تبسيط الكيمياء: كيف تلهم جامعة دارمشتات التقنية وشركة ميرك الشباب في مجال العلوم الطبيعية

التعاون بين العلم والصناعة: نظرة على مختبر الكيمياء للصغار

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت (جامعة دارمشتات التقنية) والدكتور توماس إيبرلي (شركة ميرك) في حوار مع ألكسندر غوتز، DA.news

يُجسّد مختبر الكيمياء للصغار في جامعة دارمشتات التقنية مدى شيّق وجاذبية العلوم. بالتعاون مع شركة ميرك، يُجري حوالي 2500 طالب تجارب علمية هناك سنويًا، بدءًا من أولى تجاربهم مع التفاعلات الكيميائية وصولًا إلى مواضيع الاستدامة المعقدة. في مقابلة، يشرح كلٌّ من الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت، رئيسة مختبر الصغار، والدكتور توماس إيبرلي، رئيس قسم تشجيع العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات في شركة ميرك، كيف يُلهم الشباب بالعلوم من خلال العمل العملي، والتقنيات الحديثة، والمواضيع ذات الصلة بالمجتمع.

دكتور شميدت، دكتور إيبرلي، كيف تم إنشاء مختبر الكيمياء للصغار؟

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
لم أكن في جامعة دارمشتات التقنية آنذاك، لكن المختبر انبثق من رؤية مشتركة بين شركة ميرك وجامعة دارمشتات التقنية. عملنا معًا على تطوير فكرة إنشاء مكان يُمكّن الشباب من خوض تجربة البحث العلمي بشكل مباشر، باستخدام معدات احترافية وفي بيئة آمنة. في الوقت نفسه، كانت هناك بالفعل شراكة استراتيجية وثيقة بين جامعة دارمشتات التقنية وشركة ميرك على مستويات البحث العلمي، ودعم الباحثين الشباب، والتعليم. وهكذا أصبح مختبر الشباب حلقة وصل واضحة بين المدارس والجامعات والصناعة.

الدكتور توماس إيبرلي:
صحيح تماماً. لقد تعاونت شركة ميرك وجامعة دارمشتات التقنية تعاوناً وثيقاً لسنوات عديدة في مجالات البحث العلمي والمنح الدراسية والجوائز. وفي مرحلة ما، بات من الواضح أنه يجب علينا تقديم شيء ما للجيل القادم، وليس فقط خلال فترة دراستهم. وهكذا نشأ مختبر ميرك-دارمشتات التقني للناشئين كمشروع تعليمي مشترك، والذي حقق منذ ذلك الحين نجاحاً باهراً.

ما هي أهدافك للمختبر الصغير – هل يتعلق الأمر بتعزيز المواهب الشابة، أو توصيل العلوم، أو كليهما؟

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
كلاهما. من جهة، نسعى إلى إثارة الاهتمام بالعلوم الطبيعية، ومن جهة أخرى، إلى تعزيز التفكير العلمي. ينبغي أن يدرك الطلاب أن الكيمياء ليست مجردة، بل ترتبط ارتباطًا وثيقًا بحياتهم اليومية. نوضح كيف يمكن استخدام المعرفة الكيميائية لحل المشكلات، بدءًا من قضايا الطاقة وصولًا إلى الاستدامة.

الدكتور توماس إيبرلي:
التعليم أولوية قصوى لشركة ميرك. نسعى لتوفير فرص متكافئة للأطفال والشباب في مجال العلوم. يوم المختبر مجاني للمدارس، وجميع المواد متوفرة. هذا الأمر مهم بالنسبة لنا لأنه يخلق فرصًا متكافئة حقيقية، بغض النظر عن حجم ميزانية المدرسة.

ما مدى انخراط شركة ميرك في العمل من حيث المحتوى والمفهوم؟

الدكتور توماس إيبرلي:
تُدار العمليات اليومية بشكل مستقل تمامًا في جامعة دارمشتات التقنية. ويتولى الخبراء هناك العمل العلمي والتدريسي، وهذا أمر إيجابي. نحن نعتبر أنفسنا شريكًا استراتيجيًا: نقدم الدعم المالي، ونتبادل الأفكار بانتظام حول مواضيع أوسع، ونساهم بأفكار، على سبيل المثال، حول الاستدامة أو المسؤولية الاجتماعية. لكن المحتوى يُطوَّر في الجامعة.

