De fleste alle synes at være enige i, at STEM (videnskab, teknologi, ingeniørvidenskab og matematik) uddannelse er fremtidens måde. STEM-uddannede arbejdstagere er i høj efterspørgsel og har en lav arbejdsløshedsprocent. Og universitetsuddannede med STEM-grader tjener langt mere end deres ikke-STEM-kammerater.
I mange dele af verden, herunder store dele af USA, er videnskabsuddannelsen dybt utilstrækkelig. Noget af dette skyldes manglende ressourcer - ifølge den interamerikanske udviklingsbank har 88 procent af de latinamerikanske skoler ikke videnskabslaboratorier. Nogle skyldes utilstrækkelig læreruddannelse - næsten en tredjedel af de amerikanske lærere på gymnasiet har ikke haft hovedfag i de fag, de underviser, og har ikke certificeringer.
Den chilenske Komal Dadlani arbejdede på en kandidatgrad i biokemi ved University of Chile, da hun blev opmærksom på, at mange studerende i hendes hjemland manglede udstyr til ordentligt at studere videnskab. Så hun forbandt sig med to medstuderende - Alvaro Peralta, der var ved at afslutte en kandidatuddannelse i informationsteknologi, og Isidro Lagos, der studerede biokemi - og grundlagde et firma til at gøre noget ved det. Deres firma, Lab4U, udvikler apps, der gør smartphones og tablets til videnskabelige værktøjer. På denne måde har enhver studerende med adgang til en telefon en måde at udføre forskning på i den fysiske verden.
”Da latinamerikanere brænder for videnskab, vidste vi virkeligheden af videnskabsuddannelse på skoler og universiteter i regionen, hvor ressourcerne er begrænsede, ” siger hun.
Lab4U-apps drager fordel af en smartphones indbyggede sensorer. Deres fysik-app bruger telefonens speedometer til at studere ting som hastighed, afstand og forskydning, og det forvandler telefonens mikrofon til et sonometer for at studere bølger, amplitude og tid. Dets accelerometer bruges til at måle tyngdekraften. Deres snart-lancerede kemi-app forvandler telefonens kamera til en sensor, så telefonen kan bruges som et spektrofotometer eller et kolorimeter. Dette betyder, at studerende kan måle et materiales reflektions- eller transmissionegenskaber. En biologi-app, der bruger en billig laserlinse til at omdanne en telefon til et mikroskop, er under udvikling. Lab4U ansøgte endda om et patent på en af sine innovationer, et system til bestemmelse af koncentrationen af opløste stoffer i en farvet væske ved at bruge smartphonen som et kolorimeter.
Fysik-appen har mere end 20 foruddesignede eksperimenter, som studerende kan gøre med telefonens værktøjer. I det ene spiller eleverne forskellige noter på et musikinstrument og bruger derefter appens lydværktøj til at finde ud af forholdet mellem lydtonen og frekvensen. I et andet forvandler studerende deres mobiltelefoner til pendler for at forstå, hvordan svingning fungerer. Lab4U er i øjeblikket på udkig efter betabrugere til kemi-appen, som frigives i år.
”Lærere mangler værktøjer og frem for alt støtte og ideer til, hvordan man kan gøre videnskab til et eventyr, ” siger Dadlani.
Lab4U har brugere overalt i Latinamerika - Chile, Argentina, Colombia, Mexico og Uruguay - såvel som USA. De har også brugt deres piloter til at bruge deres teknologi i Mellemøsten og vil snart være i Indien. I alt arbejder de med mere end 50 skoler og 20.000 studerende. Brugersvaret har været ekstremt positivt, siger Dadlani. I henhold til Lab4Us forskning har de studerende en 40 procents stigning i ydelsen på fysikprøvning efter brug af appen. Og lærere synes at kunne lide det - omkring 70 procent bruger appen ugentligt.
Allan Yuen, direktør for Center for Information Technology in Education på University of Hong Kong, siger at brug af teknologi som apps i videnskabsuddannelse bliver mere almindeligt i hele verden. Der er mange fordele ved dette, siger Yuen, især når det kommer til omkostninger. Men der er også bekymring for at stole stærkt på teknologi.
En bekymring er den udfordring, teknologi stiller til læseplanudvikling. "Videnskab er et emne med en lang historie, så læseplanen er på nogle måder ret traditionel, " siger Yuen. "Så hvis du vil bruge apps og anden nyere teknologi, skal du ændre hele strukturen i læseplanen."
Et andet spørgsmål er køn, siger Yuen. Der er en tendens til at være et kønsmæssigt huller i teknologi - fra en ung alder er drenge mere sandsynligt end piger, der får vist, hvordan de bruger deres mobile enheder af deres forældre, og de er mere tilbøjelige til at blive opmuntret til at forfølge interesser i teknologi som hobbyer. Det betyder, at drenge muligvis allerede kommer i skole inden for teknologi, og hvis denne teknologi er nødvendig for at forstå videnskab, kan piger også falde bagud i det. Disse spørgsmål skal overvejes, når man implementerer mobilteknologibaserede læseplaner, siger Yuen.
"Vi bør designe og tænke på dette som en helhed snarere end blot at foretage en ændring i et aspekt, " siger han.
For nylig vandt Dadlani Toyota's Mother of Invention-pris, der hæder kvindelige iværksættere, opfindere og innovatører. Præmien kommer med et tilskud på $ 50, 00. Hun holder også tale i dag på kvinderne i verdenstopmødet i New York, en konference, der fejrer kvinder, der har haft en stor indflydelse på deres områder, dedikeret til at hjælpe kvinder og piger med at komme videre på forskellige præstationsområder.
”Det har været en ære for os, ” siger Dadlani.
Dadlani har haft chancen for at udføre eksperimenter med Toyota Mirai, virksomhedens brændstofcellebil. Et eksperiment, som normalt ville blive udført med en legetøjsbil, bruger Mirai og fysik-appen til at måle position over tid. Et andet eksperiment måler acceleration over tid ved hjælp af fysik-appens accelerometerkapacitet.
Dadlani håber Lab4U vil demokratisere videnskaben og tillade selv studerende i lande med lav ressource og skoler at gøre praktiske eksperimenter. Hun håber også at inspirere studerende til virkelig at elske videnskab, måske tilskynde flere til at gå ind i STEM-felter. Dette er især kritisk i lande som Chile, der har et meget lavere antal videnskabsmænd pr. Indbygger end andre udviklede nationer (Chile har 320 forskere og udviklere pr. Million mennesker, mens Spanien har 2.889, Danmark har 6.644, Canada har 4.649, Sydkorea har 5.380, og USA har 3.867).
”Vi er nødt til at styrke studerende, de er nødt til at nyde og generere nye ideer og løsninger, for at se verden omkring dem, hvor teknologier og nye metoder skal inspirere nysgerrighed og give dem mulighed for livslang læring ud over skolen, ” siger hun.
