ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

تحقیق، اکتشاف و شکست

این مقاله به بررسی شیوه های متفاوت یادگیری و معایب شیوه یادگیری منفعل و تاثیر آن بر از بین بردن خلاقیت دانش آموز می پردازد.

 

دجی آکینوند می‌گوید شکست عنصر اجتناب‌ناپذیری از فرآیند کشف است و حتی باید در آموزش ابتدایی نیز مد نظر قرار گرفته شود.

تحقیق را می‌توان جستجوی مستمر برای دانش و یا درک جدید تعریف کرد. کشف، با استناد به لغت‌نامه‌ی کمبریج، اکتشاف به معنای پیدا کردن چیزی برای اولین بار است که نتیجه‌ی مطلوب تحقیق است. کودکان نوپا مسلما جزو بهترین محققان هستند. پسر من، مدت زمان بسیار طولانی را صرف کرد تا کشف کند که با کشیدن انگشتش روی صفحه‌ی آیپد دروازه‌‌ای رو به دنیای سرگرمی خواهد گشود، دنیایی شامل طیف گسترده‌ای از برنامه‌های تعاملی مربوط به کودکان نوپا، که در نهایت روش کار با بسیاری از آن‌ها را یافت. همین امر برای پازل، لگو و طیف گسترده‌ای از اسباب‌بازی‌های الکترونیکی نیز صادق است.

لذت اکشتاف می‌تواند نیروی محرک غیرقابل انکاری برای یادگیری دانش‌آموزان باشد. دانش‌آموزانی که ممکن است پیش‌زمینه‌های متنوع، سبک‌های یادگیری مختلف، ویژگی‌های ذهنی متفاوت و یا حتی سنین متفاوتی داشته باشند. علاوه‌بر این، تحقیق به عنوان یک روش یادگیری، بهترین تجربیات را برای یادگیری فراهم می‌کند. به عنوان مثال، تحقیق می‌تواند به صورت تجربه یادگیری فردی یا به صورت همکاری در کار‌ گروهی باشد، می‌تواند در ساختارهای مختلف ایجاد شود تا خلاقیت و نوآوری را پرورش دهد، تفکر انتقادی را تحریک کند، قدرت حل مسئله را افزایش دهد، دانش را افزایش دهد، فرصت‌هایی را برای مقابله با شکست فراهم کند و شاید از همه مهمتر، تحقیق، اشتیاق به کشف را پرورش می‌دهد.

چگونه ممکن است که شکست با این اشتیاق همکاری کند؟ شکست در واقع یک جزء غیر قابل اجتناب از فرایند تحقیق است و یک تجربه وجودی است که همه، از جمله استادان درخشان، معلمان موفق، کارآفرینان نوآور و بهترین رهبران با آن کاملا آشنا هستند. در تحقیق، شکست می‌تواند ناشی از اشتباهات ساده، نقص در فرضیه، فرآیند تفکر، طرح تجربی یا تفسیر نتایج باشد. کودک نوپای من بارها قبل از کشف کشیدن انگشت روی صفحه آیپد شکست خورد، درست شبیه به هزار تحقیق توماس ادیسون که به کشف لامپ منجر شده است. حتی یک کتاب برگرفته از واقعیت وجود دارد که به شرح این موضوع پرداخته است: کتاب «شکست: چرا علم اینقدر موفقیت‌آمیز است»، نوشته استوارت فایرشتین. من آموخته‌ام که شکست بخورم. وقتی استاد دانشگاه شدم، کنجکاو به بررسی کاربرد گرافن بر روی بسترهای انعطاف‌پذیر مانند پلاستیک در الکترونیک شدم، که یک موضوع جدید در سال 2009 بود.

