15 сентября 2021 года.
Вместо того чтобы заставлять учеников заучивать определения и факты по такой научной теме, как свет, эффективный учитель первого класса сегодня попросил бы учеников исследовать различные типы объектов под солнечным светом и фонариком. Ученики будут собирать факты, чтобы понять, как свет помогает им видеть, и экспериментировать с различными материалами, чтобы понять, как и почему образуются тени.
Этот сдвиг произошел благодаря научным стандартам нового поколения, которые призваны определить единую концепцию естественно-научного образования в школах К-12 по всей стране. Стандарты, введенные в 2013 году, предусматривают переход от акцента на научную лексику и факты, записанные в учебниках, к использованию явлений реального мира для изучения и объяснения мира природы. Эти явления вовлекают учащихся в набор научных и инженерных практик, или SEPs. Более 40 штатов приняли стандарты нового поколения или их разновидности.
Несмотря на широкое распространение этих стандартов, текущее состояние естественно-научного образования в начальной школе вызывает тревогу. Национальный табель успеваемости показывает, что многие учащиеся классов K-5 не получают качественного преподавания естественных наук. Ситуация еще хуже в школьных округах с высоким уровнем бедности. Большая часть учебного времени в начальных классах часто посвящена математике и языковым дисциплинам, а наука остается на втором плане.
Моя цель как исследователя в области естественно-научного образования и педагога-воспитателя — помочь подготовить следующее поколение учителей естественно-научных дисциплин. Вот пять качеств эффективного учителя естествознания в начальной школе, которые соответствуют новым стандартам.
1. Воспитывает любознательность учащихся
Дети любопытны по своей природе. Учителя естественных наук должны использовать актуальные повседневные события в качестве основы для преподавания естественных наук, способствующей развитию интереса и любопытства. Такой подход побуждает учеников брать на себя более активную роль в выяснении того, как происходят природные явления, вместо того чтобы преподавать эти уроки учителю.
Например, в этом видео учитель задает ученикам интересный вопрос: Как лужа воды исчезает с течением времени? В ходе последующего эксперимента учащиеся с помощью термометров измерили температуру лужи на улице в разное время суток. Они использовали полученные данные, чтобы установить связь между изменениями температуры и уменьшением размера лужи и понять причину этого.
В данном случае учитель приобщил учеников к научной практике и использовал повседневное явление для обучения ключевым научным понятиям, таким как солнечный свет, энергия и передача энергии.
2. Поощряет научное мышление
Эффективные преподаватели естественных наук вовлекают учеников в осмысление природных явлений и научных идей, лежащих в их основе. Другими словами, они активно вовлекают учеников в размышления и выяснение научных явлений вокруг них и того, как они происходят. Они помогают ученикам разрабатывать исследовательские вопросы и гипотезы для объяснения таких событий, а также поощряют их проверять и уточнять свои объяснения на основе научных данных.
Например, когда в первом классе изучали, как происходит день и ночь, ученики иллюстрировали свое понимание этих явлений, используя научную практику, называемую моделированием. По мере того как они узнавали все больше и больше, они продолжали пересматривать свои рисунки. Они также собирали долгосрочные данные, чтобы понять повторяющиеся закономерности дня и ночи.
Учителя также должны следить за тем, чтобы все ученики участвовали в осмыслении научных явлений в своих классах.
Чтобы поделиться своими идеями о научном явлении, ученики часто опираются на свой личный опыт и родной язык, на котором они говорят дома и в обществе. Например, ученик из сельскохозяйственной общины может обладать особыми знаниями о росте растений и уникальным местным языком для их описания. Эффективный учитель естествознания предоставляет возможность использовать такой опыт и местные знания на уроках естествознания.
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 местных и глобальных проблем.
Они также используют в преподавании социально-научные вопросы. Социально-научные проблемы — это локальные или глобальные явления, которые можно объяснить с помощью науки и которые обозначают социальные и политические проблемы. Например, студенты 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. Другие примеры социально-научных проблем — изменение климата, генная инженерия и загрязнение окружающей среды в результате разлива нефти.
4. Интеграция науки с другими предметами
Преподавание науки на основе междисциплинарного подхода — то есть с использованием математики, технологии, языковых искусств и обществознания для осмысления научных явлений — может привести к богатому и тщательному учебному опыту.
Например, учителя могут интегрировать математику, предлагая ученикам создавать наглядные диаграммы и графики, чтобы объяснить данные экспериментов или наблюдений. Интеграция технологий в виде игр и симуляций на уроках естествознания может помочь учащимся представить сложные научные идеи. Внедрение стратегий чтения и понимания на уроках естествознания может способствовать развитию у учащихся способности критически воспринимать научные идеи и доказательства.
5. Использует оценки в классе для поддержки обучения учащихся
Учитель естествознания, заинтересованный в идеях учеников, разрабатывает и использует оценки в классе, которые выявляют научное мышление учеников. Они не используют закрытые оценки, требующие ответов «да» или «нет», определений в стиле учебника или перечисления научных фактов. Вместо этого они используют открытые, основанные на явлениях оценки, которые дают ученикам возможность продемонстрировать свое понимание.
Например, в пятом классе ученикам предлагается рассказать об австралийской экосистеме и предложить им использовать моделирование для объяснения взаимосвязей между различными компонентами экосистемы. Такая оценка побуждает учеников объяснить, как происходит тот или иной процесс, а не вспоминать информацию.
Эффективные учителя естественных наук не оценивают ответы учеников на предмет правильных и неправильных ответов. Они интерпретируют и оценивают научные объяснения учеников, чтобы понять сильные стороны и пробелы в их обучении, и используют эту информацию для адаптации будущего обучения.
Учителя, подготовленные к внедрению этих пяти научно обоснованных практик, могут потенциально вовлечь всех учеников своего класса в полноценное изучение естественных наук.
Автор — Минакши Шарма, доцент кафедры естественно-научного образования Университета Мерсер.
