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ChemHealth3Recentemente ho avuto modo di sperimentare la piattaforma Coursera per avere stimoli nuovi utili alle mie ricerche di dottorato; ho scelto un corso della John Hopkins University, Chemicals and Health (qui è possibile leggere una presentazione del corso). In passato avevo seguito altri corsi utilizzando la medesima piattaforma, ma solo per interesse personale e soprattutto senza l’intenzione di certificare quanto avevo appreso. Questa volta ho invece richiesto un “verified certificate”, qualcosa in più di un semplice attestato di frequenza; sia il primo che il secondo certificato sono ottenuti seguendo le attività del corso, partecipando ai forum e inviando le prove di verifica periodiche (saggi brevi, quiz, rappresentazioni grafiche, etc…; in alcuni casi anche la partecipazione al forum è oggetto di valutazione). Mentre per ottenere l’attestato di frequenza il corso è totalmente gratuito, per un “verified certificate” occorre contribuire con una spesa minima (solo 35 euro). Il “verified certificate” permette di attestare con maggiore certezza l’identità di chi ha seguito il corso attraverso il riconoscimento del soggetto tramite l’uso della tastiera (il modo di digitare la tastiera quando si scrive è personale così come la grafia) e le foto scattate tramite una webcam ad ogni invio delle prove di verifica. Si tratta di sistemi che in realtà, come si può facilmente intuire, non garantiscono nulla; tuttavia essi hanno un certo peso nelle università statunitensi, nelle quali vige una sorta di codice d’onore a cui lo studente medio si attiene (e non certo per ingenuità, ma principalmente per il grande spirito competitivo che anima l’ambiente accademico; nei corsi on-line italiani si dà quasi per scontato che gli studenti scopiazzino e si passino l’un l’altro materiali frutto di elaborazioni personali utilizzati per superare le prove di verifica. Oltreoceano questo succede molto più raramente). A proposito di codice di onore: ad ogni invio delle prove di verifica, si sottoscrive una dichiarazione personale; ad esempio, nel mio caso la dichiarazione è: In accordance with the Coursera Honor Code, I (TERESA CELESTINO) certify that the answers here are my own work. D’altra parte, un ottimo deterrente alla copiatura sta nel fatto stesso che questi corsi non conferiscono alcun diritto nell’acquisire alcun credito di studio nei confronti dell’università che li eroga o di altre istituzioni; chi li segue è animato dalla sola volontà di imparare, non certo dall’intenzione di facilitare il proprio percorso accademico. Come potete osservare (cliccando qui: Coursera chemhealth 2014), nel mio verified certificate si sottolinea più di una volta che l’attestato non conferisce crediti. Assieme al certificato si ottiene l’elenco delle attività e dei moduli seguiti con le relative informazioni (contenuti e docenti, Verify Coursera).

Gli organizzatori del corso Chemicals and Health hanno ritenuto opportuno non valutare la partecipazione al forum (scelta che mi trova d’accordo: si partecipa a un forum per interesse personale, non tanto per scrivere qualcosa sapendo che sarà valutata) né l’esecuzione degli homeworks (il cui solo scopo è quello di esercitarsi volontariamente in vista delle attività di verifica vere e proprie). Al contrario, è stato assegnato un punteggio ai quiz e alle risposte ai questionari. Chi havalutazione corretto le risposte? In un MOOC, gli studenti sono davvero tanti, per cui si ricorre all’escamotage della valutazione tra pari (peer assessment). Ogni studente deve valutare le risposte di almeno altri quattro corsisti anonimi, pena un decremento del punteggio finale. Cosa dire circa l’affidabilità di questo metodo? Secondo me funziona: è raro che qualcuno sia animato dall’intenzione sadica di assegnare punteggi bassissimi, o al contrario da una immotivata magnanimità; in ogni caso il voto risultante è una media fra i quattro assegnati dai valutatori anonimi. Il corso prevede di non tenere conto della forma linguistica nel correggere le prove altrui, dato che non tutti i corsisti sono di madrelingua inglese. Tuttavia, la presentazione dei contenuti è strettamente legata alle capacità linguistiche, e mi è capitato di leggere lavori davvero pietosi (ed io che mi facevo problemi per il mio inglese …). Nell’assegnare i punteggi ci si attiene a una griglia di valutazione molto particolareggiata fornita al momento della correzione; dunque si tratta di una valutazione guidata, poco soggetta alle personali opinioni del valutatore. Riporto di seguito alcuni esempi di domande (e di risposte da me fornite) oggetto di peer assessment:

 1. What is a chemical, and how are we exposed? Please answer both parts of the question thoroughly. The best answers touch on multiple elements of the nature of chemicals and chemical exposure.

chemical is an abbreviation of “chemical substance”, that is a chemical element or a chemical compound that has been purified or synthesized.

First, it is important to realize that everything is made of chemicals. There is no “chemical-free” food, cosmetic, cleaning product, and so on. Second, there is no meaningful distinction between a “natural” substance and a “synthetic” one; a chemical is a chemical, even though this word is commonly used as synonym of artificially prepared substance.

An overall view of the multiple elements that concur to the way a population is exposed to chemicals is a very complex issue. Exposure pathways include: the source of chemical (e. g.: does it come from a chemical plant? Or from a kitchenware?); the way the chemical is transported (by air? By underground water? By soil?). Besides, the point of exposure can be on-site or off-site. Chemicals get into the body by three ways: inhalation (when chemicals reach the lungs, they can affect them or travel to the rest of the body through the blood stream); ingestion (chemicals introduced by drinking or eating are absorbed by the digestive system); touching (chemicals can enter the bloodstream through the pores or cuts in the skin. Other chemicals may burn or irritate the skin, exposing it to the infections. Some chemicals may burn or irritate the eyes).

2. What happens when chemicals enter the body? What is the biggest predictor of a body’s response to a toxic chemical? Please answer each question thoroughly. The best answers address multiple pathways and specifically identify the biggest predictor of response.

When a substance is absorbed into the body, its chemical structure may be changed to a more toxic or less toxic chemical. The health effect can be direct at the site of contact (or elsewhere in the body), and that effect can be either immediate (for example, by a poison) or delayed (cancer is an example of a delayed health effect).
In general, once the chemical is introduced into the body, it is absorbeddistributedmetabolized and excreted or stored (for example in the body fat) . At molecular level, exposure to chemicals (or to the related metabolites) produce alterations on the target molecule; these alterations cause biochemical changes, then cell toxicity and finally the organ dysfunction. The effect depends on the dose of the chemical agent introduced: the amount of a chemical entering the body is probably the most important factor which determines whether a chemical will cause poisoning. We commonly think of chemicals in terms of “poisonous” or “harmless”; in reality, any chemical can cause poisoning if a sufficient dose of it enter the body. Toxicologists study the effect of the amount of chemical on the organism by a dose-response curve: every chemical presents a threshold dose that doesn’t cause toxic effects; the toxicity grows by increasing the dose until a maximum level. The process rate is typical of the chemical substance considered.

 3. How do we measure these chemicals in our bodies? Explain the difference between public & commercial labs. Please answer both parts of the question thoroughly. The best answers specifically identify how we measure chemicals in our bodies and at least two differences between public and commercial labs.

 Chemicals in our bodies can be measures by biomonitoring, a useful tool that integrates all sources and routes of exposure. For the most part, biomonitoring measures trace concentrations of chemicals. It calls for very skilled chemical analysts that have to choose: the more suitable analyte (parent chemical or metabolite or adduct) to optimize the chemical measure; the best time to collect specimens; the best specimen matrix (usually blood or urine); the best method to analyze the specimen, taking into account its stability, interferences with other chemicals, possible contamination, etc….
There are particular data tables, available for a great number of chemicals, as result of population exposure assessments, e.g. the CDC’s National Report on Human Exposure to Environmental Chemicals for the USA. This National Report identifies chemicals, who is exposed to them and how much, establishes reference ranges by several factors. The Report has some limitations, for example it includes limited data concerning children. Besides, data are not representative of locations, unexamined special group, seasons and products. The National Report data are collected by public health laboratories (PHLs), answering to the public and focus on entire communities or populations . PHLs deliver services that would not be profitable for the private sector. On the contrary, private labs focus on individual health (even if PHLs can provide data also at the individual level) and answers to corporate shareholders or Boards of Directors.

