| از رنگ ساختاری پروانههای سرده مورفو (Morpho) در طبیعت تا سواد فناوری نانو: چارچوبی تلفیقی و زیستمحور برای یادگیری یکپارچه STEM |
| کد مقاله : 1175-6THBIOEC |
| نویسندگان |
|
علی اکبر ابن علی حیدری *1، حسین بارانی بیرانوند2 1گروه آموزش فیزیک، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 889- 14665 تهران، ایران 2گروه آموزش زیست شناسی، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 889- 14665 تهران، ایران |
| چکیده مقاله |
| آموزش فناوری نانو با چالشی اساسی مواجه است، زیرا بسیاری از پدیدهها و سازوکارهای بنیادین این حوزه در مقیاسهایی رخ میدهند که مستقیماً برای دانشجویان قابل مشاهده نیستند. زیستشناسی، بهعنوان حوزهای سرشار از ساختارها و پدیدههای نانومقیاس، میتواند نقطه ورود مناسبی برای معرفی مفاهیم فناوری نانو فراهم کند؛ زیرا سامانههای زیستی دارای سازمانیافتگی سلسلهمراتبی از مقیاس ماکروسکوپی تا نانومقیاس هستند. این مقاله مفهومی، یک چارچوب یادگیری یکپارچه STEM و زیستمحور هشتمرحلهای ارائه میدهد که از رنگ ساختاری بال پروانههای سرده مورفو (Morpho) بهعنوان زمینهای برای توسعه سواد فناوری نانو در دوره کارشناسی بهره میگیرد. این چارچوب، یادگیرندگان را از مشاهده یک پدیده طبیعی به تفسیر چندمقیاسی، شناسایی معماری نانومقیاس، استدلال ساختار–ویژگی، بررسی برهمکنش نور–ماده، تبیین میانرشتهای، طراحی زیستالهام و در نهایت توسعه سواد فناوری نانو هدایت میکند. نوآوری چارچوب حاضر در سازماندهی این مفاهیم در قالب یک مسیر یادگیری منسجم و تدریجی و پیوند دادن زیستشناسی، فناوری نانو، فیزیک، ریاضیات، شیمی و مهندسی است. همچنین، چهار بُعد برای ارزیابی تجربی آینده پیشنهاد میشود: درک ساختار نانومقیاس، استدلال ساختار–ویژگی، استدلال میانرشتهای و تفکر طراحی زیستالهام. این چارچوب ماهیتی مفهومی دارد و نیازمند اعتبارسنجی تجربی است. پژوهشهای آینده میتوانند اثربخشی آن را در ارتقای درک مفهومی، استدلال میانرشتهای و توانایی انتقال اصول علمی به مسائل و کاربردهای فناوری نانو بررسی کنند. |
| کلیدواژه ها |
| واژگان کلیدی: آموزش فناوری نانو؛ سواد فناوری نانو؛ فوتونیک؛ رنگ ساختاری؛ پروانههای سرده مورفو؛ زیستالهام؛ یادگیری یکپارچه STEM |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر |
