لزوم تلفیق و آموزش فناوری‌های نوین در مدارس: فناوری نانو مبتنی بر اصول شیمی سبز

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

گروه آموزش شیمی، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 889-14665 تهران. ایران.

چکیده

دراین مطالعه به معرفی فناوری نانو مبتنی بر اصول شیمی سبز و لزوم آموزش آن در مدارس پرداخته شده‌است. بررسی مقالات و مطالعات کتابخانه­ ای بر اساس مرور روایت­ گونه و توصیفی پژوهش­ های مختلف در این زمینه مورد بحث قرار گرفته‌است. فرآورده­ های نانویی مبتنی بر شیمی سبز نه تنها اثرات مخرب و سمیت کمتری دارند بلکه منجر به بهبود مدیریت ضایعات و بازیافت مقرون به صرفه­ تر آن می­گردد. از این‌رو به منظور کاهش خطرات زیست محیطی بهتر است اصول و کاربرد آن از طریق نظام­ های آموزشی کشور و از سنین کم آموزش داده شود. استفاده از برنامه‌های متنوع و آموزش گام به گام می­ تواند در انتقال بهتر مفاهیم فناوری نانو مبتنی بر شیمی سبز به دانش آموزان مفید باشد. عدم وجود چارچوب و برنامه مدون، فراهم نبودن زیرساخت‌های کافی، حجم بالای کتب درسی و عدم تسلط دبیران، چالش­های اصلی در این زمینه است که نظام آموزش و پرورش با اتخاذ سیاست­ ها و برنامه­ های آموزشی و پژوهشی بهینه می­تواند نقش موثری در یادگیری نسل آینده­ ساز و بهبود شرایط کشور داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The necessity to integrate and teach new technologies at schools: nanotechnology based on the principles of green chemistry

نویسندگان [English]

  • Faezeh Shahdost-Fard
  • Negin Ghalamkaran
  • Dena Ghanaat Pisheh
  • Najmeh Farhadi
Department of Chemistry Education, Farhangian University, P.O. Box 14665-889, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, nanotechnology based on the principles of green chemistry and need to teach it at schools have been introduced and discussed. Review of articles and library studies based on narrative and descriptive review of various researches in this field have been discussed. Nanoproducts based on green chemistry not only have less destructive and toxic effects but also lead to improved management of waste and more cost-effective recycling. So, to reduce environmental risks, it is better to teach its principles and application through the education systems of the country starting at a young age. The use of various programs and step-by-step training can be useful in better conveying the concepts of nanotechnology based on green chemistry to students. The main challenges in this field are the lack of a written framework and program, the lack of sufficient infrastructure, the large number of textbooks, and the lack of proficient teachers. By adopting optimal educational and research policies and programs, the education system can play an effective role in learning the future generation and improving the conditions of the country. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chemistry Education
  • Nanotechnology
  • Green Chemistry
  • Waste
  • Schools

مراجع

بهتاش اسکویی، افسانه؛ امانی، وحید (1398). مروری بر نانو فناوری و ضرورت آموزش آن در مدارس. پژوهش در آموزش شیمی، 1(2)، 3-21.
بیاتی، امین (1402). فناوری نانو و ضرورت آموزش آن در مدارس، سیزدهمین کنفرانس بین المللی پژوهش‌های مدیریت و علوم انسانی در ایران، تهران.
پژوهشکده توسعه تکنولوژی ( 1386). مطالعات اولیه ایجاد موزه علوم نانو مهندسی، فصل اول جایگاه فناوری نانو در کتب درسی. دانشگاه شریف، ویرایش سوم.
پورصادق، فائزه (1402). تحلیل و بررسی نانو و نانوذرات و کاربردهای آن در شیمی و نانو شیمی، ششمین کنگره ملی شیمی و نانو شیمی از پژوهش تا توسعه ملی، تهران.
چشمه‌خاور، امیرحسین؛ خزایی، زینب (1399). نانو فناوری و ضرورت آموزش آن در مدارس، بررسی چالش­های پیش رو. پژوهش در آموزش شیمی، 2(2)، 110-91.
خدایاری شهسواری، ایرج؛ جلیلی، لیلا؛ مهربان، زهرا؛ حاتمی، جواد ( 1392). آموزش فناوری نانو ضرورتی جدید در برنامه درسی، همایش ملی تغییر در برنامه درسی دوره های آموزش و پرورش، دانشگاه بیرجند، بیرجند.
فردوس‌فر، رحیم؛ فتحی، حسن(1393). آموزش نوین شیمی با رویکرد ورود آزمایش‌های شیمی سبز در کتب شیمی متوسطه، اولین کنفرانس ملی نفت، گاز پتروشیمی و توسعه پایدار.
قربانی، فاطمه؛ اصلانی راجعونی، محمد؛ غلامرضایی، علی اکبر (1402). آموزش نانوفناوری در مدارس. پژوهش در آموزش شیمی، 4(2)، 68-84.
کریمی، نیره (1390). معرفی و کاربرد پوشش‌های خوراکی در بسته‌بندی. علوم و فنون بسته‌بندی،2، 39-32.
کیانی برازجانی، مریم؛ کیانی برازجانی، محمد (1398). آموزش اصول شیمی سبز با به کارگیری محاسبات ساده در آزمایشگاه دبیرستان. پژوهش در آموزش شیمی، 1(2)،60-51.
مهربان، زهرا (1393). تلفیق رویکردی مناسب برای ورود علم و فناوری نانو به محتوای برنامه درسی. مطالعات برنامه درسی ایران، 5-34.
Ahadi, P. (2011). Applications of nanomaterials in construction with an approach to energy issue. Advanced Materials Research, 261, 509–514.
Ajala, O.E., Eletta, O.A., Ajala, M.A., Oyeniyi, S.K. (2018). Characterization and evaluation of chicken eggshell for use as a bio-resource. Arid Zone Journal of Engineering, Technology and Environment, 14, 26-40.
Alharby, H.F., Metwali, E.M., Fuller, M.P., Aldhebiani, A.Y. (2016). Impact of application of zinc oxide nanoparticles on callus induction, plant regeneration, element content and antioxidant enzyme activity in tomato under salt stress. Archives of Biological Sciences, 68(4), 723-735.
Amory A., Naicker K., Vincent J., Adams C. (1999). The use of computer games as an educational tool: Identification of appropriate game types and game elements. British Journal of Educational Technology, 30, 311–321.
Anastas, P.T., Kirchhoff, M.M. (2002). Origins, current status, and future challenges of green chemistry. Accounts of chemical research, 35(9), 686-694.
Armstrong, B. (2019). Developing a green chemistry focused general chemistry laboratory curriculum: what do students understand and value about green chemistry?. Journal Chemical Education, 96 (11), 2410-2419.
Ashfaq, A., Khursheed, N., Fatima, S., Anjum, Z., (2022). Application of nanotechnology in food packaging: pros and cons. Journal of Agriculture and Food Research, 7, 100270.
Barab, S., Thomas, M., Dodge, T., Carteaux, R. (2005). Making learning fun: quest atlantis, a game without guns. Educational Technology Research and Development, 53, 86–107.
Blonder, R., Sakhnini, S. (2012). Teaching two basic nanotechnology concepts in secondary school by using a variety of teaching methods. Chemistry Education Research and Practice, 13, 500–516.
Derosa, M.R., Monreal, C., Schnitzer, M. (2010). Nanotechnology in fertilizers. Nature Nano technology, 5, 91.
Dwivedi, S. (2016). Understanding the role of nanomaterials in agriculture. Microbial inoculants in sustainable agricultural productivity. 271-288.
Jones, G., Blonder, R., Gardner, G.E. (2013). Nanotechnology and nanoscale science: educational challenges. International Journal of Science Education, 35, 1490–1512.
Khot, L. R., Sankaran, S. J., Maja, M., Ehsani, R. (2012). Applications of nano materials in agricultural production and crop protection. Crop Protection, 64-70.
 Kozma, R., Russell, J. (2005), Multimedia learning of chemistry. In R. Mayer (Ed.), Cambridge handbook of multimedia learning, New York, NY: Cambridge University Press.
Lin, S.Y., Wu, M.T., Cho, Y.I., Chen, H.H. (2015). The effectiveness of a popular science promotion program on nanotechnology for elementary school students in I-Lan City. Research in Science & Technological Education, 33, 22–37.
Mandrikas, A., Michailidi, E., Stavrou, D. (2019). Teaching nanotechnology in primary education, Research in Science & Technological Education, 38, 1-19.
Mazlomi M., Pirzad, A. Zardoshti, M. (2012). Allocation ratio of photo synthase to different parts of sugar beet plant affected by Nano-iron foliar application at varying growth stages. International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences, 2, 121- 128.
Mittal, A., Teotia, M., Soni, R.K., Mittal, J. (2016). Applications of egg shell and egg shell membrane as adsorbents: A review, Journal of Molecular Liquids, 23, 376-387.
Raj, S., Jose, S., Sumod, U. S., Sabitha, M. (2012). Nanotechnology in cosmetics: Opportunities and challenges. Journal of pharmacy & bioallied sciences, 4(3), 186.
Rezaei, R., Hosseini, S.M. (2009). Identification and analysis of the barriers of nanotechnology development in the Iranian agricultural sector from the viewpoint of the researchers. Journal of Science and Technology Policy, 2(1), 17-26.
Rieber, L.P. (1995). A historical review of visualization in human cognition. Educational Technology Research and Development, 43, 45–56.
Roco, M.C. (2006). Nanotechnology’s Future. Scientific American, 293, 39.
Saidi, T., Sigauke, E. (2017). The use of museum based science centres to expose primary school students in developing countries to abstract and complex concepts of nanoscience and nanotechnology. Journal of Science Education and Technology, 26, 470–480.
Santhosh, C., Velmurugan, V., Jacob, G., Jeong, S.K. (2016). Role of nanomaterials in water treatment applications: a review. Chemical Engineering Journal, 306, 1116-1137
Tretter, T., Jones, G. (2006). Conceptual boundaries and distances: students’ and experts’ concepts of the scale of scientific phenomena. Journal of Research in Science Teaching, 43, 282–319.
Van Broekhuizen, P., Cornelissen, R. (2011). Use of nanomaterials in the european construction industry and some occupational health aspects thereof. Journal of Nanoparticle, 13, 447–462.
Wong, N., Paddon, A. (2014). Nanoscience and nanotechnology in solar cells. Journal of Energy Resources Technology, 136.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار