوری ،به روند رو به رشد این علم انکارناپذیر است. از طرفی یکی از مهم ترین ویژگی های علوم و فناوری نانو این است که نمی توان آن را جدای از گرایش ها و زمینه های مختلف علوم آموزش داد. این بهانه خوبی برای طراحی روش های آموزشی جدید فراهم می آورد. در واقع آشنایی دانش آموزان با علوم و فناوری نانو باعث بالا رفتن سواد علمی آنها در زمینه فیزیک، شیمی، زیست شناسی و علوم مواد در سطح مولکولی و .... می شود و در کنار آن کاربرد های متفاوت ریاضیات را در علوم مختلف حس می کنند. به عبارت دیگر برای طراحی یک دوره درسی مناسب این فناوری، می توان از آموزش علوم مختلف با تاکید بر کاربرد فناوری نانو باشد. به دنبال این باور کمبود سرفصل مناسب در کتب درسی به طور جدی احساس میشود.

دوره درسی پیشنهادی

در سالهای اخیر، آموزش علوم و فناوری نانو در بسیاری از کشورها از جمله ایران مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به سند راهبردی توسعه آموزش فناوری نانو در جمهوری اسلامی ایران، تلاش هایی برای آموزش مفاهیم علوم و فناوری نانو به دانش آموزان انجام شده است. از جمله این برنامه ها، فعالیت
های ستاد فناوری نانو به منظور ارتقای آشنایی دانش آموزان و علوم فناوری نانو و زمینه سازی تحقیق و پژوهش دانش آموزی است که در این زمینه فعالیت های زیادی را انجام داده اند و در همین راستا باشگاه نانو را تاسیس کردهاند.ولی برای نتیجه گیری بهتر باید این فعالیت ها در راستای تدریس این مطالب در مدارس باشد. برای ورود این مطالب رعایت استانداردهای آموزش در اولویت قرار دارد و نباید فقط به ذکر چند تعریف در قسمت "بیشتر بدانید" کتب درسی بسنده کرد. برای طراحی یک دوره درسی مناسب، باید ملزومات و پیش نیازها، امکانات، فرصت ها، تهدیدها و روشهای موثر را شناسایی نموده و با توجه به شرایط، بهترین راه برای رسیدن به اهداف را تعیین کرد. تاکید می کنیم که هدف از آموزش هر فناوری انتقال اطلاعات به ذهن دانشآموزان نیست، هدف تربیت انسانهایی متفکر، خلاق، نقاد و دارای بینش علمی است. بدین منظور دوره درسی ارائه شده باید موجب افزایش دانش پیش زمینه دانش آموزان از نانوفناوری شود. دانش پیش زمینه با معرفی نانو فناوری آغاز و با دانستن تاثیرات آن بر زندگی ما و شناخت معایب و فواید آن کامل می شود.در این روش برای آموزش جامع فناوری نانو، نیاز به پاسخگویی 9 سوال ساده داریم که با توجه به سطح آگاهی مخاطبین و سنین آنها بیان این مطالب متفاوت می باشد . این سوالات در 3 گروه شامل معرفی ، تاثیرات و ارزیابی علوم و فناوری نانو هستیم و بعد تاثیرات متقابل نانوفناوری و زندگی انسان ها را بررسی میکنیم و نهایتا به بحث در مورد مزایا و معایب آن می پردازیم.

معرفی علوم و فناوری نانو

در بخش اول، با بررسی تاریخچه فناوری های مختلف به معرفی و تواناییهای علوم و فناوری نانو می پردازیم. وابستگی زندگی انسانها به فناوریهای متفاوت را بحث می کنیم و سپس به اهمیت استفاده از علوم و فناوری نانو در جنبه های مختلف جامعه امروز پی میبریم. برای پرداختن به آموزش این موضوعات از 4 سوال اساسی استفاده میکنیم :

- نانو تکنولوژی چیست؟

- چرا از نانو تکنولوژی استفاده می کنیم؟

- نانو تکنولوژی از کجا می آید؟

- نانو تکنولوژی چگونه کار می کند؟

تاثیرات متقابل علوم و فناوری نانو و زندگی انسان ها

در این قسمت با 3 سوال ساده، تاثیرات فناوری ها در نوع زندگی، توانایی انسان ها در پیشرفت علوم و ایجاد فناوری با توجه به نیازهایشان را بررسی می کنیم:

- نانو تکنولوژی چگونه تغییر می کند؟

- نانو تکنولوژی چگونه بر زندگی ما تاثیر می گذارد؟

- چگونه ما بر نانو تکنولوژی اثرگذار هستیم؟

ارزیابی علوم و فناوری نانو

در آخر با توجه به اینکه فناوری ها علاوه بر فواید، مضراتی نیز خواهند داشت، به بررسی آنها می پردازیم:

- فواید و مضرات نانو تکنولوژی چیست؟

- چگونه نانو تکنولوژی را ارزیابی کنیم؟

در واقع سوالات بخش معرفی ، پایه و اساس برای فهم تاثیرات،در واقع سوالات بخش معرفی نانوفناوری می باشد. با بررسی دقیق این ترکیب می توان به ارزیابی این فناوری پرداخت.

