שיתוף פעולה בין אוניברסיטה לחברות יוצר גישה מעשית למדע
עבור DA.nwes, אלכסנדר גוץ עם ד"ר גווידו קליס (TU Darmstadt) וד"ר תומס אברל (Merck) .
מעבדת הלמידה בביולוגיה של Merck-TU Darmstadt ב-TU Darmstadt משלבת מחקר, הוראה והתלהבות. בשיתוף פעולה עם Merck , כ-2,500 סטודנטים מגלים מדי שנה עד כמה מרגש יכול להיות מחקר בביולוגיה מולקולרית, בין היתר. ד"ר גואידו קלייס, ראש מעבדת הלמידה, וד"ר תומאס אברל, ראש קידום STEM* במרק, דנים באחריות, אתיקה וכוחו של ניסויים - ומסבירים מדוע מחקר צריך להתחיל בבית הספר.
ד"ר קליס, ד"ר אברל, איך נוצרה מעבדת הלמידה בביולוגיה?
ד"ר גואידו קלייס:
מעבדת הלמידה לביולוגיה הוקמה בשנת 2015/2016 – בהשראת מעבדת הכימיה לנוער שכבר זכתה להצלחה. הרעיון היה ליצור מעבדה שתעניק לצעירים תובנות אמיתיות על שיטות העבודה של מדענים כיום. במאי 2016 הוטל עליי להקים את המעבדה. מאז, היא התפתחה בהדרגה לחלק בלתי נפרד מהנוף החינוכי בדרום הסן. מלכתחילה, רצינו יותר מסתם כיתה עם מיקרוסקופים. זה היה אמור להיות מתקן מחקר אמיתי, עם ציוד דומה למעבדות המחקר של המחלקה, המאפשר גם עבודה בהנדסה גנטית ברמת בטיחות ביולוגית 1.
ד"ר תומאס אברל:
עבור מרק, מעבדת הלמידה בביולוגיה הייתה המשך הגיוני של היוזמה החינוכית שלנו. אנו עובדים בשיתוף פעולה הדוק עם אוניברסיטת דרמשטט במשך שנים רבות - במחקר, פרסים ומלגות. בשלב מסוים עלה הרעיון לעשות משהו יחד עבור בתי ספר. רצינו ליצור מקום שבו ניתן לחוות את המדע באופן מעשי - והצלחנו בצורה מבריקה.
מהי המטרה הכוללת של מעבדת הלמידה?
ד"ר גווידו קלייס:
אנו רוצים לעורר סקרנות, ליצור התלהבות - ובמקביל לקדם חשיבה מדעית. על התלמידים לחוות כיצד מחקר עובד: החל מתצפית וניסוח השערות ועד לניסויים, איסוף נתונים וניתוח. בכך הם לומדים שביולוגיה היא יותר מתאוריה - זהו תהליך שמייצר כל הזמן דברים חדשים. ועליהם להבין שמחקר כרוך גם באחריות.
ד"ר תומאס אברל:
עבור מרק, פרויקט זה הוא חלק מהמחויבות החברתית שלנו. אנו רוצים לקדם חינוך, לא באמצעות פרסום, אלא כתרומה לשוויון הזדמנויות. יום המעבדה ניתן בחינם לבתי הספר; כל החומרים מסופקים. זה מאפשר לכולם להשתתף - ללא קשר למשאבים כספיים או לציוד הטכני של בית הספר. זה מה שאנחנו קוראים לקיחת אחריות ברצינות.
מה בדיוק קורה ביום עבודה טיפוסי במעבדה?
ד"ר גווידו קלייס:
התלמידים מגיעים בבוקר, מקבלים את פני התלמידים, הוראות בטיחות למעבדה והסבר על העקרונות התאורטיים העומדים מאחורי הניסויים. לאחר מכן, הם עובדים בקבוצות קטנות במעבדה. הם מבודדים DNA, עורכים ניתוחים גנטיים או צופים בתרביות תאים, למשל. לפעמים הם עובדים עם אנזימים או עורכים מחקרים אלקטרופיזיולוגיים. התלמידים מרוכזים מאוד, אך גם נהנים באופן ניכר. בסופו של דבר, יש להם לא רק תוצאות, אלא גם הבנה אמיתית של תהליכים ביולוגיים.
ד"ר תומאס אברל:
לבתי ספר רבים חסר הציוד לניסויים כאלה. מעבדת הלמידה ממלאת את הפער הזה. כאן, התלמידים חווים שמדע לא נלמד בעל פה, אלא על ידי ניסויים. פעילות מעשית זו - פיפטה, מדידה, תצפית - מעבירה משהו שאף ספר לימוד לא יכול. ולעתים קרובות דווקא הרגע הזה משפיע על בחירת קריירה מאוחרת יותר.
אילו נושאים הם מוקד עבודתך?
ד"ר גווידו קלייס:
אנו עוסקים בנושאים עדכניים במחקר ביולוגי - החל מביולוגיה של התא וגנטיקה ועד שיטות מודרניות כמו CRISPR-Cas. עריכת גנום זו כבר חלק ממבחן הכניסה לאוניברסיטה (Hessian Abitur), ולכן אנו מכינים מורים ומתמחים להוראה זו באופן יסודי. במקביל, אנו משלבים היבטים של אתיקה וקיימות. זה לא רק עניין של טכנולוגיה, אלא גם עניין של אחריות.
