من که همیشه میگفتم با بچهها رابطهی خوبی ندارم، هیچوقت فکر نمیکردم در موقعیتی قرار بگیرم که جز دوستی، رفاقت و شاید مربیگری برای آنها، انتخاب دیگری نداشته باشم. تابستان امسال (1404) افتخار این را داشتم که در گرمای طاقت فرسا و آسیب زننده و در بحبوحهی جنگ و موشک و بمب باران، دورهی دانشمند کوچک یا دانشمند کوچولو را در کانون پرورش فکری شهر کوچکم، قوچان، برگزار کنم. در طول 10 جلسه، برای بچه ها از علم و شگفتیهای آن صحبت کردم؛ بعضی از پدیدههای مهم علمی را به آنها معرفی کردم و خودم، دوباره از بچهها و طرز فکرشان در مواجهه با طبیعت و دنیای پیچیدهای و نامعلومی که هنوز چیز زیادی از آن نمیدانند، الگو گرفتم.
دانشمند کوچک یادآور کودکی خودم بود؛ دورانی که من هم مثل همین بچهها سوالات زیادی در سرم داشتم و دلم میخواست از طرز کار هر موجود زنده و غیر زندهای سر دربیاورم؛ باتری را سوراخ میکردم تا ببینم داخلش چیست و چطور کار میکند، شکم طوطی بیچاره را، که البته مرده بود، شکافتم تا ببینم داخل بدنش چیست و چرا دیگر نمیخواند و اینطرف و آنطرف قفس نمیپرد.
یاد شبی افتادم که برای اولین بار در اردوگاه شهید هاشمی نژاد مشهد به کمک تلسکوپ به ماه نگاه کردم؛ من و محسن محمدی تنها اعضای قوچان بودیم که به عنوان اعضای فعال کانون پرورش فکری به این اردوی چند روزهی تفریحی و آموزشی اعزام شده بودیم. حالا که برمیگردم و به گذشتهام فکر میکنم، میبینم من این شانس را داشتم که از کودکی با علم و دنیای شگفت انگیز آن آشنا شوم؛ شانس دیدن بزرگترین اجرام و ریزترین موجودات این عالم را در تلسکوپها و میکروسکوپها داشتم و چقدر خوشبخت بودم که در رشتهای تحصیل کردم که رنگ و بوی کودکی و نوجوانیام را داشت؛ شروع کودکی با اشتیاق سیری ناپذیر برای انجام آزمایشهای علمی (و صد البته خشمگین کردن مادر و کثیف کردن خانه!)، شروع نوجوانی با برنده شدن در مسابقهی فعالیتهای آزمایشگاهی (به همراه امیرمحمد فلاح و دبیران علوم کلاس هفتم، آقای آریانفر و آقای جعفری) و درنهایت شروع بزرگسالی هم با تحصیل در رشتهی علوم آزمایشگاهی؛ دانشگاه علوم پزشکی گناباد.
جلسهی اول
در جلسهی اول کلاس، بعد از آشنایی با هم، از نیروی عجیب و مرموزی صحبت کردیم که ردپایش تقریباً در همه جای زندگی ما هست. اگر این نیرو نبود راه رفتن و بلند شدن از جایمان، غیرممکن میشد. اگر این نیرو نبود، هر جسمی که از سطح شیب داری رها میشد، برای همیشه و تا ابد به حرکت خودش ادامه میداد، بدون اینکه علاقهای به توقف کردن و سکون داشته باشد. برای درک قدرت این نیرو، آزمایش سادهای با بچهها انجام دادیم. من اسم این آزمایش را «قدرت باورنکردنی اصطکاک و کتاب» میگذارم. از این آزمایش نتیجه گرفتیم که اصطکاک میتواند قدرت بسیار زیادی داشته باشد و گاهی، چند تُن نیرو هم برای غلبه بر اصطکاک کافی نیست. در انتهای جلسه هم با دستیار من، هوش مصنوعی جمینای (Gemini) آشنا شدیم و با او صحبت کردیم و چند سوال علمی از او پرسیدیم.
جلسهی دوم
در جلسهی دوم، بچهها با یک چالش و پرسش نسبتاً ساده مواجه شدن، چطور میشه زرده تخم مرغ خام رو از سفیده جدا کرد بدون اینکه زرده آسیبی ببینه؟ برای پیدا کردن پاسخ این پرسش، بچهها به سه گروه سه نفره تقسیم شدن و کمی به راهحلهای ممکن فکر کردن و در نهایت فرضیههاشون رو به شکل عملی و به کمک ابزارهایی که در اختیار داشتن، آزمایش کردن. هر کدوم از گروهها، روشهای خودشون رو برای جدا کرده زرده از سفیده داشتن؛ گروه اول ریسک بزرگی کردن و بدون ابزار خاصی و تنها با دست، زرده رو از سفیده جدا کردن. گروه دوم، راه حل خلاقانهای به ذهنشون رسید؛ به جای جدا کردن زرده، سفیده رو با سرنگ خارج کردن و گروه سوم هم کمی بدشانسی آوردن. من هم راه حل سادهای برای این چالش داشتم؛ نوک انگشتهام رو به سیر آغشته کردم و به راحتی زرده رو جدا کردم. نتیجهای که از این چالش گرفتیم این بود: بین مواد موجود در سیر و زرده تخم مرغ، پیوندهای شیمیایی خاصی برقرار میشه که میتونه توی جدا کردنش از سفیده و همچنین ساختن یک نیمرو یا حتی یک کیک خونگی خوشمزه کمکمون کنه.
جلسهی سوم
در جلسهی سوم، بچهها با یک چالش به ظاهر عجیب روبهرو شدن: چطور ممکنه یک تخممرغ آبپز، بدون فشار دادن، شکستن یا دخالت دست، وارد یک بطری شیشهای بشه که در ظاهر، درِ اون کوچکتر از اندازهی خود تخممرغه؟ برای کشف پاسخ این پرسش، بچهها دوباره به سه گروه تقسیم شدن. هر گروه فرصت داشت تا فرضیهای بسازه، با ابزارهایی که در اختیار داره آزمایش کنه و نتیجه بگیره. اینبار تمرکز ما روی قدرت «خلا» و «مکش» بود. هرسه گروه تلاش کردن با حرارت دادن به بطری و قرار دادن سریع تخممرغ روی دهانه اون، تخم مرغ رو وارد بطری شیشهای کنن، اما در نهایت هیچکس موفق به این کار نشد، شاید چون فشار کافی برای مکش تخم مرغ ایجاد نشد. من هم تلاش کردم با استفاده از کاغذ آتشگرفته و بستن سریع درِ بطری با تخممرغ، نشون بدم چطور اختلاف فشار، باعث مکش تخممرغ به داخل بطری میشه با وجود این، باز هم فشار کافی برای تخم مرغ ایجاد نشد، اما بچه ها دیدن که چطور تخم مرغ ترکید! نتیجهی مهمی که از این چالش گرفتیم این بود: وقتی هوای گرم داخل بطری با سوختن کبریت یا کاغذ کم میشه، فشار درون بطری، کمتر از فشار بیرونش میشه، و همین تفاوت فشار، نیروی لازم رو برای کشیدن تخممرغ به داخل بطری فراهم میکنه. ایدهی خلا و فشار هوا، فقط یک بازی علمی نیست؛ این مفاهیم توی خیلی از ابزارها و تکنولوژیهای روزمره، از جاروبرقی گرفته تا سرنگ و حتی در طراحی موشکها نقش مهمی دارن.
جلسهی چهارم
چهارمین جلسه از کلاس دانشمند کوچک، دربارهی مفهوم تعادل و مرکز ثقل بود. توی این جلسه، بچهها با یک چالش و سوال علمی جدید روبهرو شدن: چطور ممکنه دو تا چنگال فلزی رو، فقط با یک خلالدندان، روی لبهی یک لیوان طوری متعادل کرد که سقوط نکنه؟ این بار هم، مثل جلسات قبلی، بچهها به شکل گروهی و بعضی ها هم به شکل فردی سعی کردن راهی برای حل این معما پیدا کنن. اولین نفری که موفق شد خودش به تنهایی و بدون کمک، چنگال رو به تنها با یک خلال دندون روی لبهی لیوان متعادل کنه، مهدیار جعفری بود. وقتی دو چنگال رو طوری به هم قفل کنیم که دندانهی اونها داخل همدیگه فرو بشن و خلالدندان رو در مرکز ثقلِ این دو چنگال ثابت کنیم، میتونیم اون رو خیلی دقیق روی لبهی لیوان به شکل متعادل نگه داریم، طوری که انگار جاذبه روی چنگال ها تاثیری نداره! در مرحلهی بعد، با آتش زدن بخش داخلی خلالدندان، یعنی همون بخشی که داخل لیوان باقی مونده بود، همه دیدن که حتی وقتی شعله به وسط خلال رسید و بخشی از اون سوخت، تعادل چنگال همچنان حفظ شد! نتیجهی مهم این جلسه این بود: چیزهایی که در نگاه اول بیتعادل یا ناپایدار بهنظر میان، اگر مرکز جرم مناسبی داشته باشن و نیروها درست توزیع بشن، میتونن پایدار بمونن. این آزمایش نشون داد که قوانین فیزیک، حتی توی سادهترین وسایل خونه هم حضور دارن. از ساخت پلها و برجها گرفته تا طراحی رباتها و حتی در رقص و فعالیتهای ورزشی.
جلسهی پنجم
در جلسهی سوم، بچهها با یک چالش جدید و در عین حال ساده روبرو شدن: چطور میشه یک کارت بانکی رو لبهی لیوان متعادل کرد، در حالی که یک سمتش، یعنی لبه بیرونی کارت، یک سکه هم قرار گرفته؟! ابتدا همه بچه ها تلاش کردن تا این کار رو بدون هیچ ابزار دیگهای و صرفا با وسایل خودشون انجام بدن، اما اینکار بدون درک مفهوم «کشش سطحی آب» و بدون کمک آب تقریباً غیرممکن بود. برای کمک به حل این معما و آشنایی بچهها با مفهوم کشش سطحی آب، من یک آزمایش دیگه برای بچهها انجام دادم؛ در یک لیوان پر آب با کاغذ پوشوندم و لیوان آب رو برعکس کردم، اما در کمال تعجب، حتی یک قطره آب هم روی زمین نریخت! این اتفاق باعث شد تا با بچه ها در مورد نیروی کشش سطحی آب صحبت کنیم؛ نیرویی که باعث میشه مولکولهای آب به هم بچسبن و در نبود هوای کافی برای ورود به لیوان، آب داخل لیوان باقی بمونه. بعد از مشاهده این آزمایش، بچه ها متوجه شدن که کلید حل معمای اول کلاس چیه، با لبریز کردن لیوان از آب و به کمک نیروی کشش سطحی آب، میشه یک سک سکه و یک کارت بانکی رو روی لبه لیوان متعادل و ثابت کرد. البته جلسه پنجم بجز اجرای این دو آزمایش، با هیجان و اتفاقات دیگهای هم همراه بود. همایون فاتحی چند موجود زنده رو با خودش به کلاس آورده بود، اعضای کلاس درمورد تعادل و اندام های موثر در حفظ تعادل صحبت کردن و مثل همیشه در انتهای کلاس هم، همگی با دستیار هوشمند من، جمینای، صحبت کردیم و ازش سوال پرسیدیم.
جلسهی ششم
در جلسهی ششم، دو آزمایش جالب و مفهومی انجام دادیم که هم بچه ها رو شگفتزده کرد و هم باعث شد تا با مفاهیم پایهای علم جدید و شگفتیهای طبیعت آشنا بشن. این جلسه بیشتر دربارهی حرکت، نیرو و چیزهایی بود که شاید هر روز میبینیمشون ولی خیلی بهشون دقت نمیکنیم. این جلسه رو با صحبت درمورد گردباد و گردآب شروع کردیم. درمورد این صحبت کردیم که گردبادها چطور ایجاد میشن و چقدر میتونن خطرناک باشن، البته درمورد پدیدههای عجیب و غریبتر مثل مثلث برمودا یا دزدان دریایی هم صحبت کردیم! بعد، من ویدیویی از یک گردآب مصنوعی که توی یه بطری شیشهای ایجاد شده بود به بچهها نشون دادم و ازشون خواستم تا طرح دستگاه سادهای رو بکشن که بتونه به کمک دو بطری و هر وسیله دیگری، چنین گردآبی رو ایجاد کنه. هدفم از این کار این بود که با ایده پردازی و اختراع آشنا بشن. هر دانشمند یا مخترعی، برای اینکه بتونه چیز جدیدی خلق کنه یا بسازه، ابتدا طرح و نقشه اون رو روی کاغذ میاره. چون فرصت کلاس محدود بود، اولین آزمایش، یعنی ساخت گردآب به کمک دو بطری پلاستیکی رو خودم انجام دادم و بچه ها نظاره گر بودن. گردابی درست شد که خیلی شبیه به گردباد یا حتی چرخش گازها در سیاهچالههای فضایی بود! این آزمایش به ما نشون داد که وقتی نیرو و حرکت ترکیب میشن، رفتار مایعات چقدر پیچیده و در عین حال قابل پیشبینی و شگفت انگیز میشه. اما بخش پرهیجان و چالشبرانگیز این جلسه، آزمایش مربوط به مفهوم «اینرسی» یا «لَختی» بود. برای این آزمایش، از یک سطل و توپ پینگپنگ استفاده