ملاصدرا، قطب نانوی استان

گزارشی از یک مکان علمی که محلی برای شکوفایی استعداد دانش‌آموزان علاقه‌مند است

کد خبر: ۹۲۰۵

تاریخ : ۲۵ آبان ۱۳۹۸ - ۱۳:۵۹

نوشته

بهناز رحیمیان - پژوهش‌سرا‌های دانش‌آموزی در سراسر کشور فرایند آموزش را از انحصار کتاب‌ها و محفوظات درسی خارج کرده و به سمت وسوی تحقیق، پژوهش، تفکر و خلاقیت معطوف ساخته است تا کودکان و نوجوانان را با علم و دانش روز همسو کند. پژوهش‌سرای ملاصدرا در ناحیه ۳ آموزش و پرورش مشهد نیز با بهره‌گیری از نیرو‌های خلاق و خوش‌فکر همگام با فناوری‌های روز به پرورش استعداد‌های فرزندان ایران‌زمین دنیا می‌پردازد. بخش فناوری نانو پژوهش‌سرای ملاصدرا در سال‌های اخیر توانسته است با کسب موفقیت‌های بسیار در حوزه این دانش جدید و به‌روز به عنوان قطب نانو استان شناخته شود که با فعالیت‌های فرااستانی انتظار می‌رود در آینده نزدیک به قطب نانو کشور نیز تبدیل شود.

۷ ایستگاه علمی برای دختران و پسران
هما کاکری، مدیر پژوهش‌سرای دانش‌آموزی ملاصدرا در ناحیه ۳ آموزش وپرورش مشهد که ۲ سال پیش مسئولیت اداره این مجموعه را به عهده گرفته، دارای مدرک کارشناسی آزمایشگاه فیزیک، شیمی، زمین‌شناسی و زیست‌شناسی است و ۳۰ سال سابقه خدمت در آموزش و پرورش دارد.

وی معتقد است: کودکان و نوجوانان سرمایه‌های ارزشمند کشور هستند و باید برای تلاش آنان ارزش قائل شد. ارتباط با بچه‌ها بر اساس متد‌های روز می‌تواند موفقیت‌های زیادی در پی داشته باشد. پژوهش‌سرا‌ها مکان‌های مناسبی برای بروز خلاقیت‌ها و استعداد‌های بالقوه دانش‌آموزان هستند که در فضایی سالم با بهره‌گیری از کارشناسان باتجربه به عنوان راهنما می‌توانند آنچه را درذهن خود می‌پرورانند، خلق کنند.
پژوهش‌سرای ملاصدرا با ۷ ایستگاه، نانو فناوری، الکترونیک، بازی و ریاضی، شیمی‌دان کوچولو، فیزیک‌دانان، زمین‌شناسان و زیست‌شناسان ۴ روز در هفته ۲ روز برای دختران و ۲ روز صبح و عصر برای پسران، فعالیت دارد.

مدیر پژوهش‌سرای دانش‌آموزی ملاصدرا می‌گوید: دانش‌آموزان مدارس ابتدایی و متوسطه در پایه‌های مختلف و در نوبت صبح با هماهنگی قبلی در محل پژوهش‌سرا حضور می‌یابند و به صورت چرخشی به مدت ۲۰ دقیقه در هریک از ایستگاه‌های آن شرکت و از تجهیزات و امکانات آنان به کمک استادان راهنما استفاده می‌کنند. در ایام تعطیلات تابستان نیز ترم‌های تابستانی دایر است و دانش‌آموزان علاقه‌مندی که در ایام تحصیل با فعالیت این مرکز آشنا هستند برای شرکت در این کلاس‌ها ثبت‌نام می‌کنند. برای آشنایی بچه‌ها با ایستگاه‌های مختلف پژوهش‌سرا و انتخاب رشته مورد علاقه، حضور در یک جلسه هر ایستگاه رایگان است. به گفته وی در نوبت صبح از نیرو‌های رسمی آموزش و پرورش و در نوبت عصر از نیرو‌های آزاد برای تدریس در این پژوهش‌سرا بهره گرفته می‌شود.

ارائه محتوای عملی
کاکری بااشاره به درک بهتر و جذب بیشتر دانش‌آموزان برای شرکت در این کلاس‌ها تأکید می‌کند: از مدرسان درخواست شده است محتوی علمی خود را به صورت عینی ارائه کنند تا ترم‌های آموزشی براساس آن تعریف و محتوی آموزشی برای آن‌ها طراحی شود. اکنون برای رشته الکترونیک ۸ ترم -از ساختن مدار‌ها تا ربات‌های پیشرفته- و برای نانو فناوری نیز ۵ ترم تعریف شده است. افزایش روز‌های فعالیت پژوهش‌سرا از ۲ روز، به ۴ روز در هفته به منظور نتیجه‌گیری سریع‌تر صورت گرفته است.

وی مشارکت اولیا در ترغیب فرزندان خود به شرکت در دوره‌های آموزشی پژوهش‌سرا را خیلی مؤثر می‌داند و می‌افزاید: کارشناسان برای توجیه دانش‌آموزان از چگونگی فعالیت این پژوهش‌سرا به مدارس اعزام می‌شوند و اولیا نیز برای آگاهی و اطلاعات بیشتر با ما تماس می‌گیرند.

مدیر پژوهش‌سرای ملاصدرا معتقد است: برای ایجاد انگیزه در دانش‌آموزان برای شرکت در این کلاس‌ها ابتدا باید در بچه‌ها عطش یادگیری را ایجاد کرد که در این راستا کارشناسان با شیوه‌های متفاوت و خلاقانه سعی دارند تا دانش‌آموزان را ترغیب به شرکت در دوره‌های آموزشی کنند.

وی در ادامه می‌گوید: کسب رتبه‌های برتر دانش‌آموزان شرکت‌کننده در دوره‌های آموزشی پژوهش‌سرا در جشنواره‌ها و مسابقات نیز در ایجاد انگیزه برای حضور بچه‌ها در این کلاس‌ها مؤثر است.

اردوی نجوم و تماشای صور فلکی
به گفته کاکری هزینه استفاده از امکانات این کلاس‌ها برای دانش‌آموزانی که در نوبت صبح به صورت گروهی و از طریق مدارس اعزام می‌شوند، ۷۰۰۰ تومان و برای افرادی که در نوبت عصر شرکت می‌کنند ترمی ۱۷۰ هزارتومان است که امسال به ۲۰۰ هزارتومان افزایش می‌یابد.

وی در‌باره برخی از فعالیت‌های پژوهش‌سرای ملا‌صدرا توضیح می‌دهد: یکی از فعالیت‌های پژوهشی این مرکز برگزاری اردوی نجوم است که بچه‌ها در چادری که برپا می‌شود، با پخش صور‌فلکی و چرخش سیارات به تماشای آن می‌نشینند. در این برنامه بچه‌ها با مفهوم شب و روز، طلوع و غروب خورشید و نیز شب یلدا آشنا می‌شوند. همچنین شب‌هنگام با استقرار یک تلسکوپ در حیاط مدرسه مجاور (دبیرستان سعدی) به رصد ستارگان می‌پردازند.

مدیر پژوهش‌سرای ملاصدرا با اشاره به فعالیت جوانان خلاق و با استعداد به عنوان مدرس در این پژوهش‌سرا بیان می‌کند: یکی از فعالیت‌های برجسته پژوهش‌سرای ملاصدرا در زمینه فناوری نانو است که این مرکز پژوهشی را به قطب نانو دانش‌آموزی استان تبدیل کرده است و با پیشرفت‌های روزافزون به سمت قطب نانوی کشوری نیز پیش می‌رود.

ساده‌سازی نانو با «سیاره نانو»
امیرحسن مهدیزاده‌مقدم، دانش‌آموخته رشته کارشناسی ارشد مهندسی فناوری نانو و مدرس ستاد ویژه توسعه فناوری نانو کشور، به مدت ۱۰ سال در این پژوهش‌سرا به عنوان مدرس ایستگاه فناوری نانو فعالیت دارد.

او می‌گوید: ستاد نانو کشور زیر مجموعه معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در سال ۸۴ راه‌اندازی شد. در دهه نخست بیشتر فعالیت این ستاد در زمینه ترویج نانو در بخش دانش‌آموزی، دانشجویی و صنعتی بود و در دهه دوم فعالیت این ستاد بر روی ترویج صنعتی متمرکز است و ایده‌ها و طرح‌ها را در فناوری نانو به صورت تجاری حمایت می‌کند.

به گفته مدرس بخش فناوری نانو پژوهش‌سرای ملاصدرا، نانو فقط یک اندازه است، اندازه‌ای در مقیاس یک میلیاردم متر که نانومتر نامیده می‌شود. تعریف فناوری نانو در عین سادگی می‌تواند پیچیده باشد و در کل به کار‌هایی که در اندازه یک تا ۱۰۰ نانومتر انجام می‌دهیم، گفته می‌شود.

مهدیزاده‌مقدم، با تأکید بر اینکه بیشترین اهمیت نانوفناوری در تغییر خواص مواد است، توضیح می‌دهد: خواص مواد با کوچک‌تر شدن اندازه آن‌ها یا تغییرات در حجم ذرات، دست‌خوش تغییراتی می‌شود. تغییر رنگ، واکنش‌پذیری، خاصیت مغناطیسی و... از این نمونه‌ها به شمار می‌آیند. به عنوان مثال خاصیت ضدمیکروبی در یک گرم نانوذره نقره چندین‌هزار برابر بیشتر از یک تکه یک گرمی از همان فلز است.

وی می‌افزاید: با کوچک شدن اندازه ذرات و رسیدن آن‌ها به اندازه‌های نانومتری، طلا، رنگ طلایی و زرد خود را به کلی از دست می‌دهد و تبدیل به ذرات قرمز و یا آبی‌رنگ می‌شود. البته باید توجه داشت که نانوذرات طلا علاوه بر تغییر رنگ در درمان تومور‌های سرطانی به روش گرمادرمانی و یا سرعت‌دهنده واکنش‌های شیمیایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند و این‌ها همه به لطف اندازه نانومتری آن‌ها است.

مدرس ستاد نانو در ادامه می‌گوید: علاوه بر کوچک کردن مواد در اندازه‌های نانومتری، در فناوری نانو با جابه‌جا شدن اتم‌ها و در نتیجه ساختن آنچه می‌خواهیم روبه‌رو هستیم. در دنیای نانومتری ما به اتم‌ها فرمان می‌دهیم تا آنچه را در ذهن ما قرار دارد به وجود بیاورند و از همان ابتدا نظم مهندسی را برای ساختن یک محصول بپذیرند. درست مانند این است که در حال ساخت یک خانه با اتم‌ها باشید. اتم‌ها آجر‌های خانه‌سازی ما هستند و فناوری نانو مهندس عمران این ساختمان.

فناوری نانو در خلاقیت بدون مرز است
وی بااشاره به اینکه زیبایی فناوری نانو زمانی بیشتر نمایان می‌شود که برای کار و خلاقیت خودتان مرزی متصور نباشید، ادامه می‌دهد: باید استفاده از خواص جدید و نظم اتمی دل‌خواهتان را در همه زمینه‌ها گسترش دهید، مانند بسیاری از کار‌هایی که ما در آزمایشگاه نانوفناوری پژوهش‌سرای ملاصدرا در زمینه کشاورزی با طرح روکش میوه، پزشکی با طرح پوست مصنوعی، زیست‌محیطی با طرح تصفیه پساب کارخانه‌های چرم و نیز مهندسی پزشکی با طرح تیروئیدبند‌های جاذب اشعه ایکس انجام داده‌ایم که در نمایشگاه اختراعات «سیلیکون ولی» آمریکا مدال برنز مسابقات و در نمایشگاه اختراعات کره جنوبی مدال نقره جهانی را به دست آورده است.

مهدیزاده مقدم زیباترین بخش خلاقیت در دنیای بکر نانوفناوری را گستردگی محصولات و ایده‌ها می‌داند و می‌گوید: این مسئله سبب می‌شود که هر ایده به کار و محصولی جدیدتر برسد. به عنوان مثال طرح پوست مصنوعی که با همکاری و همراهی پژوهش‌سرای ملاصدرا و توسط گروه علمی جهاد دانشگاهی فردوسی و من پیگیری و انجام شد، پیش‌درآمد ایده‌ای جدید از من در زمینه الیاف خوراکی بوده است. این الیاف اولین نمونه در نوع خود به صورت خوراکی است و در صورت کسب اعتبار مالی کافی و تجاری‌سازی پتانسیل ارائه به عنوان سوغاتی جدید در مشهد را نیز داراست.

