Carl Sagan a spus odată: „putem face știință și cu ea ne putem îmbunătăți viața.”
da, știința este o acțiune—ceva ce putem face—și este evident că noi, în educație, am uitat acest fapt. Drept urmare, clasamentul nostru mondial în știință a atins un minim istoric. Acum, cu recenta apăsare de a ne îmbunătăți reputația, STEM (știință, Tehnologie, Inginerie și matematică) a primit partea leului din atenție și finanțare ca o modalitate de a ne ajuta să ne dezgropăm.
se poate face? Cum? Cum arată? O echipă de profesori dedicați și de gândire înainte o fac în Salisbury, Maryland. Sperăm că Carl ar fi mândru.
programul STEM Salisbury Middle School este în vigoare de trei ani și servește 90 de elevi: 30 în fiecare nivel de clasă (6-8). Programul STEM include trei subiecte de bază (știință, lectură/arte lingvistice, istorie), educație tehnologică și Informatică. Matematica este încorporată pe tot parcursul programului STEM; cu toate acestea, din cauza diferitelor niveluri de cursuri de matematică pe care le iau studenții noștri, nu putem avea un profesor de matematică „dedicat” în cadrul programului.
programul STEM este o „școală incluzivă” în cadrul unei școli.”Elevii sunt selectați pe baza unui formular de interes pe care îl prezintă împreună cu un eseu scris orb despre rolul educației STEM. Interesul studenților în STEM este crucial; studenții care nu au un interes adevărat și se aplică numai pentru a fi incluși pot să nu reușească din cauza nivelului ridicat de accent pe știință pe parcursul curriculumului programului.
departe merge! Elevii au construit trebuchete pentru punkin chunkin. Fotografie de J. Seay.
elevii care sunt selectați pentru bucla programului cu profesorii STEM și colegii lor de clasă pentru toți cei trei ani de gimnaziu. Această practică de buclă Ajută la menținerea nivelului ridicat de așteptare și rigoare pe tot parcursul programului. În consecință, nevoia de a stabili reguli, așteptări și proceduri dispare după anul inițial al studenților în program.
implementarea unui focus STEM
elevii urmează cursurile de bază ale științei, istoriei, lecturii/artelor lingvistice și matematicii pentru întregul an. Matematica și lectura / artele lingvistice sunt oferite în blocuri de 90 de minute, iar știința și istoria sunt oferite în blocuri simple sau duble de 45-90 de minute. Elevii iau, de asemenea, educație tehnologică (inginerie) și Informatică. În clasa a șasea, elevii iau informatică în fiecare zi pentru un an întreg și tech ed în fiecare zi pentru jumătate de an. În clasa a șaptea, modelul este inversat-tech ed în fiecare zi pentru întregul an și informatică în fiecare zi pentru jumătate de an. Elevii de clasa a opta repetă configurația clasei a șasea.
importanța citirii pentru a fi informat și a se angaja cu unitățile de studiu este considerată una dintre piesele esențiale ale programului STEM. Elevii citesc texte și romane care sunt relevante pentru subiectele lor de studiu în știință pentru a ajuta la „realizarea conexiunii.”
romanele includ Hoot, Flush, Scat (știința mediului), Fever 1793 (microbiologie), Phineas Gage (biologie), identitate dublă (genetică), vânători de Criptide (istorie geologică), orașul Ember (fizică, electricitate), super-uman (fizică), fiecare suflet o stea (Astronomie), viața așa cum o știam , morții și Dispăruții și această lume în care trăim (Pământ/spațiu/ astronomie).
cursuri de Student este axat pe STEM, dar elevii au posibilitatea de a lua electives de-a lungul celor trei ani în program, inclusiv limba străină, arta, trupa, cor, și știința consumatorilor de familie. Elevii iau, de asemenea, educație fizică și sănătate în fiecare zi pe tot parcursul anului.
acest program permite studenților să dezvolte un fundal puternic în inginerie și programare pe calculator, dar, de asemenea, le permite să exploreze electives fără a sacrifica componentele de bază ale programului.
