邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:16.00

[NSTA专栏]G.R.O.W.项目

文_Wendy L. Hagan Christine Whitcraft Laura Henriques 翻译_骆 丹

2022-07/总第316期

阅读数5

我们知道,把科学研究带入到课堂中通常是科学教师的一个目标,而且这并不是一个新鲜的想法(Brown、Bokor、Crippen和Koroly,2014;Hanson和Burakowski,2015)。让学生参与真正的科学实践的概念正是《新一代科学教育标准》(NGSS)(NGSS Lead States,2013)的基础,同时也是《K—12科学教育框架》中的根本要求(National Research Council,2021)。

“科学家-科学教师合作”的首要目标是改进PK—16的科学教育;这个项目的具体目标是使学生参与到有意义的“真正的”科学中,将其作为学习生态学原理的一种方法。但是,要达到这种效果,需要严谨的计划和稳固的合作关系。

本文描述了大学生物教授、大学科学教育教授和高中科学教师成功地把科学带入高中课堂的尝试。我们讨论了建立有意义且高效的长期合作机制的步骤,这种机制能够改变高中生的科学体验,让教师更容易触达“真正的”科学,并且为大学教授提供更有意义的外延。最后,我们分享了一个由这个合作关系产生的数据和课堂资料的链接。

针对本文的目标,我们将“从事真正科学的科学家”定义为大学、科研机构的教员,他们在实验室和实验领域开展基于数据和问题导向的相关研究。然而,参与此类合作的科学家可能包含STEM专业人士和非学术机构的附属组织。科学家-教师合作关系可以有不同目标和组织架构,但我们的核心是这种合作能让学生动手探究,而不是教师或科学家单方面传递科学。

最初的步骤包括寻找合作伙伴、选择主题,以及将现有材料和学校学科目标和标准相结合。其中寻找合作伙伴可能会是个挑战。作为高中教师,你会希望找到一个可以与你真正建立合作关系的人,并且在合作中你们都能作出贡献并有所获益。有时,合作关系可以有机地建立起来。如果你是一位大学生或研究生,你会与很多科学院系甚至在实验室工作的人员互动联系。当你理解研究并且拥有既有的人际关系时,这可能会使你自然匹配到相应的合作伙伴(这是本项目中合作关系的基础)。你可能会通过专业发展的职业培训、会议、研讨会结识STEM专业人士,从而建立未来的合作关系。你所在的地区还可能与大学或工业界的科学家合作。

如果你确实没有与STEM专业人士的私人联系,就不得不想办法寻找一些了,表1分享了一些建立这些联系的策略。运用技术手段,你们开展合作不需要地理距离上靠近,尽管离得近确实会有一些好处。

下一步,聚焦于一个特定领域或调查主题是非常关键的。科学家与教师的成功合作来自于共同的热情、目标或需求。从科学家的角度看,作为他们的职业义务的一部分可能有必要传播研究成果或者提供教育宣传。科学家可能对他们的领域充满热情,并且把与高中教师及学生建立合作关系视为招募学生进入该领域的可能渠道。教师可能有过一些研究体验点燃了他们自己对科学的热爱,也希望将其传递给他们的学生。为了合作关系进展良好且能克服各种困难,科学家与教师都需要有参与的理由并从合作中受益。

最后,合作项目必须符合学校或学区的目标和年级水平标准。在现有环境中,在课堂上开展真正的科学根本上要符合《新一代科学教育标准》的各个方面,这样可以使这种类型的项目对行政管理者更有吸引力。在课堂上融合基于研究的数据是帮助学生掌握科学与工程实践(SEP)的一种方法,同时,也可以在真实世界里应用学到的学科核心概念(DCI),以及其与跨学科概念(CCC)的联系。然而,重要的是这些内容要与学科核心概念的有关内容结合起来。


找到合作伙伴并确定主题:建立真正的合作

我们的科学家-教师合作是由加州大学长滩分校研究生院的师生合作经验演化而来的。在温迪·哈根还在加州大学长滩分校学习进修她的硕士学位时,她修读了克里斯汀·惠特克拉夫特博士的课,包括保护生物学、植物生态学和湿地生态学。克里斯汀那时是生物系的副教授,也是湿地生态实验室的负责人,她本人有一种亲手实践和基于调研的教学风格。她通过传达她自身对于科学、研究和湿地的激情和热情的方式,将案例学习、批判性思维、服务型学习项目和真实数据融入进了她的课堂里。

在大学攻读科学教育硕士课程期间,温迪能够在克里斯汀的实验室学习新的研究方法、实验地采样技术和分析并解读数据的方法。这些在课堂、实验室和现场的经历启发温迪在课堂上建立一个类似的学习环境,整合环境教育与《新一代科学教育标准》,特别是与“科学与工程实践”相关的技能(尤其是提问、分析和解释数据、根据证据辩论,以及获得结论、评估和交流信息)和科学本质。

温迪和克里斯汀都对湿地及其恢复和保护、科学教育和研究充满兴趣和热情。温迪想要将科学研究和方法论融入到她的课堂中,而克里斯汀想要更加理解学生在K—12环境中如何学习,并使年轻的学生对湿地生态学感兴趣。这就是G.R.O.W.项目的开端——湿地研究指导(Guided Research On Wetlands),这个项目由为期1个学期的系列课程组成,最终促成的项目使得高中学生能够使用克里斯汀的数据对湿地的有关问题进行提问和回答。


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