برترین استان در المپیاد نانو
به گفته وی خراسان رضوی چندین سال به عنوان استان برتر در زمینه المپیاد دانش‌آموزی نانو در کشور مطرح شده است، به همین دلیل سال ۱۳۹۲ اولین آزمایشگاه دانش‌آموزی نانوفناوری و پس از آن ۵ آزمایشگاه دیگر در استان تجهیز شدند. این آزمایشگاه‌ها تاکنون پذیرای بسیاری از دانش‌آموزان مقطع متوسطه و دانشجویان رشته‌های مختلف بوده‌اند، اما مهم‌ترین دغدغه سیستم آموزشی ما خصوصا در زمینه نانوفناوری، ساده‌سازی و درک‌پذیر کردن این مباحث برای دانش‌آموزان سنین پایین‌تر، خصوصا در مقطع دبستان است.

روایت داستان‌گونه برنامه نانو
مهدیزاده مقدم می‌افزاید: گروه آموزشی سیاره نانو با مدیریت این‌جانب و محوریت پژوهش‌سرا‌های دانش‌آموزی کشور، خصوصا پژوهش‌سرای ملاصدرا، پس از چند سال تجربه آموزشی برنامه و طرح درس‌های سیاره نانو را با بیانی داستان‌گونه و آزمایش‌محور برای آشنایی دانش‌آموزان با این فناوری نوین ارائه داده است. دانش‌آموزان سنین ۱۰ تا ۱۵ سال می‌توانند با استفاده از این برنامه آموزشی پس از آشنایی با مفهوم و کاربرد‌های فناوری نانو توسط آزمایش‌های هدفمند به روش‌های ایده‌پردازی و اختراع در این فناوری نوین دست پیدا کنند.
به گفته وی اکنون برنامه آموزشی سیاره نانو به عنوان تنها برنامه آموزشی مورد تأیید دانشگاه فردوسی و اداره کل آموزش و پرورش خراسان رضوی در خراسان جنوبی، تهران، فارس، اردبیل در حال اجراست و در دیگر‌استان‌های کشور پس از تربیت مربیان کارآمد ارائه خواهد شد. لازم به ذکر است این برنامه آموزشی در حال ترجمه به زبان‌های انگلیسی و ایتالیایی است. جداسازی مفاهیم و آزمایش‌ها به تمامی مدرسان نانوفناوری کشور این امکان را داده است تا بدون نیاز به تجهیزات خاص و پیچیده و با ساده‌ترین بیان و امکانات به آموزش نانوفناوری در هرمکانی بپردازند. به امید روزی که فرزندان این ملت مدیران شرکت‌های دانش‌بنیان و شتاب‌دهنده‌های فناوری در کشور عزیزمان باشند.

آموزش مهارت‌های الکترونیکی و رباتیک درحد کلاس اولی‌ها
حسن عبداللهی، مدرس الکترونیک و رباتیک پژوهش‌سرای ملاصدرا، نیز در بخش دیگری از این گزارش همراه ماست.

وی می‌گوید: در این کلاس‌ها آموزش مهارتی الکترونیک و رباتیک از سطحی که برای دانش‌آموزان سال اول ابتدایی نیز فهم‌پذیر باشد، آغاز می‌شود. وی معتقداست: سال‌های گذشته ربات‌ها بیشتر در جنبه سرگرمی ساخته شده‌اند، در این کلاس‌ها طرح‌های جدید ارائه شده است و تئوری تدریس نمی‌شود. با توجه به اینکه شکل و شماتیک قطعات مشخص است و ساخت مدار‌ها نیز بر اساس شماتیک قطعات است، اگر شماتیک هر قطعه بر روی وایت برد رسم شود، دانش‌آموز می‌تواند آن را بر روی پایه تخته‌ای پیاده کند. مدرس بخش الکترونیک و ربات پژوهش‌سرای ملا‌صدرا بسته‌ای را طراحی کرده است که در آن با توجه به خطرات و سختی کار لحیم‌کاری برای بچه‌ها، مدار‌های الکترونیکی با پیچ‌و‌مهره و بدون نیاز به لحیم‌کاری ساخته می‌شوند.
وی می‌افزاید: هر جلسه از ساده‌ترین قطعات با لامپ و باتری شروع می‌شود تا مرحله‌ای که با انواع حسگر‌ها چند ربات هوشمند می‌سازند. هدف آموزش مهارت به دانش‌آموزان است که از سطح مقدماتی شروع و در ترم‌های بالاتر به برنامه‌نویسی، طراحی مدار و سطوح پیشرفته می‌رسد.

