Carl Sagan sa en gang: «Vi kan gjøre vitenskap, og med det kan vi forbedre våre liv.»
ja, vitenskap er en handling – noe vi kan gjøre-og det er tydelig at vi i utdanning har glemt det faktum. Som et resultat har vår verdensrangering i vitenskap nådd en all – time low. NÅ med det siste presset for å forbedre vårt omdømme, HAR STEM (vitenskap, teknologi, ingeniørfag og matematikk) fått løvenes andel av oppmerksomheten og finansieringen som en måte å hjelpe oss med å grave oss ut.
Kan det gjøres? Hvordan? Hvordan ser det ut? Et team av dedikerte og fremtidsrettede lærere gjør det i Salisbury, Maryland. Vi håper Carl ville vært stolt.
Salisbury Middle School STEM-programmet har vært på plass i tre år og serverer 90 studenter: 30 i hvert klassetrinn (6-8). STEM-programmet omfatter tre kjernefag (vitenskap, lesing/språk kunst, historie), teknologiutdanning og datavitenskap. Matematikk er innlemmet i HELE STEM-programmet; men på grunn av de ulike nivåene av matte kurs våre studenter tar, er vi ikke i stand til å ha en «dedikert» mattelærer i programmet.
STEM-programmet er en inkluderende » skole i en skole.»Studentene blir valgt ut fra et interesseskjema de sender inn sammen med et blindt skriftlig essay om ROLLEN SOM STEM-utdanning. Studentinteresse I STEM er avgjørende; studenter som ikke har en sann interesse og bare søker å bli inkludert, kan ikke lykkes på grunn av det høye vektnivået på vitenskap gjennom hele programmets læreplan.
Vekk det går! Studenter bygget trebuchets for punkin chunkin. Foto Av J. Seay.
Studenter som er valgt for programmet loop MED STEM lærere og deres klassekamerater for alle tre år på ungdomsskolen. Denne praksisen med looping bidrar til å opprettholde det høye nivået av forventning og rigor gjennom hele programmet. Følgelig forsvinner behovet for å sette regler, forventninger og prosedyrer etter studentens første år i programmet.
Implementere EN STEM Focus
Studentene tar de sentrale kurs av vitenskap, historie, lesing/språk kunst, og matematikk for hele året. Matematikk og lesing / språk kunst tilbys i 90-minutters blokker og vitenskap og historie tilbys i 45-90 minutters enkle eller doble blokker. Studentene tar også teknologiutdanning (ingeniørfag) og datavitenskap. I sjette klasse tar studentene datavitenskap annenhver dag i et helt år og tech ed hver dag i halve året. I syvende klasse er mønsteret reversert—tech ed annenhver dag for hele året og datavitenskap hver dag i halve året. Åttende gradere gjentar sjette klasse konfigurasjonen.
viktigheten av å lese for å bli informert og å engasjere seg med studieenhetene regnes som en av de essensielle delene AV STEM-programmet. Studentene leser tekster og romaner som er relevante for deres studieemner i vitenskap for å hjelpe «gjøre forbindelsen.»
Romaner inkluderer Hoot, Flush, Scat (miljøvitenskap), Fever 1793 (mikrobiologi), Phineas Gage (biologi), Dobbel Identitet (genetikk), Kryptidjegere (Geologisk Historie), Byen Ember (fysikk, elektrisitet), Supermenneske (Fysikk), Hver Sjel En Stjerne (Astronomi), Livet Som Vi Visste Det, De Døde og De Borte, Og Denne Verden Vi Lever I (Jord/Rom/ Astronomi).
Student kurs er fokusert PÅ STEM, men studentene har mulighet til å ta valgfag gjennom sine tre år i programmet, inkludert fremmedspråk, kunst, band, kor og familie forbruker vitenskap. Studentene tar også fysisk utdanning og helse annenhver dag hele året.
denne tidsplanen gjør det mulig for studentene å utvikle en sterk bakgrunn i ingeniørfag og dataprogrammering, men lar dem også utforske valgfag uten å ofre kjernekomponentene i programmet.
