Когда естествознание становится важным предметом

Альпийская экосистема Лезена во франкоязычной Швейцарии - благодатная среда для начинающих ученых. LAS Alpine Institute

Если данные, полученные в рамках школьных научных проектов, не попадают в конце дня в корзину для бумаг, а, напротив, обрабатываются и публикуются, они могут стать уникальным — и важным — источником информации для ученых.

В городке Эгль (Aigle), расположенном немного восточнее Женевского озера, в середине марта улицы все еще сухие, но в деревушке Лезен (Leysin), до которой 20 минут на фуникулере вверх, белые хлопья падают на и без того щедрые слои снега.

Однако погода не помешала четырем международным школам из разных концов Швейцарии привезти своих учеников в Американскую школу в Лезене (Leysin American School, LASВнешняя ссылка) на третий ежегодный смотр GLOBE Day, специализированную выставку, на которой демонстрируются проекты в области естественных наук, технологий, инженерии и математики, а также  в области гражданской науки. 

Долгосрочные данные по экологии лесов, полученные учениками Программы «Альпийский институт» в LAS, могут помочь ученым контролировать изменение климата. LAS Alpine Institute

В спортзале международной англоговорящей школы-пансиона школьники 12-18 лет собираются вокруг красочных плакатов, расставленных на столах, задрапированных белой тканью.

«Мы планируем установить три или четыре знака на въезде в местный лес с инструкциями для туристов, как загрузить приложение по гражданской науке iNaturalistВнешняя ссылка», — объясняет Герман, ученик девятого класса LAS, указывая на свой постер. «Это и правда интересно — вы можете загружать в приложение свои фотографии деревьев, а затем ученые со всего мира могут обрабатывать эти данные и извлекать важную информацию».

Алекс, еще одна ученица 9 класса LAS, говорит, что она и ее партнеры по проекту тоже используют приложения для смартфонов для сбора сезонных данных о местных видах животных. «Вы можете фотографировать помет, следы, даже гнезда или яичную скорлупу. Потом вы просто загружаете картинку в приложение, а если вы ее определили неправильно, другие пользователи, а также ученые, могут исправить вас», — объясняет она.

Но каким образом эта информация может принести пользу «настоящим» ученым? Учитель естествознания Дэн Паттон (Dan Patton) говорит, что эти наблюдения являются частью долгосрочного исследовательского проекта в области экологии местного леса Бё Ревей. Задача проекта — фиксация изменений в популяциях, видах и размерах деревьев на различной высоте.

«Наша основная задача — поддерживать исследования в течение длительного времени, чтобы иметь возможность наблюдать перемены, вызванные климатическими изменениями или появлением инвазивных видов», — рассказывает Паттон swissinfo.ch.

GLOBE Day в LAS

Джон Харлин (John Harlin) — координатор GLOBE Day в школе. Он руководит «Альпийским институтом» (Alpine InstituteВнешняя ссылка), учебной программой LAS, проходящей на свежем воздухе. Это новый подход к преподаванию естественных наук.

«Традиционно дети проводят эксперименты по биологии или исследовательские проекты, и по окончании работы все это отправляется в мусорную корзину», — говорит Харлин  swissinfo.ch. «Этот подход может быть успешным с точки зрения обучения, но собственно науке это пользы не приносит».  

Харлин также со-председатель рабочей группы Изучения и преподавания Европейской ассоциации гражданской науки (Learning and Education Working Group European Citizen Science AssociationВнешняя ссылка), которая призвана помочь школам и учителя интегрировать сбор и анализ настоящей научной информации в их ежедневную практику.     

Вид на горы из кампуса Американской школы в Лезене swissinfo.ch

«Принципиальное отличие при использовании гражданской науки в обучении состоит в том, что собранная информация сохраняется и распространяется, а кроме того, может объединяться с другими данными. Это становится по-настоящему полезно, и ощущение фактического вклада в науку помогает глубже вовлечь студентов в образовательный процесс», — объясняет Харлин.

GLOBE Day в LAS был вдохновлен одноименной программой NASAВнешняя ссылка, где слово GLOBE расшифровывается как Всемирное изучение и наблюдение в интересах окружающей среды (Global Learning and Observation to Benefit the Environment). 

Формат выставки в LAS строится по образцу научной конференции: половина студентов стоит рядом со своими постерами, они рассказывают о своих проектах, тогда как другая половина задает вопросы. Каждые полчаса звучит гонг и группы меняются местами.

Харлин считает, что формат конференции — совсем как участие в гражданской науке — вызывает у студентов интерес к своей работе, так как они знают, что собранная ими информация будет опубликована и станет частью большого проекта.

