地球學習與觀測計劃:為 K-12 公民科學家發聲

在過去的 20 年裡,地球學習與觀測計劃的年輕參與者收集了超過 1.4 億個資料點

地球學習與觀測計劃

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地球學習與觀測計劃(GLOBE)(全球學習與觀測以利環境)在過去的 20 年裡,一直致力於讓 K-12 學生成為公民科學家。事實上,它已經這樣做了數百萬次——全球超過 1000 萬學生收集了超過 1.4 億個資料點。他們的測量範圍從土壤溼度到地表溫度,再到雲觀測,併為許多關於全球環境的學術出版物提供了資料。

GLOBE 沒有為課堂建立獨立的實驗或工具包,而是透過協作式的全球活動讓學生參與進來。這些活動由科學家提出,並有專門的培訓材料,以確保密爾沃基四年級學生收集的資料可以新增到布拉格十年級學生採集的等效資料中。參與全球資料集不僅讓學生有機會收集科學家可以實際使用的資料,還讓他們有機會將自己的經驗和發現與世界各地的其他學生進行比較。

GLOBE 執行辦公室主任託尼·墨菲表示,這些活動讓學生有機會了解當地環境,並瞭解它如何融入更廣泛的全球背景。雖然測量土壤溼度的方法可能相同,但在農業發達地區測量的學生會看到它與在城市環境或受持續乾旱困擾地區測量的學生不同的背景。墨菲主任解釋說,這是一個讓學生看到科學發生在環境和文化背景中的機會。


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一項現在已是第六年的活動起源於俄亥俄州的幾個教室,但此後已擴充套件到多個大陸的學校。每年 12 月,來自托萊多大學的凱文·查伊科夫斯基博士都會要求學生收集他們家鄉的地表溫度。學生們仔細地使用活動中描述的方法來收集他們的資料。這些學生的工作產生了一個資料集,它不僅跨越了地理界限,而且跨越了年份。在 1 月底,查伊科夫斯基博士會撰寫一份報告,分析這些資料,供學校與參與的學生分享。任何學習如何使用這些測量技術的班級都可以參與這項全球倡議。

另一項活動比較了地面上的土壤溼度測量值與透過衛星拍攝的測量值。學生甚至可以計算出衛星何時會經過頭頂,讓他們在太空進行其他測量的同時用自己的手進行測量。一項南美活動正在測量厄爾尼諾現象期間地表覆蓋的變化。

從提出活動和設計培訓材料到與教師合作和與學生會面,GLOBE 的成功取決於整個科學界的參與。GLOBE 網站包含資源和建議,鼓勵儘可能多的科學家參與推廣活動。

對於有興趣更獨立地參與或將公民科學隨身攜帶的學生,GLOBE 建立了一個用於觀察雲和記錄蚊子數量的應用程式。最近,GLOBE 甚至將學生和教師納入了他們的年度會議的與會者,將所有專案參與者聚集在一起進行討論。

墨菲主任表示,雖然該專案正在盡最大努力鼓勵參與推廣活動,但 GLOBE 首先是一個 K-12 公民科學專案。他認為,沒有人應該等到 18 歲才成為公民科學家。GLOBE 已經展示了許多不等待的理由……數百萬個理由,而且還在增加。

要了解更多資訊,請訪問 www.GLOBE.gov

一些利用 GLOBE 資料集進行研究的例子包括:

Cinnamon, J., (2015) “解構空間資料生產的二元性:走向混合。” 加拿大地理學家, 59(1):35-51. (連結)

Kroen, W., (2015) “使用真實的環保資料來增強生物學理解,” 美國生物教師, Vol. 77 No. 9. (連結)

Lor, Mai See. (2015) “短草、瀝青和泥土之間的地表溫度:關於反照率影響的研究。” 俄亥俄州科學雜誌. (連結)

Rice, S., Ross, S., (2015) “俄克拉荷馬州的落葉樹在芽萌發時的冷卻增強方面存在差異。” 俄克拉荷馬州本土植物記錄. (連結)

Consuelo Perez, M., Rodriguez Leon, I., & Rodriguez Navar, E. N. (2012, July). 氣溶膠的吸收和散射及其對瓜達拉哈拉大都市區 (GMA) 人口呼吸系統的影響。在 地球科學與遙感研討會 (IGARSS), 2012 IEEE International (pp. 2540-2543). IEEE. (連結)

Czaczyk, Z. (2012). 對現有氣象站進行評估,以用於大波蘭省的農業氣象保護。(連結)

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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