Ta med vetenskap till människor där de är. Det är den drivande filosofin som driver U-biologiprofessorn Nalini Nadkarni att utöka möjligheterna med vetenskapskommunikation och föra vetenskapens skönhet till människor och platser som andra har förbisett.

Att bygga allmänhetens förtroende för vetenskap handlar om mer än att bara tillhandahålla information och förbättra vetenskapens läskunnighet, hon säger. Det handlar om att bygga relationer mellan forskare och samhällen som bygger på gemensamma värderingar. Den kallas "ambassadörsmodellen", och Nadkarni har nu data för att säga att tillvägagångssättet fungerar, till relativt låg kostnad och med hög effektivitet.

I två färska studier, en publicerad idag i Biovetenskap och en annan publicerad 2018 i Vetenskapskommunikation , Nadkarni och hennes kollegor presenterar evidensbaserade slutsatser om effektiviteten av vetenskapligt engagemang i två program:INSPIRE-programmet, som ger vetenskapsföreläsningar till fängelser, och STEM-ambassadörsprogrammet, som utbildar forskare att engagera allmänheten i diskussioner om vetenskap.

"Vårt mål är att hjälpa människor att inse att alla medborgare är intresserade av, kapabel att förstå och full av förundran över vetenskap, om den presenteras på platser och sätt som är tillgängliga för dem, " säger Nadkarni.

En kår av vetenskapsambassadörer

Förr, tanken gick att vetenskap och samhälle kunde överbryggas genom att forskare helt enkelt förmedlar fakta för att förbättra vetenskapens läskunnighet, en enkelriktad kommunikationsstrategi kallad "underskottsmodellen". Kommunikationsforskare har en teori om att ett bättre tillvägagångssätt är att överväga hur människor bygger relationer och går in i produktiva dialoger. Nadkarnis STEM-ambassadörsprogram omsätter dessa idéer i praktiken genom att utbilda forskare att både presentera vetenskapens processer och att underlätta aktiviteter som främjar tvåvägsutbyte av idéer, perspektiv och erfarenheter med allmänheten.

"Precis som den amerikanska utrikestjänsten utbildar ambassadörer att representera sitt hemland och bygga positiva relationer utomlands, " STEM Ambassadors hemsida säger, "Forskare kan representera sitt "hemland" för vetenskapen för att engagera sig som "STEM-ambassadörer."

Lanserades 2016, STEM Ambassador Program (STEMAP) finansieras med ett anslag på 1,3 miljoner USD från National Science Foundation. Varje år, STEMAP, baserad på U med Nadkarni som direktör, utbildar kohorter av forskare i ambassadörsmodellen och hjälper dem att utveckla och genomföra offentligt engagemang för vetenskapsaktiviteter. Sedan programmet började, STEMAP har utbildat mer än 65 forskare i ambassadörsmodellen. Så här fungerar det, steg för steg:

Forskare tar först en närmare titt på sig själva och destillerar sin forskning, personliga intressen, hobbyer och erfarenheter för att brainstorma nya kopplingar med en viss gemenskap eller "fokalgrupp". De lär sig om fokalgruppen och bygger relationer genom att genomföra ett "immersion event". där de besöker gruppsammankomster och träffar grupprepresentanter. De tillämpar sedan det de lär sig för att utforma engagemangsaktiviteter som är i linje med gruppens gemensamma intressen, värderingar och praxis. De presenterar aktiviteter för återkoppling och genomför i slutändan aktiviteterna i fokalgruppens lokal. Till sist, forskare reflekterar över sina ansträngningar och utvärderar resultaten.

Engagemangsaktiviteterna har varit lika varierande som forskarna och fokalgrupperna som har deltagit i programmet. En ambassadör, en mikrobiolog med intresse för fermentering, tjänstgjorde som medkock vid en lokal jäsningsmatlagningskurs och visade deltagarna de mikroskopiska organismerna som är ansvariga för att förvandla kål till surkål. En hydrolog gjorde sin fältexpedition till Grönland till en bok för Kulusuks barn, en grönländsk by nära hennes åkerplats. En ingenjör delade med sig av sin forskning för att utveckla effektivare anordningar för övervakning av luftkvalitet med medborgarna vid ett möte i kommunfullmäktige och bjöd in dem att delta i ett projekt för övervakning av luftkvalitet. En matematiker följde med en grupp utsatta ungdomar på en skidresa, och förklarade geometrin hos rörliga skidor för att maximera friktionen.

Bedömningen av STEMAP:s effektivitet visar starka resultat. Nittiosju procent av ambassadörerna värderade högt sitt deltagande i programmet. Mer än hälften fortsatte med att planera och genomföra ytterligare engagemangsaktiviteter.