حال یکی از مهم ترین مواردی را که باید در نظر گرفت، چگونگی تدوین و تنظیم این سوالات به صورت کتابی درسی است. امروزه یکی از مشکلات جدی بخش آموزش در تدریس بر مبنای حافظه محوری است. فرایند ،مدارس کشور یاددهی- یادگیری در کشور ما مبتنی برگفتن، شنیدن و حفظ کردن است. روش حافظه محور که به رویکرد معلم محور و غیرفعال موصوف است، مهم ترین مانع یادگیری و خلاقیت محسوب می شود. در فرآیند یادگیری صحیح، علاوه بر شنیدن لازم است مؤلفه های مهمی؛ همچون مشاهده، پرسش، تفکر، آزمایش و پژوهش نیز نقش خود را ایفا کنند تا ، کاوشگری متعلم از همان ابتدای تحصیل به توانمندی تفسیر و قضاوت و نظریه پردازی مجهز شود. بدین ترتیب فرآیند یاددهی و یادگیری، به جای ارائه پاره ای محفوظات، به راه حل های عملی برای حل مشکلات عینی تبدیل می گردد.از این رو لازم است که برای آموزش هر چه بهتر علوم و فناوری نانو از رویکرد پژوهش-محور استفاده کرد و دوره ای کارگاهی- پژوهشی را برای آن طراحی نمود.

فواید طراحی دوره درسی نانوفناوری بر پایه نه سوال اساسی مطرح شده

1- فواید آموزش نانوفناوری بر اساس سوالات مطرح شده برای دانش آموزان :

1.1 با این روش دانش آموزان فناوری های متفاوت را شناخته و قادر خواهند بود آنها را با هم مقایسه کنند و نتیجه میگیرند که انسانها در تمام دوره ها در زندگی بسته به پیشرفت علم همیشه از فناوری های مختلف استفاده کرده اند که نانوفناوری هم یکی از آنها است. ضمن اینکه رشته های مطالعاتی بسیار متنوع را می توانند دنبال کنند که به آنها این امکان را خواهد داد که با کاربرد نانو فناوری جهان تغییر دهند.

1.2 به آنها کمک خواهد کرد که براساس ارزش ها و باورهای خود نانو فناوری را ارزیابی کنند.

1.3 آموزش، شناخت و ارزیابی نانو فناوری، الگوهای حاصل از سوالات پیش زمینه ای را فراهم می کند که پایه و اساس درك و ارزیابی نانو فناوری می باشد.

1.4 بررسی دقیق یک موضوع باعث می شود که نتایج حاصله از سوالات بسیار فراتر از نانو فناوری باشد. محصلین یاد می گیرند که منتقدانه بیندیشند و در هر موردی واقعیت ها را بررسی کنند و مزایا و معایب را بسنجند.

1.5 علوم پایه ریاضیات، پزشکی و غیره به روش های گوناگون به نانو فناوری مرتبط می گردند. دانش آموزان با پاسخگویی به سوالات ، کاربرد نانو فناوری را در علوم مختلف می آموزند و این امر ممکن است باعث افزایش علاقه به این علوم شود.

1.6 ایجاد و دنبال کردن پروژه های تحقیقاتی مستقل

1.7 یادگیری پرسیدن سوالات مفید

2- مزایا سوالات برای معلمین:

معلمان یاد می گیرند که چگونه از تحصیلات و تجربه وسیع شان در جهت آموزش دانش پیش زمینه لازم برای درك نانو فناوری را فراهم کند(چه متخصص این علم باشد چه نباشد).

3- مزایای روش تدریس بر اساس نه سوال برای مدارس:

مدارس با دنبال کردن این برنامه نیازی نخواهند داشت که با صرف هزینه بسیار دستگاهی سخت افزاری را تهیه کنند. اگر این روش تدریس را به کار گیرند آموزش دانش آموزان نه با صرف پول بلکه با صرف زمان بیشتر برای اندیشیدن دقیق و منتقدانه فراهم خواهد شد.

ارائه نمونه ها و الگوهای عینی و اولیه

در این روش دانش آموز خود به دنبال الگوها و روابطی مرتبط با مشاهده هایش از جهان پیرامون است و به عبارت دیگر نقطه مراحل کار و نقطه پایان فعالیت ها را خود تعیین می ، شروع کند .هنگامی که فعالیت ها از بطن پرسش های دانش آموز بر می خیزد و بر اساس تجارب او شکل می گیرد به وی فرصت داده می شود تا تجارب و مشاهده های خود را همزمان به کار گیرد.

نتیجه گیری

طبعا یکی از مولفه های موثر در زندگی بشر امروز چگونگی بهره گیری از پیشرفت های علمی و بکار بستن آنها در صنایع و مشاغل گوناگون در جهت رسیدن به توسعه پایدار و بسط آن در زندگی روزمره است. بی شک یکی از ابزارهای مهم توسعه برای کشورمان به عنوان کشوری در حال توسعه تهیه سر فصلی مناسب برای مقاطع مختلف تحصیلی به منظور آموزش فناوری نانو می باشد که می تواند ما را هر چه سریعتر به مقصد برساند.

مراجع:

[1] N. Lane, Journal of Nanoparticle Research 3, 95 (2001).
[2] C. Joachim, Laurence Plévert, " Nanosciences: the invisible revolution ". (2009).
[3] P. Koskinen, O. O. Kit, Phys. Rev. Lett. 105, 106401 (2010).
[4] قاضی نوری، سپهر، سند رهبردی توسعه آموزش فناوری نانو (با رویکرد مقاطع پیش از دانشگاه) ، دوازدهمین کنفرانس آموزش فیزیک ایران
[5] Judith Light Feather, Miguel F. Aznar, Nanoscience Education, Workforce Training, and K-12 Resources- CRC Press (2010)
[6] Hingant; Benedicate, Nanoscience and nanotechnologies learning and teaching in secondary school, Studies in Science Education, Vol. 46, No.2, 121-152

[7] مجله پیام پژوهش - سال هشتم - شماره96

نظرات شما عزیزان: