Будучи аспиранткой ASU, Рэйчел Йохо хотела расширить границы исследований в области возобновляемых источников энергии. Чего она не ожидала в полной мере, так это того, что это также заставит ее задуматься о том, как изменение климата преподается в современных университетах.
В Центре биодизайна экологических биотехнологий, возглавляемом директором и профессором Регентов ASU (и недавним лауреатом Стокгольмской водной премии) Брюсом Риттманном, она нашла желанный дом, чтобы ее исследования процветали.
Там она сосредоточилась на микробах, которые буквально встряхнули область возобновляемых источников энергии. Для своей диссертации под руководством наставника Сезара Торреса она опубликовала несколько новаторских статей о достижениях в области микробных топливных элементов, которые превращают отходы в электричество с помощью бактериальной биопленки, способной расти и развиваться на электроде.
"Они дышат металлом и в процессе дают нам электроны для энергии", - сказал Йохо.
Но во время работы над докторской диссертацией она также заинтересовалась искусством преподавания естественных наук и получила сертификат преподавателя научных дисциплин в высшем учебном заведении.
Среди самых противоречивых вопросов, возникающих сегодня в науке и обществе, является тема глобального изменения климата. Несмотря на почти всеобщий научный консенсус в отношении того, что это действительно реально и вызвано нами, американская общественность и политики продолжают скептически относиться к науке.
Курсы естественнонаучного образования вдохновили ее задать исследовательские вопросы, отражающие междисциплинарный характер ее лабораторных исследований в Центре экологических биотехнологий Biodesign Swette при Институте биодизайна ASU. Итак, когда она начала изучать тему изменения климата на вводных курсах по естественным наукам, перечитывая вводные учебники по естественным наукам, Йохо была удивлена скудостью материалов, посвященных таким темам, как глобальное потепление, изменение климата и применение возобновляемых источников энергии.
«В передовой исследовательской лаборатории мы привыкли рассматривать вещи в разных дисциплинах», - сказал Йохо, который сейчас занимается исследованиями и преподает в Университете Майами в Оксфорде, штат Огайо. «В образовательной среде я хотел посмотреть, как различные дисциплины подходят к темам, поэтому мы рассмотрели терминологию и содержание учебников, которые, вероятно, являются наиболее устоявшимися и уважаемыми первыми или вторыми остановками для получения информации в бакалавриате.."
Вводные учебники были выбраны еще и потому, что они «представляют собой пересечение обучения неученых (популяризация науки) и подготовки будущих ученых».
Теперь, в новом исследовании, опубликованном в журнале Environmental Communication, Йохо и соавтор Риттманн изучили более 15 000 объединенных страниц из текущих выпусков 16 ведущих учебников по физике, биологии и химии для студентов, опубликованных в период с 2013 года. и 2015.
Они обнаружили, что менее 4 процентов страниц посвящены обсуждению изменения климата, глобального потепления, связанных с этим экологических проблем или применения возобновляемых источников энергии.
Кроме того, исследовательская группа обнаружила:
- Хотя они наблюдали большие различия для отдельных книг, в учебниках по биологии в среднем было наибольшее количество страниц, посвященных обсуждению последствий изменения климата, но все же менее 2 процентов, в то время как учебники по химии показали самые большие различия, а книги по физике имеют в среднем менее 0,5 процента от общего числа страниц;
- Наибольшее содержание находится в последней трети книги по биологии и химии, что поддерживает общую тенденцию в образовании, заключающуюся в том, что «приложения» обычно рассматриваются ближе к концу курса обучения, опираясь на прочную основу. знаний о содержании;
- Среди трех дисциплин наименьшее внимание уделялось технологиям использования возобновляемых источников энергии в изученных учебниках биологии. Характерно, что альтернативные виды топлива и другие технологии, связанные с транспортным сектором, сильно акцентируются в химии и физике;
- Ядерная энергия, которая была рассмотрена отдельно, встречается менее чем на 1 проценте страниц учебников и представлена неблагоприятно.
Термины, которые мы включили, были не только ограничены поиском по ключевому слову, но также включали просмотр страницы за страницей каждого из учебников. Мы искали связанные темы, такие как любые приложения и открытия, связанные с ископаемым топливом и возобновляемыми источниками энергии. таких технологий, как ветер и солнечная энергия», - сказал Йохо.
Они отметили, что изменение климата, глобальное потепление, ископаемое топливо, возобновляемые источники энергии и ядерная энергия не часто находятся в центре внимания учебников или курсов по этим дисциплинам. Кроме того, эти темы могут даже не быть в центре внимания одного из разделов одного из этих курсов и вряд ли станут основным фактором при выборе учебника для курса.
Однако эти сквозные темы социально-научных дебатов представляют собой важные социальные и экологические контексты для развития информированных и продуктивных граждан.
«Обсуждение в рамках этих традиционных, обособленных научных дисциплин влияет на научное образование начального уровня, общественное восприятие науки и информированное гражданство», - сказал Риттманн..
Идя вперед, они думают, что, возможно, пришло время, чтобы вводные науки более подробно изложили некоторые из этих насущных тем, которые охватывают несколько дисциплин.
"Это сложный баланс на вводном курсе", - сказал Йохо. «За короткое время нужно охватить так много информации. Однако наши ученики сталкиваются с этими проблемами в классах и за их пределами. Наши сообщества ощущают влияние наших решений в области энергетики и климата». Некоторое обсуждение может иметь большое значение для подготовки студентов. «Следующим шагом может быть сосредоточение внимания на терминах и содержании, которые мы обсуждаем, а также на потенциальной роли этих тем во вводном обучении», - добавила она.
«Однако ни одна дисциплина не может справиться с этим в одиночку», - написал Йохо в газете. «В то время как традиционные дисциплинарные линии влияют на конкретные обсуждения, общие тенденции показывают относительно небольшой процент страниц, отведенных темам, связанным с энергетическими технологиями, изменением климата и соответствующими экологическими проблемами в различных дисциплинах».
Документально подтверждая, что в больших учебниках этим насущным социальным проблемам посвящено относительно мало страниц, это исследование ставит под вопрос эффективность информации, предоставляемой учащимся во вводных материалах.