StandardBase: ένα πιλοτικό πρόγραμμα  Leonardo da Vinci για πρακτική εκπαίδευση και κατάρτιση στη Χημεία Teach article

Μετάφραση από την Αλίκη Ροντογιάννη (Aliki Rontoyianni), Δρ Χημικό. Το πρόγραμμα StandardBase έχει αναπτύξει 72 πρότυπες αναλυτικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται στη…

Οι στόχοι του προγράμματος StandardBase – η ποιότητα μετρά

Πως μπορείς να ξέρεις ότι η Coca Cola® σου δεν περιέχει υπερβολική καφεΐνη, το κρασί σου πολύ διοξείδιο του θείου ή ότι το νερό που πίνεις δε θα σε βλάψει ; Όπως εσύ έτσι και οι περισσότεροι γνωστοί σου δε γνωρίζουν πώς να ελέγξουν αυτά τα πράγματα. Αντίθετα, όλοι στηριζόμαστε σε έγκυρους αναλυτικούς επιστήμονες να μας πουν.

Ο ποιοτικός έλεγχος στην παραγωγή χημικών καθώς και προϊόντων όπως τρόφιμα, ποτά και φάρμακα είναι ζωτικής σημασίας. Πρότυπες αναλυτικές διαδικασίες χρησιμοποιούνται για να πιστοποιήσουν ότι τηρούνται οι προδιαγραφές ποιότητας. Οι αναλυτικοί χημικοί που απασχολούνται στη βιομηχανία και στις δημόσιες υπηρεσίες θα πρέπει να είναι κατάλληλα εκπαιδευμένοι και να έχουν τις δεξιότητες, τη γνώση και την εμπειρία ώστε να κάνουν καλά τη δουλειά τους. Αυτό ασφαλώς περιλαμβάνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν πρότυπες αναλυτικές τεχνικές.

Σλοβένοι μαθητές εκτελώντας
μια διαδικασία StandardBase

Χορηγία εικόνας της ομάδας
εργασίας StandardBase project team

Αυτές οι διαδικασίες μπορεί να είναι τοπικές (να χρησιμοποιούνται από συγκεκριμένες εταιρείες), εθνικές ή διεθνείς. Πολλά πρότυπα είναι διεθνή, όπως αυτά του Διεθνούς Οργανισμού Προτυποποίησης (ISO). Το πρόγραμμα StandardBase στηρίχθηκε στην πεποίθηση ότι θα ήταν πολύ χρήσιμο να διδαχθούν κάποια συνήθη θέματα και αναλυτικές τεχνικές στα σχολεία επαγγελματικής κατάρτισης και τα κολέγια της Ευρώπης.

Εν τούτοις, συνήθως οι πρότυπες βιομηχανικές αναλυτικές μέθοδοι δε μπορούν να εφαρμοστούν σε σχολεία εξαιτίας της έλλειψης ειδικού εξοπλισμού, χημικών, εμπειρίας και χρόνου. Το πρόγραμμα StandardBase έχει στόχο να κάνει κάποιες πρότυπες βιομηχανικές αναλυτικές μεθόδους προσιτές στα σχολεία. Οι μέθοδοι προσαρμόστηκαν ειδικά, εφαρμόστηκαν πιλοτικά, αναμορφώθηκαν και τοποθετήθηκαν στην ιστοσελίδα του StandardBase. Παρέχεται επί πλέον η δυνατότητα οι μαθητές να ανταλλάσσουν και να συγκρίνουν τα αποτελέσματά τους με μαθητές άλλων σχολείων και χωρών.

Οι δάσκαλοι που έλαβαν μέρος στην πιλοτική εφαρμογή του προγράμματος υποστηρίζουν ότι η εφαρμογή της επιστήμης στην καθημερινή ζωή ενδιαφέρει και κινητοποιεί τους μαθητές. Για παράδειγμα, η μέτρηση της αλκοόλης σ’ ένα ποτήρι μπύρα έχει περισσότερο νόημα για τους μαθητές παρά η ίδια μέτρηση σε αλκοολούχο μίγμα που παρασκεύασε ο καθηγητής.