ד"ר תומאס אברל:
זה מאוד חשוב לנו. מחקר ביולוגי תמיד מעלה שאלות חברתיות: האם מותר לנו לעשות כל מה שאנחנו מסוגלים לעשות? מהן ההשלכות של חידושים? דיונים כאלה הם כיום חלק בלתי נפרד מהחינוך. אנחנו רוצים שצעירים יבינו שמחקר אינו קופסה שחורה, אלא תהליך אנושי ורפלקטיבי.
קיימות משחקת תפקיד מרכזי גם במעבדת הביולוגיה. כיצד מיישמים זאת בפועל?
ד"ר גווידו קלייס:
מצד אחד, מבחינה מעשית: אנו מקפידים על שימוש חסכוני בחומרים, נמנעים ממוצרים חד פעמיים ככל האפשר, ועושים שימוש חוזר במשאבים. מצד שני, מבחינת תוכן: ניסויים רבים מתייחסים לקיימות ומדגימים אפשרויות אקולוגיות וביוטכנולוגיות. זה מציב אותנו בדיוק בממשק שבין מחקר בסיסי ליישום.
ד"ר תומאס אברל:
במרק, אנו נוקטים באותה גישה. קיימות כבר אינה נושא נוסף, אלא חלק בלתי נפרד מאסטרטגיית החדשנות שלנו. כאשר צעירים רואים במעבדה שמדע יכול לסייע בשימור משאבים או במניעת פליטות, הם מבינים שביולוגיה או כימיה יכולות להיות חלק מהפתרון. זהו שינוי פרספקטיבה שאנו רוצים לתמוך בו.
איזה תפקיד ממלאים המורים בתפיסה זו?
ד"ר גווידו קלייס:
נקודה חשובה. מעבדת הלמידה נשענת על שלושה עמודי תווך: מעבדת הסטודנטים, מעבדת ההוראה והלמידה והכשרת מורים. מתלמדי הוראה מפתחים כאן פורמטי הוראה משלהם ובוחנים אותם באופן מעשי עם סטודנטים במעבדה. במקביל, אנו מציעים באופן קבוע קורסי פיתוח מקצועי למורים מעשיים. לכן, המעבדה היא לא רק מקום של למידה, אלא גם מקום לחילופי סטודנטים והשכלה נוספת.
ד"ר תומאס אברל:
כאן בדיוק טמון הערך המוסף הגדול. אנו זקוקים למורים שיכולים להתמודד בביטחון עם נושאים מדעיים מודרניים - מהנדסה גנטית ועד קיימות. כאן הם רוכשים את הכישורים הנדרשים, הן בנושאים ספציפיים והן את הכישורים הפדגוגיים. וכאשר הם מעבירים זאת לתלמידיהם, ההשפעה מוכפלת.
כמה עניין יש בבתי הספר?
ד"ר גווידו קלייס:
גדול מאוד. יש לנו כ-120 עד 140 אירועים בשנה עם כ-2,500 משתתפים. התאריכים בדרך כלל מתמלאים תוך מספר שעות. שיעורים רבים חוזרים מדי שנה, חלק מהמורים אפילו עם קבוצות חדשות, כי הם רואים עד כמה השפעת הלמידה מתמשכת. ועבור תלמידים שעובדים כאן כמורים פרטיים, זוהי חוויה חשובה בדרכם להפוך למורים.
ד"ר תומאס אברל:
זה מראה עד כמה מעבדת הלמידה מבוססת. היא התפתחה למוסד קבוע המוערך באותה מידה על ידי בתי ספר, אוניברסיטאות ועסקים. המשכיות זו היא הדבר הטוב ביותר שיכול לקרות לפרויקט חינוכי.
מה באופן אישי מרגש אותך בעבודה הזו?
ד"ר גווידו קלייס:
אני נרגש כשהיסוס ראשוני הופך לסקרנות אמיתית. כשסטודנטים פתאום אומרים, "עכשיו אני מבין איך זה עובד!" - אז אני יודע למה אנחנו עושים את זה. ביולוגיה מסבירה את החיים עצמם, וכשצעירים מבינים את זה, זה רגע מכונן.
ד"ר תומאס אברל:
אני מתרשם מההתלהבות שנוצרת כאן. צעירים הרבה יותר פתוחים ממה שאתם חושבים. כשנותנים להם את ההזדמנות לעשות מחקר משלהם, הם לוקחים אחריות, שואלים שאלות ורוצים לדעת איך הדברים קשורים. המדע משגשג על פליאה - וזה בדיוק מה שקורה כאן כל יום.
ד"ר גווידו קלייס:
ולעתים קרובות ההתלהבות הזו נשארת. אנו שומעים שוב ושוב מבוגרי הלימודים שלומדים מאוחר יותר ביולוגיה או רפואה - ואומרים שמעבדת הלמידה הייתה הטריגר. משוב כזה הוא המחמאה הגדולה ביותר.
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, ביניהן "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
