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Para los estudiantes de Iqaluit, Nunavut, una comunidad de pasajeros en el norte de Canadá, el cambio climático no es un concepto abstracto que se mide en grados o pulgadas. Es una realidad tangible, visible en los pilones que se hunden que sostienen sus hogares y el paisaje cambiante que hace inaccesibles los cotos de caza tradicionales, restringiendo su suministro de alimentos.
“Lo están viviendo. No solo están hablando de que los osos polares pierden su hábitat, sino que los estudiantes están viendo que eso sucede. Están viendo a los osos polares entrar en su comunidad donde se supone que no deben estar ”, dice Mali Bickley, especialista en colaboración en el aula de TakingITGlobal, una organización no gubernamental (ONG) que utiliza la tecnología para capacitar a los estudiantes para que aborden los desafíos globales.
Aislados en el lado equivocado de la brecha digital, sus experiencias y observaciones han pasado desapercibidas para el resto del mundo. Pero eso cambió para los estudiantes de la escuela secundaria Aqsarniit cuando utilizaron la tecnología de videoconferencia para conectarse con Lee Gambol del Museo de Historia Natural de Cleveland. Gambol no solo les enseñó la ciencia detrás de los cambios ambientales que estaban presenciando, sino que los estudiantes pudieron compartir su relato de primera mano de cómo se ve el cambio climático en el terreno.
“Los estudiantes le enseñaron al experto algo de lo que ella no tenía ni idea. Fue una experiencia de aprendizaje increíble ”, dice Bickley. “Cuando un experto en cambio climático en los EE. UU. Escuchó sus voces, realmente validó su comprensión y su voz en torno al cambio climático”.
En todo el mundo, se está formando una nueva sinergia entre estudiantes y científicos. Los estudiantes de todas las edades están formando asociaciones de colaboración con científicos en activo, participando en una investigación científica auténtica y contribuyendo con datos significativos a los proyectos de ciencia ciudadana. Utilizando una amplia gama de tecnologías, desde teléfonos inteligentes y tabletas hasta videoconferencias y sitios web colaborativos, están ayudando a construir y analizar grandes conjuntos de datos globales y a idear soluciones para problemas del mundo real.
En el proceso, aprenden que, a pesar de su juventud, tienen algo valioso que ofrecer a la comunidad científica.
“Hay una gran oportunidad para que nuestros niños no solo se queden quietos y lean un libro de texto, sino que vean que la ciencia está sucediendo ahora, justo frente a ellos, justo afuera de la puerta, y tienen la capacidad de contribuir a eso ”, Dice Janice Mak, especialista en currículo de ciencias K-12 para el Distrito Escolar Unificado Paradise Valley en Arizona.
“Todo lo que la tecnología nos permite hacer realmente ha democratizado la educación y derribado barreras. Nos hace cuestionar y desafiar lo que tradicionalmente pensamos como científicos ".
Estudiantes y científicos trabajando juntos
¿Cuánta agua existió alguna vez en Marte? ¿Cómo hizo el planeta la transición al clima frío y seco que existe hoy? A medida que los científicos resuelven estas preguntas, han comenzado a incorporar estudiantes para ayudar a estudiar los datos recopilados por la nave espacial Mars Odyssey que orbita el planeta.
Hace unos años, los estudiantes de séptimo y octavo grado de la Escuela Intermedia Explorer en Arizona se unieron al Proyecto de Imágenes para Estudiantes Mars de la Universidad Estatal de Arizona (ASU). Seleccionaron una región específica del planeta, los Valles Marineris, y lanzaron una investigación sobre cómo la abundancia de minerales relacionados con el agua difería entre las secciones más profundas y menos profundas del valle. Plantearon la hipótesis de que encontrarían la mayor abundancia en las partes más profundas del valle porque el agua se acumula en las zonas bajas.
Para facilitar su investigación, los científicos capturaron una imagen actual de la región utilizando la cámara THEMIS de la Odyssey, que toma imágenes de Marte simultáneamente en cinco bandas o colores visuales y 10 infrarrojos. Los estudiantes analizaron la imagen, comparándola con imágenes pasadas de la misma región y recolectaron más de 1,000 puntos de datos, que graficaron para identificar correlaciones entre la elevación y la abundancia de minerales relacionados con el agua.
Su investigación culminó en un artículo, que fue revisado por pares por un geólogo planetario, y un viaje de campo de dos días a ASU, donde investigaron y probaron más a fondo su hipótesis bajo la guía de un científico de ASU.
“Una pieza poderosa de la ecuación es que los estudiantes se ven a sí mismos como parte de la investigación colectiva y ayudan a hacer avances”, dice Mak, quien eligió el proyecto para sus estudiantes debido a su alineación con los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación (NGSS). “Ya no solo están leyendo sobre descubrimientos científicos en un libro de texto. Pueden verse a sí mismos como parte de la forma en que las cosas se están transformando ".
