Für einen jungen Geist kann Wissenschaft magisch sein. Vielleicht erinnern Sie sich an eine visuell auffällige oder scheinbar unerklärliche wissenschaftliche Demonstration aus Ihrer eigenen Jugend?
Eine Flüssigkeit spontan und ändert unerwartet die Farbe. Eine Banknote wird eingestellt Licht, ohne verbrannt zu werden. Eine Spalte von Bunte Blasen schießen in die Luft.
Wissenschaftler und Naturwissenschaftslehrer nutzen oft dramatische Demonstrationen, um die Aufmerksamkeit junger, beeindruckbarer Köpfe zu erregen, zu inspirieren und zu lehren. Aber manchmal gehen diese Experimente schief.
im September, eine öffentliche Ausstellung in Girona, Spanien Die Verwendung von flüssigem Stickstoff in großen Metallfässern schlug fehl und verursachte Verletzungen bei den Moderatoren und dem Publikum.
Im Oktober wurden ein Lehrer und ein Schüler im US-Bundesstaat Virginia nach einem Lufttransport ins Krankenhaus geflogen Methanol-Branddemonstration verursachte eine Explosion.
Und letzte Woche eine Demonstration, die als „Kohlenstoffschlange“ bekannt ist mehrere Schulkinder in Sydney verletztwas zu dem Vorschlag führte, solche Experimente zu verbieten.
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Demonstrationen sind ein wertvolles Lehrmittel
Unsere sich schnell verändernde, technologisch komplexe Welt profitiert stark von a wissenschaftlich informierte und engagierte Bevölkerung.
Ein Schlüsselaspekt, um eine „wissenschaftlich versierte“ Gemeinschaft zu erreichen, ist es, unsere Kinder dazu zu inspirieren Wert und Verbindung mit der Wissenschaft. Demonstrationen können inspirierend und einprägsam sein.
Sie sind wertvolle Werkzeuge, um junge Menschen mit der Wissenschaft zu verbinden, aber es muss sorgfältig vorgegangen werden, um das Spektakel mit der Erwartung in Einklang zu bringen, dass die Schule ein sicherer Ort ist.
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Demonstrationen wurden eingesetzt naturwissenschaftliche Bildung seit Jahrhundertenund gezeigt verbessern die Bildung, wenn die Schüler aktiv am Experiment beteiligt sind.
Wissenschaftliche Demonstrationen sind die lebendige Verkörperung von Wissenschaft als Beobachtungspraxis: Sehen ist Glauben.
Die Teilnahme an einem Experiment bietet direkte, gelebte Erfahrung von wissenschaftliche Prinzipien in Aktion, während es gleichzeitig ein Element des Mysteriums und der Intrige bietet. Diese Intrige kann eine öffnen Neugier getriebenHinterfragen der Denkweise, die für die Bildung von Hypothesen, das Verständnis und die Anwendung der wissenschaftlichen Methode von zentraler Bedeutung ist.
Nicht nur „wissenschaftliches Theater“
Für effektives Lernen ist es entscheidend, dass eine Demonstration mehr ist als ein wissenschaftliches Theater.
Nachbau an alte alchemistische Pyrotechnik auf der Basis von Honig gibt eine brillante heftige Explosion von Flammen. Für sich genommen ist dies nur Lärm, Blitz und Rauch. Es wird viel mehr, wenn es im Zusammenhang mit den Ursprüngen der Medizin, der Entwicklung des Schießpulvers, dem Verhältnis der für eine optimale Reaktion erforderlichen Chemikalien und dem Beitrag der Alchemie zur modernen Wissenschaft diskutiert wird.
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Dies ist jedoch auch ein potenziell gefährliches Experiment und sollte nur von einem angemessen vorsichtigen Chemiker mit angemessener Vorbereitung und Risikobewertung durchgeführt werden.
Risikobeurteilung ist ein Akt der Vorstellungskraft. Die schlimmstmöglichen Ergebnisse müssen zuerst berücksichtigt werden, bevor Kontrollen angewendet werden, um die Aktivität so sicher wie möglich zu machen.
Risikobewertungen werden typischerweise durch die Anwendung der Kontrollhierarchie verwaltet, um die Gefahren einer Aktivität zu reduzieren oder zu beseitigen.
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Sie werden vielleicht überrascht sein zu sehen, dass persönliche Schutzausrüstung (denken Sie an Laborkittel, Handschuhe und Schutzbrille) erst im letzten Schritt dieses Prozesses ins Spiel kommt. Diese gehören zu den ersten Dingen, die uns in den Sinn kommen, wenn wir an „Sicherheit“ denken. Aber sie sind erst dann am effektivsten, wenn andere Kontrollelemente vor ihnen implementiert wurden.
Die Einführung einiger Kontrollen kann schwierig sein, wie z. B. die Suche nach einem geeigneten Ersatz für ein gefährliches Material, das für eine bestimmte chemische Reaktion einzigartig geeignet ist.
Aber technische Kontrollen, wie die Vergrößerung des Abstands zwischen Zuschauer und Vorführung, sind einfach und normalerweise sehr effektiv.
Sobald wir die Risiken ermittelt und ihre Wahrscheinlichkeit und potenziellen Folgen berücksichtigt haben, können wir entscheiden, ob es sich lohnt, die Aktivität fortzusetzen.
Trainieren, nicht verbieten
Universitäten und professionelle wissenschaftliche Einrichtungen spielen eine Rolle bei der Bereitstellung von Schulungen, beruflicher Entwicklung und Mentoring für Lehrer.
Dies ist besonders wichtig für Lehrer, die es sein können Lehre außerhalb ihres direkten Ausbildungsbereichs und die möglicherweise nicht über die praktische Erfahrung in der experimentellen Risikobewertung oder im Umgang mit Chemikalien verfügen.
Zusätzlich zu arbeitsplatzspezifischen Risikobewertungsprozessen hat die American Chemical Society viele Verfügbare Ressourcen für Schullehrereinschließlich sehr nützlich Sicherheitsrichtlinien für chemische Vorführungen.
Diese Richtlinien zeigen die Tiefe des Nachdenkens und der Vorbereitung, die erforderlich sind, bevor eine Demonstration vor anderen durchgeführt wird.
Die Zeit wird zeigen, welche Faktoren für die oben genannten Vorfälle verantwortlich waren. In der Zwischenzeit sollten Lehrer befähigt werden, die Wunder und visuellen Auswirkungen der Wissenschaft durch Demonstrationen in ihren Klassen zu teilen.
Und während Fehlgeschlagene Experimente sind ein wichtiger Teil des Lernens, wie man Wissenschaft betreibtsie können und müssen sicher sein.
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