من یکی از اولین دانشجویان تحصیلات تکمیلی‌ام، جونگو را مسئول تحقیق بر روی این موضوع کردم. ما هیچ‌کدام تا آن زمان قطعه انعطاف‌پذیری نساخته بودیم و هیچ تجربه‌ای از کاربرد پلاستیک در الکترونیک نداشتیم. جونگو در حدود چهارده آزمایش انجام داد، که هر کدام تقریبا یک ماه کار سخت لازم داشت، و همه به طور کامل شکست خوردند. این یک دوره بسیار تاسف‌بار بود. جونگو با بازخورد سازنده نشان داد که پایداری قابل ملاحظه‌ای دارد و پس از حدود یک سال و نیم، او توانست تمام درس‌هایی را که آموخته بود کنار هم قرار دهد و در نهایت در تلاش پانزدهم مدارهای گرافنی انعطاف‌پذیر ساخت. تجربه شکست طولانی مدت یک ساله برای ما بسیار سخت بود اما او مهندس بسیار آگاه و پرکاری بود و در طی سه سال بعد 15 مقاله به عنوان نویسنده یا همکار منتشر کرد، که منجر به دستیابیش به درجه دکترا شد. در این راستا، شکست، یک معلم بزرگ در یک محیط مثبت است و با تحقیق و اکتشاف ارتباط دقیق دارد. در آموزش رسمی در سطوح ابتدایی، متوسطه و دوره کارشناسی، جای تحقیق به عنوان مهم‌ترین ابزار یادگیری، در علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات خالی است. هنگامی که غرایز طبیعی برای تحقیق و اکتشاف با ارائه سخنرانی‌های کلیشه‌ای از بین می‌رود و انگیزه اصلی و دستاورد دانشجویان نمراتشان باشد، کشف یک مفهوم دور است و شکست حتمی است.

نویسنده‌ی مشهور آرتور آرست کوتلر، سال‌ها پیش (1964) نقایص و محدودیت‌های سخنرانی‌های کلیشه‌ای را این چنین بیان کرده است: "برای لذت بردن از هنر اکتشاف، از هنرهای دیگر... دانشجو باید به نحوی مجبور شود روند خلاقانه را دوباره طی کند، به عبارت دیگر، او باید با کمک و راهنمایی مناسب برخی از اکتشافات اساسی علم را مجددا خودش کشف کند و خودش نشانه‌هایی را که باعث شده مسیرش را پیدا کند، تجربه کند. روش سنتی مقابله کردن دانش‌آموز، با راه حل به جای مشکل، به معنای محروم کردن او از هیجان، خاموش شدن خلاقیت، و کاهش میل ماجراجویی دانش‌آموز است."

برای پیشبرد وسیع فناوری نانو برای بهره‌مندی افراد و جامعه، مجموعه‌ی مهارت‌های برتری که از یک پارادایم یادگیری مبتنی بر تحقیق به دست آمده باشند بسیار مطلوبند. خوشبختانه علاقه‌ای رو به رشد در زمینه پارادایم‌های یادگیری مانند یادگیری فعال و یادگیری مبتنی بر پروژه وجود دارد که هر دو می‌تواند نسخه‌های کوچکی از پارادایم‌های یادگیری باشند. من این دو موضوع را در دوره کارشناسی الکترونیک و دوره‌ی تحصیلات تکمیلی نانومواد، به عنوان مسیری برای رسیدن به یادگیری مبتنی بر تحقیق بررسی کردم. همان‌طور که نظرسنجی‌ها نشان داد، دانش آموز تقریبا هر دو روش را به خوبی می‌پذیرد. به عنوان مثال، دانشجویان مقطع کارشناسی که یادگیری را ارزشیابی کردند، در دوره‌ی پیشین به آن امتیاز ۴.۱ از ۵ داده بودند و در این دوره با یادگیری فعال امتیاز به ۴.۵ از ۵ افزایش یافت. یک نظر ناشناس، بازخورد جمعی را بازتاب داد، «من واقعا از گفتگوهایی که در کلاس درس داشتیم لذت بردم. من از گوش دادن به نظرات همه لذت بردم و همچنین از آن‌ها آموختم!»

اکنون چالش این است که به ساختاری آزادتر برسیم که فرصت‌های بیشتری برای اکتشاف به‌وسیله‌ی خود شخص وجود داشته باشد و همچنین امکان رو‌به‌رو شدن فرد با شکست را نیز فراهم کند، ساختاری که به سختی بتوان آن را در یک منبع - و چشم‌انداز و بازه زمانی و ورودی مشخص محدود کرد. با این حال، من به نظریه‌های طبیعی مانند یادگیری مبتنی بر تحقیق علاقه دارم، زیرا این یادگیری می‌تواند اشتیاق اکتشاف را در فرد تقویت کرده و نگرش بدون ترس نسبت به شکست در وی ایجاد کند.

 

منبع:

Deji Akinwande, Nature Nanotechnology, VOL 13, JANUARY 2018