Zamiast zmuszać uczniów do zapamiętywania definicji i faktów na temat nauk ścisłych, takich jak światło , skuteczny nauczyciel pierwszej klasy dzisiaj kazałby uczniom badać różne rodzaje obiektów w świetle słonecznym i latarką. Uczniowie zbierali dowody, aby zrozumieć, w jaki sposób światło pomaga im widzieć, i eksperymentowali z różnymi materiałami, aby zrozumieć, jak i dlaczego powstają cienie .
Ta zmiana jest wynikiem Standardów Nauki Nowej Generacji , których celem jest zdefiniowanie jednolitej wizji nauczania przedmiotów ścisłych K-12 w całym kraju. Wprowadzone w 2013 r. standardy odchodzą od podkreślania naukowego słownictwa i faktów zapisanych w podręcznikach na rzecz wykorzystywania zjawisk ze świata rzeczywistego do badania i wyjaśniania świata przyrody. Zjawiska te angażują uczniów w zestaw praktyk naukowych i inżynieryjnych , czyli SEP. Ponad 40 stanów przyjęło standardy Next Generation lub ich wersje.
Pomimo szerokiego przyjęcia tych standardów, obecny stan nauczania przedmiotów ścisłych w szkołach podstawowych jest niepokojący. Na karty narodu raport pokazuje, że wielu uczniów w klasach K-5 nie otrzymają instrukcje jakość nauki. Sytuacja jest gorsza w okręgach szkolnych o wysokim poziomie ubóstwa . Większość czasu nauczania w klasach szkoły podstawowej jest często poświęcona na matematykę i sztukę językową , z nauką na drugim planie.
Jako badacz edukacji przyrodniczej i edukator nauczycieli, moim celem jest pomoc w przygotowaniu następnej generacji nauczycieli przedmiotów ścisłych. Oto pięć atrybutów skutecznego nauczyciela przedmiotów ścisłych w szkole podstawowej, które są zgodne z nowymi standardami.
1. Rozbudza ciekawość uczniów
Dzieci są z natury ciekawe . Nauczyciele przedmiotów ścisłych powinni wykorzystywać odpowiednie wydarzenia dnia codziennego jako podstawę nauczania przedmiotów ścisłych, które wzbudza zainteresowanie i ciekawość . Takie podejście zachęca uczniów do bardziej aktywnej roli w odkrywaniu, jak działają naturalne zdarzenia, zamiast uczenia się tych lekcji przez instruktora.
Na przykład w tym filmie nauczyciel zadaje uczniom interesujące pytanie: Jak z czasem zniknęła kałuża wody? Podczas kolejnego eksperymentu uczniowie używali termometrów do pomiaru temperatury znajdującej się na zewnątrz kałuży o różnych porach dnia. Wykorzystali dane, aby powiązać zmiany temperatury ze zmniejszającym się rozmiarem kałuży i zagłębić się w jej rozumowanie.
W tym przypadku nauczyciel zaangażował uczniów w praktyki naukowe i wykorzystał codzienne zjawisko do nauczania kluczowych pojęć naukowych, takich jak światło słoneczne, energia i transfer energii.
2. Zachęca do naukowego myślenia
Skuteczni nauczyciele przedmiotów ścisłych angażują uczniów w rozumienie naturalnych wydarzeń i leżących u ich podstaw idei naukowych. Innymi słowy, aktywnie angażują uczniów w zastanawianie się i odkrywanie otaczających ich zjawisk naukowych oraz ich przebiegu. Pomagają uczniom w opracowywaniu pytań i hipotez eksploracyjnych w celu wyjaśnienia takich wydarzeń oraz zachęcają ich do testowania i udoskonalania wyjaśnień w oparciu o dowody naukowe.
Na przykład, gdy pierwsza klasa uczyła się, jak dzieje się dzień i noc , uczniowie zilustrowali własne zrozumienie zjawisk — używając praktyki naukowej zwanej modelowaniem. W miarę jak dowiadywali się coraz więcej, ciągle poprawiali swoje rysunki. Zebrali również dane długoterminowe, aby zrozumieć powtarzające się wzorce dnia i nocy.
