12th International Symposium on Microscale Chemistry (12ISMC) 15.-16.7.2024

International Symposium on Microscale Chemistry (12ISMC) -symposium järjestettiin tällä kertaa osana ICCE-konferenssia. Symposium järjestetään joka toinen vuosi. Puheenvuoroni jälkeen Suomelle tarjottiin heti mahdollisuutta järjestää symposium vuonna 2026. Täytyypä selvittää :-).

Kuva 1: ICCE 2024 standi

Ennen symposiumin alkua 14.7.

Eurooppalaiset kokoontuivat omalle päivälliselle symposiumia edeltävä päivänä. Tutustumista ja heti alkuun yhteisten kuvioiden rakentelua. Saksalainen taho haluaisi rakentaa mikrokemiaa käsittelevän Erasmus-hankkeen, johon myös suomalaiset voisivat tulla mukaan. Katsotaan, miten tämä etenee.

Kuva 2: Kuvassa symposiumin osallistujia, mm. CLEAPSS:in toimijoita, joiden kanssa on jo ollut yhteistyökuviota mm. ORCheSSE-hankkeen tiimoilta.

Iltaa istuttiin Bob Worleyn johdolla, joka kuuluu symposiumin vetäjäporukkaan.

Symposiumin 1.päivä 15.7. – 1.istunto

Päivän aloitti Jorge Ibanex Meksikosta, aiheena oli: Distance learning of experimental chemistry. Luennossa käsiteltiin lähinnä Corona-pandemian ajan kokemuksia ja kokeiltuja toimintamalleja. Käytännössä tässä (yliopistotason alkupään kursseja) analysoitiin erilaisten sähkökemian kokeellisten töiden tekemistä kotona jaossa olleen työkalupaketin avulla. Kuvassa esimerkkinä hopean tunnistaminen korvakorusta ja hopeaa sisältävästä paristosta.

Kuva 3: Jorge Ibanex esittelee omia kokemuksiaan Corona-pandemian ajalta.

Toinen luento käsitteli kohtuuhintaisen kolorimetrin tekemistä ja hyödyntämistä. Konsentraatioiden määrittäminen liuoksista on tärkeä osa kemiaa, sen kvantitatiivista analyysiä. Fortunaro Sevilla Filippiineiltä luennoi asiasta otsikolla: Re-Desigming the colorimeter for chemistry laboratory teaching. Tämä luento, kuten moni tämän jälkeen, paneutui siis kohtuuhintaisiin työkaluihin kemian opetuksessa. Symposiumin työpajassa on sitten mahdollisuus tutustua näihin lähemmin.

Kuva 4: Fortunaro Sevilla
Kuva 5: Kohtuuhintaisen kolorimetrin rakentaminen.

Suomessa on puhuttu ”lego-kolorimetristä”, jonka rakentamisesta löytyy netistä ohjeita. Teoriasta on kirjoitettu mm. Dimensio-lehdessä. Näissä hyödynnetään LED-valoja, jotka mahdollistavat halpojen työkalujen rakentamisen. Näiden rakentaminen voi toimia ns. MakerSpace -työskentelyn lähtökohtana, jossa kemian opiskelua varten rakennetaan itse työkalu, ja opitaan ko. välineen toimintamekanismeja ja teoreettisia asioita (mm. Beerin laki) kokeellisen työskentelyn ja mittauksien tulkintojen lisäksi. .

Kolmannen luennon piti Marie du Toit, Etelä-Afrikasta, aiheena: Chemistry practicals: adding the wow factor. Marie puhui ongelmista eteläafrikkalaisessa kemian opetuksessa mainiten mm. kokeellisen työskentelyn vähyyden ja opettajien keskittymisen vain teorian opettamiseen.

Kuva 6: Marie du Toit. Palkittiin symposiumissa merkittävänä mikrokemian kehittäjänä ja sanansaattajana.

Etelä-Afrikan kemian opetuksessa koulut jakautuvat hyvin erilaisiin, osassa kouluissa on kemian laboratorioluokka, suuressa osassa ei. Kemian välineiden olemassaolo kouluissa on myös ongelma. Koulujen, erityisesti maaseutukoulujen, kohdalla ongelmia aiheuttaa myös sähkönsaannin puute ja vähäiset resurssit, mikä johtaa helposti niin opettajien kuin oppijoiden mielenkiinnon puutteeseen. Monilla alueilla apuun on tullut paikalliset yritykset, jotka ovat lahjoittaneet välineitä tai tukeneet niiden hankintaa. Tämä on tärkeä asia ymmärtää myös DAIA-projektin osalta, jonka tiimoilta itse lähden Etelä-Afrikkaan muutamaksi kuukaudeksi syksyllä 2024.

Kuva 7: Du Toitin linjauksia WOW-efektistä ja Etelä-Afrikan tilanteesta.

Symposiumin 1.päivä 15.7. – 2.istunto

Ensimmäinen päivä jatkui Hus-Mao Liaon luennolla: The application and development of the micro-Hoffman Voltameter via digital technology. Hus-Maon versio Hoffmanin laitteesta (kuvassa) oli yksi konferenssissa esitelty. Itse sain lahjana ko. laitteen mukaan. Elektrolyysin opettaminen on yksi sähkökemian tärkeimmistä asioista ja Hoffmannin laite on yksi tunnetuimmista laitteista, joilla elektrolyysiä tehdään.

