W czasie Regionalnego Festiwalu Nauki Explory w Olsztynie, w dniu 14 czerwca 2023 (więcej: o przedsięwzięciu https://www.explory.pl/), wygłosiłem wykład pt. Czy licealista może sam znaleźć ciekawy temat badawczy? Słuchaczami byli uczniowie olsztyńskiej budowlanki (technikum). Opowiadałem o nauce obywatelskiej, o tym czym jest nauka, podałem trochę różnych przykładów z badaniami, dostępnymi dla uczniów (więcej w streszczeniu wykładu na końcu niniejszego tekstu). Wykorzystując program Mentimeter umożliwiłem uczniom anonimowe wypowiedzenie się, zabranie głosu nie tylko tradycyjnie na sali i w bezpośrednim kontakcie. Telefon na lekcji czy wykładzie nie musi być przeszkodą. Może być elementem aktywizacji i możliwością zabrania głosu. Z technologię nie warto walczyć, lepiej ją po prostu wykorzystywać, na przykład komunikacyjnie i edukacyjnie. W swoim wystąpieniu sporo uwagi poświęciłem dyskusji i komunikacji jako ważnego elementu nauki. U góry jest chmura słów, którą stworzyli uczniowie w czasie wykładu. Widać w niej dużą różnorodność osądów, doświadczeń, sposobów postrzegania. Widać zafascynowanie, uznanie, pozytywne nastawienie ale i postrzeganie nauki jako ciężkiej pracy czy nawet nudy. Tak, jak różnorodne jest doświadczenie i poglądy uczniów. Nie wszyscy są jednakowi. Dobrze zilustrowana konektywnie różnorodność w jakiej żyjemy.
Uczniowie pytali w czasie spotkania. Było ich jednak wielu a czasu mało i aby umożliwić każdemu z nich możliwość zadania pytania czy skomentowania przedstawianej treści, za pomocą telefonów i programu Mentimeter mogli wpisywać swoje pytania, w pełni anonimowo. Na część z nich odpowiedziałem pod koniec naszego spotkania. Obiecałem jednak, że na wszystkie odpowiem na niniejszym blogu. Słowo się rzekło - kobyłka u płota.
1. Czy uczeń szkoły podstawowej może prowadzić badania na uniwersytecie? Tak, może, w zespole. Nie jest to częsta forma ale możliwa. Wymaga wysiłku od obu stron. Nie tylko w ramach projektów Explory (znam ucznia, obecnie doktoranta, który w konkursie Explory uczestniczył i prowadził badania w jednym z uniwersyteckich laboratoriów w Olsztynie). Sam prowadziłem takie działania w ramach kółka zainteresowań dla uczniów z podstawówki, jeszcze za czasów WSP, na ul. Żołnierskiej. Tematyka oczywiście była entomologiczna, bo takie badania sam prowadzę. Uniwersytet poszukuje ciągle nowych sposobów by taką aktywność umożliwić większej liczbie uczniów. Przykładem są również letnie obozy naukowe dla uczniów, które organizowaliśmy na Wydziale Biologii i Biotechnologii, w ramach projektów: Uniwersytet Młodego Odkrywcy oraz Spotkania z nauką.
2. Czy Pan profesor porzucił kiedyś "prawie gotowy" projekt? Tak. Nie wszystkie pomysły udaje się doprowadzić do końca. I to z różnych powodów. Czasami dlatego, że zabrakło czasu i funduszy, czasami dlatego, że pojawiły się ciekawsze pomysły i wyzwania. Badania naukowe zawsze wiążą się z wieloma pomyłkami, błędami, porażkami. Trzeba wytrwałości i dużej motywacji w zmaganiach z różnorodnymi przeciwnościami. Na dodatek jestem osobą kreatywną, wymyślam znacznie więcej niż jestem w stanie zrealizować. Stąd bierze się czasem frustracja, bo chciałoby się tak dużo a tak niewiele udaje się zrobić i doprowadzić do samego końca. Najlepiej pracować w zespole, dobrym zespole. Wtedy wzajemnie można się motywować do pracy i łatwiej znosić wszelakie trudy. I uzupełniać w pracy.
