Νέες προσεγγίσεις σε παρελθοντικά συστήματα: συνέντευξη με το Leroy Hood Understand article

Μετάφραση: Έλενα Νταβίντοβα (Elena Davidova), Φοιτήτρια Βιολογίας, ΕΚΠΑ Παναγιώτης Στασινάκης, Εκπαιδευτικός Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης, Βιολόγος - ΜΔΕ. Ο Leroy Hood συζητά…

“Οι μαθητές μισούν τη δασκαλίστικη διδασκαλία , μισούν να παρακολουθούν διαλέξεις, μισούν την παρουσίαση γεγονότων. Αυτό που αρέσει στους μαθητές, ιδιαίτερα στους νεότερους, είναι να λαμβάνουν μέρος κάνοντας πράγματα με τα χέρια τους.”

Έχοντάς αυτό υπόψη, ο Leroy Hood, ένας άνθρωπος που αποφάσισε να αλλάξει τον κόσμο και το έκανε πράξη, ξεκινάει να αλλάξει τον τρόπο που διδάσκεται η επιστήμη σε όλα τα σχολεία του Σηάτλ: “Πρακτική, επιστήμη μέσω διερευνητικής μάθησης είναι αυτά που θέλαμε να εφαρμόσουμε όταν μετακομίσαμε εδώ το 1992^w1. Η πρώτη μας προσπάθεια ήταν να μεταστρέψουμε και τα 72 σχολεία πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης του Σηάτλ, τους 23000 μαθητές και 1100 δασκάλους, προς αυτήν την προσέγγιση. Στο επίκεντρο της προσπάθειάς μας ήταν, για πάνω από πέντε χρόνια, μια σειρά επιμορφωτικών σεμιναρίων που προετοίμαζαν τους δασκάλους για 100 με 150 ώρες διδασκαλίας – τόσο σε μεθόδους όσο και σε περιεχόμενο. Σίγουρα χρειάζονται και τα δύο: εάν όλα είναι στον αέρα και χωρίς περιεχόμενο δε βγαίνει κάτι καλό. Κατορθώσαμε να προσεγγίσουμε το 90-95% των εκπαιδευτικών και πραγματικά μεταμορφώσαμε τον τρόπο με τον οποίον το εκπαιδευτικό σύστημα αντιλαμβάνεται τη διδασκαλία. Έπειτα συνεχίσαμε με μια επιχορήγηση για να επαναλάβουμε τα ίδια σε γυμνάσια και ίσως να είχαμε και μία επιχορήγηση και για τα λύκεια, αλλά δυστυχώς λάβαμε αυτή την επιχορήγηση όταν ο Μπους έγινε πρόεδρος και εκείνος ακύρωσε όλα τα εκπαιδευτικά κονδύλια, έτσι έπρεπε να δουλέψουμε με τα λύκεια σε πιο αποσπασματική βάση.

Αυτά τα επιμορφωτικά εργαστήρια παρείχαν στους καθηγητές διάφορα kits (ειδικές συσκευασίες που περιέχουν όλα τα υλικά για την πραγματοποίηση ενός συγκεκριμένου πειράματος) τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν στην τάξη καθώς και γνώσεις για να τα υποστηρίξουν: “Ένα kit αφορούσε την κατανόηση της αρχής του Αρχιμήδη, βάζοντας τους μαθητές να φτιάξουν βάρκες με διάφορα σχήματα και προσπαθώντας να βρουν τη σχέση μεταξύ του σχήματος της βάρκας και της εκτόπισης του νερού. Αλλά ακόμα πιο σημαντικό ήταν για τους δασκάλους να κατανοήσουν πραγματικά την επιστήμη: ειδικό βάρος του νερού, εκτόπιση, άνωση… Οι περισσότεροι δάσκαλοι στις ΗΠΑ έχουν ελάχιστες βασικές επιστημονικές γνώσεις: στα δημοτικά μόνο το 3-4% των δασκάλων έχουν κάποια επιστημονική κατάρτιση. Και από τη στιγμή που μόνο ένας δάσκαλος αναλαμβάνει κάθε τάξη, πολλοί μαθητές ουσιαστικά δεν είχαν διδαχθεί επιστήμη ποτέ πριν ξεκινήσουμε να δίνουμε αυτές τις συμβουλές.”