Kuva 8: Hus-Mao esittelee omaa versiotaan Hoffmanin laitteesta

Istunnon toisen luennon piti mikrokemian englantilainen guru Bob Worley (johon lähes jokainen viittasi päivän aikana joko esimerkin tai sovellutuksen kautta). Aiheena oli: Overcoming Resistance to Innovation. Bobin luennon ydin oli siinä, miten saada opettaja ymmärtämään mikrokemian merkitys ja hyöty. Opettajat seuraavat liian tunnontarkasti oppikirjoja ja niissä olevia ohjeita kokeellisten töiden tekemiseen (perinteisillä kalliilla laitteilla). Bob esitteli myös omia innovaatioitaan (löytyy CLEAPSS:in materiaaleista ja hänen kirjastaan).

Kuva 9: Bob Worley

Kolmannen luennon piti Nasko Yuerjev Stamenov Bulgariasta otsikolla: Outreach and optimization of the chemistry education in Bulgaria using microchemistry approach.

Kuva 10: Naskon luento

Oma esitys oli toisen istunnon neljäs luento. Aihe oli: Teacher´s personal development – Chemical safety, microscale chemistry and chemistry education in Finland. Esityksen diasarja ilmestyy minun kotisivuille.

Kuva 11: Oma esitys

Matthew Smith Iso-Britanniasta piti viidennen ja viimeisen luennon: Making microscale chemistry work for pupils, teachers and technicians in secondary schools.

Kuva 12: Matthew pitää luentoaan

Matthew esitteli CLEAPSS:in materiaaleista tuttuja mikrokemian ohjeita ja esimerkkejä. Iso-Britannian käytäntö poikkeaa monen muun maan käytännöistä, koska opettajan apuna on teknikot, jotka valmistelevat kokeelliset työt – liuokset, työvälineet – ja myös keräävät kaiken talteen töiden jälkeen.

Symposiumin 1.päivä 15.7. – 3.istunto

Kolmannessa istunnossa (lounaan jälkeen) jatkuivat käytännön esimerkkien esittelyt.

Fortunaton esitteli omaa kehitelmää kolorimetristä. Elena puhui pH-käsitteen opettamisesta ja näytti mm. punakaalin hyödyntämistä opetuksessa (kuva alla). Kazuko oli tutkinut erityisoppilaiden kanssa tehtävää työtä mikrokemian avulla. Odyssa puhui kinetiikan opetuksesta ja lopuksi Jeanette esitteli STEM-opetuksen strategioitaan.

Kuva 13: Yleisindikaattorin ja punakaali-indikaattorin vertailua

Symposiumin 2.päivä 16.7.

Symposiumin 2.päivä 16.7. – 1.istunto

Ensimmäisessä istunnossa pidettiin muistoluentoja mikrokemian uraauurtavista edelläkävijöistä.
John Bradley, joka oli eteläafrikkalainen mikrokemian pioneeri. Hänet esitteli Marie du Toit.
Peter Schwarz, joka oli saksalainen ja korosti teemaa: tee enemmän vähemmällä (”Do mote with less”). Bob Worley esitteli Peterin ja halusi toistaa Peterin tekemiä kokeita ja jakoi näitä kokemuksia eteenpäin.
Viktor Obendrauf, joka oli myös saksalainen mikrokemian uranuurtaja. Hänet esitteli Angela Kholer.

Kuva 14: ”Do more with less” oli Peter Schwarzin motto.

Symposiumin 2.päivä 16.7. – työpajat

Iltapäivällä oli vuorossa mikrokemian symposiumin työpajat. Työpajoissa oli tilaisuus tutustua luennoilla esiteltyihin töihin ja välineisiin. Itse tutustuin erityisesti mini-Hoffmanin laitteen rakentamiseen ja hyödyntämiseen.

Kuva 15: Hus-Mao Liao esitteli omatekoisen mini-Hoffman-laitteen kokoamista ja käyttöä.

CLEAPSS:in pisteellä mm. Bob ja Magda esittelivät CLEAPSS:in materiaaleissa esiteltyjä mikrokemian töitä.

Kuva 16: Bob Worley ja Magda Polec askartelevat CLEAPSS:in versiota Hoffmanin laitteesta.

Mikrokemian symposiumissa ja myös työpajoissa nousi erityisesti esille elektrolyysiin liittyvät työt ja välineet. Näissä töissä saadaan aikaisesti näyttäviä ilmiöitä. tuotetaan kaasuja ja mahdollistetaan tärkeiden kemiallisten reaktioiden ja ilmiöiden tutkiminen ja opiskelu – halvoilla välineillä, pienille ainemäärillä (mikä tekee työskentelyn vaarallisten aineiden, mm. kloorikaasun kanssa mahdolliseksi).

Seuraavassa kuvakollaasi erilaisista töistä ja työvälineistä.

Kuva 17: Eteläafrikkalainen veden elektrolyysi työväline
Kuva 18: Kuparioksidin pelkistäminen.
Kuva 19: Mikrotislauslaitteisto
Kuva 20: Työpaja-alue.