Scienza per bambini e sicurezza
Science for children and safety

di leonardo maffi
9 giugno 2006 - Jun 2 2006
Tags: science, education

(In the last part of this page there are some quotes with comments in English too.)

I/le bambini/e sono di vario tipo e hanno interessi e capacita' differenti. Per vari motivi alcuni di loro sono un po' attratti da tecnica e scienza. Sulla base della mia esperienza personale ritengo che affinche' questi ultimi si appassionino di piu' di scienza e tecnica devono poter percepire quello che fanno come capace di influenzare il mondo reale.

D'altronde in quello che i bambini possono fare (o possono essere incoraggiati a fare) ci sono anche dei limiti culturali, ad esempio per scrivere critica letteraria serve un bagaglio di conoscenza che di solito un bambino non ha fatto ancora in tempo a crearsi. Altri limiti sono dati dalla sicurezza, che rendono inadatto l'uso di certe cose da parte loro (es. sostanze molto mutagene, materiali significativamente radioattivi, ecc).

Per cui non rimangono moltissime cose/attivita' adatte, alcune di esse sono:
- chimica;
- microscopia;
- programmazione di vario tipo, ad esempio in Python;
- grafica 3D;
- disegno "razionale" (cioe' ad esempio studi di anatomia, progetti di macchine piu' o meno reali o fantastiche, di creature aliene, ecc);
- matematica e geometria sperimentali;
- biologia molecolare;
- genetica;
- elaborazione e gestione audio, effettistica sonora, creazione di musiche con l'aiuto del computer.

(Nel corso della mia infanzia e adolescenza ho fatto tali cose eccetto genetica e biologia molecolare.)

Tra esse ritengo che la chimica sia una delle piu' adatte perche':

1) La chimica ha un grande lato spettacolare (colori, cattivi odori, pirotecnica, creazione di esplosivi, ecc) e quindi viene percepita come capace di agire sul mondo reale (ad esempio nella produzione di materiali esplosivi che possono venire usati per rompere le cose). Tra l'altro svolgere esperimenti che agiscono sul mondo aiuta anche ad imparare a tenere sotto controllo i rischi (ad esempio usando sempre quantitativi minuscoli di reagenti, in modo da minimizzare la quantita' di energia o gas rilasciati, adottando comportamenti prudenti, ecc) che si presentano sempre in un'attivita' pratica. (Questi rischi vanno comunque tenuti bassi, dato che conosco amici intelligenti che da bambini/adolescenti hanno bevuto miscele prodotte coi kit per la chimica, o che passavano il tempo solo a far esplodere provette, ecc.)

2) Una parte significativa della chimica e' simile alla matematica e alla logica, cioe' richiede la conoscenza solo di un numero ristretto di cose, che costituiscono un mondo quasi auto-coerente fatto di regole precise e coerenti, e che quindi possono venire imparate in fretta da un bambino che non ha ancora molta esperienza di vita. Tale situazione e' ad esempio diversa dall'esperienza di vita necessaria per analizzare un testo letterario.

3) La chimica e' comunque una scienza, per cui da tale mondo quasi astratto di partenza un bambino puo' spostarsi su aspetti molto piu' imperfetti e analogici della chimica. Un bambino puo' anche imparare attivita' basilari dell'attivita' scientifica concreta, come il tenere un diario di laboratorio (ammesso che il bambino abbia qualche scopo reale nell'appuntare tali cose. Io non mantenevo un diario di laboratorio di chimica solo perche' pensavo fossero cose stranote a tutti, e quindi appuntarle mi pareva solo un esercizio sterile). La chimica e' anche una scienza quantitativa, per cui si puo' far misure, sia delle quantita' di reagenti usati, sia misurare e annotare caratteristiche quantitative degli esperimenti effettuati.

