研究，一部分的特别功能为了可持续发展，调和艺术和科学

融合科学和艺术教育，创造性地传播气候变化beplay竞技

• 摘要
• 简介
• 方法
  • 研究网站
  • 参与者
  • 学生的学习
• 结果
  • 学生意识的变化
  • 艺术科学经验评估
• 讨论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

大学自然资源管理专业的重点是可持续管理野生动物、渔业和森林的干预措施。气候变化等话题被框定为环境问题beplay竞技;强调了对自然界的风险和影响;寻求技术和技术解决方案(Jacobson et al. 2012)。直到最近，才有课程开始纳入社会科学的概念(Kareiva和Marvier 2012)，很少有课程整合艺术和人文学科的实践或范式，以帮助学生理解与环境有关的个人和集体行动的更广泛背景(Jacobson et al. 2007)。然而，不同的视角和认识世界的方式可以帮助学生和研究人员更全面地探索问题，并更创造性地思考解决方案。e·o·威尔逊(Wilson 1998:8)提出，一致性，“知识的跳跃”，特别是“科学和人文学科的尝试联系”，将导致巨大的智力进步。然而，教材往往只强调对主题的基于科学的理解，而忽略了其他的认识方式(Turner和Freedman 2004年，Scheffer等人2015年)。这种以技术为中心的教学方法通常不会让人们反思他们的价值观或行为，或提供机会将这种新的意识或不同的观点整合到新的和更有效的解决方案的开发中。

beplay竞技尽管科学界达成了共识，但气候变化科学仍然存在争议，这表明需要更多创造性的教学和交流方法(Donner 2011, Jacobson et al. 2012)。环境教育和推广在理想情况下通过科学、艺术和人文学科促进对自然和建筑环境的跨学科理解。关于生态学的艺术教育“通过跨学科的课程方法来检查所有生物有机体在特定环境中的相互依赖性”(Stankiewicz和Krug 1997:4)。Miles(2010)推测，应对气候变化的当代艺术有能力促进意识的转变，并可能有助于一种更可持续的生活方式。beplay竞技虽然科学可以被视为发现的过程，但艺术是获取和解释世界知识的另一种方式。不同的视角可以帮助人们认识到，我们都在寻求理解我们周围的世界。跨学科项目可以帮助学习者欣赏和参与科学向艺术家揭示的奇妙和严谨，以及艺术为科学提供的哲学和创造性背景(Rous 2000, Jacobson et al. 2015)。Scheffer等人(2015)认为，与艺术家的更大联盟以及与艺术教育的整合，可以通过增强理工科学生的联想和发散思维来促进科学创新，以补充系统推理过程。

研究人员发现，使用多种教学方法可以提高学习效果(Weiss 2000, benuvic 2010)。艺术、音乐、诗歌和创意写作等活动提供了解决学生态度、信仰和情感的机会(Gurevitz 2000, Jacobson 2009)，也提供了刺激创新的手段(Kleiman 2011, Gurnon et al. 2013)。环境艺术包括一系列描述或赞美自然的实践，以及解决环境问题的生态或政治动机的作品。环境艺术项目通常是经验和跨学科的。环境艺术项目中包含的探索、观察、阅读、写作、环境监测和解决问题的活动有助于使主题与学习者相关，并能提高创造性解决问题的能力(DeHaan 2011, Jacobson et al. 2015)。将艺术融入课堂可以吸引那些在其他方面不擅长的学生，或者可以揭示学生隐藏的天赋(福特基金会2005年)。

在大学层面，很少有课程包括探索复杂环境问题的艺术和生物。在流行的互联网网站上发现的关于气候变化的跨学科beplay竞技教育实例中，很少提到在气候变化课程中使用艺术，例如CAMEL(一个供教育工作者教授气候变化的跨学科多媒体资源，http://www.camelclimatechange.org)，国家海洋和大气管理局(NOAA)气候教育资源网站(旨在提高对气候知识的了解，并“告知个人有关影响气候的行动的决定”，http://www.education.noaa.gov/Climate/)或NASA地球系统、技术和能源教育的MUREP (NASA ESTEEM))网站(http://esteem.larc.nasa.gov/) (Jacobson et al. 2012)。这些课程强调核心的自然和物理科学学科，然而单一学科的技能集并不能充分培养学生的创造性思维或沟通技能(Jacobson and McDuff 1998, Muir and Schwartz 2009, DeHaan 2011)。考虑到气候变化在未来几十年(例如，IPCC 2014)可能带来的严重和不可逆转的影响，需要采取新的教育和beplay竞技培训方法来促进创造性地解决问题。

在这篇文章中，我们描述了艺术制作的注入到研究生自然资源管理课程。我们概述了一个关于气候变化的课堂实地考察模块的教学形式和主题内容，将高级艺术和科学学生结合起来，提供一个综合的学习体验。beplay竞技我们遵循了丹麦心理学家和教育家Knud Illeris(2003)开发的综合学习模型，该模型使学习者沉浸在一种体验中，帮助他们在新情况下处理和应用信息，并帮助他们通过合作小组工作来分享经验，从而结合了一种包括环境互动、认知学习和情感学习的方法(Jacobson et al. 2015)。我们按照常用于教授科学探究的5E学习周期来描述我们的活动(Bybee等人，2006年)。学习周期提供了一个通用的模型，指导教育者设计一个动手的、体验式的学习环境，在这种环境中，学生可以获得积极的体验，也有机会反思和分析这种体验，因此有5e:参与、探索、解释、阐述和评估。

本案例研究的目标是探索跨学科学习体验的有效性，将科学和艺术学生结合起来，以加强气候变化和潜在的其他可持续发展挑战的课程。beplay竞技我们通过到一个偏远的海洋野外实验室进行实地考察，将艺术和自然资源专业的研究生聚集在一起，实现以下学习目标:

1. 增加他们对气候变化对佛罗里达海岸影响的理解，beplay竞技
2. 获得观察和解释环境的新方法，包括艺术创作练习，以促进创造性思维，和
3. 通过为公众开发有关沿海环境的材料，探索有效的沟通技术。

我们采用定量和定性的评价方法来评估综合实地考察的影响(Jacobson 2009)。

方法

研究网站

佛罗里达大学海马重点海洋实验室(Marine Lab)位于佛罗里达州列维县的一个66公顷的岛屿上，是雪松群岛国家野生动物保护区的一部分(纬度:29.096483，经度:-83.06533)。该岛有着丰富的人类历史，一座历史悠久的灯塔是佛罗里达大学租用的海洋实验室的基地。海马岛的地理位置提供了多种多样的栖息地，包括广泛的海草和藻类、沙滩、红树林、沙地和泥滩、牡蛎酒吧和盐沼。

参与者

这项研究涉及两名艺术家，两名生物科学家和两门课程，九名学生来自高级美术班和九名学生来自自然资源管理班。

学生的学习

学生们参加了迎新活动和为期一天的海洋实验室实地考察，其中包括小组讨论、科学家的讲座，以及一个由艺术家领导的艺术制作项目，用发现的物体拼贴画来代表气候变化过程。beplay竞技学生随后开展小组活动，为参观海洋实验室的公众提供交流材料。我们通过实地考察前和后的参与者调查、小组讨论和来自佛罗里达大学合作推广项目的交流专家对学生产品的评论来评估学习活动和交流产品。学生调查包括关于气候变化的影响和围绕气候变化的科学争议水平的问题，这是佛罗里达州的一个政治和环境话题(例如，Cabeplay竞技rlton和Jacobson 2013)。学生的调查是匿名的，并使用编号系统进行匹配分析。

活动遵循5E学习周期(Bybee et al. 2006, Jacobson et al. 2015):

1.参与-学习者被介绍到任务中，并与他们已经知道的东西建立联系。激发性的问题和问题通常用来激发好奇心和讨论。

海洋实验室生物学家的讲解和讨论向学生们介绍了佛罗里达沿海的生态系统、气候变化以及海洋实验室对公共传播材料的需求。beplay竞技

2.探索型学习者直接参与活动、实地观察、数据操作等。提问和与他人的互动帮助他们建立关于新信息的概念。

在实地考察中，学生们参观了Cedar Key博物馆州立公园，观看了传统的通信材料，然后沿着海岸乘船45分钟到达海洋实验室。学生们沿着一条松散的横断面从岛的一边走到另一边，并被告知从该地区收集物品，用于艺术家领导的一个项目，制作现成的拼贴画。我们向学生展示了一个混合媒体拼贴的例子，题为Mz 371烟草由德国先锋艺术家库尔特·施威特(Kurt Schwitters)创作，他希望“建立联系，最好是在世界上的一切之间建立联系”(MoMA 2015)，以确保所有学生都从一个基本的想法开始。这种艺术形式因其固有的无界和非具象性而被选中。

