International geosciences field research with undergraduate students: Three models for experiential learning projects investigating active tectonics of the Nicoya Peninsula, Costa Rica

Abstract

International field experiences offer exceptional opportunities for effective student learning in the geosciences. Over the 10 yr period between 1998 and 2008, more than 40 undergraduate students from 14 institutions participated in fi eld research investigating active tectonics on the Nicoya Peninsula, Costa Rica. Three different project models were used: (1) a month-long summer research project, (2) a series of 1 to 2 wk independent field study projects, and (3) a week-long field research module. These projects shared a common research theme (active tectonics), field area (Nicoya Peninsula), and pedagogy (experiential learning), thus allowing for easy comparison of teaching methods, logistics, and learning outcomes. Each model has unique pedagogical benefits and challenges, and is therefore better suited for a different group size, student to faculty ratio, project duration, and budget. Collectively, these student research projects generated significant publishable data relevant to ongoing investigations of forearc tectonics and earthquake hazards along the Costa Rican Pacific margin. Individual student projects were carefully designed to provide a quality field learning experience, while adding a new piece to the larger research puzzle. Indicators of project success include levels of student engagement; gains in technical and cognitive field skills; and productivity of student-authored publications, reports, and presentations. Students commonly described these projects as instrumental in shaping their professional identity as geoscientists. Blending international field research with experiential learning pedagogy creates a powerful synergy that captures student imagination and motivates learning. By placing students beyond the comfort of their home learning environment, inter national field projects pique student curiosity, sharpen awareness and comprehension, and amplify the desire to learn. Experiential learning pedagogy encourages students to define their own research agenda and solve problems through critical thinking, inquiry, and reflection. The potent combination of international fieldwork and experiential learning helps students to develop the self-confidence and reasoning skills needed to solve multifaceted real-world problems, and provides exceptional training for graduate school and professional careers in the geosciences.

Las experiencias de campo internacionales ofrecen oportunidades excepcionales para el aprendizaje efectivo de los estudiantes en geociencias. Durante el período de 10 años entre 1998 y 2008, más de 40 estudiantes de pregrado de 14 instituciones participaron en una investigación de campo sobre tectónica activa en la Península de Nicoya, Costa Rica. Se utilizaron tres modelos de proyecto diferentes: (1) un proyecto de investigación de verano de un mes de duración, (2) una serie de proyectos de estudio de campo independientes de 1 a 2 semanas y (3) un módulo de investigación de campo de una semana de duración. Estos proyectos compartieron un tema de investigación común (tectónica activa), área de campo (Península de Nicoya) y pedagogía (aprendizaje experiencial), lo que permitió una fácil comparación de métodos de enseñanza, logística y resultados de aprendizaje. Cada modelo tiene beneficios y desafíos pedagógicos únicos y, por lo tanto, es más adecuado para un tamaño de grupo diferente, proporción de estudiantes por docente, duración del proyecto y presupuesto. Colectivamente, estos proyectos de investigación de los estudiantes generaron importantes datos publicables relevantes para las investigaciones en curso de la tectónica del antearco y los riesgos de terremotos a lo largo del margen del Pacífico costarricense. Los proyectos individuales de los estudiantes se diseñaron cuidadosamente para proporcionar una experiencia de aprendizaje de campo de calidad, al mismo tiempo que agregaban una nueva pieza al rompecabezas de investigación más grande. Los indicadores del éxito del proyecto incluyen los niveles de participación de los estudiantes; ganancias en habilidades de campo técnicas y cognitivas; y la productividad de las publicaciones, informes y presentaciones de los estudiantes. Los estudiantes comúnmente describieron estos proyectos como fundamentales para dar forma a su identidad profesional como geocientíficos. Combinar la investigación de campo internacional con la pedagogía del aprendizaje experiencial crea una poderosa sinergia que captura la imaginación de los estudiantes y motiva el aprendizaje. Al ubicar a los estudiantes más allá de la comodidad del entorno de aprendizaje de su hogar, los proyectos de campo internacionales despiertan la curiosidad de los estudiantes, agudizan la conciencia y la comprensión, y amplifican el deseo de aprender. La pedagogía del aprendizaje experiencial alienta a los estudiantes a definir su propia agenda de investigación y resolver problemas a través del pensamiento crítico, la indagación y la reflexión. La potente combinación de trabajo de campo internacional y aprendizaje experimental ayuda a los estudiantes a desarrollar la confianza en sí mismos y las habilidades de razonamiento necesarias para resolver problemas multifacéticos del mundo real, y brinda una capacitación excepcional para la escuela de posgrado y carreras profesionales en geociencias.