Άλλο δυνατό σημείο του προγράμματος ήταν ότι εστίαζε στους δασκάλους ως μέρος της επιστημονικής κοινότητας, αντί να τους αντιμετωπίζει ως ξένους: “Τους άρεσε πολύ που τους αντιμετωπίζαμε ως συνεργάτες, ως ένα σημαντικό μέρος της επιστημονικής κοινότητας, με διττό ρόλο. Ο ένας ρόλος είναι να ενεργοποιήσουμε το ενδιαφέρον για την επιστήμη στους μαθητές που έχουν την τάση και την ικανότητα να το κάνουν, αλλά και ο άλλος , ακόμη πιο σημαντικός ρόλος είναι ο επιστημονικός αλφαβητισμός των αυριανών πολιτών, έτσι ώστε να μπορούν να ενταχθούν στην κοινωνία με περισσότερο τεκμηριωμένη και βασισμένη σε πληροφορίες άποψη για όλα αυτά τα πράγματα, καλά και κακά και να μπορούν να κρίνουν. Όλ’ αυτά πραγματικά ανανέωσαν τους δασκάλους, από την άποψη του ενδιαφέροντός τους για την επιστήμη ως μέρος μιας μεγαλύτερης κοινότητας και αυτό φαινόταν στον τρόπο που δίδασκαν τις επιστήμες στα παιδιά.”

Ένα μεγάλο μέρος της επιτυχίας του προγράμματος προήλθε από την οργάνωση στρατηγικής συνεργασίας: “Για να συμβεί αυτό, έπρεπε πραγματικά να μαζέψουμε πολλά λεφτά. Έτσι αναπτύξαμε συνεργασίες με την Boeing, τη Microsoft και πολλές άλλες επιχειρήσεις τις οποίες χρησιμοποιήσαμε ως μοχλό πίεσης για την αύξηση βασικών πόρων προς τα σχολεία. Αυτό ήταν ένα πραγματικά σημαντικό βήμα για τη δημιουργία ενός μοντέλου που θα είχε ευαπόδεικτη δύναμη. Και βεβαίως ο τελικός στόχος σε όλα αυτά τα προγράμματα είναι η διατήρησή τους: θα θέλαμε να πείσουμε τα εκπαιδευτικά συστήματα, καθώς διαπιστώνουν τη δυναμική όσων έχουν γίνει, να αρχίσουν να μεταφέρουν κονδύλια σε αυτή την προσέγγιση. Σε κάποια σχολεία στο Σηάτλ έχει αρχίσει ήδη να γίνεται. ”

Ο Hood και η ομάδα του αυτή τη στιγμή διασχίζουν την πολιτεία, προσελκύοντας κορυφαίους δασκάλους και διοικητικούς υπαλλήλους της εκπαίδευσης να εκπαιδευτούν στις προσεγγίσεις τους, έτσι ώστε αυτοί οι καθηγητές να μπορούν μετά να αποτελέσουν τον πυρήνα για ανάλογες αλλαγές και στις δικές τους κοινότητες. «Έχουμε στρατολογήσει έξι πραγματικά καταπληκτικούς δασκάλους που τώρα ασχολούνται πλήρως με αυτό. Αυτοί είναι άνθρωποι που μπορούν να κάνουν επιστήμη και που γνωρίζουν πραγματικά πώς να διδάξουν. Αυτό είναι σημαντικό, επειδή άνθρωποι σαν κι εμένα είμαστε σπουδαίοι στην επιστήμη, αλλά δεν αναγκαστήκαμε ποτέ να ασχοληθούμε με την πραγματικότητα ενός πρωτάρη μαθητή ή ενός πρωτοετή φοιτητή.