3.解释-教师通过讨论、讲座和阅读提供有关概念的信息。

科学和艺术老师都和学生们一起走过海马岛。他们回答了关于海岸生态和气候变化的问题，以及关于拼贴画制作和创意发现的问题。beplay竞技鼓励学生开始讨论实验室访客交流材料的想法。他们被鼓励创造性地去做，通过尝试思考大量的想法(流畅性)，使用不同类型的材料或图像(灵活性)，以原始的方式(独创性)，一些发展创造性思维技能的基本原则(DeHaan 2011)。

4.精细化型学习者将这些概念应用到新的环境中，通过作业和活动测试模式和想法，验证他们的理解。

学生们聚集在一张大桌子周围，老师给他们提供了纸、颜料、剪刀和胶水。根据环境艺术家Ilene Ray Sunshine(个人沟通)的建议，该任务进行了更详细的解释。学生们被要求思考气候变化过程的紧张程度，并以拼贴的形式表现出来。beplay竞技学生们花2-3小时创作拼贴画，分享材料和想法。之后，学生们描述了他们的思维过程，同时展示了他们个人的拼贴画，并对这一经历进行了反思。他们还讨论了海洋实验室访客交流材料的想法。学生们被鼓励进行头脑风暴，目的是通过同侪学习促进联想思维(Johnson et al. 1994)。回到校园后，学生们以小组的形式为海洋实验室的公众访客开发有关气候变化的交流材料。beplay竞技这是自然资源专业的学生的课堂作业，艺术专业的学生被邀请对倒数第二名的产品进行内部评论。

5.评估——教师使用评估技术来监控和量化学习者的进步，并就项目的成功提供反馈。

我们的评估技术使用了正式的知识测试和基于讨论小组的观察和来自学生和扩展专家的反馈的非正式测量。为了评估联合实地考察活动，学生完成了实地考察前和实地考察后的调查。调查要求学生(a)描述气候变化的原因和潜在影响;beplay竞技(b)估计科学家对气候变化原因的一致程度，从1 = < 10%的一致水平到6 = > 91%的一致;beplay竞技以及(c)列出他们可能用来向佛罗里达州居民传达气候变化风险的图片。beplay竞技对前后调查的项目a和c进行定性比较，确定一般误解和总体想法。使用配对t检验来比较对项目b中所询问的科学共识水平的平均反应。学生还参加了小组讨论，以反思对气候变化的认识的变化、传播材料的开发以及对他们的创造力和经验的影响。beplay竞技两位推广专家，公共传播方面的专家，对学生为公众参观者制作的最终传播产品进行了评论。这些评估有助于确定实地旅行经验对学生学习及其应用所学知识的能力的潜在影响。

结果

学生意识的变化

对前后调查的比较表明，实地考察之后，对佛罗里达州气候变化的原因和潜在影响的描述变得更加详细，有了更多正确的成分。beplay竞技实地考察后，对天气和气候的误解明显减少了。关于气候变化在气候科学家中被视为有争议的程度的平均知识得分的提高具有统计学意义。beplay竞技在艺术班学生中，旅行前平均为3.55，旅行后平均为4.55(配对t检验，t = -。268, p < 0.05)。自然资源类学生的旅行前平均值为4.4，旅行后平均值为5.22(配对t检验，t = -3.50, p < 0.05)。在前期调研的基础上，两个班的学生在实地考察结束后，提供了更多和更多样化的图片和插画的想法来交流气候变化。beplay竞技

