Misija: nano | gamtos nanotechnologijos

Misija: nano | gamtos nanotechnologijos

Anonim

Dalykai

  • Išsilavinimas

Ennio Tasciotti aprašo interaktyvią vaizdo žaidimų programą, kuri padeda vaikams išmokti nanomedicinos sąvokas, ir tikisi ją išplėsti pritraukdama bendraminčių mokslininkus, pedagogus ir investuotojus.

Prieš penkerius metus Hiustono vaikų muziejuje buvo specialus nanotechnologijų eksponatas. Būdamas nanomokslininku buvau pakviestas susitikti su kuratoriumi Aaronu Guerrero. Mes iškart spustelėjome ir jis paprašė manęs prisidėti prie programų, kurias organizuoja Nanoscale neformaliojo mokslo švietimo (NISE) tinklas, kuris yra mokslininkų, neformalių gamtos mokslų dėstytojų ir dėstytojų bendruomenė, skirta skatinti visuomenės informuotumą, įsitraukimą ir nanoskalės mokslo supratimą, inžinerija ir technologijos (//www.nisenet.org). Kadangi mačiau tiek entuziazmo, kai vaikai tyrinėjo eksponatą, tą pačią dieną užsiregistravau kaip savanoris. Netrukus po to tapau visos šalies tinklo dalimi.

„Vaikai stengėsi susieti eksperimentus ir koncepcijas su realaus gyvenimo problemomis.“

NISE, remiama Nacionalinio mokslo fondo, siekiama supažindinti su pagrindinėmis nanotechnologijų koncepcijomis keturių iki keturiolikos metų vaikams. Nariai gali naudotis medžiagomis ir priemonėmis, skirtomis mokyti nanomokslų, atlikdami paprastus eksperimentus. Ši veikla, kurią mes panaudojome edukaciniams renginiams JAV ir Italijoje, leido mums paaiškinti nanomedžiagų savybes ir funkcijas taip, kad patrauktų mūsų jaunosios auditorijos smalsumą. Tačiau per daugelį metų, bendraudama su šimtais dalyvių, supratau, kad vaikai stengiasi eksperimentus ir koncepcijas susieti su mokslininkų ir gydytojų realaus gyvenimo problemomis. Norėdami padėti jiems užmegzti ryšius, pradėjome pristatyti medicinos problemas, kurias būtų galima išspręsti išmokus sąvokas. Šis požiūris pasirodė naudingas, nes vaikai pradėjo užduoti gerus klausimus ir siūlyti problemų sprendimus. Suvokdamas laiką ir įsipareigojimą, reikalingą, kad ši koncepcija išnaudotų visas savo galimybes, pradėjau galvoti apie alternatyvius būdus, kaip šią informaciją padaryti prieinamesnę platesnei vaikų grupei.

Image

Vaizdas: © MATTHEW LANDRY

Padedami dviejų artimų draugų, „Paola Ferrari“ ir „Rebecca Hall“, mes sugalvojome sukurti kompiuterio programą ar žaidimą pagal tuos pačius principus ir sąvokas, paaiškintas veikloje. Pajutome, kad gerai suprojektuotas vaizdo žaidimas gali pasiūlyti nesibaigiantį įdomių mokymosi valandų skaičių.

Kai pristačiau idėją vietiniame susitikime, kitas NISE tinklo narys, Ryžių universiteto skaitmeninio mokymosi komandos mokslininkas Carlosas Monroy'as mane supažindino su Joe Warrenu, kuris dėsto bakalauro vaizdo žaidimų programavimą Rice'o kompiuterių mokslo katedroje. Warrenas pakvietė mane pateikti savo idėją savo klasės mokiniams. Surinkau geriausiai atrodančius ląstelių ir nanodalelių vaizdus, ​​kuriuos galėjau rasti, ir sukūriau siužetą, kuris sudomintų juos.

Idėja buvo surinkti nanomedžiagą, kad būtų galima sunaikinti naviką žmogaus kūne. Žaidėjai surinktų informaciją apie savo „priešą“ (kuris gali būti vėžio tipas ir stadija) ir būtų mokomi apie skirtingas nanodalelių savybes (pavyzdžiui, dydį, formą, stabilumą) ir ginklus (vaistus, baltymus, nukleorūgštys), kurias jie norėjo panaudoti savo misijai. Jie galėjo pridėti „skydus“ prie savo nanosuklio, kad apsaugotų jį nuo pašalinimo iš kūno ir (arba) „pririšimo prietaisus“, tokius kaip aptameriai, antikūnai ir navikui būdingi ligandai, skirti nukreipti į naviką.

Trys drąsūs mokiniai priėmė iššūkį sukurti žaidimą kaip savo klasės projekto dalį. Sunny Kim pasirūpino siužetu ir koncepcija, Mircea Berechet užprogramavo komandas, o Erin Willey sukūrė kompiuterinę grafiką. Buvau ekstazis, tačiau per mūsų pirmąjį minčių minios susitikimą realybė sukrėtė - tapo aišku, kad tai, ką turėjau omenyje, buvo per daug sudėtinga ir perdėta, kiek turėjome laiko ir pinigų.

Prie braižybos lentos trijulė pasiūlė paprastesnį žaidimą, pagrįstą įvykių, vykstančių nuo to laiko, kai mokslininkas ar gydytojas įeina į kambarį, iki paciento išgydymo, serija. Kiekvienas kambarys yra atskiras žaidimas, kuriame žaidėjui nurodomos sąvokos, būtinos norint išspręsti medicinos problemą. Vaizdo žaidimas (vadinamas „Mission: Nano“) galų gale buvo sukurtas už 3000 USD dotaciją, kurią suteikė NISE, padedamas „Shin Software“ kompiuterių programuotojo Stefano Provenzano. Turėdamas tokį mažą biudžetą, žaidimas galėjo turėti tik būtiniausius dalykus.

Nors žaidimą vaikai priėmė gerai, norint pagerinti siužetinę liniją, sukurti kitas misijas ir virtualias erdves bei pagerinti lavinamąją žaidimo vertę, reikia daugiau išteklių. Jei turėtume lėšų ir bendradarbių, mes sukurtume trimatę grafiką, kuri geriau atspindėtų nanodalelių struktūrą ir jų veikimo mechanizmus. Svarbu tai, kad mes tikime, kad žaidimo pridėjimas „socialinio“ elemento, leidžiant keliems žaidėjams „kovoti“ vienas su kitu atliekant mokslines užduotis arba susiburti komandai, norint išspręsti sudėtingas užduotis, palengvins sunkiausių sąvokų mokymąsi. Be to, aš nuolat galvoju, kad vaizdo žaidimas, paremtas neišspręstomis klinikinėmis problemomis, gali pakartoti neseniai įvykusią „Foldit“ sėkmę, kuri įpareigojo interneto vartotojus ieškoti galimų būdų sulankstyti aminorūgščių sekas.

Kolektyviai mes galėtume padėti laimėti medicinos kovas, naudodamiesi daugybe prieinamų nanotechnologijų priemonių. Mokslininkams, pedagogams, kūrėjams ir verslininkams, besidomintiems žinių skleidimu, laukiame indėlio, bendradarbiavimo ir patirties.