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Betrachten Sie den Prozess, der beim Erstellen eines Gemäldes notwendig ist - die Liebe zum Detail, die Notwendigkeit, die Welt um Sie herum zu interpretieren. Ein Wissenschaftler geht mit vielen der gleichen Fähigkeiten seiner Arbeit nach, sagt der Mikrobiologe Jamie Foster.

Foster, die an der University of Florida Astrobiologie lehrt, versucht herauszufinden, wie sie ihren Studenten helfen kann, kritischer über die Informationen nachzudenken, mit denen sie vorgestellt werden. Für sie beginnt eine einfache Antwort mit der Beschreibung einer Künstlerillustration eines wissenschaftlichen Konzepts.

"Ich halte die Astrobiologie-Klasse für einen Regenschirm. Ich benutze diesen Kurs als eine Möglichkeit für die Studenten, ihre beruflichen Entwicklungsfähigkeiten aufzubauen ", sagte Foster über ihren Kurs, der sich an junge und ältere Studenten in den Naturwissenschaften richtet. [Alien Life, Landschaften und die Kunst des Raumes (Galerie)]

Fosters Forschung wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Astrobiologie in dem Artikel "Entwicklung der Fähigkeiten des kritischen Denkens von Astrobiologen durch kreative und wissenschaftliche Untersuchung" veröffentlicht. Ihre Co-Autorin, Judith Lemus, ist Professorin an der Universität von Hawaii.

Kognitive Dissonanz

Fosters erstes Werkzeug für kritisches Denken ist kognitive Dissonanz, was zwei gegensätzliche Ideen bedeutet, die nicht gelöst werden können und zusätzliche Informationen oder Experimente erfordern. Foster ermuntert ihre Schüler, diese Art von Denken überall anzuwenden - auf Artikel, die sie lesen, auf Nachrichten, die sie hören, und sogar auf Fosters Vorträge.

"Sie erreichen jetzt ein Alter, in dem sie ihre kritischen Denkfähigkeiten wirklich aufbauen müssen", sagte sie.

Der nächste Teil des Kurses beinhaltet die Bewertung von Kunstwerken, denn es ist üblich, dass Menschen durch Galerien, Online-Illustrationen und viele andere Mittel der Kunst ausgesetzt sind. Sie bittet die Schüler, alle Fragen aufzuschreiben, die ihnen beim Betrachten eines Bildes erscheinen. Die Bilder, die Foster zeigt, sind nicht nur künstlerische Illustrationen von Raum, sondern auch Illustrationen anderer Bereiche. Zum Beispiel war eines ein 3-D-Bild von Byung-Ho Kang von der Universität von Florida, das eine eukaryotische Zelle (eine Zelle mit einem Kern) zeigte.

Im Laufe der Zeit ermutigt Foster die Schüler, weniger Fragen zu stellen, die die Bilder beschreiben, und mehr Fragen zu stellen, was die Bilder bedeuten und wo weitere Informationen zu finden sind.

"Manchmal sind Informationsfragen sehr wichtig", sagte sie. "Aber mein Ziel ist es, ihnen zu helfen herauszufinden, welche Art von Fragen sie stellen und wie sie analytischer werden können."

"Schieße sie aus ihrer Komfortzone"

Foster hat den Kurs seit neun Jahren unterrichtet; Das Papier basiert auf drei Jahren Arbeit (2010-2012). Sie entdeckte, dass im ersten Jahr, in dem die Übung durchgeführt wurde, die Schüler berichteten, dass eine einzelne Klasse nicht genug Zeit hatte, um das Kunstwerk richtig zu bewerten. Sie habe die Arbeit im nächsten Jahr mit mehr Erfolg in zwei Klassen aufgeteilt, sagte sie.

Sie gestaltete auch ihre Vorträge, als wöchentliche Quizfragen von den Studenten kamen. Die Tests überprüften nicht nur das Material, das die Schüler in der vorherigen Klasse gelernt hatten, sondern ließen auch zwei analytische Fragen zu dem Material stellen.

"Ich bitte sie, die Forschung ein wenig weiter zu führen. Was würden Sie tun, wenn Sie ein Forscher wären? Schieben Sie sie ein wenig aus ihrer Komfortzone heraus", sagte sie. "Das andere Problem ist, wie bequem sie eine Frage artikulieren. Sie sind sich nicht sicher, ob sie richtig sind, aber es ist egal, ob es eine naive Frage oder eine wirklich relevante Frage ist. Der Punkt ist, die Frage zu stellen und sich wohl zu fühlen." "

In den kommenden Jahren hofft Foster, neben der Selbstwahrnehmung des Schülers weitere Methoden zur Verfolgung des Fortschritts zu nutzen. Das heißt, die Schüler berichteten in qualitativen Umfragen, dass sie sich nach dem Kurs besser fühlen, wenn sie analytische Fragen stellen. Ihr Co-Autor, Lemus, "hat viel Erfahrung in der Bewertung und Anwendung von Metriken", sagte Foster.

"Sie hat geholfen, die Daten nach dem ersten Jahr zu analysieren. Wir evaluieren den Fortschritt zwischen den Jahren, wie es läuft, damit wir die Übung genau abstimmen können. "

Da der Kurs jetzt eine Online-Komponente enthält, sagte Lemus, eine mögliche zukünftige Ausrichtung des Studiums wäre, zu sehen, wie Schüler selbstständig lernen, ohne dass andere Studenten um sie herum arbeiten. Sie führt auch neue Tools für die Schüler ein, um zu bewerten, was sie im Kurs lernen, wie zum Beispiel Blogs, um sie zu ermutigen, die Informationen, die sie lernen, zu synthetisieren, anstatt sie auswendig zu lernen.

Obwohl die Studie selbst keine Finanzierung erhielt, wird ein Teil der Arbeit, die Foster als Mikrobiologe leistet, durch das Element Exobiologie & Evolutionsbiologie des NASA-Astrobiologieprogramms finanziert. Sie präsentierte ihre Forschung aus diesem Programm in der Klasse, zusammen mit der Arbeit anderer Wissenschaftler.