dinsdag 31 maart 2015

Citizen Science: elke leerling wordt een wetenschapper





Het is al langer geweten: als je wil dat je leerlingen écht iets opsteken in je les, zorg dan dat ze ook begrijpen wat het nut is van je les. Actief leren houdt onder andere in dat leerlingen geen betekenisloze opdrachten moeten maken, maar geconfronteerd worden met problemen die ze in hun dagelijks leven ook echt tegen komen. Een les over de regel van drie wordt pas echt interessant als de leerlingen recepten leren omzetten die ze daarna ook bakken, want alleen dan wordt de output van de initiële opdracht onmiddellijk nuttig gebruikt. Wie echter niet direct weet hoe hij/zij lessen over de Oude Grieken of plantengroei voor leerlingen toepasbaar kan maken, kan zijn heil zoeken in Citizen Science projecten.


Citizen science

Citizen science betekent dat ‘gewone’ mensen zonder enige achtergrond in wetenschap toch hun steentje kunnen bijdragen aan grote wetenschappelijke projecten. In mooi Nederlands spreekt men over ‘burgerwetenschap’, maar dat klinkt zo oubollig en afgeleefd dat de Engelse term hier zonder meer voorrang krijgt. 




De oudste voorbeelden van citizen science pur sang zijn de grote fauna- en florawaarnemingen. Zo staan vogelspotters elk jaar paraat om de grote vogeltrek waar te nemen. Hun waarnemingen mogen ze al enkele decennia opsturen naar onderzoekscentra, die zo een zeer goed overzicht krijgen van de soorten en hun aantallen.  Echter, sinds de opkomst van het internet is de hoeveelheid data die worden doorgestuurd enorm toegenomen. Toch lijkt de accuraatheid ervan niet te minderen, en zijn deze gegevens van onschatbare waarde voor onderzoekers.  Bovendien zijn de participerende burgers oprecht blij dat hun data als waardevol worden beschouwd.

Maar citizen science wordt pas echt interessant als het burgers een wetenschappelijke meerwaarde geeft, die ze daarvoor niet hadden. Om bij de vogels te blijven: het Vogeltelweekend van Natuurpunt vraagt aan burgers om elk jaar een uurtje vogels in hun tuin te spotten, en deze data door te sturen. Hiervoor zetten ze een campagne op die maakt dat mensen die weinig kennen van tuinvogels, toch kunnen meedoen. Folders om snel vogels te herkennen, samen met een handleiding om de ideale vogelvoederplaats te bouwen, maken dat burgers ook echt de meerwaarde van biodiversiteit in hun tuin zullen inzien. Win-win dus.





Het is net dit aspect van citizen science – mensen een groter wetenschappelijk bewustzijn bijbrengen- dat het zo waardevol maakt voor onderwijs.  Dankzij het internet is citizen science al lang veel breder geworden dan een database voor natuurspotters, en kan je in zowat elk vakgebied wel een onderwerp vinden dat van burgers een bijdrage vraagt. De ene keer is die redelijk passief, zoals het SETI@home, dat vraagt om de rekenkracht van je computer te mogen gebruiken op momenten dat je zelf inactief bent, om zo beter naar buitenaards leven te kunnen zoeken. Een andere keer word je gevraagd om mee oude logboeken te ontcijferen via een interactieve interface of om pinguïns te bespioneren. Het ene project is al wat toegankelijker dan het andere, maar als leerkracht kan je voor de nodige omkadering zorgen, waardoor je leerlingen snel weg zijn met het concept. Bovendien zijn alle citizen science projecten gratis, en toegankelijk vanaf elke mogelijke server. Geïnteresseerde leerlingen die zich graag verder verdiepen in dit project, moeten dus geen dure licenties aankopen.

 
Nog niet overtuigd? Dan krijgt u hier een paar kant-en-klare voorbeelden!

Fold it!
Een leraar biologie vertelt in zijn les biologie over eiwitten, belangrijke bouwstenen van alle levende wezens. Het is voor wetenschappers niet zo heel moeilijk om de samenstelling van een eiwit te achterhalen  (aminozuren, weet u nog? ), maar om de functie van een eiwit te begrijpen is het ook belangrijk om zijn structuur te kennen (sleutel-slot-theorie van enzymen bijvoorbeeld). Wie deze structuur, met verschillende vouw-mogelijkheden en -patronen aan zijn leerlingen wil uitleggen, kan zijn heil zoeken bij fold.it, een spelletje ontwikkeld door de universiteit van Washington, waarbij de deelnemers de meest waarschijnlijke eiwitstructuur moeten opbouwen, en zo punten kunnen scoren. De ‘highest scores’ worden nadien door wetenschappers geanalyseerd. Kortom: een win-win situatie want uw leerlingen zullen eiwitstructuren beter leren begrijpen, en de wetenschap krijgt er heel wat nuttige input bij. U twijfelt over de wetenschappelijke meerwaarde? Weet dan dat dankzij fold-it wetenschappers in 3 weken een eiwitstructuur ontrafelden die belangrijk is bij de infectie van het aidsvirus in Resusapen, een klus waar ze al 15 jaar mee bezig waren. Een Naturepublicatie, met vermelding van de fold.it-citizens werd hun deel!


Galaxy Zoo
Wie lessen geeft over het heelal en zijn vele objecten en nevels, kan niet om de ruimtetelescoop Hubble heen. Dit kleinood hangt ondertussen al zo’n 25 jaar foto’s te nemen in de ruimte, die allemaal naar de aarde worden verzonden.  Op de website van Hubble (sowieso een aanrader!) kan je een kijkje nemen in alle onbewerkte zwart-wit foto’s die Hubble ons tot hiertoe heeft toegestuurd, maar je kan eveneens meehelpen aan een project om nieuwe planeten op te sporen via kleine details in deze foto’s  of mee het geheim ontrafelen van het onstaan van galaxies. Dat laatste concept  is trouwens een onderdeel van Galaxy Zoo, een  project waar een Nederlandse leerkracht wereldberoemd (onder astronomen) mee is geworden: Hannie van Arkel ontdekte een vreemd blauw licht op 1 van de foto’s. Het bleek een reflectienevel te zijn, die heden door het leven gaat als Hannie’s voorwerp’.




Gratis en voor niets!

Citizen science kan niet alleen échte wetenschap in de klas brengen, maar kan leerlingen ook actief laten deelnemen aan wetenschap. Ze kunnen in aanraking komen met aspecten van onderzoek, waar ze zelf nooit van hadden gedacht dat het bestond, maar ze kunnen ook zien hoe toegankelijk wetenschap eigenlijk wel niet is. Allemaal aspecten die van groot belang zijn als we een grotere toestroom in de STEM-richtingen in het hoger onderwijs willen krijgen. Leerkrachten kunnen zelf kiezen hoe ver ze meegaan in citizen science projecten, maar geïnteresseerde leerlingen kunnen gemakkelijk zelfstandig onderwerpen uitdiepen. 

Toch is het jammer dat er voorlopig nog bijna geen citizen science projecten bestaan die specifiek leerlingen als doelgroep hebben. Jammer, want de weinige voorbeelden zijn echt wel succesvol. Zo is er het project Paleo Quest: paleontologen sturen stukjes rotsformaties op naar lagere scholen in de V.S., waar kinderen dan de fossielen er uit mogen zoeken. De gevonden fossielen worden teruggestuurd, maar de onderzoekers hebben heel wat werk uitgespaard, en de kinderen vinden de fossielen erg fascinerend. Voor oudere leerlingen is dit natuurlijk te simpel, en is het wow-effect ook niet zo groot. Maar het zou geweldig zijn als klassen van over de hele wereld samen konden werken aan één project, waarbij ze met elkaar in contact staan via een forum. Bovendien is een van de obstakels van citizen science dat niet al je citizens even betrouwbaar zijn. Dit probleem wordt meestal opgelost door een soort peer-controle, maar stel je voor dat alle correspondenten onder leiding staan van leraars met de nodige expertise? Dat kan al heel wat kosten en zorgen vermijden.  


Kortom, citizen science zou een geweldig concept kunnen zijn voor onderwijs: leerlingen leren dat hun kennis ook echt nuttig kan zijn en worden wetenschappelijk bewuster. Dankzij het internet zijn de mogelijkheden oneindig en kunnen er makkelijk wereldwijde samenwerkingsverbanden worden opgezet. Bovendien worden de data gegenereerd onder controle van een leerkracht, waardoor de kwaliteit mogelijk verhoogd.  Hoog tijd dus dat citizen science een vast onderdeel wordt van onze schoolcarrière!




Online citizen science projecten voor de liefhebbers:

http://paleoquest.org/
 



Bronnen




  •  Anderson, D.P., Cobb, J., Korpela, E., Lebofsky, M. & Werthimer, D. (2002). SETI@Home: An Experiment in Public-resource Computing. Commun. ACM, 45, 56–61.
  • Bonney, R., Cooper, C.B., Dickinson, J., Kelling, S., Phillips, T., Rosenberg, K.V., et al. (2009). Citizen Science: A Developing Tool for Expanding Science Knowledge and Scientific Literacy. BioScience, 59, 977–984.
  • Cooper, S., Khatib, F., Treuille, A., Barbero, J., Lee, J., Beenen, M., et al. (2010). Predicting protein structures with a multiplayer online game. Nature, 466, 756–760.
  • Edwards, R. (2014). The “Citizens” in Citizen Science Projects: Educational and Conceptual Issues. International Journal of Science Education, Part B, 4, 376–391.
  • Gura, T. (2013). Citizen science: Amateur experts. Nature, 496, 259–261.
  • Khatib, F., DiMaio, F., Group, F.C., Group, F.V.C., Cooper, S., Kazmierczyk, M., et al. (2011). Crystal structure of a monomeric retroviral protease solved by protein folding game players. Nat Struct Mol Biol, 18, 1175–1177.
  • Lintott, C.J., Schawinski, K., Keel, W., Arkel, H.V., Bennert, N., Edmondson, E., et al. (2009). Galaxy Zoo: “Hanny”s Voorwerp’, a quasar light echo? MNRAS, 399, 129–140.
  • Trumbull, D.J., Bonney, R., Bascom, D. & Cabral, A. (2000). Thinking scientifically during participation in a citizen-science project. Sci. Ed., 84, 265–275.

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen