En tant qu'étudiant diplômé de l'ASU, Rachel Yoho voulait repousser les limites de la recherche sur les énergies renouvelables. Ce qu'elle n'avait pas entièrement anticipé, c'est que cela la conduirait également à remettre en question la façon dont le changement climatique est enseigné dans les universités d'aujourd'hui.

Au Centre de Biodesign pour la Biotechnologie Environnementale, dirigé par le directeur et professeur de l'ASU Regents (et récent lauréat du Stockholm Water Prize) Bruce Rittmann, elle a trouvé un foyer d'accueil pour faire prospérer ses recherches.

Là, elle s'est concentrée sur les microbes qui donnaient un véritable coup de fouet au domaine des énergies renouvelables. Pour son travail de thèse, dirigé sous la direction du mentor César Torres, elle a publié plusieurs articles révolutionnaires sur les progrès des piles à combustible microbiennes, qui transforment les déchets en électricité grâce à un biofilm bactérien qui a la capacité de se développer et de prospérer sur une électrode.

"Ils respirent le métal, et nous donner des électrons pour l'énergie dans le processus, " dit Yoho.

Mais tout en poursuivant son doctorat, elle s'est également intéressée à l'art d'enseigner les sciences et a obtenu un certificat en enseignement scientifique dans l'enseignement supérieur.

L'un des problèmes les plus polarisants rencontrés dans la science et la société aujourd'hui est le thème du changement climatique mondial. Malgré le consensus scientifique presque universel selon lequel il est bien réel et causé par nous, le public et les politiciens américains continuent d'être sceptiques à l'égard de la science.

Elle s'est inspirée de ses cours d'enseignement des sciences pour poser des questions de recherche reflétant la nature interdisciplinaire de ses recherches en laboratoire au Biodesign Swette Center for Environmental Biotechnology de l'ASU's Biodesign Institute. Donc, lorsqu'elle a commencé à examiner le thème du changement climatique dans les cours d'introduction aux sciences en parcourant les manuels d'introduction aux sciences, Yoho a été surpris par la rareté des documents consacrés à des sujets tels que le réchauffement climatique, le changement climatique et les applications des énergies renouvelables.

« Dans un laboratoire de recherche de pointe, nous sommes habitués à regarder les choses à travers les disciplines, " dit Yoho, qui effectue maintenant des recherches et enseigne à l'Université de Miami à Oxford, Ohio. « Dans le milieu scolaire, Je voulais voir comment différentes disciplines abordent les sujets, et donc, nous avons examiné la terminologie et le contenu des manuels, qui sont probablement les premiers ou les deuxièmes arrêts les plus établis et les plus respectés pour obtenir des informations dans le cadre de l'enseignement de premier cycle. »

Les manuels d'introduction ont également été choisis car ils "représentent l'intersection de l'enseignement aux non-scientifiques (vulgarisation de la science) et de la formation des futurs scientifiques".

Maintenant, dans une nouvelle recherche publiée dans la revue Environmental Communication, Yoho et le co-auteur Rittmann ont examiné plus de 15, 000 pages combinées des éditions actuelles de 16 de la physique de premier plan, manuels de biologie et de chimie de premier cycle publiés entre 2013 et 2015.

Ils ont constaté que moins de 4 pour cent des pages étaient consacrées à discuter du changement climatique, le réchauffement climatique, les questions environnementales connexes ou les applications des énergies renouvelables.

En outre, l'équipe de recherche a trouvé :

• Bien qu'ils aient observé une grande variation pour les livres individuels, les manuels de biologie avaient en moyenne le plus grand nombre de pages traitant des effets du changement climatique, mais toujours moins de 2%, tandis que les manuels de chimie ont montré la plus grande variation, et les livres de physique ont une moyenne de moins de 0,5 pour cent du total des pages;
• Le contenu le plus important se trouve dans le dernier tiers du livre pour la biologie et la chimie, qui soutient une tendance générale dans l'éducation en ce que les « applications » sont généralement traitées vers la fin d'un cycle d'études, s'appuyer sur une base solide de connaissances sur le contenu ;
• Parmi les trois disciplines, c'est dans les manuels de biologie examinés que l'accent est le moins mis sur les technologies des énergies renouvelables. Typiquement, les carburants alternatifs et d'autres technologies liées au secteur des transports sont fortement soulignés en chimie et en physique;
• Énergie nucléaire, qui a été traité séparément, se trouve sur moins de 1 pour cent des pages des manuels et est défavorablement représenté.

"Les termes que nous avons inclus n'étaient pas seulement limités à une recherche par mot-clé, mais impliquait également de parcourir page par page chacun des manuels. Nous avons recherché des sujets connexes comme toutes les applications et découvertes liées aux combustibles fossiles, et les technologies d'énergie renouvelable comme l'éolien et le solaire, " dit Yoho.

Ils ont noté que le changement climatique, le réchauffement climatique, combustibles fossiles, énergie renouvelable, et l'énergie nucléaire ne sont pas souvent au centre des manuels ou des cours de ces disciplines. Par ailleurs, ces sujets peuvent même ne pas faire l'objet d'une seule unité dans l'un de ces cours et il est peu probable qu'ils soient un facteur primordial dans le choix du manuel du cours.

Cependant, ces sujets transversaux du débat socio-scientifique représentent des contextes sociétaux et environnementaux importants pour le développement de citoyens informés et productifs.

« La discussion au sein de ces les disciplines scientifiques compartimentées ont des implications sur l'enseignement des sciences au niveau introductif, la perception publique de la science, et une citoyenneté informée, " dit Rittmann.

Aller de l'avant, ils pensent qu'il est peut-être temps pour les sciences d'introduction d'être plus explicites sur certains de ces sujets urgents qui couvrent plusieurs disciplines.

"C'est un équilibre difficile dans un cours d'initiation, " dit Yoho. " Il y a tellement d'informations à couvrir en peu de temps. Cependant, nos élèves sont confrontés à ces problèmes à l'intérieur et à l'extérieur des salles de classe. Nos communautés ressentent les impacts de nos décisions énergétiques et du climat. » Certaines discussions peuvent grandement contribuer à préparer les élèves. « Une prochaine étape pourrait être de se concentrer sur les termes et le contenu dont nous discutons, ainsi que le rôle potentiel de ces sujets dans l'enseignement introductif, " elle a ajouté.

"Toutefois, aucune discipline ne peut s'y attaquer seule, " écrit Yoho dans le journal. " Alors que les lignes disciplinaires traditionnelles influencent des discussions spécifiques, les tendances globales révèlent un pourcentage relativement faible de pages consacrées aux thèmes liés aux technologies de l'énergie, changement climatique, et les questions environnementales connexes dans toutes les disciplines.

En documentant que les grands manuels consacrent relativement peu de pages à ces problèmes de société urgents, cette recherche remet en cause l'efficacité de l'information fournie aux étudiants dans les supports d'introduction.