Die integrasie van wetenskap in die elementêre klaskamer betaal later dividende

Van natuurwandelings tot “waarneming van verskynsels”

Onthou jy die eerste keer toe jy 'n blaar opgetel het? Jy was seker twee of drie jaar oud en het die buitelewe verken. Miskien het jy sy unieke vorm opgemerk, en of dit kraakdroog of nat was. Miskien het 'n volwassene jou gehelp om 'n kryt van sy are te vryf en jy het geleer dit is hoe blare voedingstowwe kry - net soos mense.

Baie geluk—jy het wetenskap gedoen!

“Om verskynsels waar te neem” is hoe die meeste van ons kennis gemaak het wetenskap leer, gevolg deur vrae te vra, ondersoeke te doen of idees te toets, en om te leer om 'n mens se denke te verduidelik. Maar in elementêre klaskamers regoor die staat ontvang studente net gemiddeld 1.5 uur wetenskaponderrig, uit 30 klaskamerure elke week. Die gevolg is dat studente nie vir wetenskap in die hoër grade voorberei word nie.

Tana Peterman is die programbeampte vir k-12-onderwys by Washington STEM, wat die Leadership and Assistance for Science Education Reform (LASER)* Alliance lei. LASER en OSPI bied albei aanlyn webinars aan om elementêre onderwysers en skoolleiers te help maak die saak vir groter wetenskap-inhoud in k-5 klaskamers. LASER bied ook gratis aanlyn hulpbronne en strategieë om wetenskap in reeds volgepakte klaskamerskedules te integreer.

Hul onlangse webinar, "Elementary science needs a comeback", het ten doel gehad om presies dit te doen: deur voorbeelde uit skooldistrikte regoor die staat te beklemtoon waar elementêre onderwysers uitblink in die integrasie van wetenskapkonsepte in wiskunde- en leeslesse.

Tana Peterman het gesê: "Met elementêre wetenskap hou ons aan om pleisters op 'n stelsel te plaas wat oophartchirurgie benodig. Ons praat oor die opvoeding van die hele kind, maar ons hou aan om hulle te vra om in silo's te leer.”

Vroeë wetenskaplike grondslag

In sy kern is wetenskap om die wêreld rondom ons waar te neem en sin te maak - iets wat kinders goed toegerus is om te doen danksy hul ingebore nuuskierigheid.

Michelle Grove is wetenskapkoördineerder vir Educational Service District (ESD) 101 in Spokane en het 25 jaar onderwyservaring, insluitend biologie, chemie en anatomie. Sy is ook LASER-direkteur vir die Noordoostelike streek en mede-direkteur van die land.

“Om wetenskap in elementêre grade te leer is die onderbou van alles wat daarna kom. Daarsonder verloor kinders belangstelling en raak dan nie diep betrokke nie. Selfs al word hulle voorsien van hoëgehalte-wetenskapervarings in die middel- en hoërskoolvlakke, sonder daardie grondvaardighede, soos die belangrikheid van bewysgebaseerde redenasie, sal hulle sukkel om ons k-12-stelsel as wetenskaplik geletterde volwassenes te verlaat.” Sy beklemtoon dat dit beteken om te verstaan ​​dat wetenskap nie net in 'n laboratorium werk nie, maar ook om ondersoeke te beplan en uit te voer, probleme op te los, modelle te skep, data te ontleed en te interpreteer, verduidelikings te konstrueer en oplossings te ontwerp.

Lorianne Donovan-Hermann, wetenskapkoördineerder vir ESD 123 in Suidoos-Washington en Suidoos-LASER Alliance-direkteur, het gesê: "Teen die tyd dat kinders op hoërskool is, in terme van wetenskaponderrig, is daar die 'haves' en die 'have-nots'. . Kinders wat nie wetenskap in laer- of middelskool het nie, kan dalk agter raak of wetenskapklasse vermy, en dink: 'Ek is nie goed in wetenskap nie.' En hulle sal dit nooit oorweeg om 'n AP-vlakkursus te neem nie. Hulle sal op 'n heeltemal uiteenlopende koers beland.”

