Κάνοντας τη χημεία προσβάσιμη σε μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης Inspire article

Author(s): Rachel Chataway-Green, Zoe Schnepp
Translator(s): Ειρήνη Γκουγκουλιά (Eirini Gkougkoulia)

Ανακαλύψτε μικρές προσαρμογές σε συσκευές και πειράματα, τα οποία κάνουν την πρακτική χημεία πιο προσβάσιμη σε μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης.

Ιστορικό των προκλήσεων που θέτει η χημεία για τους μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης

Η χημεία μπορεί να είναι μεγάλη πρόκληση για μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης επειδή συμπεριλαμβάνει εικονικές εργαστηριακές παρατηρήσεις, ποσοτικές διανομές χημικών ουσιών, και πολύπλοκα διαγράμματα. Οι μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης συχνά αποκλείονται από την ενεργό συμμετοχή σε εργαστηριακά πειράματα, με τους/τις βλέποντες/ουσες συνεργάτες ή τους/τις βοηθούς να διεξάγουν το πείραμα. Μερικός ειδικός εξοπλισμός είναι διαθέσιμος, όπως ομιλούντα θερμόμετρα ή χρονόμετρα. Ωστόσο, αυτά μπορούν να συνεισφέρουν ένα αίσθημα αυτοσυνειδησίας ή ετερότητας.

Η εκπαίδευση συμπερίληψης στοχεύει στο να επιτρέψει σε όλους/ες τους/τις μαθητές/τριες να μάθουν στο ίδιο περιβάλλον. ^[1] Το να επιτρέπει διαφορετικές ομάδες να μαθαίνουν δίπλα – δίπλα, είναι σημαντικό να σχεδιάζουν πειράματα και συσκευές που τηρούν τον καθολικό σχεδιασμό. Αυτό σημαίνει δημιουργία προϊόντων και δραστηριοτήτων, τα οποία είναι διαθέσιμα σε όλους χωρίς την ανάγκη της προσαρμογής. Στις ειδικές περιπτώσεις για μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης, ο καθολικός σχεδιασμός τους επιτρέπει να συμμετέχουν με τους/τις βλέποντες/ουσες συνομήλικους/ές τους σε επιστημονικά πειράματα. Τα πολυαισθητηριακά πειράματα μπορούν επίσης να ενισχύσουν την κατανόηση για τους/τις βλέποντες/ουσες μαθητές/τριες.

Απλές προσαρμογές για προϋπάρχοντα πειράματα

Υπάρχουν απλοί τρόποι για να προσαρμόσει κανείς τα ήδη υπάρχοντα πειράματα για να γίνουν προσβάσιμα σε μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης και να τους επιτραπεί να δουλεύουν ανεξάρτητα. Σε σύγκριση με την παρατήρηση ενός/μιας βοηθού που πραγματοποιεί τα πειράματα, αυτό επιτρέπει τους/τις μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης να νιώθουν απασχολημένοι/ες και ενθουσιασμένοι/ες.

Βαρυμετρικές μετρήσεις

Ζυγίζοντας αντιδραστήρια είναι μια πρόκληση για τους/τις μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης. Ομιλούμενες ζυγαριές είναι διαθέσιμες αλλά αυτές είναι σχεδιασμένες για ζύγισμα μεγάλων μαζών στην κουζίνα. Εφόσον αυτές κοστίζουν και πολύ, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο από μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης, κάτι το οποίο θα οδηγούσε σε αίσθημα ετερότητας. Μια εναλλακτική επιλογή είναι για τους/τις δασκάλους/λες /τεχνικούς να προσδιορίσουν τον ισοδύναμο όγκο ενός υλικού το οποίο αντιστοιχεί σε μια επιθυμητή μάζα. Για παράδειγμα, κουταλιές της σούπας από ενεργό άνθρακα, ξυσμένο επίπεδο με την επίπεδη πλάτη ενός μαχαιριού, παρέχουν μια συνεχή μάζα (Εικόνα 1). Κουτάλια μέτρησης (δοσομετρητές) είναι εύκολα διαθέσιμα και μπορούν να δοθούν σε όλη την τάξη σε χαμηλό κόστος. Εάν όλοι/ες οι μαθητές/τριες χρησιμοποιούν τα ίδια κουτάλια, τότε κανένας/μια μαθητής/τρια δεν θα νιώθει διαφορετικός/ή. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι μεγαλύτεροι κόκκοι υλικού δεν είναι συνεχείς στη μάζα όταν μετριούνται σε πολύ μικρά κουτάλια.

