Οι περισσότεροι όλοι φαίνεται να συμφωνούν ότι η εκπαίδευση STEM (Επιστήμη, Τεχνολογία, Μηχανική και Μαθηματικά) είναι ο δρόμος του μέλλοντος. Οι μορφωμένοι εργαζόμενοι STEM είναι σε υψηλή ζήτηση και έχουν χαμηλό ποσοστό ανεργίας. Και οι απόφοιτοι κολλεγίων με βαθμούς STEM κερδίζουν πολύ περισσότερο από τους συμμαθητές τους που δεν είναι STEM.
Ωστόσο, σε πολλά μέρη του κόσμου, συμπεριλαμβανομένων και των ΗΠΑ, η επιστήμη είναι βαθιά ανεπαρκής. Ορισμένα από αυτά οφείλονται στην έλλειψη πόρων - σύμφωνα με την Παναμερικανική Τράπεζα Ανάπτυξης, περίπου το 88% των λατινοαμερικανικών σχολείων δεν διαθέτει επιστημονικά εργαστήρια. Ορισμένοι οφείλονται στην ανεπαρκή κατάρτιση των εκπαιδευτικών - σχεδόν το ένα τρίτο των Αμερικανών καθηγητών επιστήμης των γυμνασίων δεν ήταν σημαντικοί στα μαθήματα που διδάσκουν και δεν έχουν πιστοποιήσεις.
Ο Χιλιανός Komal Dadlani εργάστηκε για μεταπτυχιακό στη βιοχημεία στο Πανεπιστήμιο της Χιλής όταν γνώριζε το γεγονός ότι πολλοί φοιτητές στην πατρίδα του δεν είχαν τον εξοπλισμό για σωστή μελέτη της επιστήμης. Συνεπώς, συνέδεσε με δύο συμφοιτητές-τον Alvaro Peralta, ο οποίος τελείωσε τον μεταπτυχιακό στον τομέα της πληροφορικής, και τον Isidro Lagos, ο οποίος μελετούσε τη βιοχημεία και ίδρυσε μια εταιρεία για να κάνει κάτι γι 'αυτό. Η εταιρεία τους, Lab4U, αναπτύσσει εφαρμογές που μετατρέπουν τα smartphones και τα tablet σε επιστημονικά εργαλεία. Με αυτόν τον τρόπο, οποιοσδήποτε φοιτητής με πρόσβαση σε ένα τηλέφωνο έχει έναν τρόπο διεξαγωγής έρευνας στον φυσικό κόσμο.
"Όπως οι Λατινοαμερικανοί παθιασμένοι με την επιστήμη, γνωρίζαμε την πραγματικότητα της επιστημονικής εκπαίδευσης στα σχολεία και τα πανεπιστήμια της περιοχής όπου οι πόροι είναι περιορισμένοι", λέει.
Οι εφαρμογές Lab4U επωφελούνται από τους ενσωματωμένους αισθητήρες ενός smartphone. Η εφαρμογή φυσικής τους χρησιμοποιεί ταχύμετρο του τηλεφώνου για να μελετήσει πράγματα όπως η ταχύτητα, η απόσταση και η μετατόπιση, και μετατρέπει το μικρόφωνο των τηλεφώνων σε ηχομέτρηση για να μελετήσει τα κύματα, το εύρος και το χρόνο. Το επιταχυνσιόμετρο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της βαρύτητας. Η σύντομη εφαρμογή τους για χημεία μετατρέπει την κάμερα του τηλεφώνου σε αισθητήρα, ώστε το τηλέφωνο να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φασματοφωτόμετρο ή χρωματομετρητή. Αυτό σημαίνει ότι οι μαθητές μπορούν να μετρήσουν τις ιδιότητες αντανάκλασης ή μετάδοσης ενός υλικού. Μια εφαρμογή βιολογίας, η οποία χρησιμοποιεί ένα φτηνό φακό λέιζερ για να μετατρέψει ένα τηλέφωνο σε μικροσκόπιο, βρίσκεται σε εξέλιξη. Το Lab4U ζήτησε ακόμη και δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μία από τις καινοτομίες του, ένα σύστημα για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης διαλυμένων ουσιών σε ένα έγχρωμο υγρό, χρησιμοποιώντας το smartphone ως χρωματόμετρο.
