U!科学家：在博物馆中为民众驱动的研究进行设计

文献标题

U!Scientist: Designing for People-Powered Research in Museums

文献信息

• 主题领域: 用户交互设计、博物馆教育、公众科学
• 关键词: 公民科学, 博物馆, 互动桌面显示, 多人协作, 数字化媒介, 参与式科学, 游戏化设计, 科学教育, 数据群体协作, 科学普及

研究背景与问题

• 作者发现了哪些问题或挑战？

  1. 当前的公民科学项目（如 Zooniverse 平台）虽然成功吸引了大量用户参与，但如何吸引更广泛、更年轻的群体仍是一个挑战。
  2. 与在线平台不同，博物馆中参观者在展示项目前的停留时间较短（通常从几秒到几分钟），使得设计需要适应快速、非结构化的互动。
  3. 许多公众对自己的科学能力缺乏信心（例如，害怕犯错误），这可能限制他们参与科学活动的意愿。

• 为什么这个问题很重要？

  • 博物馆是交流科学和推动公众参与的理想场所，可以将观众从仅仅的知识消费者转变为知识的共同创造者。通过设计数据驱动的科学展览，可以借助博物馆创造无缝的科学学习与协作交流体验。

• 研究动机与相关工作

  • 作者基于 Zooniverse 平台上的 Galaxy Zoo 项目，探索在博物馆环境中增强公民科学参与的可能性。
  • 将访客嵌入真正的科学研究过程中，通过合作式多触摸桌面展示为平台设计互动体验，是在传统博物馆教育中引入“人力驱动研究”的全新尝试。

解决方案

• 作者提出了哪些方法或解决方案？

  • 创造性地设计了名为 U!Scientist 的互动多触摸桌面展览，其中结合 Galaxy Zoo 的任务（即分类星系图像）。
  • 优化了任务流，简化了 Galaxy Zoo 的任务，将原本复杂的多问题分类简化为三个基本选项（“平滑的”、“具有特征或盘的”和“恒星或假象”）。
  • 在展览中加入了游戏化元素，例如级别系统，级别提升可作为用户继续参与的动机。

• 该解决方案的创新之处是什么？

  1. 真实科学研究的整合：参观者在参与展览时实际上贡献了科学数据，帮助科学家分类星系图像。
  2. 面向博物馆快速互动设计：针对博物馆访客短停留时间的特性，展览任务缩短到了数秒完成。
  3. 支持共现协作：通过多用户的互动设计鼓励游客围绕科学话题展开交流、讨论和协作。
  4. 游戏化体验：适度引入奖励机制（如“级别提升”），同时避免让游戏化分散科学学习的注意力。

• 实施步骤是什么？使用了哪些关键技术？

  1. 前期研究：通过消息传递测试和纸质原型设计，与多个博物馆游客进行测试，收集信息以优化设计。
  2. 功能设计：U!Scientist 最终版本在多触摸桌面上运行，用户可以选择并分类图像，并观察其他用户的分类结果。
  3. 数据收集：在博物馆中部署互动展览，并收集视频、桌面行为日志、访谈和问卷等数据，评估游客的实际使用体验。

研究成果

• 取得了哪些具体成果？

  • 自然观察和视频分析显示，U!Scientist 成功吸引了游客。自然观察下的中位停留时间为 47 秒，对任务有更多投入的游客停留时间延长到 96 秒。
  • 调查数据表明，游客普遍认为展览易操作（多数评分正向）且有趣，且他们的科学态度和对贡献真实科学的认可度均有所提高。
  • 视频分析也显示了如何通过设计支持旁观者之间的合作，特别是家长与孩子间的互动。

• 与现有解决方案相比，它有哪些优势？

  • 与现有的以网络为主的公民科学项目相比，该展览将异步和分布式的协作扩展到了一个新的设置：同步、面对面的博物馆环境。
  • 支持更广阔的目标用户，包括孩子和家庭，这些用户人群通常不参与公民科学项目。

• 实验或评估结果是什么？

  1. 42% 的视频记录参与者和 41% 的自然观察参与者完成了至少一次星系分类。自然观察中游客的单次分类平均只需 4.7 秒。
  2. 学生对展览语言、内容的兴趣显著提高，并显示出较好的学习效益。
  3. 协作层面，语音编码数据显示访客经常在类别选择上展开讨论与互动。

• 局限性与未来方向

  • 局限性：
    1. 孩子在缺乏成人支持的情况下容易困惑，某些设计细节未能有效支持此类用户。
    2. 博物馆里展览的“帮助请求”工具未能充分发挥协作潜力，仅有部分请求得到回应。
  • 未来方向：
    1. 优化界面以更直观地向全年龄段用户传达任务信息。
    2. 探索如何更好地融入更多关于目标科学知识的解释性内容。
    3. 扩展多触摸展览的实时协作方式，以进一步增强科学习得及公共科学参与。