3 regler for succesfuld borgervidenskab - 💡 Fix My Ideas

3 regler for succesfuld borgervidenskab

3 regler for succesfuld borgervidenskab


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Wildwood lærer Levi Simons og hans elever bruger kemiske indikator test kits til kortlægning Los Angeles vandkvalitet.

Jorge Luis Borges skrev engang i den meget korte historie "On Exactitude in Science" af et stort imperium, der søgte at oprette et kort så præcist detaljeret, at det voksede til at være lige så stort som imperiet selv. Tidligt i min undervisningskarriere og for nylig ude af skole tænkte jeg (i en lignende, omend mindre poetisk mode end Borges) om, hvordan jeg repræsenterede videnskab som gymnasielærer.

Jeg kæmpede mest med den samme angst, hvis ikke alle, videnskabslærere føler, at de ikke dækker nok indhold. Jeg følte mig konstant forstyrret for at komme igennem nok af de "store ideer", og alligevel følte jeg, at det meste af det jeg gjorde kun eksisterede i klasseværelset og forsvandt det øjeblik, mine elever forlod for dagen.

Jeg følte at jeg forsøgte at få mine elever interesseret i videnskab fra det kort, jeg lavede, da jeg skulle tage dem til landet selv.

Uddannelse som videnskab, videnskab som uddannelse

Min første erfaring med at undervise i videnskab ved at gøre videnskab skete i slutningen af ​​2009, da jeg afsluttede mit første semester undervisning i en miljøvidenskabelige kursus på Wildwood School i Los Angeles, Californien. En række af mine studerende fortalte mig, hvordan ubarmhjertigt deprimerende miljøvidenskab følte. Ville hele kurset være om, hvordan vores civilisation skulle kollapse i en økologisk katastrofe?

Det var et gyldigt spørgsmål, og efter at have tilbragt denne vinterferie at tænke på, hvordan man underviser i miljøvidenskab uden inspirerende følelser af lært hjælpeløshed, foreslog jeg i min klasse, at vi selv finder ud af det lokale miljøs sundhed.

Vi påbegyndte et miljøkortlægningsprojekt kaldet TIGER (Technologically Integrated Geotagged Environmental Research). Vi begyndte at måle og kortlægge vandkvaliteten på en række steder i Los Angeles og begyndte snart at måle luftkvaliteten og strålingsniveauerne langs kysten i Californien.

I løbet af denne tid begyndte vi at forbinde med andre grupper med borgervidenskab, lige fra at studere fuglepopulationer til klassificering af galakser. Vi ser, hvordan borgervidenskaben bliver et stadig mere nyttigt redskab i forskning, da forskerne er klar over, at de kan få hjælp fra en meget større cirkel end blot den traditionelle akademiske verden.

Fra vores erfaring med TIGER-projektet (scienceland.wikispaces.com/tiger) har vi opstillet tre regler for at hjælpe klasseværelser (og andre) skabe, styre og samle på civile videnskabsprojekter.

Regel nr. 1: Gør det målbart.

Som enhver antropolog med en notesbog fuld af feltnotater vil attestere, skal videnskaben ikke altid være kvantitativ for at være effektiv. Vi har dog fast med numeriske data med TIGER-projektet af to grunde. For det første letter det at sammenligne data mellem forskellige overvågningssteder og mellem forskellige datoer på samme sted. For det andet giver den vores gruppe et fælles sprog til at kommunikere med andre skoler, der deltager i TIGER-projektet, og med eventuelle eksterne grupper, der måske vil bruge vores data.

På marken har dette betydet brugen af ​​udstyr, der giver hurtige numeriske resultater. F.eks. Fanges vores vandkvalitetsdata ved hjælp af forskellige kemiske tabletter, som hurtigt opløses i test hætteglas, ændrer farve for at indikere koncentrationen af ​​alt fra opløst ilt til bakterier. Samtidig tester vi vandet, vi bruger også et par elektroniske sensorer: en til måling af koncentrationen af ​​gasser som ilt og petrokemiske dampe, og en anden til måling af vejrforhold.

Vores mål med at tage disse data samtidigt har været at søge potentielle forhold mellem atmosfæren og vandet i vores lokale miljø. Allerede kan vi se periodiske ebbs og strømme, såsom salthedsvariationer forårsaget af tidevandet.

Studerende får også førstehånds erfaring med at se, hvordan uddannede gæt, fejl og eksperimentelle begrænsninger dukker op i hvert forskningsprojekt. Dette svarer klagen, "Hvornår skal jeg bruge det her?"

Regel nr. 2: Gør det billigt.

Citizen videnskab er sparsommelig videnskab. Hvis du har brug for et udlæg af millioner af dollars, vil ingen andre end nogle få store laboratorier kunne gennemføre din forskning. Vi har forsøgt at holde vores udstyrsomkostninger lavt, i størrelsesordenen hundredvis af dollars pr. Skole, for at gøre vores projekt så tilgængeligt som muligt. F.eks. Koster de vandkvalitetskasser vi bruger omkring $ 40 til ti fulde tests. Tilgængelighed er nøglen til at skabe og styre et projekt, der dækker et stort antal studerende på tværs af et bredt geografisk område.

Med TIGER-projektet har vores hovedomkostninger købt overvågningsudstyret. Transportomkostningerne holdes lave ved at hver gruppe overvåger deres lokale miljø og derefter uploader dataene til en central hjemmeside. Vi bruger også frit tilgængelig web-baseret samarbejdsoftware til at gemme og analysere data.

