Вступ

Перехід від вчителя науки до професора освіти, який готував нових вчителів, був одним з найбільших викликів у моїй кар'єрі. Я відкрив свій перший клас «Астрономія для педагогів», розповівши учням, що я був вчителем астрономії більше 30 років; студентка в класі одразу підняла руку і сказала: «Я цього не зробив». Цей тупий коментар переконав мене, що мені потрібно змінити свої пріоритети для мого класу; Я не був там, щоб навчати вчителів науці до служби, скоріше я був там, щоб переконати їх, що вони можуть навчати науці, а потім дати їм інструменти для цього. Моя держава, як і багато інших країн, запроваджувала нові ініціативи для науки STEM від початкової до середньої школи - і мої викладачі початкових класів переживали за досягнення цих цілей у своїх класах.

Більшість молодих вчителів у моєму класі більше ніж хвилювалися з цього приводу, багато хто насправді боялися викладання науки. «Я не наукова людина!» , «Я не займаюся математикою!» , і «Я уникав приймати будь-який науковий клас з першокурсника біології в середній школі!» були всі типові коментарі. Я сказав вчителям у своєму класі, що впевнений, що вони зможуть викладати науку в класі К-8. Я сказав своїм молодим вчителям, що вони вже знають майже все, що їм потрібно, а решту вони відкриють по дорозі з дітьми у своїх класах. Те ж саме вірно і для вас!

Вам не потрібно бути математичним свистом, або мати науковий ступінь, щоб навчити STEM діяльності - і вам також не потрібно мати глибокі кишені. Я багато років викладав у районах з високою бідністю, мій район не міг дозволити собі дороге обладнання, і я теж не міг; мої студенти і я будували власні моделі та обладнання за копійки, часто використовуючи матеріали, що вибиваються з дому чи гаража. Я знаю, що багато викладачів постачають матеріали та обладнання у своїх класах з власних кишень - всі заходи в цій книзі коштують менше 1 долара на учня, щоб створити та виконати.

Створення власних моделей, а потім робота з ними в класі приносить практичну автентичність у вашому класі, який залучає майже всіх. Ці практичні проекти виявилися дуже ефективними зі студентами ESL, допомагаючи їм придбати словниковий запас та вільне володіння природним, концептуальним способом, який був значно ефективнішим, ніж робочі аркуші або словникові вправи. Діти з особливими потребами також часто вважають практичний клас більш близьким, ніж традиційне освітнє середовище. Я часто бачив, як студенти з особливими потребами починають вивчати астрономію концептуально і демонструють свої знання фізично за допомогою простих моделей задовго до того, як вони придбали словникові навички, щоб висловити те, що вони знали.

Наші студенти повинні бути готові взяти на себе виклики багатої технології та наукозалежної економіки 21 століття. Якщо ми хочемо надати їм можливість вирішувати ці майбутні виклики, настав час ми почали змінювати спосіб викладання науки, починаючи з початкової школи. Ми витратили роки, викладаючи науку як збірку фактів, навчаючи дітей тому, що ми знаємо, замість того, щоб дозволити їм відкривати речі для себе. Дуже важливо, щоб діти на наших заняттях розуміли, як працює наука, як її сильні, так і слабкі сторони. Я вважаю, що діти можуть зробити це ефективно, лише беручи участь у науковій діяльності, забруднивши руки та побачивши, як працює наука, і чому наука іноді зазнає невдачі.

Нічого з цього не повинно бути складним або дорогим - ви можете зробити це і у своєму класі! Кожна одиниця цієї книги зосереджена на фундаментальних наукових концепціях. Навчальний процес базується на діяльності. Я покажу вам, що вам потрібно знати, і допоможу вам керувати кожною діяльністю, пояснюючи не тільки те, що ви та ваші учні дізнаєтеся про Землю, Місяць, зірки та планети, але пояснюючи, що кожна модель, яку ми зробимо, вчить нас про сильні та слабкі сторони самої науки. Кожна діяльність легко масштабована, молодші діти можуть досліджувати діяльність концептуально, тоді як старші або більш просунуті діти можуть додавати математику і копати глибше в тему з додатковими заходами.

Я твердо вірю в конструктивістську школу думки; Я виявив у своєму власному класі, що практична, відкрита діяльність, де студенти виявляють поняття та факти для себе, були більш ефективними з точки зору викладання академічного змісту, ніж читання підручників або заняття діяльність на робочому аркуші. Студенти вважають ці заходи більш привабливими, незабутніми та приємними, а також. Навіть у школах з високою бідністю у мене ніколи не виникало проблем із заповненням занять, заснованих на діяльності, навіть для таких предметів, як фізика та астрономія. Студенти проходили ці заняття, тому що вони були веселими та захоплюючими. Як професор STEM Education, я все ще навчаю своїх вчителів перед обслуговуванням таким чином; метод настільки ж ефективний для дорослих, як і з моїми учнями середньої та середньої школи років тому!

Я уникав заповнення цієї книги вікторинами або оцінками з декількома варіантами. Натомість я включив дискусійні питання після діяльності як керівництво для вас. Обговорення після факту допомагає студентам навчитися висловлювати те, що вони дізналися, збільшує вільне володіння як англійською мовою, так і словниковим запасом STEM. Висловлення того, що ми знаємо чи навчилися, також є потужним освітнім інструментом, він допомагає цементувати та інтегрувати поняття в наше мислення.