Εκπαιδευτικές διαστάσεις της Υπεύθυνης Έρευνας και Καινοτομίας : Η περίπτωση της Ννανοτεχνολογίας

Abstract

H Νανοτεχνολογία- Νανοεπιστήμη (Ν-ΕΤ) αποτελεί έναν διεπιστημονικό και σύγχρονο πεδίο έρευνας, ο οποίος έχει ως στόχο την ανάπτυξη καινοτομιών σε διάφορους τομείς της κοινωνικής ζωής (ιατρική, υδρόφοβα υφάσματα, καλλυντικά, τρόφιμα). Πρόκειται για ένα διεπιστημονικό πεδίο, το οποίο επικεντρώνεται στο να μελετήσει και να εκμεταλλευτεί τις νέες ιδιότητες των υλικών, όταν αυτά αποκτήσουν μέγεθος στις πτυχές της Νανοκλίμακας, δηλαδή περίπου 1-100 nm. Σημαντικό βήμα αποτελεί και ο προσανατολισμός αυτού του επιστημονικού τομέα στην εκπαίδευση. Η Υπεύθυνη Έρευνα και Καινοτομία (ΥΕΚ) αποτελεί μια νέα προσέγγιση που έχει δημιουργηθεί στην Ευρώπη την τελευταία δεκαετία. Φιλοδοξεί και στοχεύει να φέρει σε επαφή κοινωνικούς φορείς (ερευνητές, πολίτες, επιχειρήσεις κ.α.), οι οποίοι θα συνεργάζονται καθ’ όλη την διάρκεια της διαδικασίας της έρευνας και της καινοτομίας προκειμένου τα αποτελέσματα τους να ευθυγραμμίζονται με τις αξίες, τις ανάγκες και τις προσδοκίες της κοινωνίας. Επίσης, η μία από τις έξι διαστάσει της Υπεύθυνης Έρευνας και Καινοτομίας είναι η Εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες καθώς κρίνεται σημαντική η διαπραγμάτευση της Υπεύθυνης Έρευνας και Καινοτομίας στον τομέα της εκπαίδευσης προκειμένου οι μελλοντικές γενιές να είναι ενημερωμένοι για τα επιστημονικά ζητήματα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο τόσο της Νανοτεχνολογίας- Νανοεπιστήμης (Ν-ΕΤ) όσο και της Υπεύθυνης Έρευνας και Καινοτομίας (ΥΕΚ). Έπειτα, παρουσιάζεται ο σχεδιασμός εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων οι οποίες αφορούν την προσέγγιση και την εμπλοκή των δύο θεματικών. Βασικός στόχος είναι οι μαθητές να εμπλακούν με ζητήματα επιστήμης και να εισαχθούν στον κόσμο των επιστημόνων μαθαίνοντας επιστημονικές έννοιες, κάνοντας μετρήσεις, παρακολουθώντας προσομοιώσεις αλλά και μελετώντας επιστημονικές πληροφορίες. Ο σχεδιασμός των δραστηριοτήτων βασίστηκε στους δύο από τους έξι άξονες της ΥΕΚ δηλαδή στην «Εκπαίδευση Φυσικών Επιστημών» και στον άξονα που σχετίζεται με την «Συμμετοχή του κοινού». Ακόμη στις δραστηριότητες εμπλέκονται οι τέσσερις από τις εννέα Μεγάλες Ιδέες (ΜΙς) της Stevens: «Μέγεθος και κλίμακα», «Εργαλεία και όργανα», «Μοντέλα και προσομοιώσεις» και «Επιστήμη, Τεχνολογία, Κοινωνία». 8 Οι δραστηριότητες αναπτύσσονται γύρω από δύο θεματικές, η πρώτη θεματική αφορά τους τρεις κόσμους των αντικειμένων: τον Μακρόκοσμο, τον Μικρόκοσμο και τον Νανόκοσμο και η δεύτερη θεματική αφορά στο πως ο Νανόκοσμος επηρεάζει τον Μακρόκοσμο και αναφέρονται στο φαινόμενο των ιώσεων το οποίο είναι ένα πολύ οικείο φαινόμενο για τους μαθητές αλλά δεν γνωρίζουν τον τρόπο με τον οποίο ένας ιός προσβάλει τον ανθρώπινο οργανισμό. Έτσι, μέσω των δραστηριοτήτων οι μαθητές εμπλέκονται με σύγχρονα θέματα που αφορούν τις Φυσικές Επιστήμες καθώς επίσης γνωρίζουν και νέες επιστημονικές έννοιες τις οποίες δεν γνώριζαν. Αυτό μπορεί να τους ωφελήσει στην ενεργό εμπλοκή τους αλλά και στην λήψη αποφάσεων σε ζητήματα νέων ερευνών που πραγματοποιούνται στοχεύοντας έτσι στην μεγαλύτερη αξιοπιστία αλλά και στην καλύτερης ποιότητας ερευνητικά αποτελέσματα._________________________________________ _______________________________________________________ Nanotechnology-Nanoscience (N-ST) is a multi-disciplinary and modern field of research, which aims to develop innovations in various areas of social life (medicine, hydrophobic fabrics, cosmetics, food). It is a multi-disciplinary field, which focuses on studying and exploiting the new properties of materials, when they acquire a size in the dimensions of the Nanoscale, namely about 1-100 nm. The orientation of this scientific field towards education is an important step. Responsible Research and Innovation (RRI) is a new approach that has been created in Europe in the last decade. It aspires and aims to bring together social actors (researchers, citizens, businesses, etc.), who will cooperate throughout during the research and innovation processes in order to their results to be aligned with the values, needs and expectations of society. Also, one of the six dimensions of Responsible Research and Innovation is Science Education as it is considered important to negotiate Responsible Research and Innovation in the field of education in order for future generations to be informed about scientific issues. This present thesis is presented the theoretical background of both Nanotechnology-Nanoscience (N-ST) and Responsible Research and Innovation (RRI). Afterwards, the planning of educational activities is presented which concern the approach and involvement of the two subjects. The basic target is that students engage with science issues and be introduced to the world of scientists by learning scientific concepts, making measurements, watching simulations and studying scientific information. The design of the activities was based on two of the six keystones of RRI, namely "Natural Science Education" and the keystone related to "Public Participation". Also involved in the activities are four out of nine Stevens' Big Ideas (BIs): "Size and Scale," "Tools and Instruments," "Models and Simulations," and "Science, Technology, Society." The activities are developed around two themes, the first thematic concerns the three worlds of objects: the Macrocosm, the Microcosm and the Nanocosm and the second thematic concerns how the Nanocosm affects the Macrocosm and refers to the phenomenon of viruses which is a very familiar phenomenon for students but they don't know how a virus infects the human body. 10 Thus, through the activities, the students are involved with modern themes related to the Science Education as well as they also learn about new scientific concepts which they did not know. This can benefit them in their active involvement and decision-making in new research issues that are carried out, thus aiming for greater reliability and better quality research results.