26703715 مشاوره آموزشی رایگان

26703715 مشاوره آموزشی رایگان

چطور به بچه‎ها دوست داشتن علم را آموزش می‎دهم

Cesar Harada

How I teach kids to love science

At the Harbour School in Hong Kong, TED Senior Fellow Cesar Harada teaches citizen science and invention to the next generation of environmentalists. He's moved his classroom into an industrial mega-space where imaginative kids work with wood, metal, chemistry, biology, optics and, occasionally, power tools to create solutions to the threats facing the world's oceans. There, he instills a universal lesson that his own parents taught him at a young age: "You can make a mess, but you have to clean up after yourself."


تگ های مرتبط :

Education, Environment, Design
وقتی بچه بودم، والدینم به من میگفتند، «میتونی همه جا رو به گند بکشی، اما بعدش باید خودت همه رو تمیز کنی.» پس آزادی با مسئولیت آمد. اما تخیل من با همه این مکانهای فوق العاده آمد، جایی که همه چیز محتمل بود. پس در حبابی از معصومیت رشد کردم-- یا باید بگویم حبابی از غفلت، چون بزرگسالان برای محافظت از ما علیه حقیقت‌های زشت، دروغ میگویند. و هنگام بزرگ شدن، فهمیدم که بزرگترها هم گند میزنند، و خودشان هم در تمیزکاری بعدش خیلی خوب نیستند. بگذریم، الان بزرگسالم، و در مردسه هاربور هنگ کنگ اختراع و دانش شهروندی تدریس میکنم. و خیلی طول نمیکشد
تا دانشآموزانم در ساحل قدم بزنند و روی کوپههای آشغال سکندری بخورند. پس شهروندان عزیز، ما ساحل ها را تمیز میکنیم-- و خیر، او الکل نمینوشه و اگر این کار را میکند، من بهش ندادم. (خنده) و تاسفآور است بگویم که در بیش از ۸۰ درصد اقیانوسها پلاستیک هست. واقعیتی هولناک. در دهههای گذشته، کشتیهای بزرگ و تورهای بزرگ را میگرفتیم و تکههای پلاستیک را جمع کرده و زیر میکروسکوپ میگذاریم، و آنها را گروه بندی میکنیم، و بعد دادهها را روی نقشه میگذاریم. اما این کار تا ابد طول میکشد، خیلی گران است،
و خب بیرون آوردن قایقهای بزرگ نسبتا ریسکی است. پس بهمراه دانشآموزانم که بین سنین ۶ تا ۱۵ هستند، رویای اختراع روش بهتری را داریم. پس کلاس درس کوچکمان را تبدیل به کارگاه کردیم. و شروع به ساختن این میز کار کوچک کردیم، در ارتفاعات مختلف، تا حتی بچههای واقعا قد کوتاه هم مشارکت کنند. و بگذارید این را به شما بگم که بچهها با ابزار نیرو عالی و ایمن کار میکنند. (خنده) نه واقعا. و خب برگردیم سراغ پلاستیک. این پلاستیکها را جمع میکنیم و آنها را به اندازهای خرد میکنیم که دراقیانوس هست، که خیلی کوچک است چون میشکند. و خب این نحوه کار ماست.
