Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

De la straini adunate (I)

Autor: Adrian Buzatu

Îmi propun să încep aici o serie de articole despre cum este capra vecinului, unde capra este lumea ştiinţifică, iar vecinul este lumea vestică, în special Canada. În cei patru ani de când sunt student la Universitatea McGill din Montreal, Canada, am avut ocazia să particip direct la acţiuni, proiecte, dezbateri şi să văd cum se fac anumite lucruri acolo. Voi vorbi în această serie despre educaţia în liceu sau facultate, despre popularizarea ştiinţei, despre asociaţii de studenţi, despre dialogul între oamenii de ştiinţă şi politică, despre bugetul de cercetare şi Asociaţia Fizicienilor Canadieni.

Cercetare ştiinţifică încă din liceu

În acest prim articol voi prezenta cum se fac aici concursurile de cercetare ştiinţifică pentru liceeni. Astăzi am avut oportunitatea să particip la unul dintre acestea în calitate de membru al juriului. Am citit trei proiecte, am ascultat echipele prezentându-le, am pus întrebări, am oferit şi explicaţii suplimentare, am dat o notă, am scris comentarii şi sugestii pentru profesoara elevilor. A durat cam trei ore totul. Era etapa pe liceu. Corectorii erau toţi voluntari, erau peste 50 de proiecte concurente şi era doar etapa pe liceu.

E drept, nu toate liceele fac aşa ceva, ci cele din cartierele mai răsărite educaţional şi financiar, dar una peste alta multe licee din Montreal organizează aceste concursuri, multe oraşe din Quebec, multe provincii din Canada. E drept ca nu au rezultate bune la Olimpiadele Internaţionale, dar unele proiecte de la faza naţională sunt brevetate. După cum veţi vedea în două exemple în continuare, cercetarea ştiinţifică la aceste proiecte este bazată pe aplicaţii şi este experimentală.

O echipă de elevi îşi propune să răspundă la o întrebare reală, emite o ipoteză, găseşte o metăodă experimentală să o testeze, pregăteşte experimentul, face măsurătorile, interpretează rezultatele şi răspunde la întrebare. Aceşti elevi învaţă să gândească critic, să testeze ipoteze, ceea ce le va folosi atât dacă urmează domeniul ştiinţific sau tehnologic, ci şi în viaţă în general.

Concursul cuprinde o etapă pe liceu, una pe oraş (Montreal), una pe provincie (Quebec) şi una naţională (Canada). Proiectele de la etapa naţională reprezintă deseori inovaţii tehnologice şi sunt apoi brevetate. Am participat deja la câteva din aceste concursuri în ultimii ani la Montreal, ca student la master, apoi la doctorat, iar în cele de mai jos, vă voi prezenta câteva exemple de cercetare reală la care elevii canadieni se gândesc. Eu, ca şi corector, am învăţat din fiecare exemplu în parte, dar şi din concurs în general. Iată că se poate stimula încă din liceu pasiunea pentru cercetare, fundamentală sau aplicată, dar mai ales se poate contrui încă din liceu gândirea critică şi ordonată foarte necesară în cercetare.

Iată câteva exemple de câteva întrebări la care tineri au răspuns în proiecte pe care le-am corectat de-a lungul acestor ani.

Studiu: cum este afectată agricultura de salinitatea solului?

Se ştie că în general plantele cresc cu atât mai puţin şi mai greu cu cât solul este mai sărat. Tinerii şi-au propus să verifice aceasta şi să cuantifice acest efect, dacă acesta este adevărat. Cum puteţi testa acesta, chiar la nivel de clasa a opta? Nimic mai simplu. Tinerii au pregătit diverse cutiuţe, în fiecare au pus aceeaşi cantitate de apă, câte o sâmânţă de plantă de salată, dar cantităţi diferite de sare de bucătărie. Au pus toate cutiuţele în acelaşi întuneric pentru acelaşi două zile.

La sfârşit, în fiecare cutiuţă aveau un lăstar de salată, dar au observat că lungimea lăsarului este cu atât mai mare cu cât salinitatea este mai mică şi lăstarul era cel mai lung acolo unde nu se pusese deloc sare în apă. Au repetat experimentul cu suficient de multe cutiuţe pentru a arăta că rezultatul este valabil statistic. Mai mult, au arătat ca lungimea variază linear cu salinitatea (adică dacă măreşti salinitatea cu un procent, lungimea lăstarului scade cu acelaşi procent).

Rezultat foarte frumos, simplu de obţinut, dar din realizarea lui elevii au învăţat multe despre metoda ştiintifică, nu? Ei bine, şi aceasta nu e tot. Acum ei au creat un „etalonaj”. Acum dacă le daţi un anumit sol din care extrageţi aceeaşi cantitate de apă cât era în cutiuţele lor, ei vor pune înăuntru o sămânţă de salată, o vor lăsa două zile la întuneric, apoi vor măsura lungimea lăstarului şi vă vor spune exact care este salinitatea solului aceluia! Incredibil, nu?

Ei bine, aceasta se poate face la nivel de gimnaziu. Iar un copil ce chiar ar face acest experiment ar inţelege foarte bine despre ce este vorba în căutarea adevărului prin metoda ştiinţifică, va şti să raţioneze corect şi societatea româneasca va progresa. Poate chiar va ajunge pasionat de ştiinţă.