艺术科学经验评估

学生们对实地旅行的体验和通过设计需要探索一个岛屿和探索不同视角的交流材料来融合科学和艺术学生的独特机会都提供了积极的反馈。例如，一名自然资源专业的学生指出:“最好的方面之一是和艺术专业的学生一起在岛上散步;就从不同角度开展关于该地点的公共交流的可能性进行流畅的讨论是非常有益的。(艺术专业的学生)用完全不同的方式看世界。”另一名学生写道:“从事艺术创作既有趣又有创造力。我可以用不同的方式看待自然，也可以为别人以不同的方式解读它。”还有人评论说:“艺术家们真的用一种不同的方式看世界。”

一名艺术系学生写道:“我不知道气候变化会产生如此大的影响……beplay竞技真的让我大开眼界。”理科生和文科生都表示，这是他们参加过的所有课程中最有趣的活动。学期结束时，学生对课程和教师的评价都非常高。气候变化beplay竞技艺术体验模块被称赞为迷人和有用。艺术专业的学生高度赞扬了老师提供的参观偏远海洋实验室和与科学家互动的机会。

理学院的学生制作了沟通材料，包括海洋实验室的标牌和报亭。与艺术系学生的内部批评导致了新的布局，减少了文本，有吸引力的颜色和图像，包括卡通的使用。最后的评价由扩展专家进行，他们注意到与前几年的同类产品相比，材料的原创性和趣味性。改进包括更多地关注视觉冲击和使用流行歌曲标题和简单信息的创造性字幕。这些创意产品被提供给海洋实验室供公众展示。资源无法用于进一步的评估，但海洋实验室的管理人员报告说，他们对公众的积极反应非常满意。

一个意想不到的结果是，甚至在课程结束几个月后，一些学生仍在努力向自然资源老师发送关于艺术和气候变化的不同寻常的材料，并报告说，他们对媒体对气候问题的报道有了更多的认识，对自己的环境行为也有了更多的自我意识。beplay竞技

讨论

理想情况下，环境教育应该通过科学、艺术和人文学科促进对自然环境和建筑环境的跨学科理解。然而，教育工作者关注科学信息的技术传播(Turner和Freedman 2004)，或其他狭隘的学科范式，这忽视了理解世界的其他方式。当自然资源和科学领域的学生探索与减缓或适应气候变化和其他环境风险的挑战相关的行动时，了解其他人如何看待世界以及不同的沟通方式是至关重要的。beplay竞技与此同时，艺术学生的课程很少包括生态和自然资源信息，但环境艺术创作可以解决当代环境和社会问题，可以通过认识相互联系和复杂性促进系统思维(Rosenthal 2003)，并经常以情感和直觉的方式与公众产生共鸣。

Giannachi(2012)回顾了艺术家通过表现、表演和实际缓解气候变化的方式，在艺术作品中吸引公众参与。beplay竞技例如，环境艺术家Eve Mosher在纽约、美国迈阿密和英国布里斯托尔的社区设计了名为HighWaterLine的参与式艺术作品。当地艺术家吸引公众合作，在他们的社区绘制高潮线，因为海平面上升导致洪水破坏的风险很高，社交媒体帮助将信息传播到更广泛的社区(Morris 2014)。

我们的综合科学和艺术项目提供了一种与学生建立情感联系的方式，激发新的对话，并增强更有创造性的解决问题的方法(Levinthal 1988)。Illeris(2003)的综合学习模型描述了几种类型的过程，包括同化学习，即当个体在之前的心理结构中添加新信息时发生的过程，以及适应学习，即当新信息不适应，旧的心理模型必须重构以适应新信息时发生的过程。我们的联合实地考察使学生参与者对气候变化的认识发生了重大变化，包括他们对科学争议程度的认识。beplay竞技虽然没有达到完全的准确性，但有许多因素影响了这一点。媒体对气候变化的长期报道夸大了关于气候变化的科学争议(Bbeplay竞技oykoff and Boykoff 2007)，反映了美国在这个话题上的政治分歧(Nisbet 2009)。只有35%的美国青少年和39%的成年人相信大多数科学家认为全球变暖正在发生(Leiserowitz et al. 2011)。在佛罗里达州，研究人员发现，政策制定者并没有意识到气候变化带来的高风险(Carlton and Jacobson 2015)，佛罗里达大学的学生显示，基于他们的政治beplay竞技立场，他们对气候变化的看法存在显著差异(Carlton and Jacobson 2013)。对气候变化风险的认知受到文化认beplay竞技知和群体价值观的影响，甚至会导致对科学共识是否存在等基本事实的分歧(Kahan等，2011年)。