4) La chimica (quella vera, cosa che talvolta non vale neanche per esami di chimica universitaria, lo so per esperienza personale) si puo' collegare ad un'infinita' di aspetti della vita quotidiana, delle vernici, plastiche, farmaci, coloranti, cucina, sostanze contenute in piante e animali, ecc (si veda ad esempio il saggio "Molecole" di Atkins, Zanichelli Editore, o a saggi sulla scienza in cucina). Per cui se ben fatta non rimane un corpo di informazioni sterili, separate dal resto, ma nella mente del bambini puo' venire collegata a moltissimi altri aspetti della sua vita. (Ad esempio toccando un oggetto di teflon, grafite, acciaio, ecc in pratica col tatto si stanno rivelando caratteristiche importanti della chimica di tale sostanze e dei legami chimici che vi sono presenti). Per sottolineare decine o centinaia di questi collegamenti puo' essere utile la guida di un adulto, o di un buon libro (molto migliore dei poveri librettini allegati ai kit di chimica), o di documentari televisivi, ecc. (e' comunque importante che sia una persona che guida in modo non troppo intrusivo, perche' il bambino deve comunque poter fare ricerca (o gioco) liberamente, altrimenti diventerebbero solo una serie di lezioni di chimica (che avrebbero comunque una loro utilita', ma forse sul lungo periodo non sarebbero altrettanto utili, dato che lo scopo di queste attivita' non e' principalmente di insegnare delle nozioni di chimica di base, che potrebbero comunque venire imparate anche venti anni dopo all'Universita').

Molte di queste cose che ho detto riguardo i bambini possono valere anche per adolescenti o adulti appassionati.

E' importante che il bambino senta di fare qualcosa capace di influenzare mondo reale; questo ha delle importanti conseguenze, infatti un'influenza puo' essere positiva o negativa, costruttiva o distruttiva. Al punto 1 ho detto che uno dei principali punti d'interesse per la chimica da parte di un bambino possono essere gli esperimenti spettacolari, come ad esempio pirotecnica ed esplosivi. Ovviamente tutto questo puo' comportare dei rischi. E' normale e giusto che ai bambini vengano dati dei limiti (questi limiti possono anche venire spostati un po' avanti, man mano che il/la bambina/o impara). Ma se ai bambini diamo modo di accedere solo agli aspetti castrati della chimica, allora e' possibile che ci sia il rischio che non trovino interesse per la chimica (anche in questo caso sto parlando per esperienza personale).

Oggi mi pare di notare una perdita di equilibrio, nel senso di un eccesso di prudenza. E' importante invece che i bambini imparino a vedere ed evitare i rischi (io sono riuscito ad evitarli, spesso basta seguire solo dei consigli generali di sicurezza). E' possibile che alcuni bambini abbiano difficolta' ad imparare ad evitare i rischi (non so, forse per un ancora scarso sviluppo dei loro lobi prefontali?) ma per chi ha la capacita' di imparare ad evitarli e' importante che abbia a disposizione anche cose e possibilita' non del tutto intrinsecamente sicure.


An example of such unbalance can be seen in an interesting article published on Wired:

"Don't Try This at Home":
http://wired.com/wired/archive/14.06/chemistry_pr.html

Some quotes from that article:

>Some educators even speculate that a lack of chem lab experience is contributing to the declining interest in science careers among young people.<

(Nella mia esperienza, ad esempio la mia insegnante universitaria di Fisiologia Generale si e' lamentata in classe dicendo che oggi, quando spiega ad esempio il funzionamento dei reni, non puo' piu' portarci un rene di vitello in classe da sezionare per mostrarci la sua anatomia generale. Il che pare molto strano, visto che a casa (per ora) chiunque puo' tagliare un rene comprato. Per motivi diversi non abbiamo potuto neanche svolgere veri esperimenti di laboratorio in tale materia.)

>It is illegal in Texas, for example, to buy such basic labware as Erlenmeyer flasks or three-necked beakers without first registering with the state’s Department of Public Safety to declare that they will not be used to make drugs.<

>Personal computers, digital cameras, and other consumer electronic devices are putting more accurate means of recording and measuring phenomena into the hands of home tinkerers than were available in high-end labs just a few years ago.<

(D'altronde questi apparecchi, come i cellulari, sono spesso volutamente "bloccati" in vari modi, per impedire all'utente di usarli in modi creativi (ad esempio per combinarli assieme), il che secondo me e' esattamente il contrario di quello che uno stato moderno dovrebbe incoraggiare.)

(On the other hand, such gadgets, like cellular phones, are often crippled on purpose in various ways, to stop the user from using it in creative ways (like combining them), and I think this is just the opposite a modern nation has to encourage.)

