ConfChem Conference: A Virtual Colloquium to Sustain and Celebrate IYC 2011 Initiatives in Global Chemical Education: Visualizing and Understanding the Science of Climate Change
Peter G. Maha y,* Brian E. Martin, Anna Schwalfenberg, Darrell Vandenbrink, and Darren Eymundson
Department of Chemistry, The King’s University College, 9125 50th Street, Edmonton, AB, Canada T6B 2H3
*S Supporting Information
ABSTRACT: An International Year of Chemistry legacy project to highlight connections between chemistry and sustainability is described. The project consists of nine critically reviewed, interactive, Web-based modules (digital learning objects) at the Web site explainingclimatechange.com to help students visualize and understand the underlying science of climate change while making connections to chemistry curriculum. The target audiences are (a) teachers and students at the secondary and first-year tertiary levels and (b) chemistry professionals. This communication summarizes one of the invited papers to the ConfChem online conference A Virtual Colloquium to Sustain and Celebrate IYC 2011 Initiatives in Global Chemical Education held from May 18 to June 28, 2012 and jointly hosted by the ACS DivCHED Committee on Computers in Chemical Education and the IUPAC Committee on Chemistry Education.
KEYWORDS: Continuing Education, First-Year Undergraduate/General, General Public, High School/Introductory Chemistry, Environmental Chemistry, Public Understanding/Outreach, Internet/Web-Based Learning, Atmospheric Chemistry, Green Chemistry, IR Spectroscopy
The text of the United Nations (UN) resolution declaring 2011 as an International Year of Chemistry (IYC) was presented under the UN Sustainable Development Agenda, and recognized that humankind’s understanding of the material nature of our world is grounded, in particular, in our knowledge of chemistry. The resolution stressed that education in chemistry and public understanding of the role of chemistry is critical in addressing challenges such as global climate change, in providing sustainable sources of clean water, food, and energy and in maintaining a wholesome environment for the well-being of all people. Resonant with that theme, this IYC-2011 legacy project created resources for global dissemination to support e orts to improve climate literacy while making overt connections between sustainability and conceptual
understanding of chemistry.
Design Features of Visualizations
In creating the electronic resources for Visualizing and Understanding the Science of Climate Change, the following King’s Centre for Visualization in Science best practices for the design of digital learning objects (DLOs) were used:1
Web-delivered DLOs should be designed to fully exploit the benefits of electronic delivery. These benefits include interactivity and visually rich ways of engaging users with both data and models to explain data through simple yet intuitive graphical user interfaces.
Rather than telling users what to think about complex systems, users can be invited to interrogate data sets and
guided through a series of questions that allow them to understand what we know, as well as the limits of our knowledge.
Materials can be designed to frequently provide self-checks of user understanding and to discourage rapid “clicking” through a rich resource.
Learning outcomes that address core scientific concepts as well as climate literacy goals are articulated prior to the development of materials on any topic.
Relevant literature on student conceptual understanding and common misconceptions related to both core scientific concepts and climate literacy is surveyed, and DLOs are developed with specific goals to address prior understanding and misconceptions.
Review of Virtual Colloquium Discussion
The paper, Visualizing and Understanding the Science of Climate Change, featured an IUPAC−UNESCO International Year of Chemistry legacy project, intended to highlight the connections between chemistry and sustainability. The resources, freely available online at the Web site explainingclimatechange.com,2 were developed by an inter-disciplinary team of undergraduate student-researchers and faculty at the King’s Centre for Visualization in Science in Edmonton, Alberta, Canada, working with scientists and educators from the IUPAC Committee on Chemistry
Published: October 8, 2013
Journal of Chemical Education Communication
Education, The Royal Society of Chemistry (U.K.), American Chemical Society (USA), UNESCO, and the Federation of African Societies of Chemistry. Resources consist of a set of nine critically reviewed, interactive, Web-based modules (digital learning objects) for global dissemination to help students visualize and understand the underlying science of climate change while making connections to chemistry curriculum. Target audiences are (a) teachers at the secondary and first-year tertiary levels, (b) students at those same levels, and (c) chemistry professionals. The first eight modules were launched during the International Year of Chemistry, and the final lesson, focusing on where we go from here, went live in August 2012, shortly after the Virtual Colloquium. The paper ended with an invitation to discuss the sustainability legacy of IYC-2011 and the online resource. It also welcomed ideas for promoting broad dissemination of these new resources to educators, students, and the public and for integrating climate science into chemistry curriculum.
