ستاد ویژه توسعه فناوری نانو
چگونه دانش آموزان را با علم مواد و فناوری نانو آشنا کنیم؟ دراین نوشتار، پیرفرانسسکو ریکاردی و کلاریو گولیتی مزایای فعالیت‌های فوق برنامه‌ی طراحی شده توسط پژوهشگران و معلمین را شرح می‌دهند.
ما با فعالیت در برنامه‌های ترویجی آموزشی که توسط دپارتمان فیزیک اجرا می‌شود، متوجه شدیم معلومات دانش آموزان دبیرستانی در زمینه‌ی علم مواد و فناوری نانو بسیار محدود است. منابع آموزشی متنوعی در این زمینه در دسترس دانش آموزان و معلمین قرار دارد (www.materialsworldmodules.org; www.pls. scienzamateriali.unimib.it) اما از آنجاکه این موضوعات در برنامه‌ی درسی ملی ایتالیا گنجانده نشده، تنها در متون مباحث عمومی‌تر مانند فیزیک و شیمی به طور خلاصه به این مباحث پرداخته می‌شود.
یک گام در مسیر ارتقای شرایط موجود، معرفی علم مواد و فناوری نانو در سطح دبیرستان‌ها، به عنوان یکی از سرفصل های خاص در برنامه‌ی علمی ملی PNLS بود. این برنامه توسط وزارت آموزش و پژوهش ایتالیا با هدف ایجاد ارتباط میان مدرسه و دانشگاه اجرا می شود. برنامه شامل طراحی پروژه‌های آموزشی متمرکز بر پژوهش‌های پیشرفته است. این پروژه‌ها حاصل همکاری معلمین و دانشگاهیان می‌باشد و بسیار مورد استقبال دانش آموزان و معلمین شان قرار گرفته است. متاسفانه این پروژه‌ها علیرغم موفقیتشان هنوز پراکنده و منفردند.
تجربه‌ی PNLS راهی موثر برای آشنایی دانش آموزان با فناوری نانو بود؛ برنامه‌ای فرادرسی که دبیرستان "E. Fermi " در کوزنسا با همکاری دپارتمان فیزیک دانشگاه کالابریا، در سپتامبر 2016، اجرا کرد. گروهی از دانش آموزان 14 ساله در دوره‌ی فوق برنامه‌ی متمرکز بر علم مواد شرکت کردند. برای اولین سال، دوره‌ی "فناوری‌های وابسته به فیزیک و علم مواد"، مانند دوره‌های رسمی فیزیک، 40 ساعت به طول انجامید. هدف این است که در نهایت، این دوره به کل پنج سال دبیرستان در ایتالیا گسترش داده شود. این ابتکار تاکنون در دبیرستان‌های "G.Berto" در شهر کوچک ویبو ولنتا و دبیرستان "C.Darwin" در رم با همکاری دوره‌ی کارشناسی علم مواد دانشگاه رم ــ تار ورگاتا اجرا شده است. محتوا عموما بر اساس فعالیت‌های آزمایشگاهی است و با همکاری جدی میان پژوهشگران دانشگاه و معلمین مدارس در حال رشد است. اهمیت فناوری‌های وابسته به فیزیک و مواد از دیدگاه تاریخی، اجتماعی و اقتصادی نیز مورد توجه واقع شده، بنابراین دانش آموزان "آموزش علم برای شهروندان مسئول" را بطور کامل دریافت می‌کنند. بعد از سال اول، مشخص شد که قدرت این برنامه، ماهیت غیر رسمی آن است. مزیت بزرگ برنامه‌های غیر رسمی این است که آزادانه توسط دانش آموزان انتخاب می‌شوند و برنامه درسی قابل تغییری دارند که مطابق درخواست دانش آموزان و معلمین آن‌ها تنظیم می‌شود. به همین دلیل برنامه شامل امتحان و ارزیابی نیست چرا که بهبود عملکرد در مدرسه از اهداف عمده‌ی این طرح به شمار نمی‌رود. اولین هدف ما بهبود نگرش دانش آموزان به علم نانو است و انتظار می‌رود آن‌ها ارزش همکاری علمی و رقابت را از تعاملات اجتماعی‌شان در محیطی مشارکتی فرا بگیرند. نقش دانشمندان در این محیط بسیار مهم است چرا که آن‌ها می‌توانند موضوعات جدید علمی را در مدرسه عنوان کرده و روش و چشم انداز فرآیند پژوهش علمی را به دانش آموزان آموزش دهند. بعضی از فعالیت‌ها در آزمایشگاه دانشگاه انجام می‌شوند. ما بر این باوریم که حضور منظم در محیط دانشگاه در دوران تحصیل در مدرسه، دانش آموزان را برای سطوح آموزشی بالاتر آماده می‌کند. آموزش در مقطع دبیرستان با چالش افزایش دانش علمی در یک پژوهش و محیطی غنی از نوآوری رو به روست. چرا که فناوری‌های نوظهور هنوز نمی‌توانند نقش ثابتی در برنامه‌های درسی رسمی مدارس داشته باشند، ما با تکیه بر همکاری میان مدرسه و دانشگاه رویکردی "پایین به بالا" ارائه داده‌ایم. ایده بسیار ساده و قابل اجرا است و می‌تواند به سادگی تکرار و سازگار شود، زیرا انعطاف‌پذیری در برنامه‌های مدرسه در حال حاضر به بسیاری از سیستم‌های آموزشی در سراسر دنیا معرفی شده است. امیدواریم ابتکارمان برای دیگر طرح‌های مشابه الهام بخش باشد تا علم نانو به طور ساختاری و بلند مدت در آموزش مقطع دبیرستان وارد شود.
منبع:
NATURE NANOTECHNOLOGY - VOL 12 - NOVEMBER 2017