کردیم. چالش اینطور بود که بچهها باید بدون دست زدن به توپ پینگ پنگ و فقط به کمک یک سطل، اون رو داخل سطل مینداختن. چاره کار در چرخش سریع سطل و کمک گرفتن از مفهوم اینرسی بود! مفاهیم نیرو، حرکت و اینرسی یادآور تلاشهای دانشمند معروفی به اسم آیزاک نیوتن اند. نیوتن یکی از تاثیرگذارترین دانشمندان فیزیک در طول تاریخه. او سه قانون مهم دربارهی حرکت اجسام بیان کرد که هنوز هم پایهی اصلی خیلی از مفاهیم فیزیکی در دنیاست. ارزش کار نیوتن اینجا بود که برای اولین بار تونست مفاهیمی مثل نیرو، حرکت و جاذبه رو به زبان ریاضی و به شکلی دقیق صورت بندی کنه. از آزمایشها و فعالیتهای این جلسه، بچهها فهمیدن که حتی یک توپ سبک و ساده یا چرخش آب داخل بطری، میتونه به ما کمک کنه تا مفاهیم بزرگی مثل نیرو، حرکت یا سایر قوانین طبیعت رو بهتر بشناسیم. علم همیشه از همین تجربههای ساده شروع میشه، اما ما رو به کشفهای بزرگی میرسونه. درست مثل سیبی که از درخت سقوط کرد و به سر آیزاک نیوتن خورد، همین موضوع ساده باعث شد تا بتونه نیروی جاذبه رو کشف کنه و تبدیل به یکی از مشهور ترین دانشمندان دنیا بشه.
جلسات هفتم و هشتم
در جلسات هفتم و هشتم، با دانشمندان کوچک مشغول ساخت موشک بودیم. جلسهی هفتم با وسایل سادهای مثل بطری نوشابه، مقوا، چوب پنبه، سوزن توپ، بدنهی موشک رو ساختیم اما فرصت محدود کلاس اجازه نداد تا اون رو پرتاب کنیم. البته در انتهای جلسهی هفتم، بچهها آزمایش سادهای با قرص جوشان انجام دادن و دیدن که چطور در اثر تجمع و فشرده شدن گاز تولید شده از واکنش بین قرض جوشان و آب، در قوطی به هوا پرتاب شد. جلسهی هشتم قرار بود موشکها رو تکمیل کنیم و اونها رو بفرستیم هوا. این جلسه، بعضی ها زحمت کشیده بودن و برای کلاس، کاردستیها و محتواهای متنوعی با موضوعات مختلف علمی خلق کرده بودن. تا ساعت چهار و نیم، همه موشک ها تکمیل و آماده پرتاب شدن بودن؛ اما قبل از رفتن به حیاط کانون، من یک چالش برای بچه ها در نظر گرفته بودم. از بچه ها خواستم تا یک سیب زمینی متوسط رو فقط با استفاده از یک نی، سوراخ کنن. برای سوراخ کردن سیب زمینی بچه ها تلاش زیادی کردن و مثل همیشه بعضی ها هم از ترفندها و روشهای جدید و خلاقانه استفاده کردن؛ اما پاسخ علم برای این چالش این بود: سوراخ کردن سیب زمینی به کمک نی، بدون اینکه انگشتمون رو در انتهای نی قرار بدیم و انتهاش رو مسدود کنیم، اگه غیر ممکن نباشه، بسیار سخت و طاقت فرساست. مسدود کردن نی، باعث میشه تا هوای داخلش بسیار فشرده بشه و مثل یک پیج گوشتی تیز، سیب زمینی رو سوراخ کنه. بعد از انجام این چالش، به حیاط کانون رفتیم و برای پرتاب موشک ها آماده شدیم. بچه ها به نوبت موشک هاشون رو تا نصفه پر از آب میکردن و به تلمبه بادی وصل میکردن. موشک بعضی ها مسافت زیادی رو طی میکرد و بعضی ها هم در تلاشهای ابتداییشون شکست میخوردن. من از این دو جلسه به نتایج جالبی رسیدم و سوالات بسیاری هم برام به وجود اومد. بعضی از این سوالات، ذهن فلاسفه علم رو سالیان ساله که به خودش مشغول کرده. به نظر شما، آیا دستاوردهای علم همیشه برای ما مفیده یا نه؟ آیا سلاح هایی مثل موشک یا بمب اتم، باعث شدن زندگی بشر بهتر بشه یا بدتر؟