En todo el mundo, cientos, si no miles, de proyectos de ciencia ciudadana están recurriendo a personas comunes, incluidos estudiantes, para ayudar a observar, recopilar y clasificar datos para identificar áreas para un estudio más detallado. Si bien los satélites de la NASA pueden capturar miles de terabytes de datos por año, los científicos también necesitan mediciones sobre el terreno para formar una imagen completa de los complejos sistemas de la Tierra. La ciencia ciudadana ofrece una forma de agrupar sus datos en tierra. A través del programa GLOBE Observer, cuyo objetivo es estudiar el medio ambiente y el clima cambiante, estudiantes de más de 119 países están ayudando a monitorear las condiciones ambientales en el terreno para la NASA, contribuyendo con más de 150 millones de mediciones durante las últimas dos décadas.
“Si quieres aprender ciencia, necesitas hacer ciencia. Esto es ciencia real y los estudiantes participan en todo el proceso científico ”, dice la coordinadora Holli Riebeek. “Salen y hacen una pregunta, y tienen procedimientos que les permiten tomar observaciones científicas válidas que un científico del mundo real podría utilizar. En realidad, están observando el mundo real y sacando sus propias conclusiones ".
Y ese es solo un ejemplo. Al usar sitios web como SciStarter y Zooniverse como punto de partida, los educadores pueden encontrar proyectos de investigación auténticos para casi cualquier tema o ubicación geográfica. Los estudiantes pueden tomar fotos de sus patios traseros para ayudar a identificar posibles criaderos de mosquitos, analizar imágenes del espacio en busca de anomalías que podrían indicar un planeta oculto en nuestro sistema solar o usar sus teléfonos inteligentes para medir el tamaño de los árboles. También pueden acceder a conjuntos de datos científicos del mundo real para usarlos en sus propios proyectos en el aula.
"Los proyectos de ciencia ciudadana brindan a los estudiantes la oportunidad de hacer y responder preguntas, y experimentar el verdadero descubrimiento científico y la alegría de aprender algo completamente nuevo, cualidades que a menudo se eliminan de la educación científica que se basa en demostraciones de conceptos en lugar de indagación y desarrollo de habilidades científicas". dice Christine L. Goforth, directora de ciencia ciudadana en el Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte en Raleigh.
¿Ciencia del mundo real? ¡Hay una aplicación para eso!
Los estudiantes de Medford Memorial Middle School en Nueva Jersey querían ayudar a reducir la amenaza de enfermedades transmitidas por mosquitos en su región, donde se informaron 44 casos del virus del Nilo Occidental en 2018. Decidieron iniciar una investigación sobre dónde podrían aparecer los mosquitos portadores de enfermedades. se reproducen durante su temporada activa.
A través de Mosquito Habitat Mapper, un proyecto de ciencia ciudadana patrocinado por la NASA que invita a maestros y estudiantes a explorar sus comunidades en busca de posibles criaderos, aprendieron cómo identificar e informar dichos lugares a través de una aplicación para ayudar a los científicos a predecir futuros brotes de enfermedades. Sin embargo, insatisfechos con simplemente caminar por el patio de su escuela y hacer observaciones sobre el terreno, los estudiantes investigaron cómo los científicos están usando drones en América Central y África para identificar posibles áreas de reproducción.
“Decidieron usar tecnología de drones para volar sobre seis de las escuelas en sus distritos y usar imágenes de los drones para ayudarlos a identificar dónde ir y buscar larvas de mosquitos en la primavera”, dice Dorian Janney, coordinador de campaña de la Misión GLOBE Comunidad de ciencia ciudadana Mosquito.
Tales investigaciones no hubieran sido factibles hace una década. Los avances en la tecnología han hecho que las poderosas herramientas de recopilación de datos sean ampliamente accesibles para los ciudadanos promedio, incluidos los estudiantes. Los drones de fotografía asequibles ahora se venden en pasillos de juguetes. Por menos de $ 10, el propietario de un teléfono inteligente puede comprar un accesorio que amplía las imágenes hasta 60 veces, lo que es útil para identificar diferentes tipos de larvas de mosquitos, dice Janney.
“La combinación de la tecnología de los teléfonos inteligentes e Internet hace posibles cosas que no eran posibles ni siquiera hace 10 años”, dice Riebeek. “Muchas de las herramientas y sensores que la gente usa para la recopilación de datos científicos se están volviendo accesibles. Ya no usamos sensores de miles de dólares. Puede instalar una cámara de infrarrojos en su teléfono inteligente ahora ".
La participación en proyectos de ciencia ciudadana no solo ayuda a los estudiantes a pensar como científicos, sino que les enseña que un teléfono inteligente puede hacer más que simplemente reproducir videos de YouTube: puede funcionar como una poderosa herramienta de recopilación de datos.
“Tienen esta poderosa herramienta en su bolsillo con una cámara, un acelerómetro y un magnetómetro”, dice Ben Smith, supervisor de tecnología educativa en la Unidad Intermedia Lincoln en Pensilvania.
“Lo más importante que pueden hacer sus teléfonos es informar. Pueden abrir una aplicación y tomar medidas en tiempo real con ella e informarlas. Esa es la mejor herramienta que existe. También cuentan con la cámara para que puedan tomar fotografías de la vida silvestre y subirlas a diferentes sitios que estudian la biodiversidad. La cámara también se puede utilizar para capturar la contaminación lumínica. Hay un magnetómetro para medir la fuerza del campo magnético y un acelerómetro para medir la aceleración de la gravedad ".
