3 Aturan untuk Ilmu Warga yang Sukses - 💡 Fix My Ideas

3 Aturan untuk Ilmu Warga yang Sukses

3 Aturan untuk Ilmu Warga yang Sukses


Penulis: Ethan Holmes, 2019

Guru Wildwood Levi Simons dan murid-muridnya menggunakan alat uji indikator kimia untuk memetakan kualitas air Los Angeles.

Jorge Luis Borges pernah menulis, dalam cerita yang sangat pendek "On Exactitude in Science," dari sebuah kekaisaran besar yang berusaha membuat peta dengan sangat akurat sehingga tumbuh menjadi sebesar kerajaan itu sendiri. Di awal karier mengajar saya, dan baru-baru ini keluar dari sekolah, saya berpikir (dengan cara yang serupa, meskipun kurang puitis, daripada Tuan Borges) tentang bagaimana saya mewakili ilmu pengetahuan sebagai guru sekolah menengah.

Saya bergumul dengan kecemasan yang sama, sebagian besar, jika tidak semua, guru sains merasa tidak cukup menutupi konten. Saya terus-menerus merasa tergesa-gesa untuk melewati cukup "ide-ide besar," namun masih merasa bahwa sebagian besar dari apa yang saya lakukan hanya ada di kelas dan menghilang begitu para siswa saya pergi untuk hari itu.

Saya merasa seperti mencoba untuk membuat siswa saya tertarik pada sains dari peta yang saya buat, ketika saya harus membawa mereka ke negara itu sendiri.

Pendidikan sebagai Sains, Sains sebagai Pendidikan

Pengalaman pertama saya dalam mengajar sains dengan melakukan sains terjadi pada akhir 2009 ketika saya menyelesaikan semester pertama saya mengajar kursus sains lingkungan di Wildwood School di Los Angeles, California. Sejumlah siswa saya memberi tahu saya betapa susahnya perasaan sains lingkungan yang menekan. Akankah seluruh kursus tentang bagaimana peradaban kita akan runtuh dalam bencana ekologis?

Itu adalah pertanyaan yang valid, dan setelah menghabiskan liburan musim dingin itu berpikir bagaimana mengajarkan ilmu lingkungan tanpa menginspirasi perasaan ketidakberdayaan yang dipelajari, saya mengusulkan kepada kelas saya bahwa kami mencari tahu sendiri kesehatan lingkungan lokal kami.

Kami memulai proyek pemetaan lingkungan yang disebut TIGER (Penelitian Lingkungan Geotag Terpadu Secara Teknologi). Kami mulai mengukur dan memetakan kualitas air di sejumlah lokasi di Los Angeles dan segera mulai mengukur kualitas udara dan tingkat radiasi di sepanjang pantai California.

Selama waktu ini kami mulai berhubungan dengan kelompok lain yang melakukan sains warga, mulai dari mempelajari populasi burung hingga mengklasifikasi galaksi. Kami melihat bagaimana ilmu pengetahuan warga menjadi alat yang semakin berguna dalam penelitian karena para ilmuwan menyadari bahwa mereka dapat memperoleh bantuan dari lingkaran yang jauh lebih besar daripada hanya akademisi tradisional.

Dari pengalaman kami dengan proyek TIGER (scienceland.wikispaces.com/tiger), kami membuat tiga aturan untuk membantu ruang kelas (dan siapa pun) membuat, mengelola, dan berkolaborasi dalam proyek sains warga.

Aturan # 1: Buat itu bisa diukur.

Seperti yang dibuktikan oleh antropolog mana pun dengan buku catatan penuh lapangan, sains tidak selalu harus kuantitatif untuk menjadi efektif. Namun, kami terjebak dengan data numerik dengan proyek TIGER karena dua alasan. Pertama, ini memfasilitasi membandingkan data antara lokasi pemantauan yang berbeda dan antara tanggal yang berbeda di lokasi yang sama. Kedua, ini memberi kelompok kami bahasa umum untuk berkomunikasi dengan sekolah lain yang berpartisipasi dalam proyek TIGER, dan dengan kelompok luar yang mungkin ingin menggunakan data kami.