اجازه میدهم که قوه تخیل شاگردانم تا حد ممکن پیش روی کند. و شغل من تلاش برای گردآوری بهترین ایده هر کودک است و تلاش برای ترکیب کردن آن با چیزی که امیدواریم کار کند. و خب موافقت کردهایم که عوض جمعآوری تکههای پلاستیک تنها دادهها را جمع کنیم. پس با استفاده از رباط از آن پلاستیکها عکس میگیریم-- خب رباتها بچهها را خیلی هیجانزده میکنند. و کار بعدی که انجام میدهیم-- چیزی که آن را « نمونه گیری اولیه سریع» مینامیم. در نمونه گیری اولیه خیلی سریع هستیم طوریکه موقع برش زدن آن ناهار هنوز در ظرف ناهار است. (خنده) و ما وبکمها و چراغهای رو میزی را توی ابزار لوله کشی تعبیه میکنیم
و آنها را در یک ربات شناوری قرار میدهیم که به آرامی توی آب و پلاستیکی حرکت کرده که در آنجا داریم-- و این تصویری است که در ربات داریم. خب ما شاهد این هستیم که تکههای پلاستیک به کندی از طریق حسگر شناورند، و کامپیوتر روی بُرد تصویر را پردازش کرده و اندازه هر ذره را میگیرد، تا برآورد تقریبی از میزان پلاستیک موجود در آب داشته باشیم. پس این اختراع را قدم به قدم ثبت میکنیم روی وب سایت به اسم Instructables برای مخترعان میگذاریم به امید این که کسی کار بهتری روی آنها انجام دهد. نکته واقعا جالب درباره این پروژه این بود که دانشاموزها شاهد یک مشکل بومی بودند، و فورا برای حلش دست بکار شدند.
[میتوانم روی مشکل بومیام تحقیق کنم.] اما شاگردانم در هنگ کنگ بچههای هستند که به همه ابزار ارتباطی دسترسی دارند. و اخبار را میبیند و اینترنت را نگاه میکنند، و به این تصویر رسیدند. بچه احتمالا کمتر از ۱۰ سالهای که دست خالی لکه نفتی را در سونداربانس بنگلادش تمیز میکند که بزرگترین جنگل حرای جهان است. خب ما واقعا شوکه شدیم، این همان آبی هستی که آنها مینوشند و در آن استحمام میکنند، این ابی که آنها در آن ماهی میگیرند-- جایی که در آن زندگی میکنند. و همچنین میتوانید ببینید که آب قهوهای است، گل قهوهای و نفت هم قهوهای است، پس وقتی همه چیز با هم ترکیب میشود، دیدن آنچه در آب است واقعا دشوار میشود.
اما فناوری هست که نسبتا ساده است، به اسم اسپکترومتری که شما را قادر به دیدن آنچه در آب است میکند. پس ما یک نمونه اولیه تقریبی از اسپکترومتر ساختیم، و میتوانیم از طریق مواد مختلفی که طیفهای مختلف تولید میکنند نور بتابیم تا بتوانیم آنچه توی آب هست را تشخیص دهیم. پس این نمونه اولیه از حسگر را بسته بندی کردیم و به بنگلادش پست کردیم. پس آنچه درباره این پروژه باحال بود ورای سروکار داشتن با یک مشکل بومی بود، یا بررسی یک مشکل بومی، شاگردانم از همدلی و حس خلاقیت خود برای کمک از راه دور
به دیگر کودکان استفاده کردند. [میتوانم روی مشکل از راه دور تحقیق کنم.] پس واقعا مجبور شدم دومین سری از آزمایشات را انجام دهم و میخواستم حتی کمی هم پا فراتر بذارم-- احتمالا با خطاب قرار دادن یک مشکل دشوارتر، که تعلق خاطرهم به آن داشتم. خب من نیمه ژاپنی، نیمه فرانسوی هستم، و احتمالا بخاطر داشته باشید که در ۲۰۱۱ زلزله عظیمی در ژاپن رخ داد. چنان مهیب بود بود که چندین موج غول پیکر را به وجود دارد-- که سونامی نام دارند-- آن سونامیها شهرهای زیادی را ساحل شرقی ژاپن نابود کردند . بیش از۱۴٫۰۰۰ نفر در یک لحظه کشته شدند. و نیروگاه هستهای فوکوشیما نیز آسیب دید،
نیروگاه هستهای که درست بغل آب بود. و امروز، گزارشها را میخوانم متوسط ۳۰۰ تن از نیروگاه هستهای به داخل اقیانوس آرام نشت میکند. و امروز کل اقیانوس آرام بقایای آلودگی ۱۳۷ سیزمی (واحد آلودگی اتمی) دارد. اگر در کرانه غربی بیرون بروید، قادر به اندازهگیری فوکوشیما در همه جا خواهید بود. اگر به نقشه نگاه کنید، بنظر میرسد که بیشتر رادیو اکتیو از ساحل ژاپنی شسته شده، و بیشتر آن الان--- بنظر میرسد که الان امن باشد، آبی است. خب واقعیت کمی پیچیدهتر از این است. از زمان این حادثه هر سال به فوکوشیما میروم، و بطور مستقل و همراه با دیگران دانشمندان آن را اندازه گیری میکنم،
