[MUZICA PLAYING] JOHN DOLHUN: Am făcut aceste demonstrații în fața publicului live. Îmi amintesc că o dată am făcut o demonstrație în fața absolvenților. Am uitat ce a fost, dar a fost un eșec. Și acest copil mic -- avea doar vreo patru ani -- și-a ridicat mâna. El a spus, câștigi și pierzi. SARAH HANSEN: Astăzi la Chalk Radio, vorbim despre cursul 5.310, Chimie de laborator. Acesta este un curs care nu numai că îi învață pe studenți despre știința practică, ci și despre viață. Deoarece lucrul într-un laborator este foarte asemănător coacerii -- poți urma rețetele, dar tortul tău s-ar putea să se prăbușească. Sunt gazda ta Sarah Hansen. În acest episod, ni se alătură doi educatori MIT care au contribuit la formarea acestui curs remarcabil. Ei ne vor spune mai multe despre cum arată sprijinirea studenților cu diverse interese academice pe măsură ce își dezvoltă abilitățile de laborator, depășesc eșecurile și aplică studiile la problemele din lumea reală, cum ar fi calitatea apei. JOHN DOLHUN: Sunt John Dolhun, în prezent director al laboratoarelor de predare a chimiei de la MIT. SARAH HEWETT: Sunt Sarah Hewett și sunt instructor tehnic la Departamentul de Chimie de la MIT. SARAH HANSEN: Pentru mulți dintre studenții lor, 5.310 este prima dată când pășesc într-un laborator de chimie la nivel de colegiu și aceasta poate fi o experiență memorabilă. JOHN DOLHUN: Primul lucru pe care l-ai vedea sunt linii de dulapuri pentru haine pentru studenți. Și acesta este primul lucru pe care îl întâlnesc elevii când intră în laborator. Aici își puneau bagajele și își depozitau halatele de laborator și ochelarii de protecție. Și ai vedea în curând mergând în laborator că este împărțit în 12 locuri. Fiecare compartiment are 6 până la 7 hote și spațiu de birou pentru până la 14 studenți. SARAH HANSEN: Și o mulțime, o mulțime de ferestre... ceva în care poate am citit prea mult. SARAH HEWETT: Mă poți corecta. Întotdeauna am crezut că este pentru că, în caz de explozie, vor să explodeze toate ferestrele în loc de pereții clădirii. JOHN DOLHUN: An-- [râde] SARAH HANSEN: Poate mă înşel. JOHN DOLHUN: --explozie. [Râde] SARAH HANSEN: John a continuat explicând că da, vei vedea ferestre, dar explozii, nu atât. Oricum, să revenim la ceea ce ai vedea de fapt în acest laborator. JOHN DOLHUN: Avem niște instrumente foarte bune pe care studenții le pot opera manual, exact ceea ce studenții ar experimenta în industrie -- spectrometre UV-Vis Cary 60, densimetre și refractometre de ultimă generație și unul dintre cele mai interesante instruments este un spectrometru de masă cu plasmă cuplat inductiv. Sunt doar două dintre acestea la MIT. Și acest instrument este folosit exclusiv în 5.310, iar studenții îl folosesc de fapt pentru a-și testa probele de râu pentru a determina concentrația a 29 de elemente diferite până la nivelul părții per trilion. Deci este destul de interesant. SARAH HANSEN: Testarea mostrelor de râu face parte din ceea ce face ca 5.310 să fie unic. Studenții își duc munca de laborator chiar în râul Charles din Boston. SARAH HEWETT: Da. Cel mai interesant experiment, cred, pentru majoritatea studenților este Laboratorul Ellen Swallow Richards. Așa că elevii coboară efectiv la râu și iau probe de apă. Și apoi ajung să analizeze acele probe din nou în laborator pentru oxigen dizolvat, concentrație de fosfat și o grămadă de alte elemente. Așa că învață puțin despre chimia mediului și chimia analitică și diferite tehnici pe care le folosim pentru aceste tipuri de analiză. Și studenților le place foarte mult asta pentru că este foarte aplicabil râului Charles și mediului Boston. Și ei pot să vadă și să spună, oh, wow, de fapt fac ceva care este util și ceva care-- aud mereu despre cât de murdar era râul Charles și sunt de fapt surprinși când au fă acum laboratorul despre cât de bună este calitatea apei. SARAH HANSEN: S- ar putea să fi înțeles că Sarah și John s-au referit la asta drept Laboratorul Ellen Swallow Richards. Este un omonim cu semnificație semnificativă. JOHN DOLHUN: Când am scris acest laborator în 2010, de fapt l-am numit Charles River Lab. Motivul pentru care am scris laboratorul a fost pentru a introduce o componentă de mediu în cursul de chimie de laborator 5.310. Și cândva după ce am scris laboratorul, de fapt mă plimbam prin holurile de la MIT și, cumva, am ajuns în holul Clădirii 2. Și am ridicat privirea și am văzut această placă și această fotografie a acestei femei pe perete. Și am început să o citesc și s-a spus, aceasta a fost prima studentă admisă vreodată la MIT care a absolvit în 1873. Era Ellen Swallow Richards, care era inginer de siguranță industrială și chimist de mediu. Și chiar munca ei, cred, din 1887 a dus la primele standarde de stat de calitate a apei din națiune. Și asta a fost foarte semnificativ, iar asta m-a determinat să redenumesc laboratorul Charles River, Laboratorul Ellen Swallow Richards. SARAH HANSEN: Baza pusă de Ellen Swallow Richards nu a fost niciodată mai importantă într-un mod care să se simtă deosebit de relevant pentru propria mea comunitate și probabil pentru unii dintre ai tăi. SARAH HEWETT: Una dintre problemele locale care a apărut în zona Cambridge și în întreaga țară este problema PFAS, care sunt substanțe per- și polifluoroalchilice, care sunt substanțe chimice produse de om care există de mai puțin de 100 de ani. Deci sunt relativ noi, dar cuprind lucruri precum teflonul și alte substanțe chimice de genul care sunt implicate în acoperirile antiaderente pentru alimente și, de asemenea, în tehnologia de stingere a incendiilor, deoarece sunt cu adevărat rezistente la flacără, rezistente la pete și rezistente la lipire. Așa că acum sunt detectați în rezervele de apă și în lanțul alimentar, iar oamenii de știință sunt destul de îngrijorați de impactul lor asupra sănătății umane. Și încă nu sunt pe deplin siguri care sunt toate impacturile , dar au fost multe cercetări recent pentru detectarea acestora în mediu și încercarea de a afla care este impactul lor asupra sănătății. SARAH HANSEN: După cum vă puteți imagina, majoritatea studenților nu sunt pregătiți să iasă pe teren în Ziua 1 prima din 5.310. Primul pas este să înveți cum să fii în siguranță în laborator. Și a învăța cum să interacționezi cu substanțele chimice și instrumentele din laborator poate fi descurajantă. JOHN DOLHUN: Ei intră și le este frică. Unii dintre ei nu au mai fost niciodată într-un laborator umed. Trebuie să-i faci să se simtă confortabil, chiar dacă ar putea fi student în anul patru la MIT, absolvind. SARAH HEWETT: Lucrul cu adevărat distractiv despre 5.310 este că nu există cu adevărat un student tipic. Primim studenți de la toate tipurile de specializări care urmează cursul. Deci este o cerință pentru școala de medicină și este o cerință pentru specializarea inginerie chimică, așa că avem o grămadă de ingineri chimiști și niște studenți de la școala de medicină sau de pre-medicină. Dar toți provin de la specializări din tot Institutul, ceea ce este foarte distractiv. Așa că, deși mulți dintre ei nu au urmat un laborator de chimie, poate de la liceu sau vreodată, au multe cunoștințe științifice și cunoștințe despre alte lucruri care sunt întotdeauna destul de interesante. Uneori, după cursuri, ei vor veni și vor spune, oh, asta îmi amintește de ceva din cealaltă clasă a mea. Și așa învăț și eu multe, doar vorbind cu ei și auzind despre experiențele lor. Ei chiar ajung să se ajute unul pe altul. Așa că unii dintre ei care spun, oh, am lucrat într-un laborator de biologie, s- ar putea să am mai multă experiență cu pipetarea, îi pot ajuta pe studenții care poate nu au luat o clasă de laborator de mulți ani. SARAH HANSEN: Pentru studenții începători și experimentați la chimie , laboratoarele lui 5.310 sunt o provocare. Asta înseamnă că John și Sarah s-au gândit cu atenție la ce fel de sprijin ar putea avea nevoie elevii lor. JOHN DOLHUN: Multe, multe școli folosesc un manual de laborator și folosesc experimente care sunt publicate foarte clar. Iar studenții trec prin poate 12 experimente într-un semestru și sunt foarte sistematici în ceea ce privește tipurile de experimente care există -- experimentele tradiționale. Dar cu MIT, unele dintre experimente sunt experimente cu mai multe zile, cu multiple fațete, care sunt de fapt