地球学习与观测计划:为 K-12 公民科学家发声

在过去的 20 年里,地球学习与观测计划的年轻参与者收集了超过 1.4 亿个数据点

地球学习与观测计划

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


地球学习与观测计划(GLOBE)(全球学习与观测以利环境)在过去的 20 年里,一直致力于让 K-12 学生成为公民科学家。事实上,它已经这样做了数百万次——全球超过 1000 万学生收集了超过 1.4 亿个数据点。他们的测量范围从土壤湿度到地表温度,再到云观测,并为许多关于全球环境的学术出版物提供了数据。

GLOBE 没有为课堂创建独立的实验或工具包,而是通过协作式的全球活动让学生参与进来。这些活动由科学家提出,并有专门的培训材料,以确保密尔沃基四年级学生收集的数据可以添加到布拉格十年级学生采集的等效数据中。参与全球数据集不仅让学生有机会收集科学家可以实际使用的数据,还让他们有机会将自己的经验和发现与世界各地的其他学生进行比较。

GLOBE 执行办公室主任托尼·墨菲表示,这些活动让学生有机会了解当地环境,并了解它如何融入更广泛的全球背景。虽然测量土壤湿度的方法可能相同,但在农业发达地区测量的学生会看到它与在城市环境或受持续干旱困扰地区测量的学生不同的背景。墨菲主任解释说,这是一个让学生看到科学发生在环境和文化背景中的机会。


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一项现在已是第六年的活动起源于俄亥俄州的几个教室,但此后已扩展到多个大陆的学校。每年 12 月,来自托莱多大学的凯文·查伊科夫斯基博士都会要求学生收集他们家乡的地表温度。学生们仔细地使用活动中描述的方法来收集他们的数据。这些学生的工作产生了一个数据集,它不仅跨越了地理界限,而且跨越了年份。在 1 月底,查伊科夫斯基博士会撰写一份报告,分析这些数据,供学校与参与的学生分享。任何学习如何使用这些测量技术的班级都可以参与这项全球倡议。

另一项活动比较了地面上的土壤湿度测量值与通过卫星拍摄的测量值。学生甚至可以计算出卫星何时会经过头顶,让他们在太空进行其他测量的同时用自己的手进行测量。一项南美活动正在测量厄尔尼诺现象期间地表覆盖的变化。

从提出活动和设计培训材料到与教师合作和与学生会面,GLOBE 的成功取决于整个科学界的参与。GLOBE 网站包含资源和建议,鼓励尽可能多的科学家参与推广活动。

对于有兴趣更独立地参与或将公民科学随身携带的学生,GLOBE 创建了一个用于观察云和记录蚊子数量的应用程序。最近,GLOBE 甚至将学生和教师纳入了他们的年度会议的与会者,将所有项目参与者聚集在一起进行讨论。

墨菲主任表示,虽然该项目正在尽最大努力鼓励参与推广活动,但 GLOBE 首先是一个 K-12 公民科学项目。他认为,没有人应该等到 18 岁才成为公民科学家。GLOBE 已经展示了许多不等待的理由……数百万个理由,而且还在增加。

要了解更多信息,请访问 www.GLOBE.gov

一些利用 GLOBE 数据集进行研究的例子包括:

Cinnamon, J., (2015) “解构空间数据生产的二元性:走向混合。” 加拿大地理学家, 59(1):35-51. (链接)

Kroen, W., (2015) “使用真实的环保数据来增强生物学理解,” 美国生物教师, Vol. 77 No. 9. (链接)

Lor, Mai See. (2015) “短草、沥青和泥土之间的地表温度:关于反照率影响的研究。” 俄亥俄州科学杂志. (链接)

Rice, S., Ross, S., (2015) “俄克拉荷马州的落叶树在芽萌发时的冷却增强方面存在差异。” 俄克拉荷马州本土植物记录. (链接)

Consuelo Perez, M., Rodriguez Leon, I., & Rodriguez Navar, E. N. (2012, July). 气溶胶的吸收和散射及其对瓜达拉哈拉大都市区 (GMA) 人口呼吸系统的影响。在 地球科学与遥感研讨会 (IGARSS), 2012 IEEE International (pp. 2540-2543). IEEE. (链接)

Czaczyk, Z. (2012). 对现有气象站进行评估,以用于大波兰省的农业气象保护。(链接)

Amanda Baker is a science communicator and outreach advocate. She has a geoscience PhD from Cornell University and has managed open-access, academic journals as well as the outreach journal Frontiers for Young Minds. She is currently writing and editing science content for kids, from curriculum materials to magazines like Smore. She has served as a Science Olympiad national event supervisor and taught a first-year writing seminar on sustainable earth systems while at Cornell.

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