Делая открытия — создавать изменения

Идея, стоящая за гражданской наукой, состоит в том, что исследования не должны быть ограничены только кругом ученых, и что любой может внести свой вклад в наши знания о мире вокруг нас. Проекты гражданской науки могут включать в себя все, что угодно — от отслеживания миграционных путей птиц и идентификации растений до совместного наблюдения за планетами и мониторинга погодных явлений.

Гражданская наука в Швейцарии

Гражданская наука — социологический термин, обозначающий проведение научных исследований с участием добровольцев-неспециалистов.

Программы гражданской науки для немецко-, итало- и франкоговорящих регионов каталогизированы и опубликованы на сайте Ассоциации гражданской науки Швейцарии Schweiz forschtВнешняя ссылка, программы швейцарской Академии наук и культуры и Центра научной компетенции и диалога на сайте Science et CitéВнешняя ссылка.

Программа GLOBE НАСА, открытая в 1995 году как «мировое сообщество студентов, учителей, ученых и граждан, вместе работающих для лучшего понимания, поддержания и улучшения состояния окружающей среды Земли в местном, региональном и глобальном масштабах», имеет европейское отделение. Оно включает сеть швейцарских проектов и школВнешняя ссылка, членом которой является и альпийский институт LAS (LAS Alpine Institute).

Например, в LAS Дэн Паттон ведет программу LETSВнешняя ссылка (исследование локального участка окружающей среды local environmental transect survey), включающую в себя ежегодное мероприятие «Биоблитц»Внешняя ссылка, во время которого студенты должны определить и каталогизировать максимальное количество видов в течение одного дня. 

Данные «Биоблитц» могут помочь ученым получить представление о том, какие сезонные изменения происходят в течение года, например, наступление периода появления почек, листопада или изменения цвета шерсти у животных. В долгосрочной перспективе такая информация поможет ученым отслеживать изменения климата.

«Одной из наших основных задач является институализация исследований, которые мы проводим на местных горных склонах, так, чтобы они могли продолжаться и после нас. Если исследования будут длится десятилетиями, значит, благодаря стабильности школы, мы действительно получим долгосрочные исследования климата», — рассказывает Харлин.

Паттон говорит, что самым сложным является сохранение собранных данных в удобном для использования и публикации формате. Над этой задачей школа работает совместно с местными учеными. Паттон надеется, что однажды собранные данные будут использованы в научной публикации. 

Но если эти данные так важны для ученых, почему они не собирают их сами? Ключевой спикер LAS на GLOBE Day Джон Френсис (John Francis) указывает, что могущество гражданской науки заключается в ее возможности использовать людское любопытство в любой точке земного шара — и кто-то просто может оказаться в нужном месте в нужное время.

«Значительная часть расходов на получение хороших данных по сезонам складывается из затрат на то, чтобы добраться до местности. Таким образом, мобилизация гражданских ученых и наделение их нужными полномочиями может в результате оказаться высокоэффективным методом», — считает Френсис, недавно ушедший с должности вице-президента по исследованиям, охране и разведке в Национальном географическом обществе (National Geographic Society).

Крис МакОуэн (Chris McOwen), специалист по охране морской среды во Всемирном центре по охране и контролю Программы ООН по окружающей среде (United Nations Environment Programme World Conservation Monitoring Centre) и Университете Кембриджа, также выступил с программной речью на GLOBE Day. Он считает ошибкой полагаться только на ученых в решении мировых проблем.

«Существует надежда, что белые парни среднего возраста в лабораторных халатах могут справиться с разного рода задачами, такими, как избыточное рыболовство или загрязнение океана, с которыми мы боролись и справиться не смогли», — признает МакОуэн. «Мы должны расширить возможности людей, использовать их интерес и страсть, чтобы добиться изменений.  Гражданская наука — один из реальных путей для достижения этого».

И сбор данных — только половина дела. Харлин говорит, что в будущем он планирует включить анализ данных в программу гражданской науки в LAS для более полного подхода к изучению естественных наук. «В наши амбиции входит не только собирать данные, но и понять, как можно побудить студентов их интерпретировать и, может быть, даже опубликовать свои выводы», — подчеркивает он.

Международные школы в Швейцарии

Кроме инноваций и гражданской науки Швейцария имеет давнюю традицию международного обучения. Швейцарская группа международных школ Swiss Group of International SchoolsВнешняя ссылка (SGIS) включает в себя 44 участников по всей стране, в том числе и LAS.
Участники группы предоставляют разнообразные учебные программы начальной и средней школы для студентов со всего мира как в формате дневной школы, так и школы-пансиона. Многие предлагают би- или трилингвальное обучение, а также международные образовательные сертификаты и дипломы.  

Перевод с английского: Татьяна Смородина.