>By the time the Mr. Wizard Science Set appeared in stores, it came with balloons, clay, Super Balls, and just five chemicals, including laundry starch, which was tagged with an ominous warning: HANDLE CAREFULLY. NOT EXPECTED TO BE A HEALTH HAZARD.<

Allora i Chemistry che usavo da piccolo erano venti volte piu' ricchi di questo, questi sono il mio ultimo kit Chemistry e il kit Chimica posseduta da un mio amico:

Then chemistry kits that I have used when I was little were twenty times richer that this one, the following ones are my last Chemistry kit, and a Chimica used by a friend of mine:

[chemistry1_20060610.jpg]
[chemistry2_20060610.jpg]
[chimica1_20060610.jpg]
[chimica2_20060610.jpg]

>Even those who become chem majors and grad students are not as versatile in the lab, because their experiences in middle school and high school were so limited. This is a terrible shame. By working with real substances, you learn how to ask the right questions about the physical world, which is half the battle in science."<

(Alle superiori ero bravo in laboratorio chimica soprattutto grazie all'esperienza manuale fatta da piccolo coi miei kit Chemistry, la differenza poteva essere vista anche solo da come maneggiavamo provette, gli altri studenti le facevano cadere (rompendole) molto piu' spesso, anche se in generale non ho una destrezza manuale particolarmente alta.)

(In High School I was rather good in chemistry labs because when I was little I have done a lot of practical experience with chemistry kits, I was different even because I used to not drop and break many test tubes, at the high school my hands were trained still to avoid it, even if generally I'm not a much dexterous person).

>unreasonable fears about chemicals and home experimentation reflect a distrust of scientific expertise taking hold in society at large. "People who want to make meth will find ways to do it that don’t require an Erlenmeyer flask. But raising a generation of people who are technically incompetent is a recipe for disaster."<

And finally:

>Taking chemicals and lab equipment away from kids who love science is like taking crayons and paints away from a kid who may grow up to be an artist."<

 

Some comments on the Wired article:
http://www.openscience.org/blog/?p=176

Quotes from that blog post:

>Home-based experimentation is essential to raising the next generation of science nerds. And to make the best nerds in the world, the home experimentation needs to be a wee bit dangerous. [...] I'm sure some of these changes are due to the increasingly litigious nature of our society, and some are due to fears of terrorism. The Wired article points out another reason that home chemistry kits have become so boring. They pin the blame partially on chemophobia, the fear of anything containing the prefix chem.<

(The danger itself (even if very little) is probably something that is enough to make the activity more interesting. But I think that such interest comes from the fact that the things able to influence the physical world can be the most interesting, but they are also the ones that can destroy something.

Il pericolo stesso (anche se moderato) e' un elemento che rende qualcosa un poco piu' interessante, sia di per se', ma secondo me tale interesse e' una conseguenza del motivo di cui parlavo prima, cioe' che le cose capaci di agire sul mondo reale sono quelle interessanti, ma sono anche quelle potenzialmente in gradi di influirvi distruttivamente.)

>"There’s no question that stinks and bangs and crystals and colors are what drew kids -- particularly boys -- to science," says Roald Hoffmann of Cornell University, who won the Nobel Prize for chemistry in 1981. "Now the potential for stinks and bangs has been legislated out."<

 

Other comments on the Wired article:
http://www.boingboing.net/2006/05/30/home_chemistry_under.html

Two quotes from that blog post:

>Home science experimentation -- model rockets, chemistry sets and playing with explosives -- are a gateway drug to serious nerddom,<

>But the hobby is under assault from government agencies that are terrified of terrorists, from anti-fireworks campaigns, and from the war on (some) drugs.<

 

 

Discussions on this topic, on Slashdot:
http://science.slashdot.org/science/06/05/31/222229.shtml

Some quotes:

eldavojohn (898314)>"I don't think that being proficient in computer sciences will raise any government eyebrows unless you're doing something truly illegal."< Moraelin (679338)>With the paranoia about evil hackers, and encryption having been already used as "proof of criminal intent" to convict someone, you never know how long that'll last.<