Μεθοδολογία και αποτελέσματα του προγράμματος StandardBase

Επιστήμονες από τέσσερα συμμετέχοντα ινστιτούτα (Επαγγελματικό Σχολείο Petrik στην Ουγγαρίαw1, Κολέγιο Drenthe στην Ολλανδίαw2, Ινστιτούτο ‘Jozef Stefan’ στη Σλοβενίαw3 και 4science στο Ην. Βασίλειοw4) ανέπτυξαν και δοκίμασαν συνολικά 72 τεχνικές (18 έκαστος). Κάθε οργανισμός, μαζί με το Πανεπιστήμιο Eötvös Loránd της Ουγγαρίαςw5, δοκίμασαν τις τεχνικές που αναπτύχθηκαν από τους υπόλοιπους. Οι τροποποιημένες τεχνικές και τα αποτελέσματα τοποθετήθηκαν στην ιστοσελίδα του StandardBasew6.

Οι αναλύσεις χωρίζονται σε δύο κατηγορίες

  1. Εμπορικά προϊόντα
    Επιστήμονες σε κάθε ινστιτούτο ανέλυσαν το ίδιο εμπορικό προϊόν, π.χ. οδοντόκρεμα, ασπιρίνη και άλλα φαρμακευτικά προϊόντα, cola, βενζίνη και τσίχλα (λεπτομέρειες αναφέρονται στην ιστοσελίδα του StandardBase) Αυτό επιτρέπει άμεση σύγκριση. Έτσι τα σχολικά εργαστήρια μπορούν να λάβουν μέρος σε ένα ‘test εργαστηριακής επάρκειας’.
  2. Περιβαλλοντικές μελέτες
    Επιστήμονες σε κάθε ινστιτούτο ανέλυσαν δείγματα που ελήφθησαν από το τοπικό τους περιβάλλον, π.χ. αέρα ή νερό. Οι μαθητές δεν αναμένεται να έχουν μεταξύ τους τα ίδια αποτελέσματα. Εν τούτοις μπορούν να ψάξουν για τάσεις και σχέσεις μεταξύ των δεδομένων που λαμβάνονται από διάφορες περιοχές.

Σε συνδυασμό με τα παραπάνω, μαθητές συμμετείχαν σε γραπτές εξετάσεις ώστε να ελέγξουν την κατανόηση τους. Στην τελική φάση μαθητές κάθε χώρας δοκίμασαν τις μεθόδους. Ενώ συνέβαιναν όλα αυτά η VaProw7 στην Ολλανδία και το Πανεπιστήμιο Eötvös Loránd σχεδίασαν την ιστοσελίδα του StandardBase.
Η ιστοσελίδα είναι ήδη έτοιμη και οι μαθητές μπορούν : να κατεβάζουν τις μεθόδους . να ελέγχουν την κατανόησή τους . να συγκρίνουν τα αποτελέσματά τους με αυτά άλλων μαθητών . να προσθέτουν τα δικά τους στη βάση δεδομένων . να μαθαίνουν περισσότερα για τις τεχνικές και τις αρχές στις οποίες βασίζονται και . να υποβάλλουν ερωτήσεις μέσω των ομάδων συζήτησης και του email

To πρόγραμμα StandardBase σκοπεύει να κάνει τη μαθησιακή διαδικασία μαθητο-κεντρική. Οι πληροφορίες και η ανταλλαγή ιδεών και δεδομένων γίνεται κυρίως μέσω Internet μέσω του καθηγητή. Αυτό βοηθά στο να αναπτυχθούν δεξιότητες χρήσιμες για μαθητευόμενους επιστήμονες. Ο ρόλος του δασκάλου περιορίζεται στο να οργανώνει και να επιβλέπει την πρακτική δουλειά.

Περιλήψεις μερικών μεθόδων StandardBase

Προσδιορισμός κιτρικού οξέος στην τσίχλα Hubba-Bubba με τιτλοδότηση οξέος – βάσεως

Τιτλοδότηση σε Ολλανδικό
εργαστήριο

Χορηγία εικόνας της ομάδας
εργασίας StandardBase

Σκοπός αυτής της αναλυτικής διαδικασίας είναι ο προσδιορισμός της περιεκτικότητας της τσίχλας Hubba Bubba σε κιτρικό οξύ. Η τσίχλα διατίθεται στο Ην. Βασίλειο και στα περισσότερα μέρη της Ευρώπης. Η περιγραφόμενη μέθοδος βασίζεται σε αναλυτική διαδικασία που χρησιμοποιεί η εταιρεία Wrigley στα εργαστήριά της στο Plymouth στο Ην. Βασίλειο.

Αναλυτική περιγραφή της μεθόδου δημοσιεύθηκε στο τεύχος #8 Science in Schoolw8.

