Carl Sagan powiedział kiedyś: „możemy robić naukę, a dzięki niej możemy poprawić nasze życie.”
tak, nauka jest działaniem-czymś, co możemy zrobić-i oczywiste jest, że my w edukacji zapomnieliśmy o tym fakcie. W rezultacie nasz światowy ranking w nauce osiągnął rekordowy poziom. Teraz, dzięki niedawnemu naciskowi na poprawę naszej reputacji, STEM (nauka, technologia, inżynieria i matematyka) otrzymał lwią część uwagi i finansowania jako sposób na pomoc w wykopaniu się.
czy da się to zrobić? Jak? A na co to wygląda? Zespół oddanych i myślących przyszłościowo nauczycieli robi to w Salisbury w stanie Maryland. Mamy nadzieję, że Carl będzie dumny.
program STEM w Gimnazjum w Salisbury istnieje od trzech lat i służy 90 uczniom: 30 na każdym poziomie klasowym (6-8). Program STEM obejmuje trzy podstawowe przedmioty (nauka, Czytanie / Sztuka językowa, historia), edukacja Technologiczna i informatyka. Matematyka jest włączona do całego programu STEM; jednak ze względu na różne poziomy kursów matematycznych, na których uczęszczają nasi uczniowie, nie możemy mieć „oddanego” nauczyciela matematyki w ramach programu.
program STEM to integracyjna ” szkoła w szkole.”Studenci są wybierani na podstawie formularza zainteresowań, który przesyłają wraz z niewidomym pisemnym esejem na temat roli edukacji STEM. Zainteresowanie studentów STEM jest kluczowe; studenci, którzy nie mają prawdziwego zainteresowania i ubiegają się tylko o włączenie do programu, mogą nie odnieść sukcesu z powodu wysokiego poziomu nacisku na naukę w całym programie programu.
dalej! Uczniowie zbudowali trebuchety dla punkin chunkin. Fot. J. Seay.
uczniowie, którzy zostali wybrani do pętli programowej z nauczycielami STEM i ich kolegami z klasy na wszystkie trzy lata Gimnazjum. Ta praktyka pętli pomaga utrzymać wysoki poziom oczekiwań i rygoru w całym programie. W konsekwencji potrzeba ustalenia zasad, oczekiwań i procedur znika po pierwszym roku studiów.
realizując Fokus STEM
studenci uczęszczają na podstawowe kursy nauki, historii, czytania/języka i matematyki przez cały rok. Matematyka i Czytanie / Sztuka językowa są oferowane w 90-minutowych blokach, a nauka i historia są oferowane w 45-90-minutowych pojedynczych lub podwójnych blokach. Studenci pobierają również edukację technologiczną (inżynierską) i informatyczną. W szóstej klasie uczniowie uczą się informatyki co drugi dzień przez cały rok, a tech ed codziennie przez pół roku. W siódmej klasie wzór jest odwrócony – Tech ed co drugi dzień przez cały rok, a Informatyka codziennie przez pół roku. Ósmoklasiści powtarzają konfigurację szóstoklasistów.
znaczenie czytania, aby być poinformowanym i angażować się w jednostki studiów jest uważane za jeden z podstawowych elementów programu STEM. Uczniowie czytają teksty i powieści, które są istotne dla ich tematów nauki, aby pomóc ” nawiązać połączenie.”
powieści obejmują Hoot, Flush, Scat (nauki o środowisku), Fever 1793 (Mikrobiologia), Phineas Gage (Biologia), Double Identity (genetyka), Cryptid Hunters (historia geologiczna), The City of Ember (fizyka, elektryczność), Super Human (Fizyka), Every Soul a Star (Astronomia), Life as we Knew It , the Dead and the Gone, and This World we Live In (Earth/Space/ Astronomy).
zajęcia dla studentów koncentrują się na STEM, ale studenci mają możliwość podjęcia zajęć fakultatywnych przez trzy lata w programie, w tym języka obcego, sztuki, zespołu, chóru i rodzinnej nauki konsumenckiej. Studenci uczą się również wychowania fizycznego i zdrowia co drugi dzień przez cały rok.
ten harmonogram pozwala studentom rozwinąć silne doświadczenie w inżynierii i programowaniu komputerowym, ale także pozwala im odkrywać wybrane przedmioty bez poświęcania podstawowych elementów programu.
