Вместо того, чтобы ученики запоминали определения и факты по такой научной теме, как свет, эффективный учитель начальных классов сегодня предлагает ученикам исследовать различные типы объектов под солнечным светом и фонариком. Студенты собирали доказательства, чтобы понять, как свет помогает им видеть, и экспериментировали с различными материалами, чтобы понять, как и почему создаются тени.
Это изменение является результатом научных стандартов следующего поколения, целью которых является определение единого видения научного образования K-12 по всей стране. Представленные в 2013 году стандарты отходят от упора на научную лексику и факты, записанные в учебниках, на использование явлений реального мира для изучения и объяснения мира природы. Эти явления вовлекают студентов в набор научных и инженерных практик, или SEP. Более 40 штатов приняли стандарты нового поколения или их версии.
Несмотря на широкое распространение этих стандартов, текущий статус естественнонаучного образования в начальной школе вызывает озабоченность. Национальные табели успеваемости показывают, что многие учащиеся классов K-5 не получают качественного обучения естественным наукам. Хуже ситуация в школьных округах с высоким уровнем бедности. Большая часть учебного времени в начальных классах школы часто посвящается математике и словесности, а наука остается на втором плане.
Как исследователь естественнонаучного образования и педагог-педагог, моя цель - помочь подготовить следующее поколение учителей естественных наук. Вот пять качеств эффективного учителя естествознания в начальной школе, которые соответствуют новым стандартам.
1. Подпитывает студенческое любопытство
Дети любопытны по своей природе. Учителя естественных наук должны использовать соответствующие повседневные события в качестве основы для обучения естественным наукам, которое способствует интересу и любопытству. Этот подход побуждает студентов играть более активную роль в выяснении того, как работают природные явления, вместо того, чтобы преподавать эти уроки инструктору.
Например, в этом видео учитель задает ученикам интересный вопрос: как со временем исчезла лужа? Во время последующего эксперимента студенты использовали термометры для измерения температуры лужи воды снаружи в разное время дня. Они использовали данные, чтобы установить связь между изменениями температуры и уменьшением размера лужи, а также разобраться в причинах этого.
В данном случае учитель привлек учащихся к научной практике и использовал обыденное явление для обучения ключевым научным понятиям, таким как солнечный свет, энергия и перенос энергии.
2. Поощряет научное мышление
Эффективные учителя естественных наук вовлекают учащихся в изучение природных явлений и научных идей, лежащих в их основе. Другими словами, они активно вовлекают учащихся в изучение и выяснение научных явлений вокруг них и того, как они происходят. Они помогают учащимся разрабатывать исследовательские вопросы и гипотезы для объяснения таких событий и побуждают их проверять и уточнять свои объяснения на основе научных данных.
Например, когда первоклассники изучали, как происходят день и ночь, учащиеся проиллюстрировали свое собственное понимание этого явления, используя научную практику, называемую моделированием. По мере того, как они узнавали все больше и больше, они продолжали пересматривать свои рисунки. Они также собрали долгосрочные данные, чтобы понять повторяющиеся модели дня и ночи.
Учителя также должны следить за тем, чтобы все учащиеся участвовали в осмыслении научных явлений в своих классах.
Чтобы поделиться своими идеями о научном феномене, студенты часто полагаются на свой личный опыт и родные языки из дома и сообщества. Например, учащийся из сельскохозяйственного сообщества может обладать особыми знаниями о выращивании растений и уникальным местным языком, чтобы описать их. Эффективный учитель естественных наук дает возможность опираться на такой местный опыт и местные знания на своих уроках естественных наук.
3. Развивает научную грамотность
Учителя, планирующие уроки в соответствии с действующими стандартами, стремятся воспитать научно грамотных молодых граждан, способных выявлять, оценивать и понимать научные аргументы, лежащие в основе локальных и глобальных проблем.
Они также используют социально-научные вопросы в своих инструкциях. Социально-научные проблемы - это локальные или глобальные явления, которые могут быть объяснены наукой и обозначают социальные и политические проблемы. Например, учащиеся могут осмыслить научную информацию, лежащую в основе нынешнего кризиса COVID-19, и привести аргументы в пользу того, как и почему вакцинация важна для их сообществ. Другими примерами социально-научных проблем являются изменение климата, генная инженерия и загрязнение от разливов нефти.
4. Объединяет науку с другими предметами
Преподавание естественных наук с междисциплинарным подходом, то есть с использованием математики, технологий, словесности и социальных исследований для понимания научных явлений, может привести к богатому и строгому учебному опыту.
Например, учителя могут интегрировать математику, предлагая учащимся создавать наглядные диаграммы и графики для объяснения своих экспериментальных данных или данных наблюдений. Интеграция технологий в форме игр и симуляций на уроках естествознания может помочь учащимся представить сложные научные идеи. Включение стратегий чтения и понимания в науку может повысить способность учащихся критически читать научные идеи и доказательства.
5. Использует оценивание в классе для поддержки обучения учащихся
Учитель естественных наук, интересующийся идеями учащихся, разработает и применит оценивание в классе, раскрывающее научное мышление учащихся. В них не используются закрытые оценки, требующие ответов «да» или «нет», определения в стиле учебника или списки научных фактов. Вместо этого они используют открытые оценки, основанные на явлениях, которые дают учащимся возможность продемонстрировать свое понимание.
Например, в пятом классе учащиеся знакомятся с историей австралийской экосистемы и предлагают им использовать моделирование для объяснения взаимосвязей между различными компонентами экосистемы. Такая оценка побуждает учащихся объяснять, как происходит процесс, а не вспоминать информацию.
Эффективные учителя естественных наук не оценивают ответы учащихся на предмет правильных и неправильных ответов. Они интерпретируют и оценивают научные объяснения учащихся, чтобы понять сильные стороны и пробелы в их обучении, и используют эту информацию для адаптации будущего обучения.
Учителя, которые готовы применять эти пять методов, основанных на фактических данных, потенциально могут вовлечь всех учащихся своего класса в осмысленное изучение естественных наук.
Минакши Шарма - доцент кафедры естественнонаучного образования в Университете Мерсер.