[ad_1]

اگر شاه توت در دست داشته باشید ، به احتمال زیاد ناهمواری آن را با شیارهایی با نوک انگشتان احساس خواهید کرد. هنگامی که آن را در دهان خود قرار می دهید ، می توانید از زبان خود استفاده کنید تا ساختار پیازدار آن را احساس کنید. و اگر مانند برایان شاو ، بیوشیمی دان و بیوفیزیکدان دانشگاه بیلور باشید ، متوجه خواهید شد که این میوه شبیه ساختار یک مولکول بسیار بزرگ است.

برای شاو ، استفاده از دهانش برای کشف شاه توت برای صبحانه یک لحظه لامپ بود. وی فرصتی را برای ایجاد راهی جدید برای دانشجویان نابینا در تجسم ساختارهای پیچیده مولکولی مشاهده کرد. پسر شاو در جوانی چشم خود را به علت رتینوبلاستوما از دست داد. شا در حالی که وقت خود را با او و دوستش که کاملاً نابینا است سپری می کند ، با قرار دادن اشیا foreign خارجی در دهان متوجه تمایل آنها به کشف محیط اطراف می شود. این امر وی را بر آن داشت تا کشف کند که چگونه تیم تحقیقاتی وی می تواند آموزش STEM را برای دانش آموزان کم بینا ارتقا دهد. امروز ، شاو و شاگردش کیتلین باومر مقاله ای را در پیشرفت علمی گزارش موفقیت در استفاده از مدلهای کوچک سه بعدی برای کمک به دانش آموزان با احساس نابینایی و تجسم ساختارهای پروتئینی با دهان.

شاو می گوید: “وقتی بینایی خود را کاملاً از دست می دهید … باید از هر احساسی که دارید استفاده کنید و زبان بهترین حسگر لمسی شماست.”

این تیم الگوهای کوچکی از اندازه بادام زمینی تا اندازه یک دانه برنج ایجاد کردند. آنها مدل های ارزان قیمت ژلاتین خرس ژلاتین خوراکی ساخته اند که می تواند برای بهبود بیشتر تجربه حسی طعم دار شود و به صورت آب نبات بسته بندی شود. و آنها مدلهای دیگری از رزین جراحی غیر غذایی را ساختند. در این مطالعه با اثبات مفهوم ، نویسندگان می گویند که این مدل ها می توانند ارزان ، حمل آسان و استفاده ایمن باشند – و در مورد رزین ، قابل شستشو و استفاده مجدد است.

براساس سازمان بهداشت جهانی ، حدود 39 میلیون نفر نابینایی را تجربه می کنند و 285 میلیون نفر بینایی معیوب دارند. دانش آموزانی که دارای اختلالات بینایی هستند اغلب از شرکت در شیمی و سایر علوم منصرف می شوند زیرا این افراد برای فردی که بینایی ندارد بیش از حد خطرناک یا بسیار بینایی است.

شاو گفت: “از نظر تاریخی ، دور نگه داشتن کودکان نابینا از شیمی یک فضیلت است – شما به آنها لطف می کنید زیرا شیمی بسیار خطرناک است.” “این یک مشکل است زیرا شیمی یک علم محوری است. و اگر کودکان را از شیمی دور نگه دارید ، آنها را از درک کامل بسیاری از موارد محافظت می کنید. “

هابی ودلر ، یک شیمی دان و کارآفرین که در این مطالعه مشارکت نداشته و کاملاً نابینا متولد شده است ، می گوید مدل های جدید در حال تغییر بازی هستند. پروتئین های تا شده یکی از رایج ترین و پیچیده ترین تصاویر سه بعدی است که در STEM ارائه می شود.

اودلر می گوید: “دسترسی به این ساختارها و توانایی مطالعه و درک آنها ، شیمی پروتئین را در دسترس من قرار می دهد.” “هر ابزاری که بتوانیم برای فعال کردن دانشمندان و عبور از مرزهایی که فکر می کردیم غیرممکن است بسیار عالی است.”