unikalny projekt zespołu „Szkoła w szkole” programu STEM pozwala na elastyczne grupowanie uczniów między klasami. Studenci są w stanie zobaczyć wzajemne powiązania wszystkich obszarów nauki, ponieważ odnoszą się do istotnego problemu lub pytania. Uczniowie tworzą projekty, które mają związek ze społecznością, co pomaga ugruntować znaczenie STEM jako potężnego doświadczenia edukacyjnego.
program STEM w Gimnazjum w Salisbury, finansowany głównie z grantów, był w stanie uzyskać kluczowe zasoby, które pomagają zespołowi rozwijać jednostki o wysokim zainteresowaniu i wysokim rygorze. Zasoby obejmują Lego Mindstorms, Pakiety energii odnawialnej LEGO, zestaw klasowy netbooków, zestaw klasowy iPodów, jednostki GPS, inteligentne pióra, szklarnię i ogrody.
Jak to inaczej
uczniowie stworzyli własne ” transformers.”To Rodinia Rovers. Fot. C. Pawłkowicz.
nasz program idealnie pasuje do standardów nauki nowej generacji i wspólnych podstawowych standardów państwowych, które podkreślają praktyki naukowe i inżynierskie, a także czytanie i pisanie ze zrozumieniem i umiejętności poprzez zaangażowanie w treści.
program nauczania oparty jest na aktualnych standardach edukacyjnych. różnica polega na tematycznym podejściu do treści. Projektowanie jednostek w ramach Programu opiera się na programie nauczania przedmiotów ścisłych.
zespół planuje jednostki wokół nadrzędnego pytania lub problemu, który spełnia następujące kryteria:
- problem jest zasadny.
- istnieje wiele ścieżek do rozwiązania.
- problem można zastosować do różnych klas, aby naprawdę zintegrować jednostkę w ramach programu nauczania na poziomie klasy.
zespół opracował jedną jednostkę siódmej klasy wokół badania bakterii i wirusów. Problem, który uczniowie próbują rozwiązać, to: „jak uchronić naszych przyjaciół przed zachorowaniem?”Uczniowie uczestniczą w sesjach burzy mózgów, aby rozwiązać ten problem. Sesje te często generują inne pytania, które uczniowie muszą zbadać w jednostce, aby wyjaśnić swoje błędne przekonania, przekonania lub wątpliwości. Uruchamiając każdą jednostkę w ten sposób, zespół jest w stanie ocenić zrozumienie tematu przez uczniów, co pomaga napędzać nasze praktyki instruktażowe.
lekcje w tej jednostce koncentrują się na bakteriach, wirusach, chorobach, epidemiach i pandemiach, szczepieniach, lekach i profilaktyce. Eksperymenty laboratoryjne (hodowla bakterii) i symulacje, takie jak Wielka grypa, aktywność online, są kluczowe dla jednostki, podobnie jak symulacja RPG zatytułowana „tajemnicza choroba” o epidemii E. coli na jarmarku miejskim. To ćwiczenie wymaga od uczniów pracy w zespołach w celu diagnozowania, leczenia i zapobiegania przyszłym ogniskom choroby w oparciu o ich doświadczenia podczas symulacji. Uczniowie grają również w grę planszową Pandemic, która jest dla nich kolejną okazją do nauki, doświadczenia i rozwiązywania problemów w oparciu o temat jednostki.
uczniowie kontynuują zgłębianie tego tematu również w innych klasach. Na zajęciach z historii badają warunki kolonialnej Ameryki oraz wpływ złych warunków sanitarnych i braku wiedzy medycznej. W klasie reading/language arts czytają teksty non-fiction o chorobach, a także powieść Fever 1793, która koncentruje się na epidemii żółtej febry w Ameryce.
wykorzystując wiedzę zdobytą podczas czytania tych tekstów, uczniowie stawiają różne choroby „przed sądem” za zbrodnie przeciwko ludzkości. Dzięki temu ćwiczeniu uczniowie są narażeni na system sądowy i poszerzają swoją wiedzę na tematy omawiane na zajęciach przyrodniczych.