Προσδιορισμός ιόντων φθορίου σε οδοντόκρεμα με ποτενσιομετρία

Το φθόριο προστίθεται στο πόσιμο νερό και στις οδοντόκρεμες για την πρόληψη της τερηδόνας. Επίσης χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανικές διαδικασίες όπως στην παραγωγή φθοροπολυμερών. Σ’ αυτή την ανάλυση χρησιμοποιείται εκλεκτικό ηλεκτρόδιο ιόντων (ISΕ) για τη μέτρηση του δυναμικού σε δείγμα φθοριωμένη οδοντόκρεμας (ή σε φθοριωμένο δείγμα νερού).

Προσδιορισμός ψευδαργύρου σε πολυβιταμίνες με τη χρήση βολτομετρίας απογύμνωσης (stripping)

Στη φαρμακευτική βιομηχανία είναι συχνά απαραίτητος ο προσδιορισμός μετάλλων σε πολύ μικρές ποσότητες, για παράδειγμα ιχνοστοιχεία σε ταμπλέτες πολυβιταμινών. Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται στον προσδιορισμό ψευδαργύρου σε επίπεδα 10-200 μg/dm3.

Προσεχώς: Δραστηριότητες βασιζόμενες στην επίλυση προβλημάτων

Η ομάδα εργασίας StandardBase
Χορηγία εικόνας της ομάδας
εργασίας StandardBase

Οι μαθητές των σχολείων και των κέντρων επαγγελματικής εκπαίδευσης και κατάρτισης ακολουθούν συνήθως πάγιες πρακτικές προσεγγίσεις. Για παράδειγμα μπορεί να τους ζητηθεί να προσδιορίσουν τη συγκέντρωση νιτρικών ή φωσφορικών ιόντων σ’ ένα διάλυμα. Αν όμως αυτές οι αναλύσεις αποτελέσουν το περιεχόμενο ενός πραγματικού προβλήματος – π.χ. γιατί το νερό της λίμνης είναι πράσινο; τότε πραγματικά αναδεικνύεται η χρησιμότητά τους. Για να αναπτύξουν τις επαγγελματικές τους ικανότητες καθώς και τις αναλυτικές τους δεξιότητες οι μαθητές είναι δυνατόν να εργασθούν κάτω από διάφορους περιορισμούς όπως χρονικούς, οικονομικούς ή περιορισμούς υλικών. Στις περιπτώσεις αυτές οι μαθητές μπορούν να επιλέξουν μεταξύ διαφόρων μεθόδων την πιο κατάλληλη για την περίσταση.

Έτσι οι μαθητές προτρέπονται να χρησιμοποιήσουν τις αναλυτικές τεχνικές και τη σχετική θεωρία σε περιπτώσεις που προσομοιάζουν πραγματικές συνθήκες εργασίας. Η ομάδα εργασίας ProBase (αποτελούμενη από τους ίδιους φορείς με αυτούς του προγράμματος StandardBase) επιδιώκει να αναπτύξει μια ποικιλία δραστηριοτήτων με σκοπό να δείξει όχι πως δουλεύει η επιστήμη αλλά οι επιστήμονες. Στο πρόγραμμα αυτό οι μαθητές χρησιμοποιούν την επιστημονική γνώση για να αντιμετωπίζουν προβλήματα όπως (α) να εργάζονται σε ομάδες (β) να χειρίζονται σωστά το χρόνο, το φόρτο εργασίας και τα υλικά και (γ) να επικοινωνούν μεταξύ τους καθώς και με μη επιστήμονες. Αυτά όλα είναι απαραίτητα προσόντα για έναν μαθητευόμενο επιστήμονα.

Ελπίζουμε ότι όλο και περισσότερα σχολεία και κολέγια θα χρησιμοποιήσουν και θα συνεισφέρουν στις βάσεις δεδομένων StandardBase και ProBase τα προσεχή χρόνια.

Που θα βρείτε τις μεθόδους και τις δραστηριότητες

Για να κατεβάσετε μια μέθοδο StandardBase πηγαίνετε στην ιστοσελίδα StandardBasew6 και πατήστε στους ακόλουθους συνδέσμους με τη σειρά: ‘Enter procedures database’, ‘View or conduct a StandardBase procedure’, και ‘View all experiments’. Τώρα μπορείτε να διαλέξετε ένα πείραμα από τη λίστα πατώντας πάνω στον τίτλο του ενώ η περιγραφή του πειράματος μπορεί να κατέβει σε PDF format πατώντας πάνω στο σύνδεσμο ‘Show step-by-step’ στην αριστερή πλευρά της σελίδας. Διαφορετικά, μπορείτε να βρείτε μια διαδικασία κατάλληλη για συγκεκριμένο σκοπό διαλέγοντας ανάμεσα ή πληκτρολογώντας λέξεις-κλειδιά (π.χ. ‘Βιταμίνη C’) όταν επιλέξετε το σύνδεσμο ‘View and conduct an experiment’.