Εικόν 1: Κουτάλια μέτρησης περιλαμβάνοντας ενεργό άνθρακα. Εικόνα ευγενική παραχώρηση από τους συγγραφείς.

Ογκομετρικές μετρήσεις

Προσθέτοντας χρωστική σε διαλύματα για να αυξηθεί η αντίθεση, ή χρησιμοποιώντας μεγάλες εκτυπωμένες ή απτικές ετικέτες μετρώντας τη συσκευή, μπορεί να το κάνει ευκολότερο για τους/τις μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης για να παίρνουν μετρήσεις. Ωστόσο, αυτές οι προσαρμογές ακόμη βασίζονται σε μερική όραση. Έχουμε αναπτύξει μια απλή και αποτελεσματική εναλλακτική σε αυτό. Σύριγγες με εγκοπές (Εικόνα 2) μπορούν να γίνουν ώστε να μετράνε συγκεκριμένο όγκο. Θα μπορούσε να είναι δυνατόν να κοπούν πολλαπλές εγκοπές, επιτρέποντας σε μια σύριγγα να χρησιμοποιηθεί για πολλαπλούς όγκους, ωστόσο αυτό θα μπορούσε να δημιουργήσει σύγχυση. ^[2]

Η διαδικασία για να κάνει κανείς μια σύριγγα με εγκοπές είναι όπως παρακάτω:

Το έμβολο τραβιέται πάνω μέχρι η βάση του εμβόλου να είναι στο επίπεδο με τον επιθυμητό όγκο.
Η εγκοπή κόβεται με νυστέρι ώστε το κάτω μέρος της εγκοπής να ευθυγραμμίζεται με το πάνω μέρος της κάννης.
Bumpons (ανασηκωμένα αυτοκόλλητα) χρησιμοποιούνται για την επισήμανση του προβλεπόμενου όγκου για τη σύριγγα.

Η διαδικασία για τη χρήση της σύριγγας είναι όπως παρακάτω:

Η μέγιστη ποσότητα υγρού που χωράει η σύριγγα αφαιρείται από το ποτήρι ζέσεως που περιέχει το αντιδρόν.
Ο χρήστης τοποθετεί ένα δάχτυλο στην εγκοπή και την πιέζει προς τα κάτω μέχρι ο πάτος της εγκοπής να είναι σε ευθεία με το πάνω μέρος του βαρελιού (κάννης), αποβάλλοντας υγρό στο πρώτο ποτήρι ζέσεως.
Το υγρό, το οποίο μένει στη σύριγγα μεταφέρεται στο δοχείο αντίδρασης.

Μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης λένε ότι αυτές οι σύριγγες τους επιτρέπουν να κάνουν «πρακτική εργασία χωρίς βοήθεια» και να έχουν «αυτοπεποίθηση στην επιστήμη».

Εικόνα 2: α) Μια 5 mL σύριγγα τροποποιημένη κόβοντας μια εγκοπή σε ένα έμβολο τέτοιο ώστε ο πάτος του εμβόλου να είναι σε ευθεία με το πάνω μέρος του βαρελιού(κάννης) όταν υπάρχουν 5 mL μέσα στη σύριγγα. β) Μια σύριγγα γεμάτη. γ) Το υπολειπόμενο υγρό της σύριγγας όταν η εγκοπή είναι σε ευθεία με το βαρέλι (την κάννη) εναποτίθεται στο δοχείο αντίδρασης. δ) Σύριγγες με προβλεπόμενους όγκους των 5 mL, 1 mL, και 0,5 mL, τροποποιημένες με εγκοπές σε διαφορετικά μέρη του εμβόλου.
Εικόνα ευγενική παραχώρηση των συγγραφέων.

Πειράματα τα οποία είναι προσβάσιμα σε μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης

Επιπρόσθετα στην προσαρμογή εξοπλισμού για μετρήσεις, είναι δυνατόν να σχεδιαστούν πειράματα, τα οποία χρησιμοποιούν αισθήσεις εκτός από την όραση.

