Curajul de a cerceta și răspunderea de a comunica

            În cadrul cursului de chimie bioanorganică pe care îl predau la Universitatea „Babeș-Bolyai”, activitățile de laborator au un format atipic. Studenților li se cere simplu „să întregistreze spectrele UV-vis ale mioglobinei în intervalul de pH 2-13” și „să interpreteze rezultatele”; li se furnizează la cerere reactivi și instrumentație DAR nu li se dă un „mod de lucru” explicit și nici nu li se anunță în avans concluziile. Nu li se dă astfel nici o rețetă de tipul „se cântăresc 5 grame de”, nu li se dă o formulă de calcul a rezultatului – și nici măcar nu se anticipează rezultatul ci sunt lăsați să încerce să desprindă propriile concluzii. Cu alte cuvinte, li se propune să exploreze/cerceteze un subiect experimental, în condiții care să mimeze o sarcină de lucru din lumea reală (cursul dealtfel este predat în ultimul semestru al studiilor de licență). Cadrul didactic îi asistă în aceste experimente prin discuții, dar nu le impune concluzii; răspunderea sa este să se asigure că în aceste discuții se fac enunțuri argumentate și informate. O întrebare tipică pe care o poate pune este „în opinia dumneavoastră, cum pot fi explicate diferențele dintre spectrele de la pH 7 și pH 10 ale mioglobinei?” sau „în opinia dumneavoastră, cui se datorează maximele de absorbție din spectrul mioglobinei?”. La final, studenții trebuie să alcătuiască, fiecare individual, un referat electronic structurat după regulile unui raport științific standard – cu secțiuni precum Introducere, Experimental, Rezultate și Discuții, Bibliografie. Figura 1 prezintă sintetic rezultatele concrete tipice pentru aceste lucrări de laborator.

           

Figura 1. Spectrele UV-vis ale mioglobinei în intervalul de pH 2-13

Este vorba așadar de un set de 12 măsurători, ale căror rezultate se concretizează în 12 spectre pe care studenții trebuie să le reia într-o foaie de calcul electronică. Din aceste 12 linii curbe, bazându-se pe cunoștințe de bază (spectroscopia UV-vis, pH, pKa, definiția și structura proteinelor, faptul că mioglobina este o proteină ce conține fier), studenții pot deduce concluzii complexe precum „Din studiul realizat asupra mioglobinei s-a demonstrat că aceasta este stabilă în intervalul de pH 5-13, observându-se că la un pH inferior proteina este denaturată. Datorită diferenţelor de pH s-a propus ca explicație faptul că mioglobina se regăsește în două specii diferite, în intervalul de pH 5-13, şi anume [Fe-OH2]³⁺ şi [Fe-OH]²⁺. Astfel, la fierul din mioglobină pare să existe legată o moleculă de apă. Aciditatea acestei molecule de apă este mai mare decât aciditatea unei molecule de apă libere; cauza acestei diferențe de aciditate este sarcina pozitivă a fierului – sarcină pozitivă care face ca protonii să poată fi cedați mai ușor de apa legată la fier. Valoarea pKa a acestei molecule de apă este 9, iar al a apei libere este 14”.

            Odată realizate experimentele, principala provocare pentru studenți este să treacă printr-un exercițiu independent de gândire, în care să prezinte citirorului referatului datele experimentale pe care le-au colectat, să facă o analiză a acestora, iar la final să propună o posibilă explicație a acestor date. Cele mai comune probleme pe care le întâmpină studenții sunt:

1.        un sentiment acut că nu au nimic de spus. Acest sentiment se concretizează prin aceea că aproape toate referatele, la prima corectură (studenților li se acordă ulterior ocazia de a corecta referatul prin prisma observațiilor pe care le-au primit de la cadrul didactic), comit plagiat în secțiunea de Introducere. Sursele preferate sunt Wikipedia și respectiv referatele altor colegi. Aparent, ei sunt convinși că nu ar fi fost capabili să scrie un text științific corect – fie din cauză că nu ar avea cunoștințe fie din cauză că standardul ar fi să plagiezi.