The overall response to the resources during the virtual conference was positive, with some participants working carefully through the resources and highlighting their potential both for teachers and students. Even though the design features summarized above were not overtly discussed in the paper, participants noted the importance of (a) interactivity, (b) frequent self-checks of user understanding, and (c) the value in users interrogating the data themselves. One participant commented on the importance of speech level and readability. Another highlighted the value of the resources and requested that steps be taken to ensure that they would continue to be freely available. The virtual conference discussion led to further interactions between the resource authors and a third participant at a workshop o ered by the authors during the Biennial Conference on Chemistry Education in August 2012. The Web analytics showed an increase from 1500 visitors per month at the time of the virtual conference to an average of over 2000 visitors per month from 40 countries by November 2012.
This paper was discussed from June 1 to June 7 during the spring 2012 ConfChem online conference: A Virtual Colloquium to Sustain and Celebrate IYC 2011 Initiatives in Global Chemical Education. This conference was jointly hosted by the ACS DivCHED Committee on Computers in Chemical Education (CCCE) and the IUPAC Committee on Chemistry Education. The conferences are open to the public and can be assessed at http://www.ccce.divched.org/spring2012confchem.
■ ASSOCIATED CONTENT
*S Supporting Information
Full paper from the ConfChem conference. This material is available via the Internet at http://pubs.acs.org.
■ AUTHOR INFORMATION
Corresponding Author
*E-mail: peter.maha y@kingsu.ca.
Notes
The authors declare no competing financial interest.
■ ACKNOWLEDGMENTS
Other undergraduate research students contributing to the development of the interactive resources are: Denyse Dawe, Ben Dodds-Scott, David Dykstra, Nathan Frank, Katrina
Genuis, James Gilker, Theo Keeler, Naomi Maha y, Dalainya Maslanko, Matt Price, Amanda Thompson, Kristen Tjostheim, and Amanda Vanderhoek. We gratefully acknowledge funding from Canada’s Natural Sciences and Engineering Research Council through the CRYSTAL program and a project grant from the International Union of Pure & Applied Chemistry.
REFERENCES
Martin, B. E.; Maha y, P. G. Using Visualizations of the Science Behind Climate Change To Change the Climate of Science Teaching. In Pedagogic Roles of Animations and Simulations in Chemistry Courses; ACS Symposium Series, American Chemical Society: Washington, DC, 2013, in press.
Visualizing and Explaining Climate Change Home Page. www. explainingclimatechange.com (accessed July 2013).