“Για παράδειγμα, για ένα από τα λύκεια, κατασκευάσαμε ένα ζευγάρι μοντέλων για να τους διδάξουμε συστημική βιολογία. Η συστημική βιολογία είναι η κατανόηση των δικτύων, έτσι ένα από τα πρώτα πράγματα που κάνουμε είναι να σχεδιάσει ο δάσκαλος ένα δίκτυο όλων των παιδιών που έχουν κινητά τηλέφωνα στην τάξη και των αριθμών που μπορούν αυτόματα να καλέσουν. Και τότε οι μαθητές κάθονται και καταλαβαίνουν , ‘α, είναι οι συνδέσεις’, και αντιλαμβάνονται τι θα συνέβαινε εάν διέκοπτες αυτές τις συνδέσεις. Είναι ένας πολύ απλός τρόπος συνειδητοποίησης ότι η βιολογία δρα στην πληροφορία ακριβώς με τον ίδιο τρόπο και το καταλαβαίνουν αμέσως.”

Κι έτσι τι ακριβώς είναι η συστημική βιολογία;

““Για μένα, η συστημική βιολογία είναι μια προσπάθεια να δούμε τη βιολογία από μία ολιστική παρά από μία ατομιστική σκοπιά. Ο μόνος τρόπος με τον οποίον μπορείς να καταλάβεις όλες τις θαυμάσιες αναδυόμενες ιδιότητες ενός συστήματος είναι να ορίσεις όλα τα συστατικά του και τις αλληλεπιδράσεις τους και έπειτα να εξετάσεις πώς αλλάζουν δυναμικά όσον αφορά τη διέγερση που ενεργοποιεί ολόκληρο το σύστημα. Δημιουργείς ένα μοντέλο το οποίο μπορεί να εξηγήσει το σύστημα και μετά κατασκευάζεις υποθέσεις και τις εξετάζεις προκαλώντας αναταράξεις στο σύστημα και βλέπεις εάν τα δεδομένα που παίρνεις πίσω, πραγματικά ταιριάζουν στο μοντέλο σου. Ποτέ δεν ταιριάζει στα πρώτα στάδια, έτσι μετά απλά το επαναλαμβάνεις κυκλικά. Ποτέ δεν πετυχαίνεις την τέλεια κατανόηση, αλλά παίρνεις μοντέλα με τα οποία μπορείς να προβλέψεις όλο και καλύτερα τη συμπεριφορά ενός συστήματος.”

Αρχικά, η προσέγγιση αυτή δεν αντιμετωπίστηκε με ενθουσιασμό από διαφορετικούς τομείς.

“Ακόμη κι όταν το έτος 2000 ξεκινήσαμε το Ινστιτούτο Συστημικής Βιολογίας (δείτε το κουτί) υπήρχε έντονος σκεπτικισμός. Ήταν ακριβώς αυτό που συνέβη όταν η μοριακή βιολογία παρείσφρησε στη βιοχημεία. Πολλά σχολεία αποφάσισαν ότι η μοριακή βιολογία ήταν καινούργια και απλή και συγκεντρώθηκαν και αφιερώθηκαν απλά κάνοντας βιοχημεία, ενώ άλλα σχολεία ασχολήθηκαν στο νέο πεδίο. Αυτοί που έκαναν αυτήν τη στροφή είναι τώρα οι πρωτοπόροι στη βιολογική κοινότητα. Αλλά αυτό δε σημαίνει ότι η παλιά επιστήμη είναι λάθος. Η βιοχημεία είναι σημαντική, η μοριακή βιολογία είναι σημαντική. Τώρα καταλαβαίνουμε ότι είναι σημαντικό να εξετάζουμε και τις δύο με έναν ενιαίο τρόπο. Πρέπει να συμβαδίζεις με την εποχή σου.