در خشکی، در رودخانه-- و این بار میخواستیم بچهها را ببریم. خب البته بچهها را نبردیم، والدینشان اجازه این کار را ندادند. (خنده) اما هر شب به اتاق «کنترل ماموریت» گزارش میدادیم-- آنها ماسکهای مختلف میزدند. امکان داشت بنظر برسد که آنها کار را جدی نمیگرفتند، اما اینطور نبود. چون قرار است تا آخرعمرشان با رادیواکتیو زندگی کنند. و خب کاری که با آنها کردیم این بود که داده‌های گرد آورده شده آن روز را با آنها به بحث بگذاریم و درباره جایی که فردا باید می‌رفتیم صحبت کنیم-- استراتژی، برنامه سفر و غیره… و براى انجام اين كار، نقشه بسيار اوليه دقيقى از
ناحيه پيرامون نيروگاه هسته‌ای ساختیم. و بعد نقشه فرازهنما را ساختیم، رنگدانهها را به نمایندگی از دادههای بیدرنگ پاشیدیم، و آب را به شبیه سازی بارش باران اسپری کردیم. و با این قادر به دیدن غبار رادیواکتیوی بودیم که از نوک کوه به سیستم رودخانه شسته میشد، و به اقیانوس نشت میکرد. خب یک برآورد تقریبی بود. در حالی که این را بخاطر داشتیم شروع به سازماندهی این ماموریت کردیم، که نزدیکترین فاصلهای بود که شهروندان به نیروگاه هستهای داشتند. ما در فاصله ۱/۵ کیلومتری از نیروگاه هستهای سوار قایق هستیم و ماهیگیران بومی کمک ما میکنند،
رسوبها را از بستر دریا با نمونهبردار مخصوصی که اختراع کرده و ساخته بودیم جمع آوری میکنیم. رسوبها را توی کیسههای کوچک میگذاریم، و بعد آنها را توی این صدها کیسه کوچک تفکیک شده به دانشگاههای مختلف میفرستیم، و نقشهای از رادیواکتیو بستر دریا را تولید میکنیم، به ویژه در مصب رودخانه‌ها که ماهیها تولید مثل میکنند، و امیدوار خواهم بود که به بهبود ایمنی ماهیگیران بومی و سوشی دلخواهتان کمکی کرده باشیم. (خنده) در اینجا شاهد پیشرفت هستید-- از یک مشکل بومی به مشکل از راه دور و بعد مشکل جهانی رسیدهایم. و کار کردن با همه این مقیاسهای مختلف ابر هیجانانگیز است،
همراه با فناوریهای منبع آزاد بسیار ساده. اما هم زمان، بشدت مایوس کننده نیز بوده چون تازه شروع به اندازهگیری به ضرر وارده شده کرده بودیم. حتی شروع به حل مشکلات نکرده بودیم. و خب فکر کردم لازم است که قدمی بردارم و در جهت انجام همه این کارها راههای بهتری را اختراع کنم. و خب کلاس درس دیگر برایمان کوچک شده بود، پس سایت صنعتی را در هنگ کنگ پیدا کردیم، و آن را تبدیل کردیم به بزرگترین فضای متمرکز بر تاثیرات اجتماعی و محیطزیستی. در مرکز هنگ گنگ است، و جایی است که می‌توانیم با چوب، فلز، شیمی، کمی زیستشناسی و کمی نورپردازی کار کنیم،
اساسا می‌توانید هر چه را بخواهید آنجا بسازید. و جایی است که بزرگسالان و کودکان با هم بازی می‌کنند. جایی که رویاهای کودکان به حقیقت می‌پیوندد، با همراهی بزرگسالان، و جایی که بزرگسالان دوباره می‌توانند کودک باشند. دانش آموز: شتاب! شتاب! سزار هاردا: روی پرسشهایی از قبیل این که آیا قادریم آینده جابجایی را با انرژی تجدیدپذیر رقم بزنیم؟ براى مثال، يا قادريم به جابجايى جمعيت در حال پير شدن با تغيير صندليهاى چرخدار بسيار استاندارد به خودروهاى الكتريكى و با حال كنيم؟ خب پلاستيك، نفت و راديواكتيو ميراثهاى واقعا هولناكى هستند،
اما بدترين ميراث كه براى فرزندانمان باقى مىگذاريم دروغ است. ما ديگر قادر نيستم چتر حمايتىمان از بچهها عليه حقيقت زشت را ارائه كنيم چون به تخيل آنها براى اختراع راه حلها نياز داريم . پس دانشمندان شهروند، سازندهها، روياپردازها-- بايد نسل بعدى را آماده كنيم كه درباره محيط و مردم اهميت مىدهد، و در واقع قادر است كارى برايش كند. متشکرم. (تشویق)
