Čini se da se većina slaže da je STEM (znanost, tehnologija, inženjerstvo i matematika) obrazovanje put budućnosti. STEM obrazovani radnici su u velikoj potražnji i imaju nisku stopu nezaposlenosti. A fakulteti sa STEM diplomama zarađuju daleko više od svojih ne-STEM kolega.
Ipak, u mnogim dijelovima svijeta, uključujući i veći dio SAD-a, znanstveno obrazovanje je duboko neadekvatno. Neki su to zbog nedostatka resursa - prema podacima Međuameričke razvojne banke, oko 88 posto latinoameričkih škola nema znanstvene laboratorije. Neki su zbog nedovoljne obuke nastavnika - gotovo trećina američkih srednjoškolskih nastavnika nije prevladavala u predmetima koje predaju i nemaju certifikate.
Čileanac Komal Dadlani radio je na magisteriju iz biokemije na Sveučilištu u Čileu kad je postao svjestan činjenice da mnogim studentima u njenoj rodnoj zemlji nedostaje oprema za pravilno proučavanje znanosti. Tako se povezala s dvojicom kolega - Alvarom Peraltom, koji je završio magisterij informatike, i Isidrom Lagosom, koji je studirao biokemiju - i osnovala tvrtku koja će nešto poduzeti po tom pitanju. Njihova tvrtka Lab4U razvija aplikacije koje pametne telefone i tablete pretvaraju u znanstvene alate. Na ovaj način, svaki student s pristupom telefonu ima način provođenja istraživanja u fizičkom svijetu.
"Kako su Latinoamerikanci strastveni prema znanosti, spoznali smo stvarnost znanstvenog obrazovanja u školama i na sveučilištima u regiji gdje su resursi ograničeni", kaže ona.
Lab4U aplikacije koriste prednosti ugrađenih senzora pametnog telefona. Njihova aplikacija za fiziku koristi brzinomjer telefona za proučavanje stvari poput brzine, udaljenosti i pomaka, a mikrofon telefona pretvara u sonometar za proučavanje valova, amplituda i vremena. Njegov akcelerometar koristi se za mjerenje gravitacije. Njihova aplikacija za kemiju koja će se uskoro predstaviti pretvara kameru telefona u senzor kako bi se telefon mogao koristiti kao spektrofotometar ili kolorimetar. To znači da studenti mogu izmjeriti refleksiju ili prijenosna svojstva materijala. U pripremi je biološka aplikacija koja koristi jeftini laserski objektiv za pretvaranje telefona u mikroskop. Lab4U je čak prijavio patent za jednu od svojih inovacija, sustav za određivanje koncentracije otopljenih tvari u obojenoj tekućini, koristeći pametni telefon kao kolorimetar.
Aplikacija za fiziku ima više od 20 unaprijed dizajniranih eksperimenata koje studenti mogu obaviti pomoću alata telefona. U jednom, učenici sviraju različite note na glazbenom instrumentu, a zatim pomoću alata za zvuk otkriju odnos tona zvuka i frekvencije. U drugom slučaju, učenici pretvaraju svoje mobitele u klatna kako bi shvatili kako oscilacija djeluje. Lab4U trenutno traži beta korisnike za aplikaciju kemija, koja će biti objavljena ove godine.
"Učiteljima nedostaju alati i iznad svega podrška i ideje kako nauku pretvoriti u avanturu", kaže Dadlani.
Lab4U ima korisnike širom Latinske Amerike - Čile, Argentina, Kolumbija, Meksiko i Urugvaj - kao i Sjedinjene Države. Oni su izveli pilote i koristeći svoju tehnologiju na Bliskom Istoku, a uskoro će biti i u Indiji. Ukupno rade s više od 50 škola i 20.000 učenika. Odgovor korisnika bio je izuzetno pozitivan, kaže Dadlani. Prema istraživanju Lab4U, studenti imaju 40-postotno povećanje performansi na fizičkom testiranju nakon što koriste aplikaciju. A nastavnicima se čini da to vole - otprilike 70 posto aplikacije koristi tjedno.
Allan Yuen, direktor Centra za informacijsku tehnologiju u obrazovanju na Sveučilištu u Hong Kongu, kaže da se upotreba tehnologije poput aplikacija u naučnom obrazovanju sve češće događa širom svijeta. Ima mnogo koristi od toga, kaže Yuen, posebno kad je riječ o troškovima. Ali postoje i brige oko toga da se uveliko oslanjaju na tehnologiju.
Jedna od briga je izazov koji tehnologija predstavlja razvoju programa. "Znanost je predmet s dugom poviješću, pa je nastavni plan i program na neki način prilično tradicionalan", kaže Yuen. "Dakle, ako želite koristiti aplikacije i drugu najnoviju tehnologiju, tada morate promijeniti čitavu strukturu nastavnog plana i programa."
Još jedno je pitanje spola, kaže Yuen. U tehnologiji postoji razlika u spolovima - od malih nogu je vjerojatnije da će dječaci od djevojčica pokazati kako koristiti mobilne uređaje od roditelja, pa će ih se vjerovatno ohrabriti da slijede interese za tehnologiju kao hobije. To znači da dečaci mogu doći u školu već unaprijed u tehnologiji, a ako je ta tehnologija nužna za razumijevanje znanosti, onda i djevojčice mogu zaostajati u tome. Ova pitanja moraju se uzeti u obzir prilikom primjene nastavnih planova i programa koji se temelje na mobilnoj tehnologiji, kaže Yuen.
"Trebali bismo osmisliti i razmišljati o tome u cjelini, a ne samo o promjeni u jednom aspektu, " kaže on.
Nedavno je Dadlani osvojio Toyotinu nagradu Mother of Invention koja odaje počast poduzetnicama, izumiteljima i inovatorima. Nagrada dolazi s novčanom potporom od 50, 00 USD. Danas će govoriti i na samitu Žene u svijetu u New Yorku, konferenciji koja slavi žene koje su imale veliki utjecaj na svojim poljima, a posvećene su pomaganju ženama i djevojčicama u napretku u različitim područjima postignuća.
"To nam je bila čast", kaže Dadlani.
Dadlani je imao priliku pokrenuti eksperimente s Toyota Mirai, tvrtkinim automobilom s vodoničnim gorivnim ćelijama. Jedan eksperiment, koji bi se obično mogao izvesti s igračkama, koristi Mirai i aplikaciju za fiziku da izmjere položaj tijekom vremena. Drugi eksperiment mjeri ubrzanje tijekom vremena, koristeći akcelerometar za fizikalnu aplikaciju.
Dadlani se nada da će Lab4U demokratizirati znanost, omogućujući čak i učenicima u zemljama i školama s malim resursima da rukuju eksperimentiranjem. Također se nada da će potaknuti studente da istinski vole znanost, možda će potaknuti još više da se upuste u STEM polja. To je posebno kritično u zemljama poput Čilea, koji ima mnogo manji broj znanstvenika po glavi stanovnika od ostalih razvijenih država (Čile ima 320 istraživača i programera na milijun ljudi, dok Španjolska ima 2.889, Danska ima 6.744, Kanada ima 4649, Južna Koreja ima 5.380, a SAD ima 3.867).
„Moramo osnažiti učenike, oni trebaju uživati i generirati nove ideje i rješenja, kako bi vidjeli svijet oko sebe, gdje bi tehnologije i nove metodologije trebale pobuditi radoznalost i omogućiti im cjeloživotno učenje izvan škole“, kaže ona.