Ο Hood μπορεί να θεωρηθεί ότι επινόησε τον όρο ‘συστημική βιολογία’, αλλά επηρεάστηκε από τα σχόλια ενός συνεργάτη του για να μελετήσει αυτή την προσέγγιση.

“Στις αρχές του 1980, το εργαστήριό μου ήταν ακριβώς δίπλα στου Max Delbrück [έναν Γερμανό – Αμερικανό βιοφυσικό και βραβευμένο με Νόμπελ(1906-1981)^w2], και τότε αυτό για το οποίο ενδιαφερόμουν ήταν η μοριακή ανοσολογία. Ο Max μου είπε αρκετές φορές, ‘Δε θα καταλάβεις ποτέ πώς η ανοσολογία δρα σε ένα μόνο γονίδιο και μία πρωτεΐνη, κάθε φορά’ – δεν το είπε ακριβώς έτσι, αλλά αυτή ήταν η ουσία. Κι εγώ θα έλεγα ‘ Κοίτα, εμείς ξετυλίγουμε αυτά τα μυστήρια της ποικιλομορφίας του αντισώματος, και αυτό είναι θαυμάσιο και μεταβαλλόμενο! Η απάντηση του ήταν ‘Όχι, όχι πραγματικά! Τα μεγάλα προβλήματα στην ανοσολογία είναι η ανοσολογική απόκριση, η ανοχή, η αυτό- ανοσία. Δεν καταλαβαίνουμε τίποτα από αυτά τα πράγματα’. Συνειδητοποίησα ότι είχε δίκιο κι άρχισα να το σκέφτομαι- τότε ήταν που άρχισα πραγματικά να σκέφτομαι τη συστημική βιολογία.

Ξεκίνησα να χρησιμοποιώ τον όρο στα τέλη του 1980. Και το 1990, στο The Code of Codes (Ο Κώδικας των Κωδικών), δεν μπορώ να θυμηθώ εάν χρησιμοποιήσαμε τον όρο εκεί, αλλά έγραψα μια τέλεια περιγραφή αυτού που θα λέγαμε σήμερα συστημική βιολογία.”

Αναπολώντας, οι πρώτες επαφές του Hood με την επιστήμη φαίνεται ότι τον προκαθόρισαν για το μετέπειτα ενδιαφέρον του προς τα δίκτυα και τα περίπλοκα συστήματα: “Ο πατέρας μου ήταν ηλεκτρολόγος μηχανικός και ήθελε να γίνω κι εγώ μηχανικός, αλλά δε μου άρεσε η μηχανική. Όμως, δίδασκε σειρά μαθημάτων και ήθελε να τα παρακολουθώ με αποτέλεσμα να μάθω πολλά για τα κυκλώματα και τα δίκτυα.

Άλλη μια σημαντική επιρροή ήταν ο καθηγητής χημείας στο λύκειο. Την τελευταία χρονιά μου στο σχολείο με ρώτησε εάν θα τον βοηθούσα στη διδασκαλία του πρώτου του μαθήματος βιολογίας. Του είπα ότι θα το έκανα αν όμως μου επιτρεπόταν να χρησιμοποιήσω για τη διδασκαλία μου το Scientific American και αυτός συμφώνησε. Ήταν το 1956, και υπήρχε αυτό το υπέροχο άρθρο σε αυτό το περιοδικό για τη δομή του DNA το οποίο με έκανε να σκεφτώ ‘Ουάου! Είναι τέλειο! Αυτό είναι το αντικείμενο με το οποίο θα μου άρεσε να ασχοληθώ’. Από την άλλη πλευρά, ο παππούς μου είχε οργανώσει μια καλοκαιρινή κατασκήνωση γεωλογίας για τους φοιτητές του πανεπιστημίου στην Οροσειρά Beartooth στην Μοντάνα, δούλεψα εκεί και παρακολούθησα μαζί τους μια σειρά μαθημάτων. Τότε ήρθα σε επαφή με επιστήμονες για πρώτη φορά και ήταν πραγματικά απίστευτα συναρπαστική ευκαιρία. Σκεφτόμουν να ασχοληθώ με τη γεωλογία σε αυτό το στάδιο, αλλά εκείνο το άρθρο στο Scientific American με έστρεψε τελικά στη βιολογία. Το άλλο πράγμα που ήταν καθοριστικό για τη μεταμόρφωσή μου, ήταν τότε που ο ίδιος καθηγητής χημείας είπε: ‘Το μέρος που είναι προορισμένο για σένα είναι το Caltech’.”

