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:

https://fold.it/portal/

http://hubblesite.org/get_involved/citizen_science/

http://scistarter.com/blog/2013/08/were-taking-citizen-science-back-to-school/#sthash.ZbExxqqz.dpbs

https://www.zooniverse.org/

http://blogs.plos.org/citizensci/2014/01/19/2313/

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_citizen_science_projects

http://paleoquest.org/

http://www.learnnc.org/lp/pages/7210

 

Bronnen

• http://www.esri.com/news/arcnews/spring12articles/unlocking-the-educational-potential-of-citizen-science.htm
• http://www.onderwijskiezer.be/v2/extra/stem.php

•  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.

MOOC, nascholing vanuit de sofa… voor wie er één heeft

Samenvatting van het artikel “Op nascholing vanuit je zetel” gepubliceerd op klasse.be op 25-02-’14

In dit artikel wordt MOOC, Massive Open Online Courses, naar voren geschoven als een interessante, maar in Vlaanderen nog vrij onbekende manier om zich als leerkracht bij te scholen. Losstaande vakken, aangeboden door universiteiten, hogescholen of andere onderwijsinstituten kunnen gratis door iedereen over de hele wereld gevolgd worden, met deelnemersaantallen tot in de (tien)duizenden.

Naar de gewenste MOOCs kan gezocht worden op specifieke internetplatformen. Naast tekstmateriaal, kan men op een MOOC o.a. ook video’s, toetsen, online vergaderingen, opdrachten met peer evaluatie en vragen voor een discussieforum vinden. Deelnemers kunnen zelf de informatie selecteren die ze nodig hebben, zonder per se de volledige cursus af te werken. Dit kan ook een voordeel zijn voor leerkrachten, aangezien MOOCs soms te intensief zijn om te combineren met een fulltime onderwijsopdracht.

Dillenbourg, pionier aanbieder van MOOC in Europa, vindt de synchroniciteit van MOOC een meerwaarde vergeleken met andere vormen van online leren. Hij ziet ook de mogelijkheid voor leerlingen uit het secundair om zich verder in de leerstof te verdiepen of om een idee te krijgen van wat er aan de universiteit gedoceerd wordt. “De muren van de universiteit worden opengebroken.” 

In Vlaanderen wordt onderzocht wat het potentieel van blended learning is voor de universiteiten, om studenten aan te zetten zich ook buiten de les in de vakken te verdiepen. Georges Van der Perre, voorzitter van de expertengroep die zich over deze vraag buigt, stelt dat het secundair onderwijs kan leren uit de experimenten en vorderingen van het hoger onderwijs op dit vlak en wijst er tevens op dat het past in een steeds meer leefwereldgericht secundair onderwijs.

Reflectie

MOOCs lijken interessant om verschillende redenen. De internationalisering die zich meer en meer in de Vlaamse klassen toont, wordt hier door leerkrachten op een ander niveau ervaren, nl. in samenwerkingsverbanden die toch betrekking hebben op hun job, maar waarbij ze zich in de positie van leerling/student bevinden. Hun persoonlijk ervaring zal hen sterker en vertrouwder maken in het organiseren en begeleiden van verwante projecten in hun klas en op hun school. Andere zienswijzen, methodieken, … uit een breed netwerk verspreid over de wereld kan een frisse wind met zich meebrengen op lokaal niveau. Verder kunnen MOOCervaringen inspiratie vormen voor technologiegebruik in de klas of op school. Op ecologisch en tijdsgebonden gebied worden verre verplaatsingen uitgespaard, terwijl toch van overal in de wereld kan worden deelgenomen. Op deze manier worden lange termijn nascholingen mogelijk, wat andere perspectieven biedt. Tegelijk is er een mogelijkheid om de cursus op eigen tempo en selectief te volgen. Zowel organisatoren als deelnemers hebben veel mogelijkheden om creatief te zijn. Constructieve ontmoetingen kunnen leiden tot internationale samenwerkingsprojecten. Het thema van de meertaligheid komt uiteraard aan bod, aangezien de meeste cursussen in het Engels gegeven worden. Het feit dat de cursussen gratis zijn, heeft een enorme democratische waarde.

Echter kan men ook vraagtekens plaatsen bij de altruïstische indruk die dit nalaat. Ghanashyam Sharma, een assistent retorica en schrijven aan de State University of New York, schreef een artikel over deze kwestie vanuit zijn eigen ervaring om als docent met pakken ervaring in Nepal verder carrière te maken op een Amerikaanse universiteit.

Hij stelt: “…we need more research about how students learn in massive open online platforms, and a better understanding of how students from different academic, cultural, social, and national backgrounds fare in such spaces.”

“Academic disciplines and teaching/learning environments (or, put simply, courses) are almost always highly specialized and situated in local academic systems and cultures.”

“It took several years of training for me to gain the ability and confidence to teach the type of more advanced courses that I had already taught in a different country and academic system. In fact, even in the case of the more context- and culture-neutral subjects like the natural sciences, the local begins to trump the universal very quickly in terms of language used, references made, applications shown, and so on.”

Een mooi voorbeeld hiervan is te vinden in deze BLOSSOMS video:

Een belangrijke vraag is volgens Ghanashyam Sharma: “…what happens when thousands of students constituting a vast spectrum of proficiency levels and academic backgrounds try to catch up with one’s attempt to educate the world primarily through video-recorded lectures. This problem is evident in the design and delivery of any MOOC in almost any discipline at this time.”

Volgens hem dient de aandacht gericht te worden op de intellectuele obstakels die aanwezig zijn ondanks de technologische toegang.

Daarenboven vindt hij dat de organisatoren van MOOCs ofwel onwetend zijn ofwel niet bereid om de geopolitieke dynamieken te erkennen die volgens hem de leerervaringen vormgeven op wereldschaal.

In een ander kritisch artikel over MOOCs waarnaar hij verwijst, stelt men het iets meer cru: “Some educators worry a one-way transfer of educational materials from the rich north to the poor south will amount to a wave of “intellectual neo-colonialism.”

Referenties

http://www.klasse.be/leraren/44052/op-nascholing-vanuit-je-zetel/

http://chronicle.com/blogs/worldwise/a-mooc-delusion-why-visions-to-educate-the-world-are-absurd/32599

http://blossoms.mit.edu/videos/files/videos/physics_donkey_carts_english_flash_version

http://www.insidehighered.com/news/2013/04/25/moocs-may-eye-world-market-does-world-want-them#sthash.yzhSgxYT.dpbs