puse împreună și pot fi destul de provocatoare. Un experiment tipic poate avea între 50 și 60 de pagini. În ceea ce privește a-i ajuta să facă față frustrării, cred în împărțiți și cuceriți. De exemplu, unul dintre lucrurile care sunt foarte dificile, provocatoare și stresante ar putea fi redactarea raportului de laborator. Acest lucru le poate dura 10 până la 15 ore. Așa că îi învățăm cum să despartă asta pentru a face față în mod sistematic micilor frustrări. Faceți părți mici din ea devreme și nu așteptați până la sfârșit pentru a face totul. E ca și cum lucrează la furnici mici în loc de un munte mare. Și astfel, formând aceste obiceiuri bune, ei vor putea în curând să facă față frustrării de mărimea unui munte. Sunt un produs al MIT și funcționează pentru mine. SARAH HANSEN: Pe lângă dezvoltarea perseverenței pe care chimia le cere, atât studenții, cât și instructorii cultivă în mod activ curiozitatea și comit greșeli în acest proces. JOHN DOLHUN: Studenților le plac scutecele. Și de îndată ce scoți un scutec, asta îi relaxează complet și îi slăbește. Demo-ul polimerului se referă la poliacrilamidă de sodiu și acesta este polimerul scutecului. Aceasta este substanța chimică din scutece care absoarbe apa de 800 de ori greutatea ei. [RÂDE] Când fac acest demo, de obicei apelez la un voluntar. Și fără să știe voluntarul, am pus deja niște pudră în ceașcă. Și încep să torn apă într-o cană și îl rog pe voluntar să-mi spună când să mă opresc. Când îmi spun să mă opresc, le-am pus un capac de plastic pe ceașcă și o întorc, apoi le-am pus pe cap. De obicei, le rog să o țină astfel încât să își poată asuma orice responsabilitate pentru acea apă din cană care iese. Dar, de obicei, nu iese nimic pentru că polimerul a absorbit toată apa, nu? Primești acest polimer globular frumos în această cană. Și îl dai într-o farfurie și îl poți vedea. Dar îmi amintesc când am făcut această demonstrație la unul dintre weekendurile de vizită ale părinților MIT . Și erau în jur de 70 până la 80 de oameni în public și am cerut un voluntar să coboare. Așa că a coborât, dar nu mi-a spus destul de curând să nu mai turnez apa în cană. Așa că am continuat până când el a spus opriți, nu? Așa că am acoperit cu mare atenție paharul, am răsturnat-o pe acest plastic dur și i-am pus-o pe cap. Și polimerul și toată apa, când am scos cartonașul , a ieșit totul și i-a stricat coafura. A fost o mizerie lipicioasă, lipicioasă, iar publicului i-a plăcut. Adică, a trebuit să-l curățăm cu prosoape de hârtie în fața tuturor. Deci, există adesea distracție neașteptată în aceste demonstrații live. SARAH HEWETT: Da. Cred că aceasta este una dintre părțile distractive ale laboratorului, este că nu totul funcționează. Nu funcționează întotdeauna pentru demonstrații. Dar chiar și în laborator poți avea doi studenți să urmeze exact aceeași procedură și, uneori, pur și simplu nu iese. Sau vor face o mică eroare pe care nici măcar nu au observat-o și apoi nu va funcționa. Și deci, cu siguranță, acesta este ceva cu care ne confruntăm foarte mult în laborator - să ne confruntăm cu această frustrare și să îi punem pe studenți să spună, ei bine, să încercăm să ne dăm seama ce a mers prost și cum să remediem pentru data viitoare. Dar asta este o mare parte a ceea ce se întâmplă în laborator și o lecție mare cred că iese, care nu are nicio legătură cu chimia, dar foarte importantă pentru viață. SARAH HANSEN: Un alt aspect important al acestui curs este accentul pus pe comunicarea științifică. JOHN DOLHUN: În urmă cu câțiva ani , ne-am uitat la curs și am văzut necesitatea scrierii și ca studenții să poată comunica munca lor unui public general format din non-oameni de știință. Lucrând cu instructori de scris, retorică și comunicare profesioniști, studenții învață cum să scrie și să prezinte lucrarea unui public larg. SARAH HEWETT: Am venit cu o grămadă de subiecte diferite care sunt legate de calitatea apei, râul Charles și toate datele pe care le adunăm pentru acel laborator. Elevii pot alege ce gen ar dori să scrie. Așadar, câteva exemple pe care le avem sunt, există o notă de spital despre nivelurile de mercur din pește, pe