Έτσι ο Hood πήγε στο Caltech ^w3 να εκπαιδευτεί ως επιστήμονας και κατά τη διάρκεια έμαθε πολλά για τη διδασκαλία.

“Το Caltech με ενέπνεε απίστευτα. Είχα τον Richard Feynman [έναν Αμερικανό φυσικό και βραβευθέντα με το βραβείο Νόμπελ που βοήθησε στην ανάπτυξη της ατομικής βόμβας (1918-1988)^w4]ως λέκτορα στη φυσική του πρώτου έτους μου και βλέποντας καθηγητές σαν κι αυτόν, ο οποίος δίδασκε σχεδόν ολοκληρωτικά από μία εννοιολογική προσέγγιση, μου έδειξε ότι αυτό δίνει στους φοιτητές το πλαίσιο για αφομοίωση τόσο πολλών λεπτομερειών όπως ήθελαν, χωρίς όμως να χάσουν τη βαθύτητα των βασικών εννοιολογικών θεμάτων. Έτσι όταν δίδασκα προπτυχιακούς στο Caltech συνήθιζα να εφευρίσκω παιχνίδια για να παίζουν οι φοιτητές, επειδή εκεί μπορούσαν να εφαρμόσουν τις αρχές που έμαθαν μέσα σε ένα γενικό πλαίσιο το οποίο είναι τελείως διαφορετικό. Για την ανοσολογία, επινόησα ένα παιχνίδι όπου οι φοιτητές πρέπει να αναλύσουν έναν Αρειανό ελέφαντα: τους έδινα πολλά πειραματικά δεδομένα στο πώς ο Αρειανός ελέφαντας ανταποκρινόταν σε μολυσματικούς παράγοντες και ούτω καθεξής και έπρεπε να συμπεράνουν από τις βασικές αρχές τους κύριους μηχανισμούς της ποικιλομορφίας των αντισωμάτων του Άρη, οι οποίοι ήταν τελείως διαφορετικοί από αυτούς στη Γη.”

“Οι φοιτητές αγαπάνε τέτοιου είδους πράγματα. Κάποιοι μου έγραφαν 20 ή 40 χρόνια αργότερα, λέγοντας ότι δεν ξέχασαν ποτέ αυτά τα παιχνίδια. Παρομοίως, μπορείς να χρησιμοποιείς ηλεκτρονικά παιχνίδια και να τα εμπλουτίζεις, πραγματικά με ενδιαφέροντες τρόπους, με πληροφορίες για τη βιολογία.”

Τι θα επέλεγε ο Hood ως θέμα εάν έπρεπε να γράψει ένα βιβλίο για το αποκορύφωμα της καριέρας του; Για κάποιον του οποίου η ζωή πέρασε δημιουργώντας και υποστηρίζοντας νεωτεριστικές προσεγγίσεις στην επιστήμη, στη διδασκαλία και στην ιατρική, η απάντηση του Hood πιθανόν δεν εκπλήσσει: θα έγραφε για το πώς να κάνει κάποιος τις αλλαγές πράξη.