designul unic al echipei „școala în cadrul unei școli” a programului STEM permite gruparea flexibilă a elevilor între clase. Elevii sunt capabili să vadă interconectarea tuturor domeniilor de studiu, deoarece se referă la o problemă sau o întrebare esențială. Elevii creează proiecte care au legături cu comunitatea, ceea ce ajută la solidificarea importanței STEM ca experiență educațională puternică.
programul STEM de la Salisbury Middle School, finanțat în principal prin subvenții, a reușit să obțină resurse cheie care ajută echipa să dezvolte unități bazate pe probleme de mare interes, de înaltă rigoare. Resursele includ Lego Mindstorms, LEGO pachete de energie regenerabilă, un set de clasă de netbook-uri, un set de clasă de iPod-uri, unități GPS, pixuri inteligente, o seră și grădini.
cum este diferit
elevii și-au creat propriile „transformatoare.”Acestea sunt Rodinia Rovers. Fotografie de C. Pavlekovich.
programul nostru se potrivește perfect cu standardele științifice de generație următoare și standardele comune de Stat de bază, care subliniază practicile științifice și inginerești, precum și înțelegerea și abilitățile de citire și scriere prin implicarea în conținut.
curriculumul se bazează pe standardele educaționale actuale din Maryland; diferența este abordarea tematică bazată pe probleme pentru acoperirea conținutului. Proiectarea unității în cadrul programului este condusă de curriculum-ul științific la nivel de grad.
echipa planifică unitățile în jurul unei întrebări sau probleme generale care îndeplinește următoarele criterii:
- problema este validă.
- elevii se pot referi la această problemă.
- pot exista mai multe căi către o soluție.
- problema poate fi aplicată diferitelor clase pentru a integra cu adevărat unitatea în curriculumul la nivel de clasă.
echipa a dezvoltat o unitate de clasa a șaptea în jurul studiului bacteriilor și virusurilor. Problema pe care elevii încearcă să o rezolve este: „cum ne împiedicăm prietenii să se îmbolnăvească?”Elevii participă la sesiuni de brainstorming pentru a aborda problema. Aceste sesiuni generează adesea alte întrebări pe care elevii trebuie să le investigheze în cadrul unității pentru a-și clarifica concepțiile greșite, credințele sau îndoielile. Pornind fiecare unitate în acest fel, echipa este capabilă să evalueze înțelegerea de către studenți a subiectului, ceea ce ajută la conducerea practicilor noastre de instruire.
lecțiile din această unitate se concentrează pe bacterii, viruși, boli, epidemii și pandemii, vaccinări, medicamente și prevenire. Experimentele de laborator (cultivarea bacteriilor) și simulările precum The Great Flu Game, o activitate online, sunt esențiale pentru unitate, la fel ca și o simulare de joc de rol intitulată „boala misterioasă” despre un focar de E. coli la un târg al orașului. Această activitate necesită ca elevii să lucreze în Echipe pentru a diagnostica, trata și preveni viitoarele focare pe baza experiențelor lor în timpul simulării. Elevii joacă, de asemenea, Jocul de masă Pandemic, care este o altă oportunitate pentru ei de a învăța, de a experimenta și de a rezolva probleme pe baza temei unității.
elevii își continuă explorarea acestui subiect și în celelalte clase. În clasa de istorie, ei studiază condițiile Americii coloniale și impactul salubrității precare și lipsa cunoștințelor medicale. În clasa lor de lectură / arte lingvistice, au citit texte de non-ficțiune despre boli, precum și romanul febră 1793, care se concentrează pe focarul de febră galbenă din America.
folosind cunoștințele de bază pe care le dezvoltă din citirea acestor texte, studenții au pus diferite boli „în judecată” pentru crime împotriva umanității. Prin această activitate, elevii sunt expuși sistemului judiciar și își extind cunoștințele despre subiectele discutate în clasa lor de știință.