care o măsurăm cu analizorul nostru de mercur. Deci, ei pot folosi datele pentru a argumenta în acest sens. Există note de politică pentru guvern care vorbesc despre de ce este important să se limiteze concentrația de fosfați și poluarea în apă. Îi provoacă să se gândească la cum să comunice știința în aceste moduri diferite. Iar instructorii de scriere au fost extraordinari ajutându-i să învețe cum să scrie în aceste stiluri diferite. Nu am învățat niciodată să scriu știință din perspectiva scrisului -- a fost întotdeauna doar la orele mele de știință de la alți oameni de știință. Așadar, aș recomanda oricărui alt instructor să aducă ajutor în scris dacă îl aveți, deoarece se transferă și rapoartelor lor de laborator, deoarece au toate aceste abilități de a-și citi propria lucrare și de a o evalua pentru claritate și toate acele lucruri. SARAH HANSEN: Un lucru pe care îl iubim despre facultatea MIT este angajamentul lor de a împărtăși materialele lor didactice cu toată lumea. Eram curios ce ia motivat pe Sarah și John să facă asta. SARAH HEWETT: Împărtășirea materialelor de curs este o resursă cu adevărat utilă pentru alți instructori, deoarece știu că am beneficiat de pe urma discuțiilor cu oamenii cu care am fost la școala absolventă despre ceea ce fac, mergând la conferințe și învățând de la alți oameni. . Și astfel, cu cât putem împărtăși și pune la dispoziție aceste materiale mai mult, cu atât mai mult îi poate ajuta pe alți instructori și, de asemenea, pentru a introduce mai mulți oameni în chimie. Dacă au singura lor experiență cu un curs de chimie, atunci poate că pot intra online și să vadă, hei, poate că celălalt loc este predat într-un mod diferit, care este mult mai interesant, sau, cred că asta este ceva ce mi-ar plăcea să fac . Așa că cred că este benefic pentru toată lumea să fie mai deschis cu ceea ce se întâmplă. JOHN DOLHUN: OpenCourseWare are o reputație atât de bună în ceea ce privește oamenii din întreaga lume care apelează la OpenCourseWare pentru a deschide un curs și pentru a învăța efectiv materialul din acel curs. Am avut studenți -- consiliați pentru boboci -- care au venit și au învățat tot ce știu de la OpenCourseWare. Este destul de dramatic când ai un student și poate testa fiecare subiect, dar au învățat toate acele subiecte urmărind OpenCourseWare. SARAH HANSEN: Înainte de a pleca, i-am întrebat de asemenea pe Sarah și John ce ar dori să vă întrebe pe voi, ascultătorii noștri, despre predarea chimiei de laborator. JOHN DOLHUN: Da. Cred că aș fi curios să știu ce demonstrații fac unii dintre ceilalți educatori în cursurile lor de chimie de laborator și, de asemenea, ce tipuri de laboratoare netradiționale conduc. SARAH HEWETT: Cred că întrebarea mea preferată pe care o pun altor instructori de laborator este, care este scopul predării în laborator? Deci, mulți oameni au răspunsuri diferite la asta, ceea ce este întotdeauna destul de interesant. Și apoi, de asemenea, o altă întrebare la care m-am gândit este cum să-i pregătesc pe studenți pentru ceea ce vor face în continuare, fie că este vorba de a merge în industrie, sau în mediul academic sau în pre-med. Ce putem face în laborator pentru a-i ajuta cu asta, fie că este vorba de chimie sau de legătură sau nu? SARAH HANSEN: Dacă aveți informații de împărtășit, vă rugăm să luați legătura cu mine, linkul din notele emisiunii noastre. Voi transmite cu siguranță ideile tale lui John, Sarah și altor ascultători. Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre chimia de laborator sau să remixați resursele educaționale deschise ale lui Sarah și John în propria dvs. predare, accesați site-ul nostru MIT OpenCourseWare . Vă mulțumesc mult pentru ascultare. Până data viitoare, deconectare. De lângă râul Charles, sunt gazda ta Sarah Hansen de la MIT OpenCourseWare. Producătorii Chalk Radio sunt eu, Brett Paci și Dave Lishanksy. Asistență pentru scrierea scenariului de la Aubrey Calaway. Notele emisiunii pentru acest episod au fost scrise de Peter Chipman. Site-ul cursului 5.310 a fost construit de Alicia Franke. Suntem finanțați de MIT Open Learning și de susținători ca tine. [REDARE MUZICA]