Effekten på aktivitetsdeltagarna var också dramatisk. Åttio procent sa att de skulle delta i liknande händelser i framtiden. 76 procent sa att de var mer intresserade av att söka vetenskaplig information efter att ha träffat en ambassadör. Och två tredjedelar sa att de i högre grad betraktade sig själva som någon som kan förstå och göra vetenskap.

INSPIRERA de fängslade

Sedan 2003, Nadkarni har tillämpat principerna för ambassadörsmodellen i mångfacetterade ansträngningar för att föra in vetenskapens kraft in i de fängslades liv. Under 2013, hon lanserade initiativet för att föra vetenskapsprogram till det fängslade programmet, eller INSPIRERA, där University of Utahs fakultet och doktorander håller månatliga föreläsningar för interner vid Utah State Prison, Salt Lake County Jail och fem ungdomsfängelser i Salt Lake Valley. Ämnen har sträckt sig från genetiken hos duvfjädrar till matematisk modellering av förkylning.

"Vår utgångspunkt är att alla människor är intresserade av vetenskap, och fängslade vuxna och ungdomar skulle förmodligen inte vara annorlunda, " säger Nadkarni. Och intresset har varit stort - fångar har begärt ytterligare föreläsningar, Nadkarni säger, och forskare har nämnt att de känner att deras deltagande har verklig effekt. Men att utöka ett sådant tillvägagångssätt runt om i landet och fånga uppmärksamheten hos såväl kriminalvårdsinstitutioner som forskare, Nadkarni och kollegor skulle behöva publicera evidensbaserade resultat av INSPIREs inverkan i den vetenskapliga litteraturen. Och för det, de skulle behöva data.

"Utan utvärdering, vi kunde inte publicera våra resultat i den peer-reviewed litteraturen, " hon säger, "vilket är nödvändigt om vi ska få detta arbete accepterat som evidensbaserat och därför av intresse för andra vetenskapsmän och andra korrigeringsinstitutioner."

I samarbete med fängelsepersonalen, Nadkarni och kollega Jeremy Morris undersökte fångar före och efter att de deltog i månatliga vetenskapliga föreläsningar för att bedöma deras kunskaper om det vetenskapliga ämnet såväl som deras attityder till naturvetenskap och matematik. De undersökte också fängelse- och fängelsepersonal och allmänna fångarpopulationer för att jämföra fångarnas attityder till vetenskap med den allmänna befolkningen.

Resultaten erbjöd en överraskande inblick i fångarnas vetenskapsberedskap. För Nadkarni och hennes andra INSPIRE-presentatörer, det var ingen överraskning att fångar visade ett stort intresse för vetenskap (upp till 92 procent uttryckte intresse) och en iver att lära sig – till och med högre än fängelse- och fängelsepersonal, som ansågs vara en proxy för den allmänna befolkningen.

"De är också intresserade av att träffa och prata med forskare, och gör det med respekt, " säger Nadkarni. "Deras kommentarer och frågor tyder på att även om många av dem har dålig formell utbildningsbakgrund inom naturvetenskap, många har kunnat skaffa sig kunskap om vetenskap och behålla en nyfikenhet på vetenskap från andra källor."

De positiva effekterna av föreläsningsserien – större kunskap om vetenskapligt innehåll, förbättrade attityder om vetenskap och vetenskapsmän, och ökad sannolikhet att kommunicera vetenskap som de har lärt sig med andra – liknade de formella fängelseutbildningsprogram, men krävde mycket mindre av vetenskapsman-instruktörerna.

Baserat på denna tidigare framgång, INSPIRE erbjuder nu föreläsningar och workshops även på ungdomsanstalter. Andra studier har visat att fängelseutbildningar kan minska internernas chanser att återvända efter frigivningen och öka deras chanser att få arbete. Det är en modell värd att dela med sig av.

"Vi kan nu föra detta till akademiska administratörer och korrigeringsadministratörer som "bevisbaserade bästa praxis" med mycket större genomslagskraft än vi har kunnat få fram med enbart anekdotisk eller subjektiv information, " säger Nadkarni.

Fortsatt engagemang

Båda studierna visar att uppnåendet av målen för vetenskapskommunikation – ökad positiv syn på vetenskap, innehållskunskap och en önskan att dela med andra – är att uppnå till relativt låg kostnad och i befolkningar som är mycket mer mottagliga och intresserade än många kanske trodde.

Och genom att nå ut till en så bred mångfald av grupper, både STEMAP- och INSPIRE-programmen har visat att ingen behöver anses vara oåtkomlig av och oengagerad med vetenskap. Trots allt, Nadkarni skriver, det finns 6,5 miljoner vetenskapsmän bland de 325 miljoner människorna i USA. Om varje vetenskapsman pratade om vetenskap med bara en ny person varje vecka, de kunde nå varenda amerikan – på bara ett år.