Παραδείγματα πειραμάτων που χρησιμοποιούν την όσφρηση

Υπάρχει μια σειρά από υπάρχοντα πειράματα με ένα οσφρητικό συστατικό που προσφέρονται φυσικά για τη συμπερίληψη και τον καθολικό σχεδιασμό, όπως η εστεροποίηση Η κινητική του σχηματισμού εστέρα κατά Fischer μπορεί να διερευνηθεί με το να διαφοροποιηθούν οι δομές της αιθυλικής αλκοόλης και καρβοξυλικού οξέως και να παρακολουθηθεί σε ποιό ρυθμό μπορεί να μυριστεί ο εστέρας.^[3]

ChemBAM-VI είναι ένα πρότζεκτ το οποίο σχεδιάστηκε για να προωθεί πειράματα και δραστηριότητες απευθυνόμενο σε μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης. Ένα πείραμα που δημιουργήσαμε ως μέρος του ChemBAM-VI πρότζεκτ συγκρίνει ενεργό άνθρακα και κάρβουνο μπάρμπεκιου για την αφαίρεση οσμών από το νερό.^[4] Αυτός είναι ένας τρόπος να εισαγάγει κανείς έννοιες όπως διαχείριση νερού, κλάσμα κενών, προσρόφηση και διαμοριακών αλληλεπιδράσεων. Το ίδιο πείραμα μπορεί να γίνει με χρωστικές, ωστόσο η οσφρητική έκδοση είναι διαθέσιμη σε μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης ή που βλέπουν.

Επιπλέον, δημιουργήσαμε οσφρητική τιτλοδότηση χρησιμοποιώντας κρεμμύδια ως δείκτη για NaOH–HCl τιτλοδότηση.^[5] Η πειραματική διάταξη φαίνεται στην Εικόνα 3.

FiΕικόνα 3: α) Κρεμμύδια εμποτισμένα σε υδατικό διάλυμα NaOH και β) το NaOH διάλυμα τιτλοδοτημένο με HCl.
*Εικόνα προσαρμοσμένη με την άδεια από αναφορά [6]*

Πειράματα και πηγές με χρήση ήχου

Τιτλοδότηση ColorCam είναι μια εφαρμογή, η οποία μετατρέπει την αλλαγή χρώματος στα πειράματα τιτλοδότησης σε ήχους μπιπ και παλμούς δόνησης.^[7] Είναι αποτελεσματικό στην ανίχνευση των χρωματικών αλλαγών ειδικών δεικτών και ενημερώνει χρήστες πριν και κατά την επίτευξη του τελικού σημείου.

Πειράματα και πηγές με χρήση αφής

Συγκρίνοντας όραση και ακοή, η αφή βρέθηκε να είναι ανώτερη για την επεξεργασία χαρακτηριστικών των υλικών και λεπτομερών σχημάτων των αντικειμένων. LEGO τουβλάκια μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως πηγή για απτική μέθοδος διδασκαλίας στη χημεία όπως περιοδικές τάσεις, διαγράμματα μοριακών τροχιακών και διαμορφώσεις ηλεκτρονίων, όπως φαίνεται στην Εικόνα 4. Αυτή η απλή αποτελεσματική πρωτοβουλία δείχνει τη δυνατότητα χρήσης χαμηλού κόστους οικιακών συσκευών ως πηγές διδασκαλίας.

Εικόνα 4: Ένα παράδειγμα από LEGO τουβλάκια δείχνοντας περιοδικές τάσεις στην ηλεκτροαρνητικότητα των στοιχείων.
*Εικόνα είναι ευγενική παραχώρηση των συγγραφέων.*

Ως ένα μέρος του ChemBAM-VI πρότζεκτ, έχουμε σχεδιάσει μια απτική στήλη χρωματογραφίας.^[8] Πλαστικές μπάλες και μπάλες από μάλλινη τσόχα απεικονίζουν τα αναμειγμένα συστατικά και οι λωρίδες ταινίας γάντζου που είναι πάνω στον πλαστικό σωλήνα αντιπροσωπεύουν τη σταθερή φάση (Εικόνα 5). Μπάλες από μάλλινη τσόχα κολλάνε στην ταινία, ενώ οι πλαστικές μπάλες πέφτουν μέσα. Οι μπάλες που πέφτουν μέσα γίνονται αισθητές και η στήλη είναι αρκετά μεγάλη και μπορεί να εξερευνηθεί με το χέρι. Αυτό επιτρέπει τους/τις μαθητές/τριες να προσδιορίσουν ποιό υλικό έχει αλληλεπιδράσει με την ταινία του γάντζου. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξήγηση της στήλης χρωματογραφίας και διαχωρισμό μείγματος για βλέποντες/ουσες μαθητές/τριες και μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης.