Nauczyciele powinni również dopilnować, aby wszyscy uczniowie uczestniczyli w wyjaśnianiu zjawisk ścisłych w swoich klasach.
Aby podzielić się swoimi pomysłami na temat zjawiska naukowego, uczniowie często opierają się na swoich osobistych doświadczeniach i językach ojczystych w swoich domach i społecznościach . Na przykład uczeń ze społeczności rolniczej może mieć szczególną wiedzę na temat wzrostu roślin i unikalnego lokalnego języka, aby to opisać. Skuteczny nauczyciel przedmiotów ścisłych daje możliwość korzystania z takich rodzimych doświadczeń i lokalnej wiedzy w swoich klasach ścisłych.
3. Rozwija kompetencje naukowe
Nauczyciele, którzy planują lekcje zgodnie z obowiązującymi standardami na celu rozwój naukowo posiadające wiedzę młodych obywateli, którzy mogą zidentyfikować, ocenić i zrozumieć argumenty naukowe leżące u podstaw problemów lokalnych i globalnych.
W swoim nauczaniu wykorzystują również zagadnienia socjonaukowe . Zagadnienia społeczno-naukowe to zjawiska lokalne lub globalne, które można wyjaśnić naukowo i oznaczają problemy społeczne i polityczne. Na przykład uczniowie mogą zrozumieć informacje naukowe leżące u podstaw obecnego kryzysu związanego z COVID-19 i argumentować, w jaki sposób i dlaczego szczepienia są ważne dla ich społeczności. Inne przykłady problemów społeczno-naukowych to zmiana klimatu, inżynieria genetyczna i zanieczyszczenia spowodowane wyciekami ropy.
4. Integruje naukę z innymi przedmiotami
Nauczanie przedmiotów ścisłych w podejściu interdyscyplinarnym — to znaczy za pomocą matematyki, technologii, sztuki językowej i nauk społecznych, aby zrozumieć zjawiska naukowe — może prowadzić do bogatych i rygorystycznych doświadczeń edukacyjnych.
Na przykład nauczyciele mogą zintegrować matematykę, prosząc uczniów o tworzenie wizualnych wykresów i wykresów, aby wyjaśnić swoje dane eksperymentalne lub obserwacyjne. Integracja technologii w formie gier i symulacji w klasach ścisłych może pomóc uczniom wyobrazić sobie złożone pomysły naukowe. Włączenie strategii czytania i rozumienia do nauk ścisłych może zwiększyć zdolność uczniów do krytycznego czytania pomysłów i dowodów naukowych.
5. Wykorzystuje oceny klasowe do wspierania uczenia się uczniów
Nauczyciel przedmiotów ścisłych, który jest zainteresowany pomysłami uczniów, zaprojektuje i wykorzysta oceny w klasie, które ujawnią u uczniów myślenie naukowe. Nie stosują ocen zamkniętych, które wymagają odpowiedzi tak lub nie, definicji w stylu podręcznikowym czy list faktów naukowych. Zamiast tego stosują otwarte, oparte na zjawiskach oceny, które dają uczniom szansę wykazania się zrozumieniem.
Na przykład ocena w piątej klasie przedstawia uczniom historię australijskiego ekosystemu i zachęca ich do wykorzystania modelowania w celu wyjaśnienia relacji między różnymi elementami ekosystemu. Taka ocena zachęca uczniów do wyjaśniania, jak przebiega proces, zamiast przypominania sobie informacji.
Skuteczni nauczyciele przedmiotów ścisłych nie oceniają odpowiedzi uczniów pod kątem dobrych i złych odpowiedzi. Oni interpretują i oceniają wyjaśnień naukowych studentów, aby zrozumieć mocne i luk w nauce i wykorzystać te informacje w celu dostosowania instrukcji przyszłości.
Nauczyciele, którzy są przygotowani do wdrożenia tych pięciu praktyk opartych na dowodach, mogą potencjalnie zaangażować wszystkich uczniów w swojej klasie w sensowną naukę przedmiotów ścisłych.
Ten artykuł został ponownie opublikowany z The Conversation na licencji Creative Commons. Można znaleźć oryginalny artykuł tutaj.
Meenakshi Sharma jest adiunktem w zakresie edukacji naukowej na Uniwersytecie Mercer.