Alt studiu: Cantitatea optimă de aspirină pentru a reduce coagularea sângelui

Se ştie că a lua aspirină ajută la reducerea cancerului de atac vascular pentru că aspirina face mai grea coagularea sângelui şi astfel este mai greu a se forma cheaguri de sânge. Tinerii au vrut să verifice aceasta şi să cuantifice efectul. Mai precis, voiau să răspundă la întrebarea următoare: ce cantitate este optimă pentru fiecare om în parte pentru a micşora coagularea sângelui în mod substanţial faţă de cazul când nu se ia aspirină?

Dacă cumva un om are nevoie de 1.3 pastile, altul de 1.4 pastile, altul de 1.8 pastile şi totuşi ei iau 1 sau 2 pastile, căci nu au cantităţi intermediare? Cum aspirina are şi efecte secundare, nu este de dorit a lua mai multă aspirină decât este necesar. Poate atunci companiile farmaceutice ar trebui să ofere pastile de mai multe mărimi din care pacienţii să ia ce este potrivit pentru tipul lor de sânge. Mie mi se pare o întrebare produndă pentru liceeni de clasa a zecea.

Ei bine şi aşa au făcut. Au folosit un laborator medical. Au găsit cinci voluntari cărora li s-a prelevat sânge. Folosind o centrifugă, sangele a fost separat în două (prima parte conţinea celule albe şi roşii, iar a doua conţinea plastelete (trombocite), adică celulele ce produc coagularea sângelui atunci când ne tăiem, de exemplu (benefic) sau pe vasele de sânge, producând atacuri vasculare (nebenefic). Au obţinut pentru fiecare voluntar partea de plastelete din sânge şi au împărţit-o în mai multe flaconaşe, în fiecare punând diferite cantităţi de aspirină, altul neavând aspirină deloc (flaconaşul de control, cu care cele cu aspirină urmau să fie comparate). Apoi în fiecare dintre acestea au adăugat o substanţă care să producă coagularea (acid arahidonic). Flaconaşele au fost puse în un cuptor, la căldură, pentru a produce coagularea. Se aştepta ca diversele flaconaşe, cu diverse cantităţi de aspirină, să aibă coagulări mai mari sau mai mici.

Cum au măsurat coagularea? Au folosit un aparat numit fotospectrometru, ce funcţiona în mare aşa. Se punea flaconaşul în el, un fascicul de lumină trecea prin flaconaş şi cu cât exista o mai mare coagulare, cu atât flaconul era mai opac şi cu atât rezultatul măsurătorii era mai mic. Aceasta a fost tot. Au pus rezultatele frumos în un tabel şi în un grafic şi au obţinut următoarele. Nivelul de coagulare din sânge creştea o dată cu cantitatea de aspirină, dar atât de puţin încât practic nu era nevoie de fabricarea de pilule care să conţină cantitatea din 1.3 pilule, de exemplu.

Aşadar, în limita erorilor experimentale, toţi oamenii au nevoie de aceeaşi cantitate de aspirină. De reamintit că experimentul a fost efectuat doar pe cinci oameni. Tinerii au şi înţeles dificultăţile cercetării medicale, unde este greu să găseşti voluntari, apoi ei trebuie trataţi de specialişti (recoltarea de sânge nu o face oricine), apoi ai nevoie de aparatură performantă (precum spectrofotometrul). Iată cât de multe au învăţat elevii aceştia de clasa a zecea, din un experiment real de cercetare …

Propunere de concurs de eseuri pentru elevi şi studenţi

În încheiere, lansez o propunere de a realiza şi noi ceva asemănător în România. Cum a se face experimente precum mai sus implică mai multe etape şi noi începem de jos şi progresăm pas cu pas, propun să lansăm pentru început la ştiinţa.info un concurs de eseuri pentru elevii de liceu şi pentru studenţi.

Aceştia şi-ar alege una din cele 14 provocări tehnice ale secolului acestuia (vezi site-ul acesta şi articolul nostru de ieri), să scrie un eseu pe această temă (în ce constă provocarea, ce soluţii au fost încercate până acum, ce soluţii se caută pe viitor, de ce este nevoie pentru ca cercetarea pe această temă să progreseze, care este situaţia lumii în general şi a României în particular spre această temă?).

Premiul întâi ar fi un ipod nano (am discutat cu tineri şi aceasta i-ar motiva tare mult), iar premiile următoare cărţi de popularizare a ştiinţei sau enciclopedii ştiinţifice şi tehnice. Bugetul total, maxim 300 de dolari. Tinerii ar avea una sau două luni la dispoziţie pentru a pregăti eseurile, ce ar fi apoi corectate de voluntari de la echipa stiinta.info, după criterii ce vor fi făcute publice din timp. Totul ar fi transparent.

Ce ziceţi? Pentru elevi sau studenţi: aţi participa la acest concurs? Pentru voluntari: aţi dona bani pentru a cumpăra materialele acestea? Vă invit să răspundeţi prin comentarii la acest articol, sau în privat pe mail la adrian @ stiinta . info (fără spaţii).

Mulţumesc mult,

Adi

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger