שיתוף פעולה בין מדע לתעשייה: הצצה למעבדת הכימיה הצעירה
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט (אוניברסיטת דרמשטט) וד"ר תומאס אברל (מרק) בשיחה עם אלכסנדר גץ, DA.news
מעבדת הכימיה הצעירה באוניברסיטה הטכנית של דרמשטט מדגימה עד כמה מדע יכול להיות פרקטי ומרגש. בשיתוף פעולה עם Merck, כ-2,500 סטודנטים מתנסים שם מדי שנה - החל מהמגע הראשון שלהם עם תגובות כימיות ועד לנושאי קיימות מורכבים. ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט, ראש המעבדה הצעירה, וד"ר תומאס אברל, ראש קידום STEM* במרק, מסבירים בראיון כיצד צעירים שואבים השראה מהמדע באמצעות עבודה מעשית, טכנולוגיות מודרניות ונושאים רלוונטיים לחברה.
ד"ר שמידט, ד"ר אברל, איך נוצרה מעבדת הכימיה לנוער?
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
לא הייתי אז ב-TU Darmstadt, אבל המעבדה נולדה מחזון משותף בין Merck ל-TU Darmstadt. יחד, פיתחנו את הרעיון ליצור מקום שבו צעירים יוכלו לחוות מחקר ממקור ראשון - עם ציוד מקצועי ובסביבה בטוחה. במקביל, כבר הייתה שותפות אסטרטגית הדוקה בין TU Darmstadt ל-Merck ברמות המחקר, החוקר הצעיר והחינוך. המעבדה הצעירה הפכה אפוא לקשר גלוי בין בתי ספר, אוניברסיטאות ותעשייה.
ד"ר תומאס אברל:
בדיוק. מרק ואוניברסיטת דרמשטט עובדות בשיתוף פעולה הדוק במשך שנים רבות - על מחקר, מלגות ופרסים. בשלב מסוים, התברר: אנחנו חייבים לעשות משהו למען הדור הבא, ולא רק במהלך הלימודים שלהם. כך נוצרה מעבדת הצעירים של מרק ואוניברסיטת דרמשטט כפרויקט חינוכי משותף - ומאז היא הפכה לסיפור הצלחה של ממש.
מהן המטרות שלך עבור המעבדה הצעירה - האם מדובר בקידום כישרונות צעירים, בתקשורת מדע, או בשניהם?
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
שניהם. מצד אחד, אנו שואפים לעורר עניין במדעי הטבע, ומצד שני, לקדם חשיבה מדעית. על התלמידים להבין שכימיה אינה דבר מופשט, אלא קשור ישירות לחיי היומיום שלהם. אנו מראים שניתן להשתמש בידע כימי כדי לפתור בעיות - החל מבעיות אנרגיה ועד קיימות.
ד"ר תומאס אברל:
חינוך הוא בראש סדר העדיפויות של מרק. אנו רוצים לספק לילדים ולצעירים גישה נוחה למדע. יום המעבדה הוא ללא תשלום לבתי הספר, וכל החומרים מסופקים. זה חשוב לנו משום שהוא יוצר הזדמנויות שוות אמיתיות - בין אם לבית הספר יש תקציב גדול או קטן.
עד כמה מעורבת מרק בעבודה מבחינת תוכן וקונספט?
ד"ר תומאס אברל:
הפעילות היומיומית באוניברסיטת דרמשטט (TU Darmstadt) מתנהלת באופן עצמאי לחלוטין. העבודה המדעית וההוראה מטופלת על ידי המומחים שם - וזה דבר טוב. אנו רואים את עצמנו יותר כשותפים ברמה אסטרטגית: אנו מספקים תמיכה כספית, מחליפים רעיונות באופן קבוע בנושאים רחבים יותר ותורמים רעיונות, למשל, בנושא קיימות או אחריות חברתית. אבל התוכן מפותח באוניברסיטה.