4. In what ways can chemicals impact our health? What steps are involved in the assessment of risk related to chemicals? Please answer both parts of the question thoroughly. The best answers address types of health effects and potential endpoints and identify all of the steps in risk assessment.

There are different types of health effects. Acute health effects usually occur rapidly as a result of short-term exposures, and are of short duration, whereas latent effects are characterized by a longer period of time between exposure and when signs and symptoms appear. Transient health effects come and go quickly, once the person is removed from the exposure, whereas chronic effects last a long time. Adverse health effects can be classified into several categories: acute toxicity (caused by, for example, ingestion of strychnine); repeated dose toxicity (typical of drugs); carcinogenicity (e.g. asbestos can cause cancer); genotoxicity (some chemicals can damage DNA); reproductive toxicity (egg or sperm cells can be damaged, or the developing fetus; for example: smoking during pregnancy can reduce the amount of oxygen to the fetus affecting the baby’s growth); endocrine disruption (some chemicals mimic naturally occurring hormones, interfering with the organism development); neurotoxicity (some substances alters the activity of the nervous system); etc…

There are four step of risk assessment: hazard identification (involving the identification of chemicals and their potential adverse effects); dose-response assessment (identifies the relationship between the dose and the probability of the occurrence of adverse effects); exposure assessment (quantitative characterization of human exposure/contact with chemical hazards, integrating information on chemical concentrations in environmental media with human activity patterns and population characteristics); once the exposure assessment predicted the magnitude of human exposure in the form of external dose, the risk characterization establishes  the nature and magnitude of risks associated with the existing conditions.

5. How can we as a society address chemicals, particularly as they relate to health? Please answer the question thoroughly. The best answers identify and explain at least one specific method of societal action. 

It’s difficult to avoid many hazardous chemicals, for example in the polluted air or in contaminated drinking water, so the exposure to them is largely involuntary. These situations may require societal action, such as public awareness and public health measures, (e.g. regulations to protect people from passive tobacco smoke inhalation in restaurants).

In the USA we have the Toxic Substances Control Act. Other laws cover specifically cosmetics, food and food packaging, all regulated Food and Drug Administration. Substances such as pesticides are regulated by the Environmental Protection Agency.

In the EU, the REACH (Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals) is based on the assumption that the private company itself –not the Government- is best fitted to certify the chemicals it produces and puts in the market for selling. So all the chemicals must be trademarked and analyzed by the manufacturer, who is in charge to inform ECHA (European Chemicals Agency) about the chemical properties and the safety procedures. Descending from the REACH, the CLP (Classification, Labeling and Packaging) allows people to distinguish between dangerous chemicals, mainly by the Safety Data Sheets (a.k.a. SDS). As a result of these regulations, every EU country developed a particular chemical policy in line with them. In Italy, a legislative decree known as TUSL (Testo Unico in materia di Salute e Sicurezza nei luoghi di Lavoro), has a strict relationship with the REACH in regulating the dangerous chemicals use, the exposition to microbial agents and the treating  of the explosive substances.

Ed ora riporto i feedback dei pari che mi hanno valutato:

