The CellScope: Jo vetëm për James Bond më shumë
Lajme shëndetësore
The CellScope: Jo vetëm për James Bond më shumë
I pajisur me pajisjet e duhura të zmadhimit optik, një telefon celular mund të jetë një mjet i fuqishëm për edukimin shkencor.
Dëshironi të shihni një mësues të dridhur? Thoni fjalët “telefon celular”. Megjithatë, hulumtimi i ri nga bio-inxhinierët në Universitetin e Kalifornisë, Berkeley sugjeron se mësuesit nuk duhet të kenë frikë nga telefonat. Në fakt, telefonat celularë mund t’i ndihmojnë studentët të mësojnë rreth shkencës.
Ne nje projekti i fundit, Hulumtuesit e Berkeley futën telefona celularë të pajisur me pajisje optike zmadhuese (“CellScopes”) në një klasë të shkencave të shkollës së mesme në shkollën e miqve të San Franciskos. Pajisjet ishin një goditje e menjëhershme. Sipas gjetjeve të shkencëtarëve, të prezantuara sot në Takimin Vjetor të Shoqatës Amerikane për Biologjinë Qelizore, CellScopes angazhoi interesin e studentëve në studimin e mikroskopisë dhe gjithashtu hapi mundësi të reja për të mësuarit ndërveprues.
Gjëja qesharake është se CellScopes nuk janë krijuar kurrë për klasë.
Profesor Dan Fletcher, babai i CellScope, fillimisht e parashikoi pajisjen si një mjet për të ndihmuar në diagnostikimin e sëmundjeve në botën në zhvillim. Ai shpresonte që CellScope të mund të përdorej për të marrë një imazh të një kampioni të pacientit në terren dhe më pas për ta dërguar atë imazh tek një mjek jashtë vendit për analizë.
Fletcher e filloi projektin në vitin 2006, me një pyetje provimi. Ai pyeti studentët e tij se si ta kthenin celularin në mikroskop. Pranverën e ardhshme, duke përdorur pjesë standarde të optikës së mikroskopisë (p.sh. një okular, tub, lente dhe burim drite) Fletcher dhe studentët e tij ndërtuan një prototip. Që atëherë, CellScope është rafinuar dhe pajisja është vendosur në Vietnam, Etiopi, Indi dhe Tajlandë për të ndihmuar në diagnostikimin e tuberkulozit, problemeve të syve dhe sëmundjeve të tjera.
Askush nuk mendoi për përdorimin e CellScopes në klasë, megjithatë, deri në një takim të rastësishëm në vitin 2010. Atë verë, Dr. Eva Schmid dhe Dr. Oliver Hoeller, dy studentë pas doktoraturës që punonin me CellScope, takuan Saber Khan, një mësues shkencash në shkollën e mesme në shkollën e miqve të San Franciskos. Saber i bindi studentët që t’i jepnin disa mësime biologjisë klasës së tij. Schmid dhe Hoeller planifikuan të jepnin një mësim mbi lëvizshmërinë e qelizave ose simbiozën e koraleve me algat fotosintetike.
Schmid shpjegon se, “meqenëse shumica e kërkimit tonë përfiton shumë nga përdorimi i mikroskopëve…Oliver dhe unë sollëm CellScopes nga laboratori në klasë. Studentët i pëlqyen pajisjet dhe ishin të emocionuar për mundësinë e kryerjes së eksperimenteve praktike.”
Duke ndjerë entuziazmin e studentëve, studiuesit i dhanë klasës pesë Cellscopes për t’i përdorur gjatë vitit shkollor. Duke përdorur pajisjet, nxënësit e shkollave të mesme përfunduan një projekt “Micro:Macro”. Në këtë aktivitet, nxënësit bënë fotografi makroskopike dhe mikroskopike të objekteve të zakonshme përreth shtëpive të tyre – bimë, ushqim, qime qeni etj.
Në përfundim të projektit, nxënësit ndërvepruan me mikroskopët në mënyrë kuptimplote. Schmid shpjegon se studentët “duhej të mësonin më shumë rreth mostrave kur i përgatisnin në shtëpi sesa [they would have] nëse do t’u jepeshin sllajde të përgatitura.”
Dhe CellScopes kishte një bonus të shtuar. Mbani mend që prisni radhën për të parë në mikroskop? Schmid thotë se, me ekranin me prekje të CellScope, “më shumë se një person mund ta shihnin objektin në të njëjtën kohë, kështu që ata [could] diskutojnë” atë që panë. Në fakt, studentët madje mund të mbanin shënime pikërisht në ekran.