Di lapangan, ini berarti menggunakan peralatan yang memberikan hasil numerik cepat. Sebagai contoh, data kualitas air kami ditangkap menggunakan berbagai tablet kimia yang cepat larut dalam tabung uji, berubah warna untuk menunjukkan konsentrasi segala sesuatu mulai dari oksigen terlarut hingga bakteri. Pada saat yang sama kami menguji air, kami juga menggunakan sepasang sensor elektronik: satu untuk mengukur konsentrasi gas seperti oksigen dan uap petrokimia, dan lainnya untuk mengukur kondisi cuaca.

Tujuan kami dalam mengambil data ini secara bersamaan adalah untuk mencari hubungan potensial antara atmosfer dan air dari lingkungan lokal kami. Kita sudah dapat melihat pasang surut periodik, seperti variasi salinitas yang disebabkan oleh pasang surut.

Siswa juga mendapatkan pengalaman langsung dengan melihat bagaimana tebakan, kesalahan, dan keterbatasan eksperimental muncul di setiap proyek penelitian. Ini menjawab keluhan, “Kapan saya akan menggunakan ini?”

Aturan # 2: Buat menjadi murah.

Ilmu warga adalah ilmu hemat. Jika Anda membutuhkan pengeluaran jutaan dolar, tidak seorang pun, selain beberapa laboratorium besar, akan dapat melakukan penelitian Anda. Kami berupaya menjaga agar biaya peralatan tetap rendah, sesuai urutan ratusan dolar per sekolah, agar proyek kami dapat diakses semaksimal mungkin. Misalnya, kit kualitas air yang kami gunakan harganya sekitar $ 40 untuk sepuluh tes penuh. Aksesibilitas adalah kunci dalam menciptakan dan mengelola proyek yang mencakup sejumlah besar siswa di seluruh wilayah geografis yang luas.

Dengan proyek TIGER, biaya utama kami adalah membeli peralatan pemantauan. Biaya transportasi dijaga tetap rendah dengan meminta masing-masing kelompok memantau lingkungan lokal mereka dan kemudian mengunggah data ke situs web pusat. Kami juga menggunakan perangkat lunak kolaborasi berbasis web yang tersedia secara bebas untuk menyimpan dan menganalisis data.

Aturan # 3: Buat itu terbuka.

Sains, baik di laboratorium nasional atau dengan proyek sains warga negara, berkembang tidak hanya pada komunikasi terbuka, tetapi pada standar terbuka. Kami memperlakukan prosedur proyek TIGER sebagai perangkat lunak untuk platform terbuka.

Standar terbuka berarti menyimpan dan menganalisis data menggunakan perangkat lunak yang tersedia secara bebas, tetapi juga berarti menggunakan serangkaian prosedur eksperimental umum dan publik. Kami telah menempatkan prosedur kami di wiki, baik untuk memastikan keseragaman dalam jenis data yang dikumpulkan, dan untuk membiarkan metodologi kami terbuka untuk kritik, yang merupakan cara kemajuan ilmu pengetahuan.

Demikian pula, setiap proyek sains warga negara seperti TIGER juga harus siap terbuka untuk ekspansi. Meskipun kami mulai dengan kualitas air saja di Los Angeles, kami selalu menggunakan kerangka kerja data yang dapat memasukkan metrik lingkungan apa pun asalkan direkam dengan stempel GPS yang unik. Sebagai hasilnya, kami dapat menambahkan lebih banyak sekolah dan lebih banyak tipe data, seperti kualitas udara dan tingkat radiasi, ke proyek kami.

Keterbukaan kami juga memungkinkan TIGER untuk terhubung dengan proyek sains warga terkait lainnya, seperti proyek pemantauan radiasi komunitas, Safecast (lihat halaman 52, “Drive-By Science”). Karena Safecast juga berkeinginan untuk menerbitkan semua data dan metode mereka dalam format publik dan terbuka, kami di TIGER memiliki waktu yang relatif mudah mengumpulkan dan menganalisis tingkat radiasi untuk kedua lokasi uji proyek.