3. Dlaczego nasz system edukacji nie prowadzi nauczania w formie doświadczeniowej jeżeli jest to taka świetna forma nauki? Dlatego, że powstał w innych czasach a zmiany nie dokonują się tak szybko. Jesteśmy w czasie rewolucyjnych zmian cywilizacyjnych, struktury społeczne nie nadążają. Szkoły i uniwersytety powstały w innej rzeczywistości, w której mało było książek i był trudny do nich dostęp. Jeśli nie miałeś czegoś w głowie to nie miałeś zazwyczaj w ogóle. W tamtych czasach nauka na pamięć miała sens. Obecnie mamy niezwykle łatwy dostęp zarówno do książek jak i do wiedzy w internecie. Potrzebne są zupełnie inne umiejętności. Ponadto nauki biologiczne i psychologiczne znacznie lepiej poznały działanie mózgu i procesów uczenia się. Jednak wdrażanie tej nowej wiedzy nie jest takie proste i szybkie. Na przeszkodzie stoją przyzwyczajenia i instytucjonalny bezwład (także stereotypy myślenia). Zmiany w edukacji i sposobie uczenia się zachodzą. Przykładem jest chociażby festiwal nauki Explory i priorytet w eksperymentowaniu i dyskusjach. To zupełnie inne podejście niż tradycyjne olimpiady wiedzowe (np. olimpiada biologiczna). Przyszłość już jest wokół nas, tylko nierównomiernie rozłożona. Nie trzeba czekać na globalne zmiany w każdej instytucji, samemu można zmieniać swój sposób uczenia się. Nie trzeba czekać na maruderów ani na to, że ktoś za nas wszystko zrobi. Ja na przykład na uniwersytecie realizowałem różne projekty współpracy ze szkołami, takie jak Uniwersytet Młodego Odkrywcy oraz Spotkania z nauką. Podobnych działań wokół jest znacznie więcej.
4. Jakby zgłaszał Pan teraz projekt do Explory, czego by dotyczył? Jako uczeń? Zapewne dotyczyłby badań nad wpływem zmian klimatu na rozmieszczenie roślin lub zwierząt, nad przystosowaniami do antropogenicznego przekształcenia środowiska.
5. Jak uzyskać inspiracje do badań naukowych? Czytać, słuchać, obserwować, spacerować, rozmyślać, nudzić się, rozwijać kreatywność (np. malując, śpiewając). Czytać by wiedzieć jakie pytania są aktualne i jeszcze nie rozwiązane. Dyskutować (na różne sposoby, także w mediach społecznościowych) by wiedzieć więcej, by uczyć się myśleć oraz by budować zespoły. Nauka to w dużym stopniu przedsięwzięcie zespołowe. A internet ułatwia odnaleźć się podobnie myślącym "duszom" w wielkim świecie 8 miliardów ludzi. Dlaczego spacerować i się nudzić? Bo umysł potrzebuje wycieszenia, w nadmiarze bodźców trudniej o kreatywne myślenie. Spacer i ruch pomagają w myśleniu.
6. Jakie jest Pana zdaniem najciekawsze doświadczenie? Co osoba to inne zainteresowania i inne zaciekawienia. Teraz osobiście bardzo intryguje mnie takie doświadczenie, w którym odtworzylibyśmy warunki powstania życia na Ziemi. Mniej więcej wiemy (przypuszczamy) jak to było. Ale doświadczenie w warunkach kontrolowanych byłoby rozstrzygającym argumentem i weryfikacją wielu hipotez. To oczywiście ambitne i złożone doświadczenie. Są i mniejsze, łatwiejsze do zrealizowania. Wszystkie kręcą się w mojej głowie wokół entomologii i ekologii, w tym wokół skutków zmian klimatu na Ziemi. I wokół procesów ewolucji, które zachodzą w zupełnie nowych ekosystemach jakimi są miasta i pola uprawne.
7. Czy aby łatwiej odkryć coś nowego trzeba znaleźć nisze w nauce, bo np. jest mniej rozwinięta albo mniej popularna? Trafne spostrzeżenie - łatwiej o nowe odkrycia na zupełnie nowym polu i gdy nie ma zbyt wielu konkurentów. Ale różne są nowości, jedne rewolucyjne inne małe lecz potrzebne. Każdy może wnieść swój oryginalny, mały wkład w powiększanie ludzkiej wiedzy. I to mimo że obecnie w nauce pracuje ogromnie dużo ludzi. Jeszcze nigdy tak wielu na raz naukowców nie żyło i nie pracowało na Ziemi. Jedne odpowiedzi rodza kolejne pytania. Ciekawych badań i pytań nie zabraknie.
8.Jaki ma pan pomysł na zweryfikowanie, czy te tulipany są trujące? Nakarmić kogoś i odczekać 2h? To byłoby zbyt radykalne rozwiązanie. Teraz się takich nie stosuje. Są inne lepsze (zaraz do tego dojdę). Kiedyś chemicy i inni naukowcy często na sobie samych sprawdzali własne odkrycia. Lub na rodzinie. Narażali tylko swoje własne życie. Doświadczenia na ludziach wykonywane były w systemach zbrodniczych lub w czasach, gdy część ludzi traktowana była jako niewolnicy. Na szczęście te czasy minęły. Ograniczamy nawet testowanie na zwierzętach. Funkcjonują różnorodne komisje etyczne, które dokładnie rozważają każdy przypadek i wydają zezwolenia na wykorzystywanie zwierząt w eksperymentach. Pytanie to pojawiło się dlatego, że opowiadałem o tulipanach i o zawartej w nich trującej tulipinie. Oraz wątpliwościach czy występuje w kwiatach tulipanów. Skoro znamy trujący składnik, to wystarczy chemicznie wykryć obecność (lub brak) tulipiny w płatkach kwiatów tulipanów. Nikogo nie trzeba karmić i sprawdzić czy wystąpią objawy zatrucia. Oczywiście brak tulipiny nie wyklucza obecności innych toksyn. Możemy wtedy korzystać z tak zwanych "naturalnych eksperymentów" czyli obserwowania rzeczywistych przypadków zatruć (nieplanowanych) by na tej podstawie stawiać hipotezy. Praca naukowca jest niczym praca detektywa - ciągłe szukanie rozwiązania dla różnych nieoczywistych zagadek.