Εικόνα 5: Η εικόνα δείχνει τη στήλη με τη λωρίδα Velcro και μπάλες χρησιμοποιημένες στο χρωματογραφικό μοντέλο.
*Η εικόνα είνα ευγενική παραχώρηση των συγγραφέων.*

Συμπεράσματα

Οι δάσκαλοι/λες, μπορεί να υποθέτουν ότι οι μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης δεν μπορούν να συμμετάσχουν στα περισσότερα πειράματα χημείας, πράγμα που σημαίνει ότι βασίζονται σε υποστήριξη. Συμπεριλαμβάνοντας μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης σε πρακτικά μαθήματα τρέχοντας πειράματα τα οποία χρησιμοποιούν αισθήσεις εκτός της όρασης μπορεί να προσθέσει αξία στην επιστημονική τους εκπαίδευση. Απλές προσαρμογές οι οποίες επιτρέπουν στους/στις μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης να συμμετάσχουν περισσότερο ενεργά σε εργαστηριακή δουλειά μπορεί να αξίζει και να έχει σημασία. Όχι μόνο μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης θα επωφεληθούν με το αίσθημα της συμπερίληψης στα εργαστήρια, αλλά και τα πειράματα θα ενισχύσουν την κατανόηση και την απομνημόνευση των μαθητών/τριών που βλέπουν προσφέροντας τους επιπρόσθετες προσεγγίσεις στην κατανόηση του περιεχομένου.

Το ChemBAM είναι ένα πρότζεκτ που τρέχει από χημικούς του Πανεπιστημίου του Birmingham. Το πρότζεκτ εστιάζει στο να αναζωογονήσει τη χημεία ενώνοντας την ύλη της με την αληθινή χημεία του κόσμου. Το ChemBAM-VI είναι ένα ειδικό πρότζεκτ, το οποίο στοχεύει στο να κάνει τη χημεία προσβάσιμη στους μαθητές με προβλήματα όρασης.

References

[1] Η σελίδα της UNICEF για τη συνεκπαίδευση: https://www.unicef.org/education/inclusive-education

[2] Οδηγίες μέτρησης όγκου για μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης στον ιστότοπο ChemBAM: https://chembam.com/vi/general-tips/measuring-volume/

[3] Η αντίδραση εστεροποίησης Fischer προσαρμόστηκε για μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης παρακολουθώντας τη μυρωδιά του εστέρα: https://chembam.com/vi/kinetics-of-ester-formation-via-fischer-esterification/

[4] Οδηγίες για την αφαίρεση ενός μορίου οργανικού αρώματος από το νερό για να αποδειχθεί η ικανότητα του ενεργού άνθρακα να απομακρύνει τους ρύπους: https://chembam.com/vi/carbons-for-water-treatment/

[5] Μια αντίδραση τιτλοδότησης για μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης χρησιμοποιεί τα κρεμμύδια ως πολυαισθητηριακούς δείκτες: https://chembam.com/vi/olfactory-titration-experiment/

[6] Chataway-Green R, Schnepp Z (2022) Inclusion: An accessible olfactory titration experiment for the visually impaired. SSR in Practice 386: 32–33.

[7] Bandyopadhyay S, Rathod BB (2017) The Sound and Feel of Titrations: A Smartphone Aid for Color-Blind and Visually Impaired Students. J. Chem. Educ. 94: 946–949. doi: 10.1021/acs.jchemed.7b00027

[8] Επίδειξη χρωματογραφίας για μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης: https://chembam.com/vi/tactile-models/tactile-chromatography/