MichaelSmith (789609)>I recently looked into buying a dc-dc converter to run my laptop in a plane. These things are pretty expensive and my guess is that I could build one for $20 AUD or so. The problem is that airport security people are not going to believe that my bundle of components in a jiffy box which I soldered up myself is not a bomb, whereas the proper device from the shop at four times the price at least looks legit.<

courtarro (786894)>Then again I think it's possible that they do this sort of thing as retaliation against travellers who confuse them; as punishment for people who try to travel with devices that they can't understand. They're subtly saying "if you want to be different, which makes our job more complicated, we're going to make your life more complicated. This guy thinks he's hot snot and probably makes more than me - I'll show him."<

BetaJim (140649)>The war on (some) drugs is also responsible for making chemistry a difficult hobby to persue.<

ArchAngelQ (35053)>Sufficiently backward education makes technology indistinguishable from magic?<

Gadgetfreak (97865)>Most of my high school friends who were smart enough to persue science degrees never followed the directions on those things anyways. They just combined stuff together to see what happened. They did that with other chemicals, too, not just the ones in the kit. If people are interested in science, they'll try their own crazy stuff their own way. What should *really* be sold are safety kits... flame suits, face shields... I mean, who here hasn't made a flame thrower with an aerosol can, or a potato gun w/PVC pipe, or tried to make some homemade napalm from some rumor-recipe that didn't work?<

dpbsmith (263124)>I often thing the most underrated social injustice is the different self-educational opportunities available to kids who live in a house with a basement versus kids that live in an apartment.<

(arg!)Styopa (232550)>You want people to go into the sciences? Fine: somehow make it so that if a stupid kid jabs himself with a pipette in the eye, he somehow doesn't get to sue the pipette manufacturer. Make it so that if Jenny wants to build a model rocket or airplane, she can fly it without fear of a multi-bajillion dollar suit if the rocket breaks cranky Mrs. Finster's bay window. Sometimes to learn, you have to have the freedom to experiment. Sometimes, the experiments can be mildly dangerous. In a society whose lawyers have designed it so that they can wring maximum financial gain, er, "justice" from every little risk, does it surprise ANYONE that this is having a stultifying effect on the sciences in the US?<

Opportunist (166417)>You see the same development in IT. Fewer and fewer people know how to program (I mean program. NOT writing code! I mean knowing how the things work, not knowing how to write a few lines of code and rely on the magic of the compiler). Thus fewer and fewer people are able to actually make things work in a "non intended" way. We're being reduced to being consumers. You get what you should have. Not what you want.<

blueZ3 (744446)>A few years later, digging through some older stuff in the garage, I came across the kit. I wanted to replenish some of the chemicals, but it turned out that the company that made the kit had gone out of business as some kid had managed to do something spectacularly destructive and sued the company out of existence. There are probably numerous reasons that chemistry kits are no longer readily available. One is probably that there are fewer folks interested in science. My guess is that with our entertainment culture, kids don't need to be as inquisitive about the world around them, since they're getting most of their information on TV. Liability is another important reason. Another is likely that a lot of kids with an interest in science (rational explanations for how things work) now get into computers. Fear of being charged with terrorism is just a convenient excuse for a much more troubling trend in society.<

by lxs (131946)>You're right. It's not safe. You can get hurt. But taking all the risk out of life is even more dangerous. When I was young I did many stupid things, and I sure hope you did too. It's all part of growing up. When you take all the risk out of living, you're not only creating a race of bored couch potatoes, but you're also creating people who will do stupid things like mixing chlorine and ammonia while cleaning the toilet, and who will panic when things get out of hand. After all, play is in the first place a preparation for adulthood, it teaches common sense around danger. And common sense in these matters is something that seems to be lacking more and more these days. People who haven't had small accidents when they were young, will have big accidents when the are grown up.<

Disoculated (534967)>The amount of resources to do research can be remarkably small. The tools to run a small bacterial lab can be aquired for a few thousand dollars, and a chemical lab costs about the same (used centrifuge, a bunch of glassware, thermometers, agitators, water baths, etc). Sure you won't be doing DNA sequencing, but you can maybe make your own superglue or discover a bacterium that has interesting soil-fixing properties. The tools that Pastuer used won't cost you very much in today's market. But you'll never be able to get insurance or convince your local newspaper that you're legit because you don't have a quarterly report.<

novapyro (696513)>"It's about the drug war effort - the terror war has just widened the net a bit." No. I have direct experience with the CPSC on this issue; it really is about illegal explosives.<

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