به گفته عبداللهی دانش‌آموزان عضو پژوهش‌سرای ملاصدرا ۴ سال پیاپی مقام‌های اول کشوری جشنواره نوجوان خوارزمی را کسب کردند. همچنین در جشنواره‌های مختلف استانی رتبه‌های برتر را به خود اختصاص دادند. برای مثال امسال مهدیار کوهکن طرح برنامه‌نویسی تایپ کیبورد بدون برخورد انگشت دست را ارائه کرد که در استان مقام دوم را کسب کرد و ایمان همدانی با طرح دوش هوشمند در جشنواره جابر بن حیان کشوری سال ۹۶ به مقام اول دست یافت. همچنین تاکنون ۵ مورد ثبت اختراع دانش‌آموزان این پژوهش‌سرا انجام گرفته است.

درخشش دختران در جشنواره‌های الکترونیک و رباتیک
به گفته محبوبه قوام‌زاده، دیگر مدرس الکترونیک و رباتیک این پژوهش‌سرا، آموزش در ترم‌های مختلف رشته الکترونیک و رباتیک با آشنایی دانش‌آموز با ساختار مکانیکی و نیز ساختار الکتریکی یک ربات آغاز می‌شود و در سطوح بالاتر با برنامه‌نویسی ادامه می‌یابد.

وی از علاقه‌مندی دختران به رشته‌های الکترونیک و رباتیک چنین می‌گوید: دختران بسیاری نیز به این رشته علاقه‌مندند و در این دوره‌ها آموزش می‌بینند که برخی از طرح‌ها و ایده‌های آنان حتی نسبت به پسران بهتر است و مقام‌های بسیاری نیز در جشنواره‌ها کسب کرده‌اند.

این مدرس پژوهش‌سرای ملاصدرا می‌افزاید: برای مثال دانش‌آموزان مهدیس میرزایی و غزال قالجویی از ناحیه ۳ آموزش و پرورش مشهد با طرحی در جشنواره‌های خوارزمی نوجوان کشوری و ابن‌سینا مدال طلا کسب کردند که طرح آنان به جشنواره اختراعات لندن ۲۰۱۹ ارسال شد و در آنجا نیز موفق به کسب مدال طلا شدند. طرح این دانش‌آموزان در مرحله ثبت اختراع است.

آشنایی با دنیای سنگ‌ها
مصطفی سلطانی، کارشناس ارشد زمین‌شناسی و مدرس بخش زمین‌شناسی پژوهش‌سرای ملاصدرا هم می‌گوید: مشکلات اشتغال همواره در حوزه زمین‌شناسی وجود داشته است و معمولا دانش‌آموختگان این رشته در زمینه‌های غیرمرتبط فعالیت می‌کنند.

وی می‌افزاید: معرفی مشهد به عنوان شهر جهانی گوهر‌سنگ‌ها فرصتی برای ایجاد اشتغال در حوزه گوهرتراشی و ساخت زیور‌آلات سنگی است. با استفاده از این ظرفیت و با قراردادن نمونه طبیعی سنگ‌ها وکانی‌ها در کنار نمونه تراش داده‌شده، دانش‌آموزان را با این صنعت آشنا می‌کنیم.

این مدرس پژوهش‌سرا معتقد است: نحوه کاربرد این سنگ‌ها و ظاهر آن‌ها پس از صیقل داده شدن در ساخت انواع زیور‌آلات و ظروف، بچه‌ها را به کار در این زمینه علاقه‌مند می‌کند تا فعالیت در این حوزه را به عنوان یک خوداشتغالی مدنظر داشته باشند. وی به برگزاری اردو‌های زمین‌شناسی برای دانش‌آموزان به منظور مشاهده عینی سنگ‌ها در طبیعت اشاره می‌کند و می‌افزاید: در یکی از این اردو‌ها به منطقه خواجه‌مراد مشهد رفتیم و مشاهده سنگ‌های گرانیت در طبیعت تجربه جالبی برای آنان
بود.