Siç shpjegon Schmid, “është shumë më emocionuese për një fëmijë të përdorë diçka të lidhur me një iPhone sesa të [use] një mikroskop i vjetër dhe i pluhurosur.”
Pavarësisht gjithë emocioneve, është e rëndësishme të mbani mend se CellScope nuk është një produkt i përfunduar. Siç shpjegon Schmid, studiuesit janë ende “duke punuar në uljen e kostos, si dhe qëndrueshmërinë” e pajisjes. Për më tepër, studiuesit nuk kanë kryer ende një studim sasior për të matur suksesin e CellScopes në klasë.
Sidoqoftë, Schmid dhe ekipi i saj janë të emocionuar. Ata shpresojnë të zgjerojnë programin për t’u dhënë më shumë studentëve një shans për të punuar me pajisjet.
“Ne do të donim të shihnim një komplet huamarrësi udhëtues që u mundëson shkollave publike të kenë akses në një grup prej 20 pajisjesh dhe [a] kurrikula për të mësuar dhe emocionuar fëmijët rreth mikroskopisë dhe shkencës, “tha Schmid.
Studiuesit kanë gjithashtu disa projekte bashkëpunuese të shtrirjes arsimore të planifikuara ose në zhvillim, në lidhje me institucione si Akademia e Shkencave e Kalifornisë, Universiteti i Havait, Muzeu Deutsches në Mynih dhe Biolution në Austri.
Schmid dhe Hoeller vlerësuan përdorimin e CellScopes në klasat e shkencave të shkollës së mesme. Ata prezantuan pesë CellScopes në një klasë me 15 nxënës të klasës së shtatë dhe të tetë në shkollën e miqve të San Franciskos, nën drejtimin e mësuesit Saber Khan, gjatë vitit shkollor 2010-2011.
Nxënësit realizuan një projekt “Micro:Macro”, gjatë të cilit ata përdorën Cellscopes për të bërë foto makroskopike dhe mikroskopike të objekteve.
Duke ecur përpara, studiuesit shpresojnë të mbledhin të dhëna sasiore mbi programet arsimore dhe të publikojnë gjetjet e tyre.
Ndërsa programi i komunikimit në CellScope është ende i ri, rezultatet e hershme sugjerojnë se CellScopes premtojnë shumë në arsim. Duke pasur parasysh këtë sukses, edukatorët dhe prindërit mund të marrin zemër, duke e ditur se, siç thotë Schmid, “përdorimi i teknologjisë moderne është një mjet i fuqishëm në klasa” – jo thjesht një shpërqendrim.
Në fakt, CellScopes mund të angazhojë studentët në mësimin e shkencës në një mënyrë që teknologjia tradicionale nuk e ka bërë. CellScopes shfrytëzon diçka që studentët tashmë e duan – teknologjinë – dhe e përdorin atë pasion për të ndezur dashurinë për të mësuar. Kjo mund të jetë veçanërisht e rëndësishme në një epokë kur shumë shqetësohen për rënien e rezultateve të studentëve amerikanë në matematikë dhe shkencë.
Në vitin 2009, studiuesit e Berkeley-t që ndërtuan CellScope botoi një punim në pajisjen në PLOS Një. Ata demonstruan potencialin e pajisjes për përdorim klinik duke imazhuar qelizat e infektuara me malarie dhe tuberkuloz. Në të gjitha rastet, rezolucioni i imazhit ishte mjaft i lartë për të identifikuar morfologjinë ose formën e qelizave.
Ne nje studim i publikuar në Laboratori në një çip, studiuesit përdorën një mikroskop holografik të instaluar në një celular për të krijuar imazhe të mikrogrimcave të ndryshme. Ata testuan pajisjen në qelizat e kuqe të gjakut, qelizat e bardha të gjakut, trombocitet dhe Giardia, një parazit nga uji.
Ne nje Studimi i vitit 2011, studiues në Universitetin e Kalifornisë, Davis dhe Universitetin Shtetëror të Kalifornisë, Sacramento, zhvilluan bashkëngjitje për një telefon celular që e ktheu telefonin në një mikroskop 350x. (Për krahasim, zmadhimi i CellScope varion nga 8x në 120x.) Studiuesit më pas imazhuan njollat e gjakut të njollosura dhe të panjollosura. Studiuesit zbuluan se, duke përdorur telefonin, ata morën imazhe të ngjashme në cilësi me platformat komerciale të mikroskopit.