Onlineübungen Ziel High School Wissenschaft revolutionieren

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Vor fünfzig Jahren, eine typische High School Wissenschaft fair vorgestellten mehrere explodierende Vulkane. Heute würde man einen Science fair zu weitaus fortschrittlicher aussehen erwarten. Die traurige Wahrheit ist jedoch, dass standard High School Wissenschaft sehr wenig geändert hat.

"Es gibt eine wachsende Kluft zwischen der Praxis der Wissenschaft die Weg-Forscher an der Northwestern University und anderen Institutionen führen es und was die Wissenschaft in der High School, aussieht", sagte Kemi Jona, Research Associate Professor und Direktor des Office of Science, Technology, Engineering und mathematische Bildung Partnerschaften (OSEP) an der Northwestern University. "Und diese Lücke wird immer größer und größer."

Um dazu beitragen, diese Lücke zu schließen, erhielt Jona und seinen Partnern am MIT einen Zuschuss von $ 1 Million von der National Science Foundation, nehmen das Konzept der Online-Laboratorien oder iLabs, und steckte sie in Gymnasien.

iLabs sind experimentelle Einrichtungen, die über das Internet, damit die Schüler zu füllen Sie Experimente von überall zugegriffen werden können zu jeder Zeit über eine Webcam und Fernbedienungen. Aber die Labors sind nicht zu verwechseln mit der virtuellen Welt. Die High-Tech Ausstattung ist real und liefert echte wissenschaftliche Daten.

"Studenten immer online und sehr versierte jetzt", sagte Jona. "Also nicht die Tatsache, dass sie nicht, das Gerät zu berühren sie überhaupt entmutigen."

Während iLabs derzeit von großen Forschungseinrichtungen und Universitäten als eine Möglichkeit, teuren wissenschaftliche Ausrüstung Teilen verwendet werden, ist Northwestern der erste, der diesen remote Labs an weiterführenden Schulen zugänglich zu machen.

Jona nennt das Beispiel des in der Schweiz, ist der weltweit größte und höchste Energie Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider. "Wissenschaftler sind überall in der Lage, Experimente durchführen, Daten aus dem Collider zu sammeln und dann zu analysieren, ohne tatsächlich dorthin zu gehen," sagte er. "Austausch zu pädagogischen Zwecken ist das Stück, wo wir wirklich nach außen vor."

Jona will iLabs in regulären High School Wissenschaft Lehrpläne zu integrieren, verwandeln die Website zu einer Drehscheibe können Lehrende und wohin zu finden, zu teilen und Einrichtungen, ähnlich wie ein Marktplatz eBay-Typ.

Gerade jetzt, die neun Instrumente, die auf der Website enthalten eine invertierte Pendel an der University of Queensland in Australien und mehrere am MIT: Mikroelektronik Gerät Charakterisierung Labor, ein dynamischer Signalanalysator, eine pädagogische Labor virtual Instrumentation Suite, ein Polymer-Kristallisation-Experiment, ein Rütteltisch, einen Wärmetauscher, eine Kraft auf einen Dipol-Lab und Neutron Spektroskopie Labs.

Jona sagt, dass Northwestern wird einige seiner Geräte online ab diesem Jahr und werden einen formalen Pilottest iLabs im Herbst 2009 mit Lehrern und Schülern durch das Land führen.

Natürlich wieder in der Frühphase des Universums mit dem Large Hadron Collider ist ein Konzept, das Studenten in jedem Gymnasium wahrscheinlich nie zu erhalten. Aber Jona hat damit begonnen, mehr geeignete Prüfgeräte in der Klasse von Mark Vondracek, lehrt Physik in Illinois. Seine Klasse konnte iLabs verwenden, um Zugriff auf ein Geigerzähler und Messen einer radioaktiven Quelle an der University of Queensland, ein Experiment in Radioaktivität abzuschließen.

"Die Tatsache, dass Sie es von 8.000 Meilen entfernt steuern können ist cool", sagte Vondracek. "Nicht wahr Wissenschaft in einem Klassenzimmer sowieso. Heutzutage haben nicht Leute die Zeit oder die Einrichtungen oder der Ausrüstung." Vondracek hofft, dass sie Studenten hilft, sobald iLabs einen dauerhafteren Bestandteil des Unterrichts vorgenommen werden, erfahren Sie, wie Wissenschaftler mehr zu denken.

Jona hofft, dass iLabs hilft, schließen Sie die Lücke zwischen Schulen mit vielen Einrichtungen auf Freigabe und solche mit weniger, mit zu arbeiten. Er bringt iLabs zum Chicago Public School System und anderen Schulbezirken, die Mittel fehlen.

"Meine Vision ist auf dem Spielfeld im Hinblick auf bessere und gleichmäßigere Zugang für Studierende unabhängig von Ihrem Wohnort. Zum Beispiel gibt es bereits einige Arbeiten mit iLabs in Afrika, wo es wirklich nur wenige Ressourcen zur Verfügung, "sagte er. "Schließlich hoffe ich, eine weltweite Ressource zu erstellen, die mehr Studenten in Wissenschaft und wissenschaftliche Laufbahnen bringt."

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Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.