““Γνωρίζω πολλά για το πώς μπορείς να κάνεις τις αλλαγές πράξη- είχα πολλές διαφορετικές εμπειρίες και σε όλες τις περιπτώσεις έπρεπε να φερθώ με διαφορετικούς τρόπους. Για παράδειγμα, όλα αυτά τα εργαλεία τα αναπτύξαμε όταν ήμουν στο Caltech και λίγο αργότερα: για να το κάνω να συμβεί έπρεπε να ιδρύσω μια εταιρία η οποία ονομάστηκε Applied Biosystems που εμπορευματοποίησε όλα τα εργαλεία. Έπειτα, όταν προσπάθησα να δημιουργήσω ένα νέο διεπιστημονικό βιολογικό τμήμα στο Caltech, οι βιολόγοι αρνήθηκαν. Έτσι αντί για αυτό έπρεπε να πάω στο πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και να ξεκινήσω έναν καινούργιο τομέα εκεί, με τη βοήθεια του Bill Gates. Και έπειτα, το Ινστιτούτο Συστημικής Βιολογίας^w5 – προσπάθησα να το κάνω στο πανεπιστήμιο και δεν μπόρεσα, έτσι απλά έφυγα και το ίδρυσα και είναι το καλύτερο πράγμα που έκανα ποτέ. Επειδή, μπορείς να φανταστείς κάποιον σε ένα πανεπιστήμιο να κάνει συμφωνία με την κυβέρνηση του Λουξεμβούργου; Δε θα συνέβαινε σε ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Νομίζω πως το σύνολο των πραγμάτων ήταν μία από τις πιο ενδιαφέρουσες εμπειρίες. Εννοώ ότι η επιστήμη ήταν σπουδαία και ακόμα την αγαπώ, αλλά, επίσης αγαπώ να συμβάλω στην εφαρμογή της επιστήμης.”

Τελικά, τι ωθεί αυτό το πείσμα, την επιμονή να συνεχίζεις παρά τις αντιξοότητες; Σύμφωνα με τον Hood, ένας συνδυασμός μικροαστικού πείσματος και αυτοπεποίθησης .

“Νομίζω ότι μεγάλωσε στη Μοντάνα. Ήταν μικρή και αγροτική, και υπήρχε εκεί έντονα η αντίληψη: ‘Μπορείς να κάνεις ό,τι θέλεις να κάνεις’. Και μετά χρειάζεται μόνο μεγάλη αυτοπεποίθηση. Εάν σκέφτεσαι κάτι και νομίζεις πραγματικά ότι είσαι σωστός, μην ανησυχείς για τους σκεπτικιστές- απλώς ξεκίνα για να το πραγματοποιήσεις. Η καριέρα μου ήταν αυτή η φυσική εξελικτική πορεία. Δεν μπορώ να πω ότι το 1980 είχα μακροπρόθεσμα σχέδια, αλλά σε κάθε στάδιο ήξερα πάντα πού ήθελα να πάω μετά και αυτό με κατεύθυνε πάντα προς το επόμενο βήμα. Και, βεβαίως, πάντα βοηθά να είσαι επιτυχημένος. Αυτό δεν πληγώνει ποτέ.”Νομίζω ότι μεγάλωσε στη Μοντάνα. Ήταν μικρή και αγροτική, και υπήρχε εκεί έντονα η αντίληψη: ‘Μπορείς να κάνεις ό,τι θέλεις να κάνεις’. Και μετά χρειάζεται μόνο μεγάλη αυτοπεποίθηση. Εάν σκέφτεσαι κάτι και νομίζεις πραγματικά ότι είσαι σωστός, μην ανησυχείς για τους σκεπτικιστές- απλώς ξεκίνα για να το πραγματοποιήσεις. Η καριέρα μου ήταν αυτή η φυσική εξελικτική πορεία. Δεν μπορώ να πω ότι το 1980 είχα μακροπρόθεσμα σχέδια, αλλά σε κάθε στάδιο ήξερα πάντα πού ήθελα να πάω μετά και αυτό με κατεύθυνε πάντα προς το επόμενο βήμα. Και, βεβαίως, πάντα βοηθά να είσαι επιτυχημένος. Αυτό δεν πληγώνει ποτέ.”

Download

Download this article as a PDF