教育场景中的广泛受众触达：以NASA可视化探索者为例

# 教育场景中的广泛受众触达：以 NASA 可视化探索者为例 ## 可视化在教育中的价值与挑战 可视化是增强学习效果、支持学习过程的有力工具。针对特定受众和目标定制可视化内容，能提高有效沟通的可能性。在很多情况下，那些不需要太多特定领域先验知识的可视化内容很有帮助。同样，在为可视化课程的学生设计可视化开发体验时，选择易于理解的应用领域进行项目，有助于学生利用他们对该领域的现有直觉，从而专注于可视化技能的发展。 可视化在教育场景中既带来了挑战，也带来了机遇。挑战主要源于学生可能有限的背景知识、需要提供引人入胜且易于理解的示例，以及需要支持明确的课程目标。而机遇则来自于可以自由选择方法、数据，甚至应用领域来实现课程重点和学习目标。 ## NASA 可视化探索者项目概述 ### 项目简介与目标 NASA 可视化探索者（NASA Viz）是一个科学故事讲述项目，旨在通过可视化和多媒体内容，向公众传达 NASA 的研究和科学努力。该项目创建并发布基于可视化的故事，突出了 NASA 在地球科学、太阳物理学、行星科学和天体物理学四个科学主题方面的研究成果，以及技术和科学任务的成就。 项目包括一个 iOS 通用应用程序、一个 Android 应用程序和一个移动友好型网站，展示了所有已发布的科学故事，包括源材料和相关内容的链接。该项目于 2011 年 7 月正式上线，一直活跃开发到 2017 年 3 月，当时 Android 测试版应用程序向公众发布。在此期间，项目每周发布两个基于可视化的故事，此后每两周发布一个故事。截至 2019 年 8 月，该项目已发布 577 个故事。 项目的目标包括： - 作为一个渠道，通过可视化和多媒体内容吸引和告知公众关于 NASA 的研究和科学努力。 - 将已有的数据驱动可视化内容重新包装成简短的科学故事/专题。 - 通过利用 iOS 设备吸引新的受众。 - 成为快速发展的触摸屏和移动技术的早期采用者。 ### 项目发展历程 2010 年 iPad 发布后，其屏幕尺寸适合 NASA 科学故事讲述团队开发的数据驱动和视觉丰富的媒体内容。一个小团队开展了为期三个月的试点项目，尝试新的媒体形式，以开发项目的视觉和编辑语言，并定义产品。在 NASA 包容性创新（I2）奖的支持下，团队通过一系列迭代和模型制作，使项目得以实现并全面投入生产，每周发布两个基于可视化的故事。项目的各个方面都是内部开发的，包括移动和服务器端数据库开发、运营、内容制作和编辑。 ### 项目意外影响与教育合作 项目上线后，吸引了特定且高度参与的受众，其中一个意外结果是受到了教育界的极大关注。教师们开始在课堂上使用该应用程序，并询问特定主题、现象或年级水平的故事，甚至要求在应用程序中添加教育功能。 为了应对教师们的热情关注，NASA Viz 团队在 Dr. Robert E. Gabrys 的指导下，与阿尔伯特·爱因斯坦杰出教育研究员（2011 - 2012 年队列）组成了一个工作组。这些研究员是科学、技术、工程和数学（STEM）领域的优秀 K - 12 教育工作者，他们在联邦机构或美国国会办公室工作，将丰富的知识和课堂经验应用于国家教育项目和/或教育政策工作。 工作组在两周内举行了会议，研究员们解释了以下内容： - 公立和私立学校设备的管理方式，例如教室或学校共享设备与个人设备的区别，共享设备的管理方式以及共享设备与可带回家的个人设备的复杂性。 - 美国各地区公立学校面临的限制，包括技术访问、互联网和网络能力，以及通常用于课堂教学的可用设备数量（如果有的话）。 - 教师的工作流程、日程安排和限制。 ### 采用报纸模型与项目改进原则 Dr. Gabrys 建议为 NASA 可视化探索者项目采用报纸模型，即该项目可以在课堂上使用，就像教师在课堂开始时带来一篇报纸文章以激发兴趣和/或解释相关主题一样。由于该项目最初并非设计为教育应用程序，因此需要开发一个单独的版本和教育内容，才能将其转变为一个完全服务于教师和学生的教育工具。 基于此，项目团队达成了以下改进原则： - 旨在开发能够服务于公众、教师和学生的功能。 - 努力扩大项目规模，使尽可能多的人能够访问其内容，包括无法访问 iOS 设备的用户。 - 致力于为公立学校的教育工作者和学生服务，同时考虑他们面临的技术和基础设施挑战的最低共同点。 根据这些原则，团队采取了一系列措施，例如开发并发布 iPhone/iPod touch 版本的应用程序，以及后来的通用 iOS 应用程序；设计并开发了一个交互式和移动友好型网站以及 Android 测试版。此外，团队还确定并开发了应用程序中的一些功能，如将故事按 NASA 的四个科学主题分类、搜索功能、离线保存故事的能力以及创建自定义故事播放列表的能力。这些功能不仅对教师和学生有用，也对公众和 NASA 人员在对外沟通中有所帮助。 ### 试点项目与教师反馈 为了检查项目改进是否满足教育界的需求，团队在 2012 - 2013 学年开展了一个后续试点项目，与 Maryvale 预备学校合作。六名 6 - 12 年级的教师参与了该试点项目，他们提供了每个使用的 NASA Viz 故事的相关信息，包括故事标题、使用的课程名称、年级水平、使用日期以及故事的使用方式。此外，教师们还被要求对应用程序的功能（如搜索、主题分类、保存故事和自定义播放列表）、故事内容以及应用程序在课堂上的使用情况提供总体评论和反馈。 试点结果表明，应用程序的功能在课堂上得到了实际应用，NASA Viz 的内容大多按照 Dr. Gabrys 预测的报纸模型引入课堂，或者用于学生创建的项目中。教师们评论了其使用的多功能性，报告称 NASA Viz 有助于差异化教学，并且伴随的文本使学生对视觉/音频组件的理解比单独使用时更好。然而，并非所有故事都适用于所有年级水平，例如，一部分故事适合高级预科（AP）环境科学学生，但对十年级学生来说过于高级。 教师们还表达了对按年级水平和课程对材料进行分类，并将内容与下一代科学标准（NGSS）进行映射的兴趣。关于内容方面，他们希望看