Kolaborasi kami dengan Safecast juga memberi siswa TIGER kesempatan untuk memecahkan masalah perangkat keras penghitung Geiger. Pekerjaan mereka tidak hanya penting untuk dokumentasi Safecast sendiri, dan untuk memperbarui sensor radiasi di masa depan, tetapi proses mencoba menemukan sumber bacaan anomali adalah pengalaman belajar otentik dalam bagaimana sains sebenarnya dilakukan.

Siswa mengukur sampel air untuk pH, suhu, fosfat, nitrat, oksigen terlarut, kebutuhan oksigen biologis, zat besi, tembaga, klorin, kekerasan, dan bakteri coliform. Data ini ditautkan dengan titik-titik pada peta online.

Apa berikutnya? Sensor DIY

Dengan jaringan ilmuwan warga yang besar dan terus berkembang, Safecast adalah contoh tempat mengambil proyek seperti TIGER. Tujuan kami adalah untuk melibatkan lebih banyak sekolah, siswa, dan sukarelawan dan memperluas cakupan geografis kami. Namun, pertumbuhan ini kemungkinan akan mengalami beberapa hambatan dengan sangat cepat.

Sementara biaya peralatan kami saat ini, terutama untuk kit pengujian kualitas air, rendah, mereka melibatkan penggunaan tablet indikator kimia yang hanya dapat digunakan setengah lusin kali sebelum habis. Selain itu, kit ini membatasi jenis data yang dapat kami kumpulkan.

Solusinya, dengan cara pembuat sejati, adalah membangun sensor lingkungan kita sendiri. Mengembangkan sensor lingkungan yang murah sekarang menjadi mungkin karena biaya per sensor telah turun mendekati $ 1, dan platform prosesor standar seperti Arduino telah tersedia. Ada sejumlah manfaat langsung untuk menempuh rute ini. Pertama, sensor elektronik dapat digunakan ribuan kali, menghilangkan batasan jumlah data yang dikumpulkan serta biaya.

Kedua, mengembangkan sensor kita sendiri memberi kita fleksibilitas yang jauh lebih besar dalam jenis data

dikumpulkan. Dengan adanya teknologi yang tersedia secara komersial, kami dapat dengan mudah memantau segala sesuatu mulai dari tingkat karbon monoksida hingga salinitas tanah hingga radiasi ultraviolet.

Ponsel sebagai Sensor Jaringan Nodes

Sementara puluhan dolar per sistem sensor memang mewakili pengurangan biaya yang signifikan, ada metode yang bahkan lebih murah untuk mengembangkan proyek sains warga seperti TIGER: ponsel. Tidak hanya ponsel yang menjadi teknologi di mana-mana secara global, tetapi juga mengandung serangkaian prosesor dan sensor yang semakin kompleks.

Apa yang dapat dilakukan oleh siswa di TIGER, seperti yang dilakukan oleh sejumlah pengembang lainnya, adalah membuat aplikasi untuk memanen data dari sensor seperti unit GPS dan kamera untuk merekam semuanya, mulai dari distribusi geografis spesies invasif hingga jumlah kabut atmosfer.

Buat Sains Anda Sendiri

TIGER dan proyek serupa memberi siswa kesempatan untuk belajar keterampilan analitis dan penalaran dengan pergi ke lapangan untuk mengumpulkan dan menganalisis data untuk proyek penelitian mereka sendiri.

Namun, kegembiraan yang sebenarnya akan dimulai ketika siswa di seluruh dunia mulai mengumpulkan pekerjaan mereka di berbagai sekolah dan kelompok lab, merancang dan membangun peralatan mereka sendiri, dan memodifikasi perangkat mereka sendiri. Singkatnya, masa depan sains akan datang kepada mereka yang membuat sains mereka sendiri.



Anda Mungkin Tertarik

How-to Tuesday: Danger Shield

How-to Tuesday: Danger Shield


How-to Tuesday: Labu Paling Menakutkan

How-to Tuesday: Labu Paling Menakutkan


Tutorial Topeng Halloween Fantasi

Tutorial Topeng Halloween Fantasi


Stitch Austin rekap

Stitch Austin rekap






Recent Posts