ماژول مولکولی ساخته شده از رزین

کودک یک مدل رزین غیرقابل خوردن را در دهان خود قرار می دهد. کمربند ایمنی به ثابت ماندن آن کمک می کند.

(برایان اف شاو)

شیمی و بیوشیمی نیاز به درک شکل و عملکرد هزاران پروتئین و سایر مولکولهای پیچیده دارد. متداول ترین روش برای معرفی دانشجویان نابینا به این اشکال میکروسکوپی ، ایجاد مدل های دستی بزرگ است.

“من بیوشیمی را تدریس می کنم و 1100 تصویر در کتاب درسی وجود دارد. شاو می گوید ، همه این تصاویر برای دانش آموز غیرقابل دسترسی است ، اگر نابینا باشید – شما به مدل نیاز دارید. “اما شما نمی توانید برای هر تصویر سه بعدی در کتاب خود ، یک مدل لمسی به اندازه بیس بال بپوشید. شما به یک وانت بزرگتر از آنچه در تگزاس رانندگی می کنند نیاز دارید. “

در عوض ، محققان در تلاشند چیزی بسیار راحت تر ایجاد کنند. آنها ساختار بلوری نه پروتئین را از بانک اطلاعات پروتئین بازیابی کردند ، مخزنی از اطلاعات مربوط به اشکال سه بعدی مولکولهای بیولوژیکی پیچیده. برای برخی از مدل ها ، آنها این ژلاتین خوراکی را به قالب های بادام زمینی قالب زدند. برای ایجاد نسخه های حتی کوچکتر ، آنها به نوعی رزین غیر سمی که اغلب در جراحی دندان استفاده می شود ، روی آوردند. این ماده ناسالم را می توان به صورت سه بعدی چاپ کرد تا الگوهای بسیار دقیق ، به اندازه دانه برنج ، بدست آورد.

محققان با بستن چشم های 281 نفر از شرکت کنندگان در این مطالعه ، دانش آموزان بینا بودند و یک مدل پروتئین به آنها دادند تا در دهان خود احساس کنند. آنها سپس به هر یک از نه مدل پروتئین به شرکت کنندگان پیشنهاد دادند و از شرکت کنندگان خواستند که آنها را در دهان خود احساس کنند و مدل اصلی را شناسایی کنند. به طور متوسط ​​، شرکت کنندگان می توانند الگوها را با استفاده از دهان خود با دقت 85.6٪ به یاد بیاورند. وقتی از آنها خواسته شد تا از دست خود برای شناسایی پروتئین استفاده کنند ، 84.8٪ از اوقات دقیق بودند.

محققان سپس از گروه متفاوتی از شرکت کنندگان بینایی خواستند تا با استفاده از بینایی خود ، یک مدل رایانه ای از یک پروتئین را مطالعه کنند و آن مدل را از یک چرخ فلک از مدل های دیداری سایر پروتئین ها انتخاب کنند. آنها در 87.5٪ موارد توانستند پروتئین را به درستی به یاد بیاورند.

هنگامی که آنها مقیاس کوچکتری را با 31 دانش آموز در دبستان انجام دادند ، نتایج مشابهی را ثبت کردند. شباهت های آماری در نحوه احساس دانش آموزان با دهان در مقایسه با دست ها و چشم هایشان همزمان با درک برخی از متخصصان مغز و اعصاب است که درک حسی دهان ریشه عمیقی در نحوه تجربه افراد از محیط دارد.

شاو گفت: “این چیزی است که بصری است.” “ما نیازی به آموزش دانش آموزان برای انجام چنین کاری نداشتیم. آنها فقط این کار را کردند. “

مدل های مولکولی ساخته شده از ژلاتین

مدلهای ژلاتینی مولکولها که به دلخواه کدگذاری شده اند ، به اندازه آب نباتهای Starburst هستند.

(برایان اف شاو)

زبان یک ساختار پیچیده متشکل از عضلات کاملاً بسته بندی شده است که می تواند به آرامی حرکت کند و به فضاهای باریک برسد ، و آن را برای کاوش در ظرافت های مدل های کوچک مناسب می کند.

وقتی زبان ترکیب یک شی را حس می کند ، سیگنالی را به قشر حسی حسی در مغز ارسال می کند تا تصویری تصویری ایجاد کند. نویسندگان می گویند که وضوح زبان حدود نیم میلی متر است در حالی که نوک انگشتان یک میلی متر دو برابر بیشتر است. هنگامی که کوچکترین مدلها – به اندازه یک دانه برنج – ارائه می شود ، حدود 40٪ از دانش آموزان باید بهتر از دهان خود بخاطر بسپارند ، در حالی که 30٪ از آنها با دقت بیشتری از انگشتان خود استفاده می کنند.

ودلر می گوید: “برای من تقریباً ابتدایی تر و کمی دقیق تر از احساس چیزها با دست است.” “وقتی چیزها را با دست احساس می کنم ، آنها را می گیرم ، اما آنها خیلی در ذهن و وجودم جاسازی نشده اند. وقتی چیزهای روی کام خود را با زبان احساس می کنم ، واقعاً آنها را جزئی از خودم می کنم. “

ودلر شرکتی را اداره می کند که به مردم کمک می کند تا آنچه را “سواد حسی” می نامد ، بسازند یا از طعم ، لمس و بو برای تکمیل بینایی استفاده کامل می کند. او می گوید احساس می کند وقتی که با دهان احساس می کند برای ایجاد تصاویر ذهنی از اشیا کار خیلی سخت لازم نیست.

مونا مینکارا ، مهندس زیست مهندسی در دانشگاه شمال شرقی گفت: “من به عنوان یک شیمی دان نابینا ، در درک ساختار پروتئین مشکل داشتم.”

وی در دوران دانشجویی با استفاده از وسایل دستی مانند PlayDoh و لوله های تمیز کننده مدل های پروتئینی ایجاد کرد. وی در کار فعلی خود به عنوان یک شیمیدان محاسباتی در مطالعه مواد سورفاکتانت ریه ، گفت که تجسم ساختار ترکیباتی که با آنها کار می کند برای درک عملکرد آنها بسیار مهم است. ابزارهایی مانند بریل و مدل های لمسی برای درک مفاهیم خاصی مفید هستند ، اما این مدل های مینی لب سنسور راه حلی را ارائه می دهند که دیگر فناوری های کمکی نمی توانند با آن مقایسه شوند.

مینکارا می گوید: “علم واقعاً توسط هر یک از حواس ما مشاهده می شود.” “اگر به روشی که من تصور می کنم کار خواهد کرد ، یک سد بزرگ را از بین می برد. برای تعامل با اطلاعات دیگر نیازی به چشم ندارید. این درخشان است. “

شاو می گوید امیدوار است كه محصولاتی مانند این مدل ها كودكانی را كه دچار نقص بینایی هستند ترغیب كنند تا از كودكی از پیوستن به STEM اطمینان پیدا كنند. نویسندگان می گویند هنگام استفاده از رزین ، قیمت هر یک از مدل ها حدود ده سنت است. این نمایش تصور می کند که روزی برای فروش تأیید می شوند ، تولید آنها به اندازه ارزان و آسان خواهد بود ، به طوری که دانش آموزان – از اوایل کلاس سوم – می توانند مانند وان با Legos از وان حمام بازی کنند.

“امیدوارم که این سند به افزایش آگاهی عمومی در مورد این مسائل کمک کند. شاو می گوید: این معلمان شر نیستند ، آنها فقط نمی دانند چه باید بكنند – آنها ابزار و منابع ندارند. “حذف کودکان نابینا در شیمی و STEM به پایان خواهد رسید.”



[ad_2]

منبع: khabar-top.ir