| بررسی نانوساختارهای سیلیکایی در علفهای خانوادهی گندمیان به عنوان منبعی از نانوذرات طبیعی: طراحی واحد آموزشی با راهبرد STEM برای آموزش مفاهیم نانوفیزیک در طبیعت با رویکردSTSE |
| کد مقاله : 1198-HAF6 |
| نویسندگان |
|
محمد قاسم نژند * دبیر اجرایی |
| چکیده مقاله |
| در این پژوهش، به بررسی نقش سیلیس در ساختار گیاهان خانوادهی گندمیان پرداخته میشود. این گیاهان در طول رشد خود، سیلیس محلول را از خاک جذب کرده و در بافتهای سلولی بهصورت ذرات بسیار ریز، موسوم به گیاسنگ، ذخیره میکنند. این ذرات در ابعادی از مرتبهی نانومتر تا میکرومتر شکل میگیرند و از دیدگاه فیزیکی میتوان آنها را نانوذرات طبیعی دانست. در این پژوهش علاوه بر استفاده از روش کتابخانهای، با استفاده از شبیهسازی بر پایهی نظریهی تابعی چگالی نمونهای طبیعی از نانوذرات در قالب یک واحد آموزشی معرفی میشود. در این واحد آموزشی از راهبرد STEM استفاده میشود، چرا که اول: مفاهیم علمی همچون فیزیک مواد مطرح میشود؛ دوم: کاربرد آن در قالب نانوفناوری مطرح میشود؛ سوم: با استفاده از شبیهسازی رایانهای بحث مهندسی نانوساختار ارائه میشود؛ و در نهایت چهارم: با استفاده از زبان ریاضیات توسط نمودارهای طیف سنجی نانوذرات توصیف میشوند. از طرف دیگر چون خانوادهی پواسه در جهان با عنوان گونههای چمنیان یا گندمیان یک پنجم سطح جهان را در برگرفتهاند بعد از آب مهمترین عامل حیات بشر میتوانند عنوان شوند. معرفی نانوساختارها در خانوادهی پواسه علاوه بر درک بهتر مفاهیم فیزیک نانو میتواند پیوندی میان علم فیزیک و پدیدههای طبیعی برقرار سازد.. اهمیت اقتصادی خانوادهی پواسه به همراه مباحث زیست محیطی باعث میشود که رویکرد STSE در این کوشش برای طراحی واحد آموزشی جاری لحاظ شدهباشد. |
| کلیدواژه ها |
| نانوذرات طبیعی، علفهای گندمیان، رویکردهای نوین آموزش علوم، نظریهی تابعی چگالی، آموزش فیزیک. |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