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
עצמאות זו היא קריטית. אנו חולקים תחומי עניין נושאיים רבים - כמו קיימות או דיגיטציה - אך היישום הדידקטי הוא באחריותנו. זהו שיתוף פעולה פתוח ומלא אמון.
הזכרת קיימות. איזה תפקיד היא ממלאת בעבודה היומיומית במעבדה?
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
נושא משמעותי מאוד. קיימות הייתה זה מכבר נושא מרכזי בכימיה. אנו עוסקים בנושאים חברתיים כמו שימור משאבים, מיחזור וביו-פלסטיק, ומקשרים אותם לניסויים מעשיים. לשם כך, אנו עובדים בשיתוף פעולה הדוק עם קבוצת המחקר לחינוך כימי של פרופ' מרקוס פרכטל כדי לתרגם תוכן חדשני לניסויים מכווני מיומנות, אותם אנו בודקים ומעריכים לאחר מכן. לדוגמה, כיתות בית ספר מנתחות כיצד ניתן לייצר פלסטיק מחומרי גלם מתחדשים או כיצד ניתן למחזר אריזות.
ד"ר תומאס אברל:
עבורנו כחברה, נושא זה נוכח בכל מקום. כימיה היא חלק מהפתרון, לא הבעיה - היא יכולה לתרום להפחתת פליטות CO₂, לייעל תהליכים ולחסוך באנרגיה. במעבדה, זה הופך לחוויה מעשית מאוד. הצעירים מבינים שכימיה נמצאת בכל מקום - בסוללות, בתרופות, באריזות.
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
והם מבינים שקיימות לא רק "נשמעת ירוקה", אלא דורשת החלטות מורכבות. אנחנו גם מנסים לקדם מיומנויות הערכה - כלומר, היכולת להעריך דברים בצורה ביקורתית. מה באמת בר-קיימא, ומהי רק תווית? סוג כזה של רפלקציה הוא חלק בלתי נפרד מחינוך מדעי כיום בדיוק כמו הניסויים עצמם.
איזה תפקיד ממלאות דיגיטציה וצורות למידה חדשות?
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
הדיגיטציה מלווה אותנו בכמה רמות. מצד אחד, אנו משתמשים באיסוף נתונים דיגיטלי ובאייפדים בכיתה כדי להדגים מחקר מודרני. מצד שני, מדובר בהכשרת צעירים כיצד להתמודד עם נתונים: כיצד עליי לפרש תוצאות מדידה, כיצד עליי להעריך אותן באופן ביקורתי? גם זה חלק מחינוך מדעי בסיסי.
ד"ר תומאס אברל:
אני מוצא את ההיבט הזה חשוב מאוד. חינוך לכימיה משתנה: זה כבר לא רק עניין של לימוד עובדות, אלא גם של הבנה שתמיד צריך להעריך ממצאים מדעיים. קיימות, אנרגיה, ניידות חשמלית - אלה אינם נושאים חד משמעיים. צעירים צריכים ללמוד להתווכח, לשקול את הראיות ולגבש דעות מבוססות.
כיצד מודדים את הצלחת המעבדה הצעירה?
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
כמובן, לא קל לכמת את זה. אנחנו רואים את ההתלהבות של התלמידים באופן ישיר - ואנחנו מגלים שמורים רבים חוזרים באופן קבוע. חלק מהתלמידים שעבדו כאן כמורים פרטיים מנחים מאוחר יותר את השיעורים שלהם במעבדה. זה מחזור נפלא. בסך הכל, כ-2,500 תלמידים מבקרים במעבדה מדי שנה - אותו מספר כמו בביולוגיה. יש לנו יותר בקשות ממה שאנחנו יכולים להיענות, וזה מדבר בעד עצמו.
ד"ר תומאס אברל:
הרשת שנוצרה כאן מרשימה. מורים רבים מביאים את הקונספט לבתי הספר שלהם, ואף כוללים ביקורים במוקדי למידה חוץ-לימודיים בתוכניות הלימודים שלהם. מבחינתי, זוהי ההוכחה הטובה ביותר לכך שמעבדת ג'וניור מבוססת היטב בנוף החינוכי.
מה באופן אישי מושך אותך בהצגת כימיה לצעירים בצורה מעשית?
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
החלק הכי טוב הוא כשרואים את רגע ה"אהה" הזה עבור התלמידים. במיוחד בני נוער סקפטיים פורחים פתאום במעבדה, הופכים לסקרנים וצוברים ביטחון. אפילו ילדי בית ספר יסודי נרגשים כשהם לובשים חלוקי מעבדה ומשקפי מגן - הם מרגישים כמו חוקרים אמיתיים. הרגעים האלה נותנים לי הכי הרבה מוטיבציה.
ד"ר תומאס אברל:
אני מונע על ידי התקווה שצעירים יגלו מחדש נושאים שחשובים לחברה. אני רוצה שהם יתנסו מעבר למסך, ייצרו, יטילו ספק בדברים. אנחנו, כדור, עשינו מספיק טעויות - עכשיו זה עניין של לטפח דור חדש ואחראי שלוקח אחריות.
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
ולשם כך, אנו זקוקים למורים שיאפשרו חוויות כאלה - על ידי כך שיש להם את האומץ לקחת את השיעורים שלהם החוצה ולגלות מקומות למידה חדשים.
ד"ר תומאס אברל:
בדיוק. ולא כל הצעירים "מכורים לטלפונים שלהם" או חסרי מוטיבציה, כפי שלפעמים שומעים. יש מספר עצום של צעירים מבריקים ומסורים. אנחנו רוצים לעזור להם לגלות את ההתלהבות שלהם למדע - בין אם הם יהפכו מאוחר יותר לכימאים, מהנדסים או בעלי מלאכה.
לסיום: האם יש לך ניסוי מועדף באופן אישי?
ד"ר אנדראה-קתרינה שמידט:
(צוחקת) זה לא כל כך קל לומר! אני באה מכימיה אורגנית, אז אני אוהבת במיוחד סינתזות - תגובות שבהן יוצרים משהו חדש מכמה חומרים. אבל קלאסיקות כמו ניסויים עם חנקן נוזלי אף פעם לא מאבדות מהקסם שלהן. כשאנחנו מכינים גלידה איתו, זה לא רק כיף לילדים, אלא גם דוגמה נפלאה לאופן שבו כימיה עובדת.
ד"ר תומאס אברל:
אני מוצא רגעים כאלה נפלאים. כשאתה רואה שמדע יכול להיות מהנה, שהוא יצירתי ותוסס - אז עשית הכל נכון.
דרמשטט ראויה למגורים
מופעל על ידי Merckמרק מחויבת באופן פעיל לאזור ראוי למגורים. יחד עם שותפיה, החברה יוצרת סביבה שבה חינוך מדעי, ספורט ואמנויות יכולים לשגשג. באמצעות תמיכתה במוסדות חברתיים ובפרויקטים צדקה, מרק תורמת לקהילה טובה יותר בדרמשטט.
בתחום החינוך המדעי, שיתוף הפעולה בין מרק לאוניברסיטה הטכנית של דרמשטט ממלא תפקיד מרכזי. יחד, הן מפעילות מעבדות סטודנטים בביולוגיה וכימיה. יתר על כן, מרק תומכת בפעילויות STEM* בבתי ספר באזור ומממנת תחרויות רבות לכישרונות STEM צעירים, כולל "Jugend forscht" (חוקרים צעירים), אולימפיאדת הכימיה הבינלאומית ויום המתמטיקה. מדי שנה, מרק מעניקה את פרס Merck Abitur לתלמידים מוכשרים מדארמשטט והסביבה ומציעה קורסי פיתוח מקצועי למורים.
*ראשי התיבות STEM, שכבר ידועים היטב, מייצגים תחומי המתמטיקה, מדעי המחשב, מדעי הטבע והטכנולוגיה
תמונה ראשית: סטודיו לצילום אווה ספית, דרמשטט.
