נראה שכולם מסכימים כי חינוך STEM (מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה) הוא דרך העתיד. עובדים משכילי גזעי הם בביקוש גבוה ויש להם אחוז אבטלה נמוך. ובוגרי מכללות עם תואר STEM מרוויחים הרבה יותר מבני גילם שאינם STEM.
אולם בחלקים רבים של העולם, כולל חלק גדול מארה"ב, חינוך מדעי אינו מספק עמוקות. חלק זה נובע מחוסר משאבים - על פי בנק הפיתוח הבין אמריקני, כ -88 אחוז מבתי הספר באמריקה הלטינית אין מעבדות מדע. חלקם נובעים מהכשרה לא מספקת של מורים - כמעט שליש מהמורים למדעי התיכון האמריקאים לא התייחסו למקצועות שהם מלמדים ואין להם אישורים.
קמל דדלני הצ'יליאני עבד על תואר שני בביוכימיה באוניברסיטת צ'ילה כאשר נודע לעובדה שלסטודנטים רבים במדינתה לא היה ציוד ללימוד נכון של מדע. אז היא התחברה לשני סטודנטים עמיתים - אלברו פרלטה, שסיים תואר שני בטכנולוגיית מידע, ואיזידרו לאגוס, שלמד ביוכימיה - והקימה חברה שתעשה משהו בעניין. החברה שלהם, Lab4U, מפתחת אפליקציות שהופכות סמארטפונים וטאבלטים לכלי עבודה מדעיים. בדרך זו, לכל סטודנט עם גישה לטלפון יש דרך לבצע מחקר בעולם הפיזי.
"ככל שאמריקה הלטינית מתלהבת ממדע, ידענו את המציאות של חינוך למדע בבתי ספר ואוניברסיטאות באזור בהם המשאבים מוגבלים, " היא אומרת.
אפליקציות ה- Lab4U מנצלות חיישנים מובנים של סמארטפון. אפליקציית הפיזיקה שלהם משתמשת במד המהירות של הטלפון כדי ללמוד דברים כמו מהירות, מרחק ועקירה, והיא הופכת את המיקרופון של הטלפונים לסונומטר כדי ללמוד גלים, משרעת וזמן. מד התאוצה שלו משמש למדידת כוח הכבידה. אפליקציית הכימיה שהושקה בקרוב הופכת את מצלמת הטלפון לחיישן כך שניתן להשתמש בטלפון כספקטרופוטומטר או קולורימטר. משמעות הדבר היא שתלמידים יכולים למדוד את תכונות השתקפות או השידור של חומר. אפליקציית ביולוגיה, המשתמשת בעדשת לייזר זולה כדי להפוך טלפון למיקרוסקופ, נמצאת בפיתוח. Lab4U אף הגישה בקשה לפטנט על אחד החידושים שלה, מערכת לקביעת ריכוז המומסים בנוזל צבעוני, תוך שימוש בסמארטפון כקולורימטר.
באפליקציית הפיזיקה יש יותר מ- 20 ניסויים שתוכננו מראש שתלמידים יכולים לעשות בכלים של הטלפון. באחד, התלמידים מנגנים תווים שונים על כלי נגינה, ואז משתמשים בכלי הצליל של האפליקציה כדי להבין את הקשר בין טון הצליל לתדר. באחרת, התלמידים הופכים את הטלפונים הסלולריים שלהם למטוטות כדי להבין כיצד התנודה עובדת. Lab4U מחפש כרגע משתמשי בטא לאפליקציית הכימיה שתצא השנה.
"למורים חסרים כלים ומעל הכל, תמיכה ורעיונות כיצד להפוך את המדע להרפתקה, " אומר דדלני.
ל- Lab4U משתמשים בכל אמריקה הלטינית - צ'ילה, ארגנטינה, קולומביה, מקסיקו ואורוגוואי - וכן ארצות הברית. הם עשו טייסים על השימוש בטכנולוגיה שלהם גם במזרח התיכון, ובקרוב הם יהיו בהודו. בסך הכל הם עובדים עם יותר מ 50 בתי ספר ו 20, 000 תלמידים. תגובת המשתמשים הייתה חיובית ביותר, אומר דדלני. על פי המחקר של Lab4U, לסטודנטים עלייה של 40 אחוז בביצועים בבדיקות פיזיקה לאחר השימוש באפליקציה. ונראה שמורים אוהבים את זה - כ -70 אחוז משתמשים באפליקציה על בסיס שבועי.