Η ιστοσελίδα ProBasew9 είναι υπό κατασκευή και θα είναι έτοιμη στο τέλος του 2008.

 

Το πρόγραμμα Leonardo da Vinci

Το πρόγραμμα StandardBase διεξήχθη και το πρόγραμμα ProBase διεξάγεται στα πλαίσια του προγράμματος Leonardo da Vinci με τα κονδύλια Leonardo.

Το πρόγραμμα Leonardo da Vinci συνεισφέρει στην εφαρμογή της Ευρωπαϊκής πολιτικής για την επαγγελματική κατάρτιση, η οποία υποστηρίζει και συμπληρώνει τις δράσεις των κρατών – μελών (άρθρο 150 της ιδρυτικής πράξης της Ευρωπαϊκής Κοινότητας). Η απόφαση του συμβουλίου εκφράζει την ανάγκη της ανόδου της ποιότητας, της καινοτομίας και της Ευρωπαϊκής διάστασης των συστημάτων επαγγελματικής κατάρτισης μέσω της διακρατικής συνεργασίας.

(Πηγή: The Leonardo da Vinci Programme’s Call for proposals)

Download

Download this article as a PDF

Web References

  • w1 – Σχολείο επαγγελματικής κατάρτισης Petrik, Ουγγαρία: www.petrikl.sulinet.hu
  • w2 – Κολλέγιο Drenthe Unit Techniek, Ολλανδία: www.drenthecollege.nl
  • w3 – Ινστιτούτο ‘Jozef Stefan’, Σλοβενία: www.ijs.si/ijs.html
  • w4 – 4science, Ηνωμένο Βασίλειο: www.4science.org.uk
  • w5 – Πανεπιστήμιο Eötvös Loránd, Ουγγαρία: www.elte.hu
  • w6 – Ιστοσελίδα The StandardBase: www.standardbase.com
  • w7 – VaPro, Ολλανδία: www.vapro.nl
  • w8 – Για πλήρη περιγραφή της ανάλυσης της τσίχλας δες το προσεχές τεύχος του Science in School:
  • Gadd K, Szalay L (2008) Μασώντας γεύσεις. Science in School 8. www.scienceinschool.org/2008/issue8/chewinggum/greek
  • w9 – Η ιστοσελίδα ProBase είναι υπό κατασκευή και αναμένεται να είναι έτοιμη στο τέλος του 2008: www.pro-base.eu

Author(s)

Ο Ken Gadd εργάζεται για το 4science, UK και ο Luca Szalay στο Ινστιτούτο Χημείας του Πανεπιστημίου Eötvös Loránd στην Ουγγαρία.


Review

Το άρθρο σχετικά με το πρόγραμμα StandardBase δίνει στον αναγνώστη μια άποψη του δυναμικού χώρου της επαγγελματικής εκπαίδευσης και των δυνατοτήτων που προσφέρονται από διακρατικά Ευρωπαϊκά προγράμματα στο συγκεκριμένο αυτό πεδίο.

Με απλό τρόπο οι συγγραφείς υπογραμμίζουν τα κύρια χαρακτηριστικά του προγράμματος αφήνοντας τα υπόλοιπα στην ιστοσελίδα του προγράμματος. Οι επιτυχημένες ιδέες του StandardBase είναι η διεθνής προτυποποίηση των πρωτοκόλλων, ο εργαστηριακός έλεγχος ποιότητας οι πραγματικές εμπειρίες και η μεθοδολογία e-learning.

Το άρθρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κινήσει το ενδιαφέρον μαθητών δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης η οποίοι θα εφαρμόσουν τις δεξιότητές τους σε συγκεκριμένες δράσεις. Επί πλέον η ιστοσελίδα StandardBase δίνει τη δυνατότητα σε μαθητές και καθηγητές να συγκρίνουν τα αποτελέσματά τους προσθέτοντας έτσι μια Ευρωπαϊκή διάσταση στην μαθησιακή διαδικασία.


Giulia Realdon, Ιταλία




License

CC-BY-NC-ND