Als afgestudeerde ASU-student, Rachel Yoho wilde de grenzen van onderzoek naar hernieuwbare energie verleggen. Wat ze niet volledig had voorzien, is dat het haar ook zou leiden tot vragen over hoe klimaatverandering wordt onderwezen op de universiteiten van vandaag.

In het Biodesign Center for Environmental Biotechnology, onder leiding van directeur en ASU Regents' Professor (en recente winnaar van de Stockholm Water Prize) Bruce Rittmann, ze vond een welkom thuis om haar onderzoek te laten bloeien.

Daar, ze concentreerde zich op microben die het veld van hernieuwbare energie een letterlijke schok gaven. Voor haar afstudeerwerk onder leiding van mentor César Torres, ze publiceerde verschillende baanbrekende artikelen over vooruitgang in microbiële brandstofcellen, die afval omzetten in elektriciteit via een bacteriële biofilm die kan groeien en bloeien op een elektrode.

"Ze ademen het metaal, en geef ons elektronen voor energie in het proces, " zei Yoho.

Maar tijdens het nastreven van haar Ph.D., ze raakte ook geïnteresseerd in de kunst van het lesgeven in de wetenschap en behaalde een certificaat in wetenschappelijk onderwijs in het hoger onderwijs.

Een van de meest polariserende problemen waarmee de wetenschap en de samenleving tegenwoordig te maken hebben, is het onderwerp mondiale klimaatverandering. Ondanks bijna universele wetenschappelijke consensus dat het inderdaad echt is en door ons wordt veroorzaakt, het Amerikaanse publiek en politici blijven sceptisch over de wetenschap.

Ze werd geïnspireerd door haar wetenschappelijke cursussen om onderzoeksvragen te stellen die de interdisciplinaire aard van haar laboratoriumonderzoek in het Biodesign Swette Center for Environmental Biotechnology van ASU's Biodesign Institute weerspiegelden. Dus, toen ze het onderwerp klimaatverandering begon te onderzoeken in inleidende wetenschappelijke cursussen door over inleidende wetenschappelijke leerboeken te gieten, Yoho was verrast door de schaarste aan materialen gewijd aan onderwerpen als de opwarming van de aarde, klimaatverandering en toepassingen van hernieuwbare energie.

"In een hypermodern onderzoekslab, we zijn gewend om over disciplines heen te kijken, " zei Yoho, die nu onderzoek doet en doceert aan de Miami University in Oxford, Ohio. "Binnen de onderwijsomgeving Ik wilde zien hoe verschillende disciplines onderwerpen benaderen, en dus, we hebben gekeken naar de terminologie en inhoud van leerboeken, die waarschijnlijk de meest gevestigde en gerespecteerde eerste of tweede stop zijn voor informatie in het bacheloronderwijs."

De inleidende leerboeken zijn ook gekozen omdat ze "het kruispunt vertegenwoordigen van lesgeven aan niet-wetenschappers (popularisering van de wetenschap) en training voor toekomstige wetenschappers."

Nutsvoorzieningen, in nieuw onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Communication, Yoho en co-auteur Rittmann onderzochten meer dan de 15, 000 gecombineerde pagina's uit de huidige edities van 16 van de toonaangevende fysica, biologie en scheikunde undergraduate leerboeken gepubliceerd tussen 2013 en 2015.

Ze ontdekten dat minder dan 4 procent van de pagina's was gewijd aan het bespreken van klimaatverandering, opwarming van de aarde, gerelateerde milieukwesties of toepassingen van hernieuwbare energie.

In aanvulling, het onderzoeksteam vond:

• Hoewel ze een grote variatie zagen voor individuele boeken, biologieboeken hadden gemiddeld het grootste aantal pagina's over de effecten van klimaatverandering, maar nog steeds minder dan 2 procent, terwijl scheikundeboeken de grootste variatie lieten zien, en natuurkundeboeken hebben gemiddeld minder dan 0,5 procent van het totale aantal pagina's;
• De grootste inhoud is in het laatste derde deel van het boek voor biologie en scheikunde, die een algemene trend in het onderwijs ondersteunt in die zin dat "aanvragen" meestal worden gericht tegen het einde van een opleiding, bouwen op een stevig fundament van inhoudelijke kennis;
• Van de drie disciplines, de minste nadruk werd gelegd op technologieën voor hernieuwbare energie in de onderzochte biologieboeken. karakteristiek, alternatieve brandstoffen en andere technologieën die verband houden met de transportsector worden zwaar benadrukt in de chemie en fysica;
• Nucleaire energie, die afzonderlijk werd behandeld, is te vinden op minder dan 1 procent van de leerboekpagina's en is ongunstig vertegenwoordigd.

"De termen die we gebruikten, waren niet alleen beperkt tot zoeken op trefwoord, maar hield ook in dat je pagina voor pagina door elk van de leerboeken moest gaan. We hebben gezocht naar gerelateerde onderwerpen zoals toepassingen en ontdekkingen met betrekking tot fossiele brandstoffen, en hernieuwbare energietechnologieën zoals wind en zon, " zei Yoho.

Ze merkten op dat klimaatverandering, opwarming van de aarde, fossiele brandstoffen, hernieuwbare energie, en kernenergie staan ​​niet vaak centraal in de leerboeken of cursussen voor deze disciplines. Verder, deze onderwerpen zijn misschien niet eens de focus van een enkele eenheid in een van deze cursussen en het is onwaarschijnlijk dat ze een primaire factor zijn bij de selectie van het cursusboek.

Echter, deze transversale onderwerpen van sociaalwetenschappelijk debat vertegenwoordigen belangrijke maatschappelijke en ecologische contexten voor de ontwikkeling van geïnformeerde en productieve burgers.

"De discussie binnen deze traditionele, gecompartimenteerde wetenschappelijke disciplines hebben gevolgen voor het inleidend wetenschappelijk onderwijs, de publieke perceptie van wetenschap, en een geïnformeerd burgerschap, ’ zei Ritmann.

Vooruit gaan, ze denken dat het misschien tijd is voor inleidende wetenschappen om meer expliciet te zijn over enkele van deze dringende onderwerpen die meerdere disciplines omvatten.

"Het is een moeilijke balans in een introductiecursus, "zei Yoho. "Er is zoveel informatie om in korte tijd te behandelen. Echter, onze studenten worden binnen en buiten de klas met deze problemen geconfronteerd. Onze gemeenschappen voelen de impact van onze energiebeslissingen en klimaat." Sommige discussies kunnen een grote bijdrage leveren aan de voorbereiding van studenten. "Een volgende stap zou kunnen zijn om ons te concentreren op de termen en inhoud die we bespreken, evenals de mogelijke rol van deze onderwerpen in het inleidend onderwijs, " voegde ze eraan toe.

"Echter, geen enkele discipline kan dit alleen aanpakken, " schreef Yoho in de krant. "Terwijl de traditionele disciplinaire lijnen specifieke discussies beïnvloeden, de algemene trends onthullen een relatief klein percentage pagina's dat is toegewezen aan de onderwerpen die verband houden met energietechnologieën, klimaatverandering, en gerelateerde milieukwesties in alle disciplines."

Door te documenteren dat grote studieboeken relatief weinig pagina's wijden aan deze dringende maatschappelijke vraagstukken, dit onderzoek roept vraagtekens op bij de effectiviteit van de informatie die in inleidende materialen aan studenten wordt verstrekt.