אלן יואן, מנהל המרכז לטכנולוגיית מידע בחינוך באוניברסיטת הונג קונג, אומר ששימוש בטכנולוגיה כמו אפליקציות בחינוך למדע הופך נפוץ יותר ברחבי העולם. יש יתרונות רבים לכך, אומר יואן, במיוחד כשמדובר בעלויות. אבל יש גם חששות מהסתמכות רבה על טכנולוגיה.
דאגה אחת היא האתגר שהטכנולוגיה מציבה בפיתוח תכניות הלימודים. "מדע הוא נושא בעל היסטוריה ארוכה, כך שתוכנית הלימודים במובנים מסוימים די מסורתית", אומר יואן. "אז אם אתה רוצה להשתמש באפליקציות ובטכנולוגיה אחרונה אחרת, אתה צריך לשנות את כל המבנה של תכנית הלימודים."
נושא אחר הוא מגדר, אומר יואן. נוטה להיות פער מגדרי בטכנולוגיה - מגיל צעיר, בנים נוטים יותר להראות מהבנות כיצד להשתמש על ידי הוריהם במכשירים ניידים, ויש סיכוי גבוה יותר שיעודדו אותם לעסוק בתחומי הטכנולוגיה כתחביבים. המשמעות היא שבנים עלולים להגיע לבית הספר כבר לפני הטכנולוגיה, ואם הטכנולוגיה ההיא הכרחית להבנת המדע, גם בנות עלולות ליפול מאחור בזה. יש לקחת בחשבון סוגיות אלה בעת הטמעת תכניות לימודים מבוססות טכנולוגיה ניידת, אומר יואן.
"עלינו לתכנן ולחשוב על זה בכללותו ולא לעשות שינוי בהיבט אחד", הוא אומר.
לאחרונה זכה דדלני בפרס אם ההמצאה של טויוטה, המכבד יזמות, ממציאות וחדשניות. הפרס מגיע עם מענק של 50, 00 $. היא תנאם היום גם ב"פסגת הנשים העולמית "בניו יורק, כנס החוגג נשים שהשפיעו רבות בתחומן, המוקדש לעזור לנשים ולילדות להתקדם בתחומי הישגים שונים.
"זה היה כבוד עבורנו", אומר דדלני.
לדדלני הייתה הזדמנות לבצע ניסויים עם טויוטה מיראי, מכונית תא הדלק המימני של החברה. ניסוי אחד, שבדרך כלל ייעשה עם מכונית צעצוע, משתמש במיראי ובאפליקציית הפיזיקה כדי למדוד מיקום לאורך זמן. ניסוי אחר מודד תאוצה לאורך זמן, תוך שימוש בקיבולת מד האצת של אפליקציית הפיזיקה.
דדלני מקווה כי Lab4U תביא דמוקרטיזציה של המדע, ותאפשר אפילו לתלמידים במדינות ובבתי ספר בעלי משאב נמוך לעשות ניסויים מעשיים. היא גם מקווה לעודד סטודנטים לאהוב באמת את המדע, אולי לעודד יותר להיכנס לתחומי STEM. זה קריטי במיוחד במדינות כמו צ'ילה, שיש לה מספר נמוך בהרבה של מדענים לנפש מאשר במדינות מפותחות אחרות (בצ'ילה יש 320 חוקרים ומפתחים למיליון תושבים, ואילו בספרד יש 2, 889, בדנמרק יש 6, 744, בקנדה 4, 649, בדרום קוריאה יש 5, 380 ובארה"ב 3, 867).
"אנחנו צריכים להעצים את התלמידים, הם צריכים ליהנות ולהפיק רעיונות ופתרונות חדשים, לראות את העולם הסובב אותם, שם הטכנולוגיות והמתודולוגיות החדשות צריכות לעורר סקרנות ולאפשר להם למידה לכל החיים מעבר לבית הספר", היא אומרת.
