Κάνοντας τη χημεία κατανοητή: Πώς το TU Darmstadt και η Merck εμπνέουν τους νέους για τις φυσικές επιστήμες

Συνεργασία μεταξύ επιστήμης και βιομηχανίας: Μια ματιά στο εργαστήριο χημείας νέων

Η Δρ. Andrea-Katharina Schmidt (TU Darmstadt) και ο Δρ. Thomas Eberle (Merck) σε συνομιλία με τον Alexander Götz, DA.news

Το Εργαστήριο Χημείας Νέων στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Ντάρμσταντ καταδεικνύει πόσο πρακτική και συναρπαστική μπορεί να είναι η επιστήμη. Σε συνεργασία με την Merck, περίπου 2.500 φοιτητές πειραματίζονται εκεί κάθε χρόνο – από την πρώτη τους επαφή με χημικές αντιδράσεις έως σύνθετα θέματα βιωσιμότητας. Η Δρ. Andrea-Katharina Schmidt, επικεφαλής του Εργαστηρίου Νέων, και ο Δρ. Thomas Eberle, επικεφαλής της προώθησης STEM* στην Merck, εξηγούν σε μια συνέντευξη πώς οι νέοι εμπνέονται από την επιστήμη μέσω της πρακτικής εργασίας, των σύγχρονων τεχνολογιών και των κοινωνικά συναφών θεμάτων.

Δρ. Σμιτ, Δρ. Έμπερλε, πώς προέκυψε το Εργαστήριο Χημείας Νέων;

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Δεν ήμουν στο TU Darmstadt τότε, αλλά το εργαστήριο γεννήθηκε από ένα κοινό όραμα μεταξύ της Merck και του TU Darmstadt. Μαζί, αναπτύξαμε την ιδέα της δημιουργίας ενός χώρου όπου οι νέοι θα μπορούσαν να βιώσουν την έρευνα από πρώτο χέρι – με επαγγελματικό εξοπλισμό και σε ένα ασφαλές περιβάλλον. Ταυτόχρονα, υπήρχε ήδη μια στενή στρατηγική συνεργασία μεταξύ του TU Darmstadt και της Merck σε επίπεδο έρευνας, νέων ερευνητών και εκπαίδευσης. Το εργαστήριο νέων έγινε έτσι ένας ορατός σύνδεσμος μεταξύ σχολείων, πανεπιστημίων και βιομηχανίας.

Δρ. Thomas Eberle:
Ακριβώς. Η Merck και το TU Darmstadt συνεργάζονται στενά εδώ και πολλά χρόνια – σε θέματα έρευνας, υποτροφιών και βραβείων. Κάποια στιγμή, έγινε σαφές: Πρέπει να κάνουμε κάτι για την επόμενη γενιά, και όχι μόνο κατά τη διάρκεια των σπουδών τους. Έτσι προέκυψε το Merck-TU Darmstadt Junior Lab ως κοινό εκπαιδευτικό έργο – και έκτοτε έχει γίνει μια πραγματική ιστορία επιτυχίας.

Ποιοι είναι οι στόχοι σας για το εργαστήριο νέων – αφορά την προώθηση νέων ταλέντων, την επικοινωνία της επιστήμης ή και τα δύο;

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Και τα δύο. Αφενός, στοχεύουμε να πυροδοτήσουμε το ενδιαφέρον για τις φυσικές επιστήμες και, αφετέρου, να προωθήσουμε την επιστημονική σκέψη. Οι μαθητές θα πρέπει να κατανοήσουν ότι η χημεία δεν είναι αφηρημένη, αλλά σχετίζεται άμεσα με την καθημερινότητά τους. Δείχνουμε ότι η χημική γνώση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίλυση προβλημάτων – από ενεργειακά ζητήματα έως τη βιωσιμότητα.