DEN unike «skole i en skole» team design AV STEM-programmet gir mulighet for fleksibel gruppering av studenter mellom klasser. Studentene er i stand til å se sammenhengen mellom alle studieområder som de relaterer seg til et viktig problem eller spørsmål. Studentene lager prosjekter som har bånd til samfunnet, noe som bidrar til å størkne betydningen AV STEM som en kraftig pedagogisk opplevelse.
STEM-programmet På Salisbury Middle School, finansiert hovedsakelig gjennom tilskudd, har vært i stand til å skaffe viktige ressurser som hjelper teamet med å utvikle høyinteresse, høy rigor problembaserte enheter. Ressurser inkluderer LEGO Mindstorms, LEGO renewable energy packs, et klassesett med netbooks, et klassesett med iPods, GPS-enheter, smarte penner, et drivhus og hager.
Hvordan Det Er Annerledes
Studentene opprettet sine egne » transformatorer.»Dette Er Rodinia Rovers. Bilde Av C. Pavlekovich.
vårt program passer pent Med Neste Generasjons Vitenskapsstandarder og Common Core State Standards, som legger vekt på vitenskaps-og ingeniørpraksis, samt lese-og skriveforståelse og ferdigheter gjennom engasjement med innhold.
læreplanen er basert på dagens Maryland Utdanningsstandarder; forskjellen er tematisk problembasert tilnærming til å dekke innholdet. Unit design innenfor programmet er drevet av grade-level science pensum.
teamet planlegger enhetene rundt et overordnet spørsmål eller problem som oppfyller følgende kriterier:
- problemet er gyldig.
- Studenter kan forholde seg til problemet.
- det kan være flere veier til en løsning.
- problemet kan brukes på de ulike klassene for å virkelig integrere enheten på tvers av læreplanen på klassenivå.
teamet har utviklet en syvende klasse enhet rundt studiet av bakterier og virus. Problemet studentene forsøker å løse er: «Hvordan holder vi våre venner fra å bli syk?»Studentene deltar i brainstorming økter for å løse problemet . Disse øktene genererer ofte andre spørsmål som elevene må undersøke i enheten for å bidra til å avklare deres misforståelser, tro eller tvil. Ved å starte hver enhet på denne måten, er teamet i stand til å måle elevenes forståelse av emnet, noe som bidrar til å drive vår instruksjonspraksis.
leksjonene i denne enheten fokuserer på bakterier, virus, sykdommer, epidemier og pandemier, vaksinasjoner, medisiner og forebygging. Laboratorieeksperimenter (dyrking av bakterier) og simuleringer som The Great Flu Game, en online aktivitet, er sentrale for enheten, som er en rollespillsimulering med tittelen «Mystery Disease» om Et e. coli-utbrudd på en bymesse. Denne aktiviteten krever at studentene jobber i team for å diagnostisere, behandle og forhindre fremtidige utbrudd basert på deres erfaringer under simuleringen. Studentene spiller også brettspillet Pandemic, som er en annen mulighet for dem å lære, oppleve og løse problemer basert på enhetens tema.
Studentene fortsetter sin utforskning av dette emnet gjennom sine andre klasser også. I historieklassen studerer de forholdene i koloniale Amerika og virkningen av dårlig sanitet og mangel på medisinsk kunnskap. I deres lesekunstklasse leser de ikke-fiksjonstekster om sykdommer, samt romanen Fever 1793, som fokuserer på det gule feberutbruddet i Amerika.
ved hjelp av bakgrunnskunnskapen de utvikler fra å lese disse tekstene, setter studentene ulike sykdommer «på prøve» for forbrytelser mot menneskeheten. Gjennom denne aktiviteten blir studentene utsatt for rettssystemet og utvide sin kunnskap om temaene som diskuteres i sin vitenskapsklasse.