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
هذه الاستقلالية أمر بالغ الأهمية. نتشارك العديد من الاهتمامات الموضوعية، مثل الاستدامة والتحول الرقمي، لكن التنفيذ التعليمي يقع على عاتقنا. إنه تعاون قائم على الانفتاح والثقة.

لقد ذكرت الاستدامة. ما هو دورها في العمل المخبري اليومي؟

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
موضوع بالغ الأهمية. لطالما شكّلت الاستدامة محورًا أساسيًا في الكيمياء. نتناول قضايا مجتمعية مثل ترشيد الموارد، وإعادة التدوير، والبلاستيك الحيوي، ونربطها بتجارب عملية. ولتحقيق هذه الغاية، نتعاون بشكل وثيق مع فريق أبحاث تعليم الكيمياء التابع للبروفيسور ماركوس بريشتل لتحويل المحتوى المبتكر إلى تجارب عملية تركز على تنمية الكفاءات، ثم نقوم باختبارها وتقييمها. على سبيل المثال، تُحلل الحصص الدراسية كيفية إنتاج البلاستيك من مواد خام متجددة، أو كيفية إعادة تدوير مواد التغليف.

الدكتور توماس إيبرلي:
بالنسبة لنا كشركة، يُعدّ هذا الموضوع حاضرًا في كل مكان. فالكيمياء جزء من الحل، وليست جزءًا من المشكلة، إذ يمكنها المساهمة في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وتحسين كفاءة العمليات، وتوفير الطاقة. وفي المختبر، يصبح هذا الأمر تجربة عملية للغاية. ويدرك الشباب أن الكيمياء موجودة في كل مكان، في البطاريات، والأدوية، والتغليف.

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
وهم يدركون أن الاستدامة ليست مجرد مصطلح "صديق للبيئة" ظاهرياً، بل تتطلب اتخاذ قرارات معقدة. كما نسعى إلى تعزيز مهارات التقييم، أي القدرة على التقييم النقدي للأمور. ما هو مستدام حقاً، وما هو مجرد مسمى؟ هذا النوع من التفكير جزء لا يتجزأ من تعليم العلوم اليوم، تماماً كالتجريب نفسه.

ما هو دور الرقمنة وأشكال التعلم الجديدة؟

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
يرافقنا التحول الرقمي على مستويات عدة. فمن جهة، نستخدم جمع البيانات الرقمية وأجهزة الآيباد في الفصول الدراسية لعرض الأبحاث الحديثة. ومن جهة أخرى، يتعلق الأمر بتدريب الشباب على كيفية التعامل مع البيانات: كيف أفسر نتائج القياس، وكيف أقيّمها تقييماً نقدياً؟ وهذا أيضاً جزء من التعليم العلمي الأساسي.

الدكتور توماس إيبرلي:
أجد هذا الجانب بالغ الأهمية. إن تعليم الكيمياء يتغير: لم يعد الأمر يقتصر على حفظ الحقائق فحسب، بل يشمل أيضاً فهم ضرورة تقييم النتائج العلمية باستمرار. الاستدامة، والطاقة، والتنقل الكهربائي - ليست مواضيع واضحة المعالم. يحتاج الشباب إلى تعلم فن الحوار، وتقييم الأدلة، وتكوين آراء مبنية على أسس متينة.

كيف يتم قياس نجاح المختبر الصغير؟

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
بالطبع، ليس من السهل قياس ذلك كمياً. نلمس حماس الطلاب مباشرةً، ونجد أن العديد من المعلمين يعودون بانتظام. بعض الطلاب الذين عملوا هنا كمدرسين مساعدين يقودون لاحقاً فصولهم الخاصة في المختبر. إنها دورة رائعة. إجمالاً، يزور المختبر حوالي 2500 طالب سنوياً، وهو نفس عدد طلاب قسم الأحياء. لدينا طلبات أكثر مما نستطيع تلبيته، وهذا خير دليل على ذلك.

الدكتور توماس إيبرلي:
إن الشبكة التي نشأت هنا مثيرة للإعجاب. فالعديد من المعلمين يطبقون هذا المفهوم في مدارسهم، بل ويدرجون زيارات لمواقع التعلم اللامنهجي ضمن مناهجهم الدراسية. بالنسبة لي، هذا خير دليل على رسوخ مختبر الناشئين في المشهد التعليمي.