Resources

Βρείτε συμβουλές διδασκαλίας για μαθητές με προβλήματα όρασης από το National Science Teaching Association.
Δοκιμάστε οσφρητική τιτλοδότηση με δείκτη ένα κρεμμύδι.
Διερευνήστε την επεξεργασία νερού με ενεργό άνθρακα σε ένα περιεκτικό πείραμα με οσφρητική ανάγνωση
Διερευνήστε τις κινητικές της εστεροποίησης χρησιμοποιώντας τη μύτη σας.
Χρησιμοποιήστε την εφαρμογή για να κάνετε πειραματικές τιτλοδοτήσεις πιο προσβάσιμες σε μαθητές/τριες με χρωματική τύφλωση και προβλήματα όρασης.
Διαβάστε το άρθρο how to run effective demonstrations in science lessons: Walsh E (2021) The art of science demonstration. Science in School 55.
Ανακαλύψτε πειρσσότερα σχετικά με συμπεριληπτική εκπαίδευση: Watts EM, Weirauch K (2022) Inclusive lesson plans using the NinU grid. Science in School 57.
Ανακαλύψτε τη φύση της επιστήμης διερευνώντας ένα μυστήριο κουτί χωρίς να κρυφοκοιτάτε μέσα: Kranjc Horvat A et al. (2022) The mystery box challenge: explore the nature of science. Science in School 59.
Δοκιμάστε μια πολυασθητηριακή διατομή καλαμαριού για να μάθετε για τη φυσιολογία των κεφαλοπόδων: Marra MV et al. (2023) Squid dissection: a hands-on activity to learn about cephalopod anatomy. Science in School 62
Ανακαλύψτε πως οι επιστήμονες διερευνούν φαινόμενα τα οποία δεν μπορούν να παρατηρηθούν απευθείας: Akhobadze K (2021) Exploring the universe: from very small to very large. Science in School 55.
Μάθετε αριθμητικές πράξεις ενώ χορεύετε με σκοινιά: Alberghi S (2023) Dance, tangles, and topology! Science in School 63.
Δοκιμάστε τη δραστηριότητα παιχνιδιού ρόλων για να διδάξετε στους/στις μαθητές/τριες για τη συναπτική αναμετάδοση: Andersen-Gassner M, Möller A (2023) Hold your nerve: acting out chemical synaptic transmission. Science in School 63.
Μάθετε για την όμορφη μυρωδιά των οργανικών μορίων: Börsch A (2007) Small molecules make scents. Science in School 6: 69–74.

Author(s)

Η Rachel Chataway-Green είναι υπεύθυνη πληροφόρησης για το σχολή Χημείας του Πανεπιστημίου του Birmingham. Πριν από αυτό τον ρόλο της, έκανε το μεταπτυχιακό της στην ομάδα της Schnepp, σχεδιάζοντας δραστηριότητες, οι οποίες είναι προσβάσιμες σε φοιτητές με προβλήματα όρασης.

Η Zoe Schnepp είναι Αναπληρώτρια Καθηγήτρια της σχολής Χημείας του Πανεπιστήμιου του Birmingham. Τα ενδιαφέροντα της συμπεριλαμβάνουν τη σύνθεση των υλικών από βιομάζα και την ανάπτυξη νέων εκπαιδευτικών πηγών.

Review

Η ισότιμη πρόσβαση στην εκπαίδευση πρέπει να είναι αυτονόητο για όλους τους εκπαιδευόμενους – ανεξαρτήτως των ατομικών ικανοτήτων. Ωστόσο, η ασφάλεια πρέπει να είναι εγγυημένη κατά τη διάρκεια της εργασίας στα εργαστήρια χημείας. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει καινοτόμους και εύκολους στην εφαρμογή τρόπους για να κάνει προσβάσιμη την αυτοκατευθυνόμενη πειραματική χημεία σε περισσότερους/ες μαθητές/τριες, ανεξαρτήτως των ικανοτήτων τους.

Katja Weirauch, Λέκτορας της Εκπαίδευσης της Χημείας, Πανεπιστήμιο Würzburg, Γερμανία.

License

CC-BY

Download

Download this article as a PDF

Teach

Κρατήστε τα νεύρα σας: πραγματοποιώντας χημική συναπτική μετάδοση

Παίξτε το θεατρικό: οι μαθητές αναλαμβάνουν τους ρόλους των διαφορετικών δομικών συστατικών μιας σύναψης για να πραγματοποιήσουν τη συναπτική μετάδοση και να μάθουν για τη νευροβιολογία.

Biology, Chemistry, Health