fortsetter med dette temaet i tech ed, elevene se på hvordan sivilingeniører designe byer og tettsteder tar hensyn til muligheten for noe sånt som en epidemi. Det er denne transdisiplinære tilnærmingen som utvikler en dyp og rik forståelse av innholdet.
med hver enhet vi designer, prøver vi å inkludere gjesteforelesere og ekskursjoner for å gi studentene mulighet til å engasjere seg med innholdet utover klasserommet. For denne enheten inviterer vi leger fra det lokale sykehuset som spesialiserer seg på smittsomme sykdommer, til å snakke med studentene om farene og risikoen forbundet med bakterier og virus. Dette er også en mulighet for våre gjester til å snakke med studentene om viktigheten av å forfølge EN STEM-relatert karriere.
Vi hadde Også Byen Salisburys risikostyringsdirektør snakke med klassen om planene som er på plass hvis noe som en epidemi skulle oppstå. Nedsenking av våre studenter i denne typen rikt innhold tillater dem å forstå i sammenheng betydningen av det de lærer og hvordan det påvirker ikke bare dem, men også andre i sitt samfunn.
Immersion vs Exposure
de fleste lærere føler seg presset til å fullføre læreplanen og ikke å «kaste bort» for mye tid på et emne som ikke tillater mye etterforskning. Innholdet filosofi om en mil bred og en tomme tykk kontrast til vår tilnærming, som er en tomme bred og en mil tykk.
STEM immersion krever AT VÅRE STEM-studenter skal «forsvare» sine robotplanetariske rover-design (arbeidsroboter) foran det lokale faglige og vitenskapelige samfunnet etter uker med forskning og ingeniørfag. Dette er nedsenking i læreplanen gjennom tverrfaglig enhet design, høye nivåer av rigor, problem/løsning applikasjoner, og kontinuerlig utvikling av det 21.århundre ferdigheter de trenger for fremtidig sysselsetting.
Alle studenter ved Salisbury Middle School er utsatt FOR STEM-relaterte aktiviteter og pensum. Denne eksponeringen gir dem muligheten til å engasjere seg i korte aktiviteter som kan være «hermetisert» og kan ha et lite lesestykke å gå sammen med en leksjon. For eksempel, når våre åttende gradere fokuserer På Newtons bevegelseslover, designer og konstruerer studentteam Punkin Chunkin-enheter som testes i en konkurranse som ligner den verdensberømte hendelsen som er en lokal tradisjon oppe i Veien I Delaware.
Ser Fremover
Når vi går videre med vårt program, planlegger vi å utforske disse mulighetene:
Vend klasserommet. Konseptet med å vende klasserommet-ved hjelp av klasseromstid for praktiske aktiviteter i stedet for tradisjonell undervisning – blir stadig mer populært. Vi bruker flipped classroom aktiviteter i naturfag og ønsker å utvide bruken av denne undervisningsmetoden til alle klasser.
Utvikle langsiktige problembaserte enheter. Fleksibiliteten ved å ha alle tre klassetrinn med ett team av lærere gir muligheter til å utvide ideen om å skape problembaserte enheter som kan strekke seg over løpet av det treårige programmet. Denne typen nedsenking tillater elevene å være fullt opptjent i sine pedagogiske utfall.
Utvid vårt utendørs klasserom. Vi ønsker å inkludere flere student-unnfanget forskningsprosjekter og øke studentenes erfaring med hagebruk.
programmets suksess kan ikke være mulig uten støtte og engasjement fra skolens administrasjon, innholdsveiledere og lærere som har satt i mange timer for å skape, utvikle, forbedre, berike og forbedre de pedagogiske opplevelsene for våre studenter. Det er på ingen måte en enkel oppgave. Men alle av oss som underviser i programmet er enige om at vi gjør vårt beste undervisning og gi våre studenter de beste mulighetene til å bli produktive, vitenskapelig rate borgere.
tidligere publisert I Middle Ground magazine, August 2012