第三种类型的学习，变动性或扩张性学习，发生在事件非常强大的时候，在认知、情感和人格状态发生重构。尽管在短期的实地考察中，这种深刻的变化可能是不现实的(Jacobson 2009)，但在我们的研究中，将艺术家和艺术融入到活动中有助于调动多种感官，强调社会互动，并为参与者提供支持。包括艺术的生产有助于使气候变化的影响成为现实，并使一些学生认为是有争议的科学话题正常化。beplay竞技结果是，学生们在其产品中加入了新的和新颖的图像，旨在传播减缓和适应气候变化的影响和条件。beplay竞技将科学与艺术相结合是有效的资源管理和沟通的一个重要但被忽视的策略(Jacobson et al. 2007)。资源管理者经常犯这样的错误:在设计通信时，只包含有关他们希望人们改变的行为的事实信息，而没有咨询信息的预期接受者，以确定哪些信念真正影响他们在特定情况下的行为(Ham和Krumpe 1996)，什么社会规范规定(McKenzie-Mohr和Smith 1999)，或以特定方式行为的激励范围(De Young 1993)。这种错误在气候变化交流中尤其普遍(Moser和Dilling 2011)。beplay竞技创造一个能让学生更好地理解不同观点和背景的学习环境，将有助于学生提高在气候变化等重要话题上的沟通实践。beplay竞技

与艺术和科学专业的学生一起在一个偏远的野外实验室里呆上一段时间，让他们有机会对这座岛屿进行生态和艺术探索，并就气候变化过程以及哪些图像可以更好地向公众传达有关气候变化的信息进行非正式的、不带偏见的对话。beplay竞技这些非正式的实地考察场所有助于提高学生的兴趣和积极性(Behrendt和Franklin 2014)。我们的探索性研究没有直接测量个体层面创造力的变化(例如，使用托伦斯创造力测试，Lissitz和Willhoft 1985)，而只是通过与来自不同背景和学科的学生进行联想思维，促进了新想法的形成。这是通过促进科学和艺术学科的对等学习来培养学生创造性洞察力的一种策略(Gurnon et al. 2013)。

自然资源科学家目前为他们应对气候变化的努力带来了久经磨炼的专业知识，但缺乏跨学科知识，也缺乏对艺术或其他观察世界的方式的理解，从而无法使他们成为更有效的沟通者。beplay竞技在这篇论文中，我们描述了一种技术，以帮助训练学生整合创造性思维和对资源管理中沟通和实践的新方法的需求。气候变化教育领域的学术研究需要beplay竞技这样的整合。需要通过实验设计进一步研究，以确定艺术创作和同伴学习对环境主题的因果影响。最近对生物现场实验室的综述表明，它们可以用于跨越传统科学学科的领域(NRC 2014)，但我们认为这必须进一步扩大，包括艺术和人文学科，通过鼓励探索和理解环境的多种方式，有可能获得更多的好处。

学术内部的激励和奖励制度阻碍了跨学科教学的开展(Derrick et al. 2014)。需要更多的循证工作来减少大学科学和自然资源项目中创造性活动的使用所带来的障碍(Guevara 2002)。科学学科的文化、语言和标准与艺术截然不同。我们发现计划、实现和评估模块的许多方面都面临挑战。需要平衡系统程序与自发性，定量问责与科学与艺术学院的主观评价，这造成了紧张。科学家们必须改变他们对通过讲座和演示来获取知识的依赖，而艺术家们必须改变他们只想“放松学生”进行个人探索的愿望。这种紧张是富有成效的:“创造力和成就往往在对手的存在下蓬勃发展”(Derrick et al. 2012:8)。在我们的研究中，一个潜在的相关结果是，参与研究的教师获得了学生课程的最高评价。Rhoten(2003)发现，跨学科的主要障碍不是来自管理层缺乏外部的关注或支持，也不是来自底层教职员工和学生缺乏内在的动力，而是来自中层缺乏系统的实施。需要更多的资源来促进系统实施，例如努力发展大学管理结构，以支持教师发展(Adams和Chisholm 1999)，以促进跨课程创新。

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