2.        Neînțelegerea fluxului simplu experiment-interpretare-concluzii. Majoritatea rapoartelor, la prima corectură, eșuează prin a reda frânturi de concluzii reținute din discuțiile de la laborator, în loc să prezinte un raționament logic construit pe datele experimentale din Figura 1. Aparent, obișnuiți să aibă de-a face cu lucrări de laborator care le dezvoltă strict aptitudinile tehnice, unde au de urmat o rețetă și au de învățat care este explicația (o explicație furnizată în avans de referatul/caietul de laborator), studenții nu fac față situației de la disciplina chimie bioanorganică - unde trebuie să se comporte nu ca tehnicieni ci ca gânditori independenți („cercetători”).

3.        Neînțelegerea valorii relative a actului de cercetare și a cunoștințelor științifice: atunci când studenții formulează în referat o posibilă explicație pentru observațiile lor experimentale, adesea o fac cu titlu de adevăr pe care cititorul trebuie să îl accepte fără discuție. Lipsesc așadar adesea expresii precum „se pot interpreta ca datorate unui fenomen de” sau „poate fi explicată ca” - adică acele forme de exprimare care subliniază diferența între realitate/experiment (adică datele concrete/numerice din Figuri și tabele) și interpretarea pe care cercetătorul o dă acestor date. În textele multor studenți, concluzia cercetătorului se auto-declară/constituie ea însăși ca adevăr, parazitând realitatea.

Problemele citate mai sus par să țină de o lipsă de siguranță și de o lipsă de independență în gândire din partea studenților – aparent complet paradoxal în condițiile în care generațiilor recente li se reproșează (sau, după caz, laudă) în discursul public de la noi tocmai... nesupunerea și independența mult crescute în raport cu ceea ce se vedea la generațiile pre-1989 („nu mai există disciplină ca pe vremuri”, spun cu frustrare mulți profesori și nu numai). Se prea poate ca la problema de independență în gândirea științifică a studenților să contribuie și cultura activităților de laborator concepute strict pentru educarea aptitudinilor tehnice. Dar atunci... care este problema: prea multă disciplină (lucrări de laborator prea strict construite, mărginind gândirea individuală) sau prea puțină disciplină/prea multă libertate? În opinia mea răspunsul la această întrebare poate fi ilustrat de o ultimă stanță pe care aș cita-o ca tipică pentru studenții care urmează cursul de bioanorganică pe care îl conduc: confruntați cu o problema simplă de tipul „să se prepare 500 mL de soluție de clorură de sodiu de concentrație 25 mM” majoritatea au dificultăți... deoarece nu li se spune exact rețeta ca la alte lucrări de laborator („se cântăresc x grame de ...”, „cu o baghetă de sticlă”, „se aduce la semn” etc). Informativ este răspunsul pe care un student l-a oferit la întrebarea mea legitimă „dar oare dvs, ca posibili viitori ingineri, nu o să aruncați cumva fabrica în aer dacă nu știți lucruri atât de elementare?”; răspunsul a fost că oriunde va fi angajat va exista o perioadă de acomodare în care cineva experimentat din fabrică îi va învăța ce este de făcut acolo. Acest răspuns ne vorbește despre o feudalizare accentuată a raporturilor de încredere în societate: în fabrică nu va conta decât ce știe și ce spune superiorul ierarhic imediat („maistrul/maestrul” care te ia drept „calfă”); cei 3-4 ani de studii în facultate n-au fost decât o pregătire pentru acea ucenicie – dar nu în sensul de a acumula cunoștințe ci în sensul de a învăța să asculți de maistru/maestru. În aceste condiții, problema principală nu este în opinia mea nici „prea multa libertate” nici „sufocarea personalității de către un sistem rigid”, ci construirea unui sistem social mai stabil și mai predictibil, în care încrederea și raportarea la valori comune trebuie să iasă din logica feudelor și să ajungă într-o epocă în care 1+1=2 indiferent cine o spune, nu doar atunci când o spun cei câțiva oameni ale căror opinii îți servesc în același timp de reper și de contract de vasalitate.

[textul de mai sus este în curs de tipărire într-un volum editat de colegi din învățământul preuniversitar pe tema experimentării, cercetării și comunicării în învățământul preuniversitar]