1553 dx.doi.org/10.1021/ed300857b | J. Chem. Educ. 2013, 90, 1552−1553
ConfChem ประชุมสัมมนาเสมือนจริงเพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนและฉลอง IYC 2011 ความคิดริเริ่มในการศึกษาโกลบอลเคมิคอล: แสดงผลและทำความเข้าใจเกี่ยวกับศาสตร์แห่งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศปีเตอร์ G. มหา y, * ไบรอันมาร์ตินอีแอนนา Schwalfenberg, ดาร์เร Vandenbrink และคาร์เรน Eymundson ภาควิชาเคมี มหาวิทยาลัยคิงส์คอลเลจ 9125 50th Street, เอดมันตัน, AB, แคนาดา T6B 2H3 * S สนับสนุนข้อมูลบทคัดย่อ: ปีสากลแห่งเคมีโครงการมรดกที่จะเน้นการเชื่อมต่อระหว่างทางเคมีและความยั่งยืนจะอธิบาย โครงการประกอบด้วยเก้าทบทวนอย่างถี่ถ้วนโต้ตอบโมดูลเว็บ (วัตถุการเรียนรู้ดิจิตอล) ที่เว็บไซต์ explainingclimatechange.com เพื่อช่วยให้นักเรียนเห็นภาพและเข้าใจวิทยาศาสตร์พื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในขณะที่การเชื่อมต่อกับการเรียนการสอนวิชาเคมี กลุ่มเป้าหมายคือ (ก) ครูและนักเรียนในระดับมัธยมศึกษาและระดับปีแรกในระดับอุดมศึกษาและ (ข) ผู้เชี่ยวชาญด้านเคมี การสื่อสารนี้สรุปหนึ่งในเอกสารที่ได้รับเชิญไปประชุมออนไลน์ ConfChem Colloquium เสมือนจริงเพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนและฉลอง IYC 2011 ความคิดริเริ่มในการศึกษาโกลบอลเคมิคอลจัดขึ้นตั้งแต่ 18 พฤษภาคม - 28 มิถุนายน 2012 และเป็นเจ้าภาพร่วมกันโดย ACS DivCHED คณะกรรมการคอมพิวเตอร์ในการศึกษาทางเคมีและ คณะกรรมการ IUPAC ในการศึกษาวิชาเคมี. ที่มา: การศึกษาต่อเนื่องเป็นครั้งแรกปีปริญญาตรี / ทั่วไป, สาธารณะทั่วไป, มัธยมศึกษา / เบื้องต้นเคมีเคมีสิ่งแวดล้อม, ความเข้าใจ / Outreach, อินเทอร์เน็ต / Web-Based Learning, เคมีบรรยากาศสีเขียวเคมี, IR สเปกข้อความของสหประชาชาติ (UN) ความละเอียดในการประกาศปี 2011 เป็นปีสากลแห่งเคมี (IYC) ถูกนำเสนอภายใต้วาระการพัฒนาอย่างยั่งยืนของสหประชาชาติและได้รับการยอมรับว่าเข้าใจมนุษย์ของวัสดุธรรมชาติของโลกของเราเป็นเหตุผลโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน ความรู้ของเราเคมี ความละเอียดเน้นว่าการศึกษาในวิชาเคมีและความเข้าใจของสาธารณชนเกี่ยวกับบทบาทของเคมีเป็นสิ่งสำคัญในการแก้ไขความท้าทายเช่นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทั่วโลกในการให้บริการแหล่งที่ยั่งยืนของน้ำสะอาดอาหารและพลังงานและในการรักษาสภาพแวดล้อมสุทธ์สำหรับความเป็นอยู่ของ ทุกคน พ้องกับรูปแบบที่โครงการนี้มรดก IYC 2011 สร้างทรัพยากรสำหรับการเผยแพร่ทั่วโลกให้การสนับสนุนอี Orts เพื่อปรับปรุงความรู้สภาพภูมิอากาศในขณะที่การเชื่อมต่อที่ชัดเจนระหว่างความยั่งยืนและความคิดความเข้าใจในวิชาเคมี. ออกแบบลักษณะของการสร้างภาพในการสร้างทรัพยากรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับแสดงผลและการทำความเข้าใจ ศาสตร์แห่งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อไปนี้พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวศูนย์การแสดงทางวิทยาศาสตร์การปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบของวัตถุการเรียนรู้ดิจิทัล (DLOs) ถูกนำมาใช้: 1 DLOs เว็บส่งควรได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ประโยชน์ในการส่งสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ ผลประโยชน์เหล่านี้รวมถึงการติดต่อสื่อสารและวิธีการที่อุดมไปด้วยสายตาของผู้มีส่วนร่วมกับทั้งข้อมูลและรูปแบบในการอธิบายข้อมูลผ่านอินเตอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิกที่เรียบง่ายและใช้งานง่าย. แทนที่จะบอกผู้ใช้ว่าจะคิดเกี่ยวกับระบบที่ซับซ้อนผู้ใช้สามารถได้รับเชิญไปสอบปากคำชุดข้อมูลและรับคำแนะนำผ่าน ชุดของคำถามที่ช่วยให้พวกเขาที่จะเข้าใจสิ่งที่เรารู้เช่นเดียวกับข้อ จำกัด ของความรู้ของเรา. วัสดุสามารถออกแบบให้มักจะให้การตรวจสอบตัวเองของความเข้าใจของผู้ใช้และให้กำลังใจอย่างรวดเร็ว "คลิก" ผ่านทรัพยากรที่อุดมไปด้วย. ผลการเรียนรู้ที่อยู่ แนวคิดทางวิทยาศาสตร์หลักเช่นเดียวกับเป้าหมายความรู้สภาพภูมิอากาศจะก้องก่อนที่จะมีการพัฒนาวัสดุในหัวข้อใด ๆ . วรรณกรรมที่เกี่ยวข้องกับความเข้าใจความคิดของนักเรียนและความเข้าใจผิดทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับทั้งสองแนวความคิดทางวิทยาศาสตร์และความรู้หลักของสภาพภูมิอากาศที่มีการสำรวจและ DLOs มีการพัฒนากับเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจงในการ อยู่ที่ความเข้าใจเดิมและความเข้าใจผิด. ความคิดเห็นของ Colloquium เสมือนอภิปรายกระดาษ, แสดงผลและทำความเข้าใจเกี่ยวกับศาสตร์แห่งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศให้ความสำคัญ IUPAC-ยูเนสโกปีสากลแห่งเคมีโครงการเดิมตั้งใจที่จะเน้นการเชื่อมต่อระหว่างทางเคมีและความยั่งยืน ทรัพยากรออนไลน์ที่มีอยู่ได้อย่างอิสระที่เว็บไซต์ explainingclimatechange.com 2 ได้รับการพัฒนาโดยทีมงานระหว่างทางวินัยของนักวิจัยนักศึกษาระดับปริญญาตรีและคณะที่ศูนย์ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวสำหรับการแสดงทางวิทยาศาสตร์ในเอดมันตัน, แอลเบอร์ตา, แคนาดา, การทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์และนักการศึกษา จากคณะกรรมการเมื่อวันที่ IUPAC เคมีเผยแพร่: 8 ตุลาคม 2013 วารสารเคมีศึกษาการสื่อสารการศึกษา, สมาคมเคมี (UK), สมาคมเคมีอเมริกัน (USA), ยูเนสโกและสหพันธ์สมาคมแอฟริกาเคมี ทรัพยากรประกอบด้วยชุดของเก้าทบทวนอย่างถี่ถ้วนโต้ตอบโมดูลเว็บ (วัตถุการเรียนรู้ดิจิตอล) สำหรับการเผยแพร่ทั่วโลกเพื่อช่วยให้นักเรียนเห็นภาพและเข้าใจวิทยาศาสตร์ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศพื้นฐานในขณะที่การเชื่อมต่อกับการเรียนการสอนวิชาเคมี กลุ่มเป้าหมายคือ (ก) ครูมัธยมศึกษาและระดับปีแรกในระดับอุดมศึกษา (ข) นักเรียนในระดับเดียวกันนั้นและ (ค) ผู้เชี่ยวชาญด้านเคมี ครั้งแรกที่แปดโมดูลถูกเปิดตัวในช่วงปีสากลแห่งเคมีและบทเรียนสุดท้ายโดยมุ่งเน้นในการที่เราจะไปจากที่นี่ไปอยู่ในเดือนสิงหาคม 2012 หลังจากที่ Colloquium เสมือนจริง กระดาษจบลงด้วยคำเชิญเพื่อหารือเกี่ยวกับความยั่งยืนของมรดก IYC 2011 และทรัพยากรออนไลน์ นอกจากนี้ยังยินดีต้อนรับความคิดสำหรับการส่งเสริมการเผยแพร่ในวงกว้างของทรัพยากรใหม่เหล่านี้เพื่อการศึกษานักเรียนนักศึกษาและประชาชนทั่วไปและสำหรับการบูรณาการวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศเข้าไปในหลักสูตรวิชาเคมี. ตอบสนองโดยรวมทรัพยากรในระหว่างการประชุมเสมือนเป็นบวกกับผู้เข้าร่วมบางส่วนทำงานอย่างระมัดระวังผ่านทรัพยากร และไฮไลท์ที่มีศักยภาพทั้งสำหรับครูและนักเรียนของพวกเขา แม้ว่าคุณสมบัติการออกแบบสรุปข้างต้นไม่ได้กล่าวถึงอย่างเปิดเผยในกระดาษที่ผู้เข้าร่วมตั้งข้อสังเกตถึงความสำคัญของ (ก) การติดต่อสื่อสาร (ข) การตรวจสอบตัวเองบ่อยของความเข้าใจของผู้ใช้และ (ค) ค่าในผู้ใช้สอบสวนข้อมูลตัวเอง หนึ่งในผู้เข้าร่วมแสดงความคิดเห็นในระดับความสำคัญของการพูดและอ่านง่าย อีกประการหนึ่งที่เน้นคุณค่าของทรัพยากรและขอให้ทำตามขั้นตอนจะต้องดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาจะยังคงสามารถใช้ได้อย่างอิสระ การอภิปรายการประชุมเสมือนจริงที่นำไปสู่การมีปฏิสัมพันธ์ต่อกันระหว่างผู้เขียนทรัพยากรและการเข้าร่วมการประชุมเชิงปฏิบัติการที่สาม o ered โดยผู้เขียนระหว่างการประชุมล้มลุกการศึกษาเคมีในเดือนสิงหาคม 2012 การวิเคราะห์เว็บพบว่าเพิ่มขึ้นจาก 1,500 คนต่อเดือนในขณะที่ . ประชุมเสมือนกับค่าเฉลี่ยของผู้เข้าชมกว่า 2000 ต่อเดือนจาก 40 ประเทศโดยพฤศจิกายน 2012 งานวิจัยนี้ได้รับการกล่าวถึงจาก 1 มิถุนายน - 7 มิถุนายนช่วงฤดูใบไม้ผลิ 2012 ConfChem ประชุมออนไลน์: Colloquium เสมือนจริงเพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนและฉลอง IYC 2011 ริเริ่มในโกลบอลเคมิคอล การศึกษา การประชุมครั้งนี้เป็นเจ้าภาพร่วมกันโดย ACS DivCHED คณะกรรมการคอมพิวเตอร์ในการศึกษาเคมี (CCCE) และคณะกรรมการการศึกษา IUPAC เคมี การประชุมจะเปิดให้ประชาชนและสามารถประเมินที่ http://www.ccce.divched.org/spring2012confchem. ■เนื้อหาที่เกี่ยวข้องของS * สนับสนุนข้อมูลกระดาษเต็มจากการประชุม ConfChem วัสดุนี้สามารถใช้ได้ผ่านทางอินเทอร์เน็ตที่ http://pubs.acs.org. ■ข้อมูลที่ผู้เขียนเขียนสอดคล้อง* E-mail:. peter.maha y@kingsu.ca หมายเหตุผู้เขียนประกาศไม่มีผลประโยชน์ทางการเงินการแข่งขัน. ■กิตติกรรมประกาศระดับปริญญาตรีอื่น ๆ นักศึกษาวิจัยที่เอื้อต่อการพัฒนาทรัพยากรการโต้ตอบที่มี: Denyse Dawe เบนดอดส์สกอตต์, เดวิดไดค์ทนาธานแฟรงก์, แคทรีนาGenuis เจมส์ Gilker ธีโอคีลเลอร์, นาโอมิมหา y, Dalainya Maslanko แมตต์ราคาอแมนดา ธ อมป์สัน, คริสเต Tjostheim และอแมนดา Vanderhoek เรารู้สึกขอบคุณรับทราบการระดมทุนจากแคนาดาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและวิศวกรรมสภาวิจัยผ่านโปรแกรมคริสตัลและทุนโครงการจากประเทศสหภาพบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์. อ้างอิงมาร์ติน พ.ศ. ; มหา y, PG ใช้แสดงภาพประกอบของวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในการเปลี่ยนสภาพภูมิอากาศของการสอนวิทยาศาสตร์ ในบทบาทสอนของภาพเคลื่อนไหวและแบบจำลองในหลักสูตรเคมี; เอซีเอสซีรีส์การประชุมวิชาการสมาคมเคมีอเมริกันวอชิงตันดีซี 2013 ในกด. แสดงผลและอธิบายการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศหน้าแรก www . explainingclimatechange.com (เข้าถึงกรกฎาคม 2013) 1553 dx.doi.org/10.1021/ed300857b | เจ Chem Educ 2013, 90, 1552-1553
การแปล กรุณารอสักครู่..