kontynuując ten temat w tech ed, uczniowie przyglądają się, jak inżynierowie budownictwa projektują miasta i miasta, biorąc pod uwagę możliwość czegoś takiego jak epidemia. To właśnie transdyscyplinarne podejście rozwija głębokie i bogate zrozumienie treści.
z każdą jednostką, którą projektujemy, staramy się uwzględniać prelegentów i wycieczki terenowe, aby dać uczniom możliwość angażowania się w treści poza klasą. Dla tej konkretnej jednostki zapraszamy lekarzy z miejscowego szpitala, którzy specjalizują się w chorobach zakaźnych, aby porozmawiali ze studentami o zagrożeniach i zagrożeniach związanych z bakteriami i wirusami. Jest to również okazja dla naszych gości, aby porozmawiać ze studentami o tym, jak ważna jest kariera związana ze STEM.
mieliśmy również dyrektora ds. zarządzania ryzykiem w mieście Salisbury, który rozmawiał z klasą o planach, które są na miejscu w przypadku wystąpienia czegoś takiego jak epidemia. Zanurzenie naszych uczniów w tego typu bogatej treści pozwala im zrozumieć w kontekście znaczenie tego, czego się uczą i jak wpływa to nie tylko na nich, ale także na innych w ich społeczności.
Immersion vs Exposure
większość nauczycieli czuje presję, aby ukończyć program nauczania i nie „tracić” zbyt wiele czasu na jeden temat, który nie pozwala na wiele badań. Filozofia treści o szerokości mila i grubości cala kontrastuje z naszym podejściem, które jest szerokie na cal i grube na milę.
zanurzenie w STEM wymaga od naszych studentów STEM „obrony” swoich zrobotyzowanych projektów łazików planetarnych (robotów roboczych) przed lokalną społecznością zawodową i naukową po tygodniach badań i inżynierii. Jest to zanurzenie w ramach programu nauczania poprzez interdyscyplinarny projekt jednostki, wysoki poziom rygoru, aplikacje problem / Rozwiązanie i ciągły rozwój umiejętności XXI wieku będą potrzebne do przyszłego zatrudnienia.
wszyscy uczniowie Salisbury Middle School są narażeni na działania związane z STEM i program nauczania. Ta ekspozycja daje im możliwość angażowania się w krótkie działania, które mogą być „w puszkach” i mogą mieć mały fragment do czytania, aby przejść razem z lekcją. Na przykład, gdy nasi ósmoklasiści skupiają się na prawach ruchu Newtona, zespoły studenckie projektują i konstruują urządzenia Punkin Chunkin, które są testowane w konkursie podobnym do słynnego na całym świecie wydarzenia, które jest lokalną tradycją w Delaware.
patrząc w przyszłość
idąc dalej z naszym programem, planujemy zbadać te możliwości:
Odwróć klasę. Koncepcja odwrócenia klasy-wykorzystanie czasu w klasie na praktyczne zajęcia, a nie tradycyjne nauczanie-zyskuje popularność. Wykorzystujemy w nauce zajęcia w klasie i chcemy rozszerzyć stosowanie tej metody instruktażowej na wszystkie klasy.
rozwijaj długoterminowe jednostki oparte na problemach. Elastyczność posiadania wszystkich trzech poziomów z jednym zespołem nauczycieli daje możliwość rozszerzenia idei tworzenia jednostek opartych na problemach, które mogłyby obejmować przebieg trzyletniego programu. Ten rodzaj immersji pozwala uczniom być w pełni zaangażowanym w ich wyniki edukacyjne.
rozbuduj naszą salę plenerową. Chcemy włączyć więcej projektów badawczych stworzonych przez studentów i zwiększyć doświadczenie studentów w ogrodnictwie.
sukces programu nie może być możliwy bez wsparcia i poświęcenia administracji naszej szkoły, opiekunów treści i nauczycieli, którzy poświęcili wiele godzin na tworzenie, rozwijanie, Ulepszanie, wzbogacanie i doskonalenie doświadczeń edukacyjnych naszych uczniów. W żadnym wypadku nie jest to proste zadanie. Jednak wszyscy, którzy uczą w programie, zgadzają się, że robimy wszystko, co w naszej mocy, nauczając i dając naszym studentom najlepsze możliwości, aby stać się produktywnymi, naukowymi obywatelami.