continuând cu această temă în tech ed, studenții se uită la modul în care inginerii civili proiectează orașe și orașe luând în considerare posibilitatea unei epidemii. Această abordare transdisciplinară dezvoltă o înțelegere profundă și bogată a conținutului.
cu fiecare unitate pe care o proiectăm, încercăm să includem vorbitori invitați și excursii pe teren pentru a oferi studenților posibilitatea de a se angaja cu conținutul dincolo de clasă. Pentru această unitate specială, invităm medicii din spitalul local care se specializează în boli infecțioase să vorbească studenților despre pericolele și riscurile asociate bacteriilor și virușilor. Aceasta este, de asemenea, o oportunitate pentru oaspeții noștri de a vorbi cu studenții despre importanța urmăririi unei cariere legate de STEM.
am avut, de asemenea, orașul Salisbury director de management al riscului vorbesc cu clasa despre planurile care sunt în vigoare ar trebui să apară ceva, cum ar fi o epidemie. Imersiunea studenților noștri în acest tip de conținut bogat le permite să înțeleagă în context importanța a ceea ce învață și cum îi afectează nu numai pe ei, ci și pe ceilalți din comunitatea lor.
imersiune vs expunere
majoritatea profesorilor se simt presați să finalizeze programa și să nu „piardă” prea mult timp pe niciun subiect care nu permite prea multe investigații. Filosofia conținutului de o lățime de o milă și o grosime de un centimetru contrastează cu abordarea noastră, care are o lățime de un centimetru și o grosime de o milă.
imersiunea STEM cere studenților noștri STEM să „apere” proiectele lor robotizate de rover planetar (Roboți de lucru) în fața comunității profesionale și științifice locale după săptămâni de cercetare și inginerie. Aceasta este imersiunea în curriculum prin proiectarea unității interdisciplinare, niveluri ridicate de rigoare, Aplicații Problemă/Soluție și dezvoltarea continuă a abilităților secolului 21 de care vor avea nevoie pentru ocuparea forței de muncă viitoare.
toți elevii de la Salisbury Middle School sunt expuși la activități și curriculum legate de STEM. Această expunere le oferă posibilitatea de a se angaja în activități scurte care pot fi „conservate” și pot avea o mică piesă de lectură pentru a merge împreună cu o lecție. De exemplu, atunci când elevii noștri de clasa a opta se concentrează pe legile mișcării lui Newton, echipele studențești proiectează și construiesc dispozitive Punkin Chunkin care sunt testate într-o competiție similară evenimentului de renume mondial, care este o tradiție locală pe drum în Delaware.
Privind înainte
pe măsură ce avansăm cu programul nostru, intenționăm să explorăm aceste posibilități:
întoarceți sala de clasă. Conceptul de răsturnare a clasei-folosirea timpului de clasă pentru activități practice, mai degrabă decât predarea tradițională—câștigă popularitate. Folosim activități de clasă răsturnate în știință și dorim să extindem utilizarea acestei metode de instruire la toate clasele.
dezvoltați unități bazate pe probleme pe termen lung. Flexibilitatea de a avea toate cele trei niveluri de clasă cu o echipă de profesori oferă oportunități de extindere a ideii de a crea unități bazate pe probleme care ar putea să se întindă pe parcursul programului de trei ani. Acest tip de imersiune permite studenților să fie pe deplin învestiți în rezultatele lor educaționale.
extindeți clasa noastră în aer liber. Dorim să includem mai multe proiecte de cercetare concepute de studenți și să creștem experiența studenților cu Horticultura.
succesul programului nu poate fi posibil fără sprijinul și dedicarea administrației școlii noastre, a supraveghetorilor de conținut și a profesorilor care au depus multe ore pentru a crea, dezvolta, îmbunătăți, îmbogăți și îmbunătăți experiențele educaționale pentru studenții noștri. Nu este în niciun caz o sarcină simplă. Cu toate acestea, toți cei care predau în program sunt de acord că facem cele mai bune noastre de predare și oferind studenților noștri cele mai bune oportunități de a deveni cetățeni productivi, știință de carte.
publicat anterior în revista Middle Ground, August 2012