When I was a kid, my parents would tell me, "You can make a mess, but you have to clean up after yourself." So freedom came with responsibility. But my imagination would take me to all these wonderful places, where everything was possible. So I grew up in a bubble of innocence -- or a bubble of ignorance, I should say, because adults would lie to us to protect us from the ugly truth. And growing up, I found out that adults make a mess, and they're not very good at cleaning up after themselves. Fast forward, I am an adult now, and I teach citizen science and invention at the Hong Kong Harbour School.
And it doesn't take too long before my students walk on a beach and stumble upon piles of trash. So as good citizens, we clean up the beaches -- and no, he is not drinking alcohol, and if he is, I did not give it to him. (Laughter) And so it's sad to say, but today more than 80 percent of the oceans have plastic in them. It's a horrifying fact. And in past decades, we've been taking those big ships out and those big nets, and we collect those plastic bits that we look at under a microscope, and we sort them, and then we put this data onto a map.
But that takes forever, it's very expensive, and so it's quite risky to take those big boats out. So with my students, ages six to 15, we've been dreaming of inventing a better way. So we've transformed our tiny Hong Kong classroom into a workshop. And so we started building this small workbench, with different heights, so even really short kids can participate. And let me tell you, kids with power tools are awesome and safe. (Laughter) Not really. And so, back to plastic. We collect this plastic and we grind it to the size we find it in the ocean,
which is very small because it breaks down. And so this is how we work. I let the imaginations of my students run wild. And my job is to try to collect the best of each kid's idea and try to combine it into something that hopefully would work. And so we have agreed that instead of collecting plastic bits, we are going to collect only the data. So we're going to get an image of the plastic with a robot -- so robots, kids get very excited. And the next thing we do -- we do what we call "rapid prototyping." We are so rapid at prototyping that the lunch is still in the lunchbox when we're hacking it.
(Laughter) And we hack table lamps and webcams, into plumbing fixtures and we assemble that into a floating robot that will be slowly moving through water and through the plastic that we have there -- and this is the image that we get in the robot. So we see the plastic pieces floating slowly through the sensor, and the computer on board will process this image, and measure the size of each particle, so we have a rough estimate of how much plastic there is in the water. So we documented this invention step by step on a website for inventors called Instructables, in the hope that somebody would make it even better.
What was really cool about this project was that the students saw a local problem, and boom -- they are trying to immediately address it. [I can investigate my local problem] But my students in Hong Kong are hyperconnected kids. And they watch the news, they watch the Internet, and they came across this image. This was a child, probably under 10, cleaning up an oil spill bare-handed, in the Sundarbans, which is the world's largest mangrove forest in Bangladesh. So they were very shocked, because this is the water they drink, this is the water they bathe in, this is the water they fish in -- this is the place where they live.
