将公民科学带入学校和海滩

分析

来源:由Jose Luis提供Araújo

学生们使用的工具包价格约为100欧元(84英镑)

并不是每天学校的科学课都要去海滩。葡萄牙北部的青少年被邀请在探索当地海岸线的同时学习化学,而不是日光浴或游泳。

José Luís Araújo是波尔图大学的初级研究员,他与同事一起开发了“感知水和微塑料(PVC)背后的化学价值”公民科学项目。

440多名学生使用低成本的工具包,花了半天时间对沿海水域进行采样,并进行硝酸盐、亚硝酸盐、温度、浑浊度和pH值测量。在学校的后续课程中,学生们被要求蒸发已知数量的过滤海水样本,这样他们就可以测量干燥盐晶体的质量,从而测量水的盐度。学生们还使用数码显微镜来检查样本中是否存在微塑料,并根据它们的外观对它们进行分类。

学生们把他们的数据发表在EarthEcho水挑战每年的3月22日是联合国世界水日。这是一个旨在“在全世界范围内提高保护水资源的意识和参与”的计划的一部分,它促使公民监测当地环境中的水。

打击chemophobia

聚氯乙烯项目在围绕水污染物和微塑料等污染物的科学担忧和媒体报道日益增长的背景下进行化学学习。

有趣的是,作为研究的一部分接受采访的一名学生分享说,在他们参加这个项目之前,他们认为微塑料“与化学的消极一面有关”,但后来和同学们一起意识到“化学也与解决问题有关”。

Araújo认为,公民科学在建立“新的、更积极的化学社会形象”方面发挥着重要作用。

“化学是一门在社会上有负面形象的科学,如果不是科学的话,”Araújo说。“化学恐惧症在市民中仍然根深蒂固。因此,化学家需要改变化学的社会形象,而公民科学可能是实现这一改变的有效途径。”

Araújo,他形容自己是“训练有素的化学家和职业化学教师”,认为“迫切需要让学生们参与化学相关的活动,向他们展示化学在社会中的重要作用,并促进更深刻的化学知识”。

学生们在学习什么?

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来源:由Jose Luis提供Araújo

学生们测量了海水的硝酸盐、亚硝酸盐、温度、浊度和pH值

Araújo开发了PVC项目,作为他关于科学教学和传播的博士论文的一部分。他对考察学生通过参与学习到的实践和理论技能很感兴趣。

研究小组收集了学习成果通过要求学生在项目完成时和六个月后进行知识测试。虽然学生们在第一次测试中的整体表现要好得多,但Araújo和同事们发现,在后来的测试中,有证据表明学生们对知识的记忆是积极的。

研究小组还发现,参与实验的学生对化学的态度在整个学年几乎没有变化。在同一时期,控制组的学生态度有所下降。对于Araújo来说,这一发现表明“迫切需要反思化学教学中常用的教学实践”。

参与的学生被发现对环境和海洋垃圾有更高的联系,Araújo认为学生通过科学传播参与提高意识(例如,通过针对他们的学校社区制作海报和信息图表)是该项目的一个重要方面。

老师的观点

参与该项目的9名学校化学教师报告了在尝试将PVC项目与实质性的葡萄牙化学课程结合时遇到的一些挑战。Araújo认为,为了让教育公民科学蓬勃发展,它需要与课程相一致,以缓解这些压力。

他解释说:“老师比研究人员更了解学生的兴趣和动机。”“因此,与参与项目的教师讨论项目的设计和实施非常重要……以实现项目的科学目标和教育目标之间的积极承诺。”

公民科学仍然没有在学校中得到尽可能广泛的整合,而且化学在公民科学中的代表性仍然严重不足所以我们的学科在这个领域有很大的潜力。Araújo对此表示赞同:“公民科学方法所允许的基于情境的学习是一种可能的方法,可以帮助克服化学固有的认知困难……以及学生对化学困难、无趣和与现实脱节的认知。”因此,这可能是一条提高化学教学质量和学习过程的途径。”