Regel nr. 3: Gør det åbent.

Videnskab, enten i et nationalt laboratorium eller med et borgervidenskabsprojekt, trives ikke kun på åben kommunikation, men på åbne standarder. Vi behandler procedurerne i TIGER-projektet som softwaren til en åben platform.

En åben standard betyder at lagre og analysere data ved hjælp af frit tilgængelig software, men det betyder også at bruge et sæt fælles og offentlige eksperimentelle procedurer. Vi har lagt vores procedurer på en wiki, både for at sikre ensartethed i den indsamlede type data og at lade vores metoder være åbne for kritik, hvilket er hvordan videnskaben skrider frem.

Ligeledes bør ethvert borgervidenskabsprojekt som TIGER også være åbent for ekspansion. Selvom vi startede med kun vandkvalitet i Los Angeles, har vi altid brugt en datastruktur, der kan indarbejde miljømålinger, så længe den er optaget med et unikt GPS-stempel. Som følge heraf har vi været i stand til at tilføje flere skoler og flere datatyper, såsom luftkvalitet og strålingsniveauer, til vores projekt.

Vores åbenhed har også tilladt TIGER at forbinde med andre relaterede borgervidenskabsprojekter, som f.eks. Fællesskabsstrålingsovervågningsprojektet, Safecast (se side 52, "Drive-By Science"). Da Safecast også har været ivrig efter at offentliggøre alle deres data og metoder i et offentligt og åbent format, har vi hos TIGER haft en relativt nem tid til at indsamle og analysere strålingsniveauer for begge projekters teststeder.

Vores samarbejde med Safecast har også givet TIGER-studerende mulighed for at fejle Geiger-mod hardware. Ikke alene har deres arbejde været vigtigt for Safecasts egen dokumentation, og for at opdatere fremtidige strålingssensorer, men processen med at forsøge at finde kilden til ondskabsfulde aflæsninger var en autentisk læringserfaring i, hvordan videnskaben faktisk er udført.

Studerende måler vandprøver til pH, temperatur, fosfater, nitrater, opløst ilt, biologisk iltforbrug, jern, kobber, chlor, hårdhed og coliforme bakterier. Dataene er knyttet til punkter på et online kort.

Hvad er næste? DIY Sensorer

Med sit store og voksende netværk af borgerforskere er Safecast et eksempel på, hvor man skal tage et projekt som TIGER. Vores mål er at involvere flere skoler, studerende og frivillige og udvide vores geografiske dækning. Denne vækst vil dog sandsynligvis komme til nogle flaskehalse meget hurtigt.

Mens vores nuværende udstyr koster, primært til testkit til vandkvalitet, er det lavt, de involverer brug af kemiske indikator tabletter, der kun kan bruges halv tolv gange, før de bliver udtømt. Derudover begrænser disse kits de typer data, vi kan indsamle.

Løsningen, i sand maker mode, er at opbygge vores egne miljøsensorer. Udviklingen af ​​billige miljøsensorer er nu blevet mulig, da prisen pr. Sensor er faldet til næsten $ 1, og standardprocessorplatforme som Arduino er blevet let tilgængelige. Der er en række umiddelbare fordele ved at gå denne rute. For det første kan elektroniske sensorer bruges tusindvis af gange, idet man fjerner en grænse for mængden af ​​indsamlede data samt omkostningerne.

For det andet giver udviklingen af ​​vores egne sensorer os en langt større fleksibilitet i typen af ​​data

indsamlet. I lyset af kommercielt tilgængelig teknologi kan vi let overvåge alt fra kulilteindhold til jordsaltholdighed til ultraviolet stråling.

Mobiltelefoner som Sensor Netværk Noder

Mens flere tusinde dollars pr. Sensorsystem udgør en betydelig omkostningsreduktion, er der en endnu billigere metode til udvikling af et borgervidenskabsprojekt som TIGER: mobiltelefoner. Ikke alene er mobiltelefoner blevet en globalt allestedsnærværende teknologi, men de indeholder også et stadig mere komplekst sæt processorer og sensorer.

Hvilke studerende i TIGER kan gøre, som en række andre udviklere har gjort, er at oprette apps til at høste data fra sådanne sensorer som GPS-enheden og kameraet for at registrere alt fra den geografiske fordeling af invasive arter til mængden af ​​atmosfærisk dis.

Lav din egen videnskab

TIGER og lignende projekter giver eleverne mulighed for at lære analytiske og resonerende færdigheder ved at gå ind på feltet for at indsamle og analysere data til deres egne forskningsprojekter.

Den egentlige spænding vil dog starte, når elever over hele verden begynder at samle deres arbejde på tværs af forskellige skoler og laboratoriegrupper, designe og bygge deres eget udstyr og ændre deres egne enheder. Kort sagt vil videnskabens fremtid komme til dem, der laver deres egen videnskab.



Du Kan Være Interesseret

Hjemmelavet Aluminium Longboard Deck

Hjemmelavet Aluminium Longboard Deck


Solar Dune Buggy

Solar Dune Buggy


Criminal Crafts Project Uddrag: Hvordan laver man en lim Gun Bandolier

Criminal Crafts Project Uddrag: Hvordan laver man en lim Gun Bandolier


Soapbox: Forfalsket Open Source Hardware - Knockoffs 101

Soapbox: Forfalsket Open Source Hardware - Knockoffs 101






Seneste Indlæg