Las aplicaciones como Science Journal de Google pueden ayudar a los estudiantes a explorar las capacidades científicas de sus tabletas y teléfonos inteligentes y comenzar a experimentar con los sensores integrados que muchos ni siquiera se dan cuenta de que tienen sus dispositivos. Mak ha utilizado la aplicación con niños desde el tercer grado.
“Poner el poder de la tecnología en sus manos, conectarlo con la ciencia y el mundo que los rodea, y emparejarlo con la capacidad humana para hacer observaciones y encontrar patrones a partir de ellos, ese es el poder”, dice ella.
De científicos ciudadanos a ciudadanos del mundo
El mundo ha perdido casi el 20% de sus arrecifes de coral debido a la contaminación, la sobrepesca y el desarrollo costero. Hoy en día, más del 60% se encuentran bajo amenaza inmediata. En Malasia, cuyos arrecifes vivos disminuyeron un 5% entre 2012 y 2017, los estudiantes de secundaria que estudiaban la pérdida global de coral decidieron tomar medidas.
Los estudiantes del MARA Junior Science College of Merbok en Kedah, Malasia, se lanzaron al agua para continuar sus estudios. Aprendieron a bucear para poder ver de primera mano los efectos de la pérdida de los arrecifes de coral. Después de hablar por Skype con el biólogo marino Puteri Nurshazmimi Binti Zaidi, utilizaron Minecraft Education para diseñar una jaula de coral, un tipo de dispositivo submarino que los científicos están utilizando para fomentar el rápido crecimiento de los corales.
El proyecto culminó con una inmersión final para sumergir su jaula y plantar nuevos corales para ayudar a reponer la población de arrecifes locales.
Llevaron a cabo su investigación en 2019 como parte del Proyecto Objetivos, un esfuerzo global para involucrar a los estudiantes en el avance de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas. La ONU identificó estos 17 objetivos globales, que abarcan una variedad de problemas sociales, económicos y ambientales, en 2015 para crear un plan para un futuro más sostenible. El año pasado, más de 1,600 aulas participaron en proyectos relacionados con los objetivos, muchos de los cuales combinaron la investigación científica con la administración ambiental.
“Creo que parte del trabajo de los maestros es crear un mundo de ciudadanos globales, y una de las mejores formas de hacerlo es ayudarlos a desarrollar una comprensión de lo que está sucediendo en el mundo, a interactuar con otros alrededor del mundo para resolver problemas auténticos ”, dice Elizabeth Azukas, Ed.D., profesora asistente de educación profesional y secundaria de la Universidad de East Stroudsburg en Pensilvania.
“Necesitamos enfocarnos en la implementación de un plan de estudios más global. Ese es el mundo en el que viven los estudiantes y seguirá haciéndose aún más pequeño de alguna manera. Cuando hablamos de problemas relacionados con el océano, por ejemplo, se vuelve realmente complicado porque ningún país es dueño del océano y no existe un organismo rector para el océano. ¿Cómo negociamos ese tipo de cosas juntos? "
La enseñanza de los ODS es solo una de las formas en que los educadores pueden utilizar la investigación científica para convertir a los estudiantes en ciudadanos globales responsables. Participar en la ciencia del mundo real ofrece numerosos beneficios incluso para los estudiantes que no siguen una carrera científica. Como votantes y guardianes del medio ambiente, estarán más preparados para tomar decisiones informadas sobre los recursos naturales. También tendrán un marco en el que confiar si alguna vez sienten que su comunidad está amenazada.
“Si estos estudiantes sienten curiosidad por la calidad del aire de su vecindario desde que una nueva fábrica se mudó a su ciudad o están preocupados por el impacto de la tala local que se realiza en el bosque nacional en las montañas circundantes, habrán participado en estudios de ciencias, recogió datos y tener la experiencia necesaria para comenzar a investigar y estudiar estas cosas por sí mismos ”, escribe la profesora de ciencias Lynda Jenkins en la revista Cultural Studies of Science Education.
En una era de la “posverdad”, estas experiencias científicas auténticas también pueden ayudar a los estudiantes a que se arraiguen en el método científico como una forma de pensar críticamente y filtrar la información errónea.
“Los estudiantes están recopilando sus propios datos y sacando sus propias conclusiones. Uno de los aspectos poderosos de la ciencia ciudadana es que cuando piensas en el ataque que está sufriendo la ciencia, particularmente la ciencia climática, queremos que los estudiantes puedan desacreditar lo que son las noticias falsas tomando sus propias medidas y haciendo su propia ciencia ”, dice Smith. .
“Los estudiantes obtienen una apreciación por la vida que los rodea”, dice Smith, “y eso es lo que les sirve mejor en el futuro porque si entienden cómo tomar estas medidas y desarrollar sus propias conclusiones, estarán en una mejor situación para apreciar y también aplicar esas lecciones más adelante en la vida ".
Nicole Krueger es una escritora y periodista independiente con una pasión por descubrir qué es lo que motiva a los estudiantes.