9. Warka to piwo proszę pana. Ten komentarz pojawił się dlatego, że mówiłem o słowie warka, warzyć czyli gotować. Traktuję jako dowcipny komentarz i radość z dostrzeżenia wieloznaczności niektórych słów (mikroodkrycie w uczniowskiej głowie). Sam wspominałem o nauce jako procesie i nauce jako produkcie (nie zapominając o nauce jako badaniach naukowych i jako uczeniu się). To samo słowo lecz różne znaczenia. To z kontekstu całej wypowiedzi można zrozumieć znaczenie danego słowa w konkretnym przekazie. Takie dowcipne komentarze uczniów to także jakiś element poczucia sprawstwa i możliwość wypowiedzenia się.
10. A propos kryzysu. Co wg Pana jest największym problemem i wyzwaniem dla lokalnej społeczności, powiedzmy w skali wojewódzkiej. Nie wiem do jakiej części mojego wykładu się to odnosi. może inspiracją były przykłady z badaniem motyli, jako szukaniem skutków zmian w środowisku? Lub inne badania obywatelskie ze zbieraniem danych o bioróżnorodności. Pytanie jest bardzo szerokie. Żadna społeczność ani żaden skrawek Ziemi nie uniknie problemów globalnych. Nie ma takiej granicy i takiego płotu, który by nas odizolował, np. od skutków globalnych zmian klimatu. W przypadku Warmii i Mazur to są nasilające się problemy z brakiem wody, skutkami zanieczyszczenia ze źródeł turystycznych (zanieczyszczone jeziora to osłabienie potencjały turystycznego i spadek dochodów z gospodarki). Wyzwaniem jest rozwój energetyki ze źródeł odnawialnych i wykorzystanie nowych technologii internetowo-komputerowych. Sztuczna inteligencja (algorytmy) znacząco zmieniać będzie rynek pracy. Jedne zawody znikną i pojawią się zupełnie nowe, a większość zostanie przekształcona. Dla lokalnej społeczności problemem i wyzwaniem jest budowanie współpracy i sprawnych instytucji, podnoszących jakość życia. W tym na pewno edukacji.
12. Poproszę o 3 ulubione sposoby, by rozbudzać kreatywność. Proszę bardzo: 1. Rozmowy z ludźmi, 2. Czytanie książek, 3. Spacery w przyrodzie, 4. Leżenie i nic-nie-robienie (wyciszenie w samotności), 5. Rysowania, bazgrolenie, malowanie. Wyszło więcej niż trzy, ale trudno było mi się zatrzymać :)
Streszczenie wykładu: Ty też, jako uczeń, możesz uczestniczyć w badaniach naukowych (nauka obywatelska). Jak znaleźć wartościowy i nowy problem badawczy? Gdzie i jak szukać? Nauka bierze się z niewiedzy i ciekawości (jeśli wiesz, to nie jesteś ciekawy) oraz z popełniania błędów. Efekt Mpemby. Czym jest nauka jako proces i jako produkt. Cykl Kolba. Nauka nowożytna zaczęła się wtedy, gdy uczeni odeszli od ksiąg i zaczęli obserwować przyrodę w terenie i sprawdzać eksperymentalnie. Czym jest obserwowanie, doświadczanie a czym eksperyment. Dyskusja jako nieodzowny element metody naukowej. Dlaczego komunikacja (w tym różne formy dyskusji) są ważne w metodzie naukowej. Przykład z pająkiem i towarzyszącym mu organizmem: co to jest - drapieżnictwo, pasożytnictwo, forezja, przykład parazytoida? Przykłady badań obywatelskich: rozmieszczenie modliszki w Polsce, liczenie motyli, rozmieszczenie leśnych tulipanów. Serwisy typu i-Naturalist. Czy sztuczna inteligencja pomaga w badaniach czy też zbytnio konfabuluje? Jak korzystać z narzędzi takich jak ChatGPT. Po co naukowcy piszą artykuły, książki, dyskutują w mediach i jeżdżą na konferencje naukowe?