Η εφαρμογή φυσικής έχει περισσότερα από 20 προ-σχεδιασμένα πειράματα που οι μαθητές μπορούν να κάνουν με τα εργαλεία του τηλεφώνου. Σε ένα, οι μαθητές παίζουν διαφορετικές σημειώσεις σε ένα μουσικό όργανο, στη συνέχεια χρησιμοποιούν το ηχητικό εργαλείο της εφαρμογής για να καταλάβουν τη σχέση του ήχου του ήχου με τη συχνότητα. Σε ένα άλλο, οι μαθητές μετατρέπουν τα κινητά τους τηλέφωνα σε εκκρεμές για να καταλάβουν πώς λειτουργεί η ταλάντωση. Το Lab4U αναζητά επί του παρόντος beta χρήστες για την εφαρμογή χημείας, η οποία θα κυκλοφορήσει φέτος.
"Οι δάσκαλοι στερούνται εργαλεία και πάνω απ 'όλα υποστήριξη και ιδέες για το πώς να κάνει την επιστήμη μια περιπέτεια", λέει ο Dadlani.
Το Lab4U έχει χρήστες σε όλη τη Λατινική Αμερική, τη Χιλή, την Αργεντινή, την Κολομβία, το Μεξικό και την Ουρουγουάη, καθώς και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Έχουν κάνει πιλότους να χρησιμοποιούν την τεχνολογία τους και στη Μέση Ανατολή, και σύντομα θα είναι στην Ινδία. Συνολικά, συνεργάζονται με περισσότερα από 50 σχολεία και 20.000 μαθητές. Η απάντηση των χρηστών ήταν εξαιρετικά θετική, λέει ο Dadlani. Σύμφωνα με την έρευνα του Lab4U, οι μαθητές έχουν αυξηθεί κατά 40% στις επιδόσεις τους στη δοκιμή φυσικής μετά τη χρήση της εφαρμογής. Και οι δάσκαλοι φαίνεται να συμπαθούν - περίπου 70 τοις εκατό χρησιμοποιούν την εφαρμογή σε εβδομαδιαία βάση.
Ο Allan Yuen, διευθυντής του Κέντρου Πληροφορικής στην Εκπαίδευση του Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ, λέει ότι η χρήση τεχνολογίας όπως οι εφαρμογές στην επιστήμη γίνεται όλο και πιο κοινή σε όλο τον κόσμο. Υπάρχουν πολλά οφέλη γι 'αυτό, λέει ο Yuen, ειδικά όταν πρόκειται για κόστος. Υπάρχουν όμως και ανησυχίες σχετικά με τη μεγάλη αξιοποίηση της τεχνολογίας.
Μία ανησυχία αποτελεί η πρόκληση της τεχνολογίας για την ανάπτυξη των προγραμμάτων σπουδών. "Η επιστήμη είναι ένα θέμα με μακρά ιστορία, έτσι ώστε το πρόγραμμα σπουδών είναι κατά κάποιο τρόπο αρκετά παραδοσιακό", λέει ο Yuen. "Τότε, αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε εφαρμογές και άλλες πρόσφατες τεχνολογίες, τότε θα πρέπει να αλλάξετε ολόκληρη τη δομή του προγράμματος σπουδών."