Δρ. Thomas Eberle:
Η εκπαίδευση αποτελεί ύψιστη προτεραιότητα για την Merck. Θέλουμε να παρέχουμε στα παιδιά και τους νέους πρόσβαση στην επιστήμη χωρίς εμπόδια. Η ημέρα του εργαστηρίου είναι δωρεάν για τα σχολεία και όλα τα υλικά παρέχονται. Αυτό είναι σημαντικό για εμάς επειδή δημιουργεί πραγματικά ίσες ευκαιρίες – ανεξάρτητα από το αν ένα σχολείο έχει μεγάλο ή μικρό προϋπολογισμό.

Πόσο στενά εμπλέκεται η Merck στο έργο από άποψη περιεχομένου και ιδέας;

Δρ. Thomas Eberle:
Οι καθημερινές λειτουργίες στο TU Darmstadt διεξάγονται εντελώς ανεξάρτητα. Το επιστημονικό και διδακτικό έργο διεκπεραιώνεται από τους ειδικούς εκεί - και αυτό είναι καλό. Βλέπουμε τους εαυτούς μας περισσότερο ως εταίρους σε στρατηγικό επίπεδο: Παρέχουμε οικονομική υποστήριξη, ανταλλάσσουμε τακτικά ιδέες για ευρύτερα θέματα και συνεισφέρουμε ιδέες, για παράδειγμα, σχετικά με τη βιωσιμότητα ή την κοινωνική ευθύνη. Αλλά το περιεχόμενο αναπτύσσεται στο πανεπιστήμιο.

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Αυτή η ανεξαρτησία είναι ζωτικής σημασίας. Μοιραζόμαστε πολλά θεματικά ενδιαφέροντα – όπως η βιωσιμότητα ή η ψηφιοποίηση – αλλά η διδακτική εφαρμογή είναι δική μας ευθύνη. Είναι μια πολύ ανοιχτή και εμπιστευτική συνεργασία.

Αναφέρατε τη βιωσιμότητα. Ποιο ρόλο παίζει στην καθημερινή εργαστηριακή εργασία;

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Πολύ σημαντικό θέμα. Η βιωσιμότητα αποτελεί εδώ και καιρό κεντρικό θέμα στη χημεία. Αντιμετωπίζουμε κοινωνικά ζητήματα όπως η διατήρηση των πόρων, η ανακύκλωση και τα βιοπλαστικά, και τα συνδέουμε με πρακτικά πειράματα. Για τον σκοπό αυτό, συνεργαζόμαστε στενά με την ερευνητική ομάδα Εκπαίδευσης Χημείας του καθηγητή Markus Prechtl για να μετατρέψουμε καινοτόμο περιεχόμενο σε πειράματα προσανατολισμένα στην ανάπτυξη ικανοτήτων, τα οποία στη συνέχεια δοκιμάζουμε και αξιολογούμε. Για παράδειγμα, οι σχολικές τάξεις αναλύουν πώς μπορούν να παραχθούν πλαστικά από ανανεώσιμες πρώτες ύλες ή πώς μπορούν να ανακυκλωθούν οι συσκευασίες.

Δρ. Thomas Eberle:
Για εμάς ως εταιρεία, αυτό το θέμα είναι επίσης πανταχού παρόν. Η χημεία είναι μέρος της λύσης, όχι το πρόβλημα – μπορεί να συμβάλει στη μείωση των εκπομπών CO₂, στην αύξηση της αποτελεσματικότητας των διαδικασιών και στην εξοικονόμηση ενέργειας. Στο εργαστήριο, αυτό γίνεται μια πολύ πρακτική εμπειρία. Οι νέοι συνειδητοποιούν ότι η χημεία είναι παντού – στις μπαταρίες, στα φάρμακα, στις συσκευασίες.

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Και συνειδητοποιούν ότι η βιωσιμότητα δεν «ακούγεται απλώς πράσινη», αλλά απαιτεί σύνθετες αποφάσεις. Προσπαθούμε επίσης να προωθήσουμε τις δεξιότητες αξιολόγησης - δηλαδή την ικανότητα κριτικής αξιολόγησης των πραγμάτων. Τι είναι πραγματικά βιώσιμο και τι είναι απλώς μια ετικέτα; Αυτού του είδους η αναστοχασμός αποτελεί εξίσου μέρος της επιστημονικής εκπαίδευσης σήμερα όσο και ο ίδιος ο πειραματισμός.

Ποιος είναι ο ρόλος της ψηφιοποίησης και των νέων μορφών μάθησης;

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Η ψηφιοποίηση μας συνοδεύει σε πολλά επίπεδα. Αφενός, χρησιμοποιούμε την ψηφιακή συλλογή δεδομένων και τα iPad στην τάξη για να επιδείξουμε σύγχρονη έρευνα. Αφετέρου, πρόκειται για την εκπαίδευση των νέων στον τρόπο χειρισμού των δεδομένων: Πώς ερμηνεύω τα αποτελέσματα των μετρήσεων, πώς τα αξιολογώ κριτικά; Αυτό, επίσης, αποτελεί μέρος της βασικής επιστημονικής εκπαίδευσης.

Δρ. Τόμας Έμπερλε:
Θεωρώ αυτή την πτυχή πολύ σημαντική. Η εκπαίδευση στη χημεία αλλάζει: δεν πρόκειται πλέον μόνο για την εκμάθηση γεγονότων, αλλά και για την κατανόηση ότι τα επιστημονικά ευρήματα πρέπει πάντα να αξιολογούνται. Βιωσιμότητα, ενέργεια, ηλεκτροκίνηση – αυτά δεν είναι ξεκάθαρα θέματα. Οι νέοι πρέπει να μάθουν να επιχειρηματολογούν, να ζυγίζουν τα στοιχεία και να διαμορφώνουν τεκμηριωμένες απόψεις.

Πώς μετριέται η επιτυχία του junior lab;

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Φυσικά, δεν είναι εύκολο να ποσοτικοποιηθεί. Βλέπουμε άμεσα τον ενθουσιασμό των μαθητών – και διαπιστώνουμε ότι πολλοί καθηγητές επιστρέφουν τακτικά. Μερικοί μαθητές που εργάστηκαν εδώ ως καθηγητές αργότερα διδάσκουν τα δικά τους μαθήματα στο εργαστήριο. Είναι ένας υπέροχος κύκλος. Συνολικά, περίπου 2.500 μαθητές επισκέπτονται το εργαστήριο κάθε χρόνο – ο ίδιος αριθμός όπως και στη βιολογία. Έχουμε περισσότερα αιτήματα από όσα μπορούμε να ικανοποιήσουμε, και αυτό μιλάει από μόνο του.

Δρ. Τόμας Έμπερλε:
Το δίκτυο που έχει αναδυθεί εδώ είναι εντυπωσιακό. Πολλοί εκπαιδευτικοί φέρνουν την ιδέα στα σχολεία τους, συμπεριλαμβάνοντας ακόμη και επισκέψεις σε χώρους εξωσχολικής μάθησης στο σχολικό τους πρόγραμμα σπουδών. Για μένα, αυτή είναι η καλύτερη απόδειξη ότι το Junior Lab έχει εδραιωθεί σταθερά στο εκπαιδευτικό τοπίο.

Τι σας γοητεύει προσωπικά στην πρακτική εισαγωγή των νέων στη χημεία;

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Το καλύτερο μέρος είναι όταν βλέπεις αυτή τη στιγμή «αχα» για τους μαθητές. Ιδιαίτερα οι δύσπιστοι έφηβοι ανθίζουν ξαφνικά στο εργαστήριο, γίνονται περίεργοι και αποκτούν αυτοπεποίθηση. Ακόμα και τα παιδιά του δημοτικού σχολείου ενθουσιάζονται όταν φορούν ρόμπες εργαστηρίου και προστατευτικά γυαλιά - νιώθουν σαν πραγματικοί ερευνητές. Αυτές οι στιγμές με παρακινούν περισσότερο.

Δρ. Τόμας Έμπερλε:
Με ωθεί η ελπίδα ότι οι νέοι θα ανακαλύψουν ξανά ζητήματα που είναι σημαντικά για την κοινωνία. Θέλω να πειραματιστούν πέρα ​​από την οθόνη, να δημιουργήσουν, να αμφισβητήσουν πράγματα. Εμείς ως γενιά έχουμε κάνει αρκετά λάθη - τώρα πρόκειται για την καλλιέργεια μιας νέας, υπεύθυνης γενιάς που αναλαμβάνει την ευθύνη.