peer 1 → Great work. The write up was straight to the point and well explained. Covers all the questions. I admired the fact that each section I read was well explained and i was not lost one bit, it was quite enlightening. this is really a good write up. keep it up.
peer 2 → I am very impressed with your work, as I see it, you answered almost all questions correctly. You have written very concisely but also exhaustively and to the point. On the grounds of your responses it can be assumed that you learnt lots from the lectures and your knowledge is systematized. The only thing you didn’t touch (question number 1) was that, the chemicals can be beneficial.
peer 3 → Overall; the essays answered the questions, but barely in some instances. I would have liked to see more direct answers to the questions that were asked. Based on Module 1 homework, I do not think that the response to Question 5 adequately addressed the question at hand as it was somewhat leaning to only one aspect, the regulation of guidelines set out by some bodies.
peer 4 → Great job. I agree with you that public awareness is a great way to address problems of this nature. The more knowledgeable people become, the more pressure we put on chemical companies to provide safe chemicals. On your comment about smoking in public restaurants, I live in Canada and up here we have banned smoking in any public place as well as in front of entry doors to public places. Stores are also no longer allowed to display cigarettes, they must be hidden. These steps to discourage smoking is working. Overall smoking among adults has gone from 25% to 16% since year 2000, and from 28% to 12% among teenagers!

L’unica voce fuori dal coro è quella del signor “peer 3”. All’esito di ogni prova è stato attribuito un peso in termini percentuali dipendente dalla sua particolare difficoltà; ad esempio, le risposte alle domande sopra riportate hanno avuto un peso del 35%. Risulta che ho risposto correttamente al 97,9% delle domande (questionari e quiz). Evidentemente, dato che la valutazione di questa prova è stata tenuta in conto per un 35% (una percentuale abbastanza elevata), il signor “peer 3” è il responsabile del mio mancato 100%. Non importa, questo non mi ha impedito di ricevere la valutazione massima sull’attestato (with distinction).
 chemistry_coursera
Concludendo, la mia esperienza con Coursera è assolutamente positiva, sia per la qualità dei materiali sia per la grande opportunità di studiare gratis con i migliori docenti delle più prestigiose università del mondo. Consiglio a colleghi e studenti di dare un’occhiata ai corsi di chimica; in questa pagina ne trovate alcuni, di taglio piuttosto tradizionale. Tuttavia l’elenco è aggiornato continuamente, e sicuramente ne saranno proposti altri di taglio interdisciplinare, come il corso da me seguito.
Sono proposti anche corsi relativi alla formazione docente e alla didattica disciplinare. Insomma, si spazia dai corsi di aggiornamento professionale a quelli più squisitamente teorici, per tutti i gusti e tutte le discipline. Che dire? Io continuo a considerare le opportunità che la rete offre con lo stupore della migrante digitale, ma credo che anche gli studenti delle superiori (ormai tutti nativi digitali) dovrebbero avere la percezione del fatto che fino a pochi anni fa un’opportunità come questa era riservata ai pochi fortunati che potevano permettersi costosi viaggi-studio. Insomma, ragazzi, non solo Facebook, Twitter & Co.: internet è molto altro! Da adolescente avrei pagato oro per poter seguire a distanza corsi in linea con i miei interessi culturali … o forse no? Sarei stata anche io una nativa digitale che considera scontata l’opportunità offerta da siti come Coursera? E forse me ne sarei disinteressata, concentrandomi piuttosto a chattare chiusa nella mia cameretta? Chi lo sa …. Forse l’unica certezza che ho è quella di essere fortunata nel mio status di migrante; i miei anni universitari si sono situati a cavallo tra il prima e il dopo. Ricordo di aver scritto le relazioni di laboratorio a penna o con la macchina da scrivere, per poi passare repentinamente al mio allora costosissimo PC portatile per la stesura della tesi. E che stupore, quando ho realizzato che potevo ottenere una miriade di informazioni con un click. Non vedo alcuna meraviglia del genere tra i miei allievi, spesso incapaci di orientarsi nel mare magnum della rete. Forse l’aver studiato in maniera tradizionale mi ha aiutata nel selezionare le informazioni e nel capire il valore di una ricerca veloce, a portata di click? Forse noi insegnanti dovremmo prima abituare i nostri studenti a farsi le ossa senza l’utilizzo delle nuove tecnologie e poi utilizzarle in un secondo momento? O forse è ormai impossibile seguire un iter di questo tipo immersi come siamo, più o meno consapevolmente, nella rete onnipresente? Nel dubbio, seguite i corsi di Coursera!
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