And also you can see the water is brown, the mud is brown and oil is brown, so when everything is mixed up, it's really hard to see what's in the water. But, there's a technology that's rather simple, that's called spectrometry, that allows you see what's in the water. So we built a rough prototype of a spectrometer, and you can shine light through different substances that produce different spectrums, so that can help you identify what's in the water. So we packed this prototype of a sensor, and we shipped it to Bangladesh.
So what was cool about this project was that beyond addressing a local problem, or looking at a local problem, my students used their empathy and their sense of being creative to help, remotely, other kids. [I can investigate a remote problem] So I was very compelled by doing the second experiments, and I wanted to take it even further -- maybe addressing an even harder problem, and it's also closer to my heart. So I'm half Japanese and half French, and maybe you remember in 2011 there was a massive earthquake in Japan. It was so violent that it triggered several giant waves --
they are called tsunami -- and those tsunami destroyed many cities on the eastern coast of Japan. More than 14,000 people died in an instant. Also, it damaged the nuclear power plant of Fukushima, the nuclear power plant just by the water. And today, I read the reports and an average of 300 tons are leaking from the nuclear power plant into the Pacific Ocean. And today the whole Pacific Ocean has traces of contamination of cesium-137. If you go outside on the West Coast, you can measure Fukushima everywhere. But if you look at the map, it can look like most of the radioactivity has been washed away from the Japanese coast,
and most of it is now -- it looks like it's safe, it's blue. Well, reality is a bit more complicated than this. So I've been going to Fukushima every year since the accident, and I measure independently and with other scientists, on land, in the river -- and this time we wanted to take the kids. So of course we didn't take the kids, the parents wouldn't allow that to happen. (Laughter) But every night we would report to "Mission Control" -- different masks they're wearing. It could look like they didn't take the work seriously, but they really did because they're going to have to live with radioactivity their whole life.
And so what we did with them is that we'd discuss the data we collected that day, and talk about where we should be going next -- strategy, itinerary, etc... And to do this, we built a very rough topographical map of the region around the nuclear power plant. And so we built the elevation map, we sprinkled pigments to represent real-time data for radioactivity, and we sprayed water to simulate the rainfall. And with this we could see that the radioactive dust was washing from the top of the mountain into the river system, and leaking into the ocean.
So it was a rough estimate. But with this in mind, we organized this expedition, which was the closest civilians have been to the nuclear power plant. We are sailing 1.5 kilometers away from the nuclear power plant, and with the help of the local fisherman, we are collecting sediment from the seabed with a custom sediment sampler we've invented and built. We pack the sediment into small bags, we then dispatch them to hundreds of small bags that we send to different universities, and we produce the map of the seabed radioactivity, especially in estuaries where the fish will reproduce,
and I will hope that we will have improved the safety of the local fishermen and of your favorite sushi. (Laughter) You can see a progression here -- we've gone from a local problem to a remote problem to a global problem. And it's been super exciting to work at these different scales, with also very simple, open-source technologies. But at the same time, it's been increasingly frustrating because we have only started to measure the damage that we have done. We haven't even started to try to solve the problems. And so I wonder if we should just take a leap and try to invent better ways to do all these things.
And so the classroom started to feel a little bit small, so we found an industrial site in Hong Kong, and we turned it into the largest mega-space focused on social and environmental impact. It's in central Hong Kong, and it's a place we can work with wood, metal, chemistry, a bit of biology, a bit of optics, basically you can build pretty much everything there. And its a place where adults and kids can play together. It's a place where kids' dreams can come true, with the help of adults, and where adults can be kids again.
Student: Acceleration! Acceleration! Cesar Harada: We're asking questions such as, can we invent the future of mobility with renewable energy? For example. Or, can we help the mobility of the aging population by transforming very standard wheelchairs into cool, electric vehicles? So plastic, oil and radioactivity are horrible, horrible legacies, but the very worst legacy that we can leave our children is lies. We can no longer afford to shield the kids from the ugly truth because we need their imagination to invent the solutions. So citizen scientists, makers, dreamers -- we must prepare the next generation
that cares about the environment and people, and that can actually do something about it. Thank you. (Applause)