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
Και γι' αυτό, χρειαζόμαστε εκπαιδευτικούς που κάνουν δυνατές τέτοιες εμπειρίες – έχοντας το θάρρος να κάνουν τα μαθήματά τους σε εξωτερικούς χώρους και να ανακαλύπτουν νέους χώρους μάθησης.

Δρ. Τόμας Έμπερλε:
Ακριβώς. Και δεν είναι όλοι οι νέοι «εθισμένοι στα τηλέφωνά τους» ή χωρίς κίνητρο, όπως ακούτε μερικές φορές. Υπάρχει ένας απίστευτος αριθμός έξυπνων, αφοσιωμένων νέων. Θέλουμε να τους βοηθήσουμε να ανακαλύψουν τον ενθουσιασμό τους για την επιστήμη – ανεξάρτητα από το αν αργότερα γίνουν χημικοί, μηχανικοί ή τεχνίτες.

Τέλος: Έχετε κάποιο προσωπικό αγαπημένο πείραμα;

Δρ. Andrea-Katharina Schmidt:
(γέλια) Αυτό δεν είναι τόσο εύκολο να το πω! Προέρχομαι από την οργανική χημεία, οπότε μου αρέσουν ιδιαίτερα οι συνθέσεις - αντιδράσεις όπου δημιουργείς κάτι νέο από διάφορες ουσίες. Αλλά τα κλασικά πειράματα όπως το υγρό άζωτο δεν χάνουν ποτέ την αίγλη τους. Όταν φτιάχνουμε παγωτό με αυτό, δεν είναι μόνο διασκεδαστικό για τα παιδιά, αλλά και ένα υπέροχο παράδειγμα του πώς λειτουργεί η χημεία.

Δρ. Τόμας Έμπερλε:
Θεωρώ στιγμές σαν κι αυτές υπέροχες. Όταν βλέπεις ότι η επιστήμη μπορεί να είναι ευχάριστη, ότι είναι δημιουργική και ζωντανή – τότε τα έχεις κάνει όλα σωστά.

Ζωντανό Ντάρμσταντ
με την υποστήριξη της Merck

Η Merck έχει δεσμευτεί ενεργά για μια περιοχή στην οποία αξίζει να ζει κανείς. Μαζί με τους συνεργάτες της, η εταιρεία δημιουργεί ένα περιβάλλον όπου η επιστημονική εκπαίδευση, ο αθλητισμός και οι τέχνες μπορούν να ανθίσουν. Μέσω της υποστήριξής της σε κοινωνικούς φορείς και φιλανθρωπικά έργα, η Merck συμβάλλει σε μια καλύτερη κοινότητα στο Ντάρμσταντ.

Στον τομέα της εκπαίδευσης των φυσικών επιστημών, η συνεργασία μεταξύ της Merck και του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Ντάρμσταντ διαδραματίζει κεντρικό ρόλο. Μαζί, λειτουργούν φοιτητικά εργαστήρια βιολογίας και χημείας. Επιπλέον, η Merck υποστηρίζει δραστηριότητες STEM* σε σχολεία της περιοχής και χορηγεί πολυάριθμους διαγωνισμούς για νεαρά ταλέντα STEM, όπως το "Jugend forscht" (Νέοι Ερευνητές), την Διεθνή Ολυμπιάδα Χημείας και την Ημέρα Μαθηματικών. Κάθε χρόνο, η Merck απονέμει το Βραβείο Merck Abitur σε ταλαντούχους μαθητές από το Ντάρμσταντ και τη γύρω περιοχή και προσφέρει μαθήματα επαγγελματικής ανάπτυξης για εκπαιδευτικούς.

*Το πλέον καθιερωμένο ακρωνύμιο STEM αντιπροσωπεύει τους τομείς των μαθηματικών, της επιστήμης των υπολογιστών, των φυσικών επιστημών και της τεχνολογίας

Προτεινόμενη εικόνα: Φωτογραφικό στούντιο Eva Speith, Ντάρμστατ.