Ένα άλλο ζήτημα είναι το φύλο, λέει ο Yuen. Υπάρχουν τείνουν να είναι ένα χάσμα μεταξύ των φύλων στην τεχνολογία - από νεαρή ηλικία, τα αγόρια είναι πιο πιθανό από τα κορίτσια να δείξουν πώς να χρησιμοποιούν κινητές συσκευές από τους γονείς τους και είναι πιο πιθανό να ενθαρρυνθούν να επιδιώξουν συμφέροντα στην τεχνολογία ως χόμπι. Αυτό σημαίνει ότι τα αγόρια μπορούν να έρχονται στο σχολείο ήδη μπροστά στην τεχνολογία και, εάν η τεχνολογία αυτή είναι απαραίτητη για την κατανόηση της επιστήμης, τότε τα κορίτσια μπορεί να υποχωρήσουν και σε αυτό. Αυτά τα ζητήματα πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την εφαρμογή προγραμμάτων σπουδών με βάση την τεχνολογία των κινητών επικοινωνιών, λέει ο Yuen.
"Θα πρέπει να σχεδιάσουμε και να σκεφτούμε το όλο θέμα, αντί να κάνουμε μόνο μια αλλαγή σε μια πτυχή", λέει.
Πρόσφατα, ο Dadlani κέρδισε το βραβείο της Μητέρας της Εφεύρεσης της Toyota, το οποίο τιμά γυναίκες επιχειρηματίες, εφευρέτες και πρωτοπόρους. Το βραβείο έρχεται με επιχορήγηση 50, 00 δολαρίων. Θα μιλήσει επίσης σήμερα στη διάσκεψη κορυφής Γυναικών στην Παγκόσμια Διάσκεψη στη Νέα Υόρκη, ένα συνέδριο που γιορτάζει τις γυναίκες που είχαν σημαντικό αντίκτυπο στους τομείς τους, αφιερωμένο στη βοήθεια των γυναικών και των κοριτσιών στην πρόοδο σε διάφορους τομείς επίτευξης.
"Είναι τιμή για εμάς", λέει ο Dadlani.
Ο Dadlani είχε την ευκαιρία να πραγματοποιήσει πειράματα με το Toyota Mirai, το αυτοκίνητο κυψελών καυσίμου υδρογόνου της εταιρείας. Ένα πείραμα, το οποίο κανονικά θα γίνει με ένα αυτοκίνητο παιχνιδιών, χρησιμοποιεί το Mirai και την εφαρμογή φυσικής για τη μέτρηση της θέσης με την πάροδο του χρόνου. Ένα άλλο πείραμα μετρά την επιτάχυνση με την πάροδο του χρόνου, χρησιμοποιώντας την ικανότητα επιταχυνσιόμετρο της εφαρμογής φυσικής.
Ο Dadlani ελπίζει ότι το Lab4U θα εκδημοκρατίσει την επιστήμη, επιτρέποντας ακόμη και σε φοιτητές σε χώρες και σχολεία χαμηλού πόρου να κάνουν πρακτικούς πειραματισμούς. Ελπίζει επίσης να εμπνεύσει τους μαθητές να αγαπούν πραγματικά την επιστήμη, ίσως να ενθαρρύνουν περισσότερο να πάνε σε πεδία STEM. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε χώρες όπως η Χιλή, η οποία έχει κατά πολύ μικρότερο αριθμό επιστημόνων κατά κεφαλήν από άλλες ανεπτυγμένες χώρες (η Χιλή έχει 320 ερευνητές και προγραμματιστές ανά εκατομμύριο ανθρώπους, ενώ η Ισπανία έχει 2.889, η Δανία έχει 6.744, ο Καναδάς έχει 4.649, 5.380 και οι ΗΠΑ έχουν 3.867).
«Πρέπει να ενδυναμώσουμε τους μαθητές, να απολαύσουν και να δημιουργήσουν νέες ιδέες και λύσεις, να δουν τον κόσμο γύρω τους, όπου οι τεχνολογίες και οι νέες μεθοδολογίες πρέπει να εμπνεύσουν την περιέργεια και να τους επιτρέψουν να έχουν διά βίου μάθηση πέρα από το σχολείο», λέει.