جلسهی نهم
در جلسهی نهم، یک آزمایش با مفهوم فشار هوا انجام دادیم که با شکست مواجه شد. دلیلش رو متوجه نشدیم، اما درس بزرگی گرفتیم: هر فرضیه یا نظریه ای ابتدا باید آزمایش بشه تا بتونیم نتایج اون رو مشاهده کنیم و به صدق نظریه پیببریم. آزمایش به این شکل بود که داخل یک قوطی فلزی نوشابه ابتدا مقداری آب جوش میریختیم و بعد از چندثانیه، بهسرعت بطری رو به ظرفی حاوی آب یخ منتقل میکردیم. این اختلاف دما باعث تغییر فشار هوای داخل قوطی میشد و در نهایت باعث مچاله شدن اون میشد. بعد از انجام این آزمایش، دوباره به سراغ موشک ها رفتیم و خواستیم اینبار اونها رو به کمک الکل و آتش به هوا بفرستیم، اما این آزمایش هم با شکست مواجه شد.
جلسهی دهم
در آخرین جلسه از کلاس دانشمند کوچک، دو آزمایش ساده انجام دادیم. اولین آزمایش، آزمایش پرواز دادن چای کیسهای بود. توی این آزمایش، سر یک چای کیسه ای رو برش میزنیم و اون رو به شکل استوانه روی یک سطح صاف، ثابت میکنیم. بعد بالای چای کیسه رو آتش میزنیم و با سوختن کامل اون، مشاهده میکنیم که بقایا و خاکستر چای کیسهای به پرواز درمیاد. بر خلاف تصور عموم، چای های کیسهای از لایه سبک پلاستیکی و نه کاغذی ساخته شدن. اخیراً دانشمندان متوجه شدن که این مواد پلاستیکی بسیار برای سلامتی ضرر دارن. معضل «میکروپلاستیک» یک چالش سلامتی رو به گسترشه که به نظر میرسه علت بسیاری از سکتهها و مرگهای ناگهانی و بیماریهای مزمن و اختلالات هورمونیه؛ پیشگیری از ابتلا به این مشکلات خیلی راحته؛ کافیه از مواد پلاستیکی مثل آب معدنی یا چای کیسه ای و حتی ظروف پلاستیکی، کمتر استفاده کنیم. دومین آزمایش، مربوط به مفهوم کشش سطحی آب بود که به کمک یک ظرف سفید رنگ، مقداری آب و فلفل سیاه و مایع ظرفشویی انجام شد. بعد از انجام آزمایشها هم عکس یادگاری گرفتیم و کیک خوردیم.
اینها خلاصهای از ده جلسهی کلاس دانشمند کوچک و داستان کوتاهی درمورد انگیزهی برگزاری آن بود. این کلاس هم برای من و هم برای 9 دانشمند کوچکش، تجربهای جالب و فراموش نشدنی بود که امیدوارم به زودی و بارها و بارها، برای همهی بچههای کشورم تکرار شود.
3 دیدگاه روشن دانشمند کوچک | ماجرای 10 جلسه پر از کشف و آزمایش
واقعا کلاس فوق العاده ای بود برای پسرم وامیدوارم همچین کلاسهایی زیاد باشه و بچه های خیلی زیادی از علم ودانش شما استفاده کنن.
به قول پسرم هرجلسه میگفت هیجان زده ام برای رفتن کلاسم واین یعنی تمام کردن تعهد وپایبند بودن شما نسبت به وظیفه استادی تون
با سلام و احترام
مایلم از جناب استاد بابت تلاشهای ارزشمندشان در طراحی و اجرای آزمایشها و فعالیتهای علمی، صمیمانه تشکر کنم.
دقت، نظم و نگاه عمیق ایشان نهتنها موجب یادگیری مؤثرتر شد، بلکه انگیزهای تازه برای ادامهی مسیر علمی در من ایجاد کرد.
از زحمات بیوقفهی ایشان سپاسگزارم و برایشان آرزوی سلامتی و موفقیت روزافزون دارم.
عااالی و تشکر از حضورت