ما الذي يجذبك شخصياً في تعريف الشباب بالكيمياء بطريقة عملية؟

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
أجمل ما في الأمر هو رؤية لحظة الإدراك المفاجئ لدى الطلاب. فالمراهقون المتشككون تحديداً يزدهرون فجأة في المختبر، ويصبحون فضوليين، ويكتسبون الثقة. حتى أطفال المدارس الابتدائية يشعرون بسعادة غامرة عندما يرتدون معاطف المختبر ونظارات السلامة - يشعرون وكأنهم باحثون حقيقيون. هذه اللحظات هي ما يحفزني أكثر من غيرها.

الدكتور توماس إيبرلي:
يحركني الأمل في أن يعيد الشباب اكتشاف القضايا المهمة للمجتمع. أريدهم أن يجربوا ما هو أبعد من الشاشة، وأن يبدعوا، وأن يتساءلوا. لقد ارتكبنا نحن كجيل ما يكفي من الأخطاء، والآن حان الوقت لتنشئة جيل جديد مسؤول يتحمل المسؤولية.

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
ولهذا، نحتاج إلى معلمين يجعلون مثل هذه التجارب ممكنة - من خلال امتلاكهم الشجاعة لأخذ فصولهم الدراسية إلى الخارج واكتشاف مواقع تعلم جديدة.

الدكتور توماس إيبرلي:
صحيح تماماً. وليس كل الشباب "مدمنين على هواتفهم" أو غير متحمسين، كما نسمع أحياناً. هناك عدد هائل من الشباب الموهوبين والمتفانين. نريد مساعدتهم على اكتشاف شغفهم بالعلوم، بغض النظر عما إذا كانوا سيصبحون كيميائيين أو مهندسين أو حرفيين في المستقبل.

وأخيراً: هل لديك تجربة مفضلة شخصية؟

الدكتورة أندريا-كاتارينا شميدت:
(تضحك) ليس من السهل قول ذلك! أنا متخصصة في الكيمياء العضوية، لذا أُحبّ بشكل خاصّ عمليات التخليق الكيميائي - التفاعلات التي تُنتج مادة جديدة من عدّة مواد. لكنّ التجارب الكلاسيكية، مثل التجارب باستخدام النيتروجين السائل، لا تفقد جاذبيتها أبدًا. فعندما نصنع المثلجات به، لا يقتصر الأمر على كونه مُمتعًا للأطفال، بل هو أيضًا مثال رائع على كيفية عمل الكيمياء.

الدكتور توماس إيبرلي:
أجد لحظات كهذه رائعة. عندما ترى أن العلم يمكن أن يكون ممتعاً، وأنه إبداعي وحيوي، فأنت بذلك قد فعلت كل شيء على أكمل وجه.

دارمشتات القابلة للعيش
مدعومة من شركة ميرك

تلتزم شركة ميرك التزاماً راسخاً بجعل منطقة دارمشتات مكاناً مثالياً للعيش. وتعمل الشركة، بالتعاون مع شركائها، على تهيئة بيئة مزدهرة للعلوم والرياضة والفنون. ومن خلال دعمها للمؤسسات الاجتماعية والمشاريع الخيرية، تساهم ميرك في بناء مجتمع أفضل في دارمشتات.

في مجال تعليم العلوم، يحتل التعاون بين شركة ميرك وجامعة دارمشتات التقنية مكانة محورية. إذ يدير الطرفان معًا مختبرات طلابية في علم الأحياء والكيمياء. علاوة على ذلك، تدعم ميرك أنشطة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) في مدارس المنطقة، وترعى العديد من المسابقات للمواهب الشابة في هذه المجالات، بما في ذلك مسابقة "الباحثون الشباب"، والأولمبياد الدولي للكيمياء، واليوم العالمي للرياضيات. وتمنح ميرك سنويًا جائزة ميرك أبيتور للطلاب الموهوبين من دارمشتات والمناطق المحيطة بها، كما تقدم دورات تدريبية للمعلمين.

*يشير الاختصار STEM، الذي أصبح الآن شائعاً، إلى مجالات الرياضيات وعلوم الحاسوب والعلوم الطبيعية والتكنولوجيا

الصورة الرئيسية: استوديو التصوير الفوتوغرافي إيفا سبيث، دارمشتات.