Alhoewel dit waar is dat nie elke kind 'n wetenskaplike wil wees wanneer hulle groot is nie, het elke student basiese wetenskaplike kennis nodig om hul gesondheid en omgewing te navigeer, hul keuses by die stembus te verstaan ​​en selfs hul huise te onderhou. Donovan-Hermann het gesê: "Basiese huiseienaarskap vereis lae wetenskaplike kennis om teen giftige vorm van 'n lekkende pyp te beskerm of om die gevare van 'n gaslek te verstaan. En in ons eie liggame kan ons help om ons gesinne veilig te hou om te weet hoe virusse werk - en die jongste wetenskaplike studies te volg oor hoe om dit te behandel.

Oorkom die tyd-krisis

Selfs voor die pandemie het tot laer toetstellings gelei vir studente regoor die land het elementêre onderwysers gesukkel om wetenskaponderrig in 'n reeds volgepakte skedule in te pas. Die stroomoprede hiervoor is dat die meeste elementêre klaskamers op wiskunde en lees fokus, en wetenskap word eers in die vyfde graad in Washington geassesseer. Ook, aangesien die meeste laerskoolonderwysers nie ook in wetenskap onderskryf word nie, kan dit vir sommige buite bereik voel om dit te onderrig. Daar is egter 'n belowende benadering: integreer wetenskaplike konsepte in lees-, skryf- en wiskundelesse.

Michelle Grove het gesê daar is 'n wanopvatting dat wiskunde en lees in isolasie onderrig word. "In werklikheid kan wetenskaplike temas geïntegreer word in wiskunde of lees-/skryfopdragte - dit word verskynselgebaseerde skryfwerk genoem."

Grove het gesê sy het saam met onderwysers gewerk wat plantanatomie-lesse gebruik het vir verskynselgebaseerde lees en skryf van Oop onderwyshulpbronne (OER), 'n gratis hulpbron vir onderwysers. “Studente se begrip het gegaan van die skep van eenvoudige tekeninge aan die begin van die jaar tot die wys van hierdie gapingslose verduidelikings oor wetenskaplike prosesse.”

Nog 'n voorbeeld van wetenskap-integrasie is van eerste- en vyfde-klas-onderwysers in die Olympia-omgewing wat beplan het dat graad vyfs die jonger klas besoek om hul wetenskapleer te deel. Jare later het die vyfde graad wetenskaponderwyser, TJ Thornton, onthou hoe impakvol dit veral vir een student was:

“Een van die seuns in my klas het gevra: 'Wanneer gaan ons daardie ding met die graadeens doen'? Nou, hy was nie noodwendig akademies die sterkste student nie, en al was dit meer as die helfte van sy leeftyd gelede, het hy daaraan gedink en was opgewonde om wetenskap met die eerste graaders te deel.”

Evolusie van wetenskap: van "absolute" tot die integrasie van nuwe ontdekkings

Vir baie het die Covid-19-pandemie die belangrikheid van die begrip van basiese wetenskaplike prosesse tuisgebring. Donovan-Hermann, wetenskapkoördineerder in Pasco, het gesê tegnologiese vooruitgang het 'n groot impak op wetenskaplike begrip gehad.

“Wetenskap het soveel verander sedert ek op hoërskool was. Voorheen het ons van 'die absolutes' geleer, maar om nou van plan te verander wanneer die wetenskap verander—dit is van kardinale belang.”

Om bewysgebaseerde redenasie te verstaan ​​- hetsy in wetenskap of politieke wetenskap - is ook van kardinale belang vir graduerende studente wat Algeletterde Leerders is.

Michelle Grove het onthou: “My graad sewende dogter se klas het gefokus op die belangrikheid van bewysgebaseerde denke as 'n jaarlange tema. Dus, toe sy politieke kommentators op TV sien argumenteer sonder bewyse, was sy ontsteld en het gesê. 'Hulle moet nie toegelaat word om dit te doen nie!'”

Vra vir meer wetenskap

Grove het gesê een manier waarop ouers wetenskaponderrig kan ondersteun, is deur hul skool se oop huis by te woon en te vra: "Wat doen jy met Lees, Wiskunde en Wetenskap?" Sy het gesê wat elementêre wetenskap help om te floreer, is 'n verband van 1) administrateurs wat wetenskap voorstaan; 2) onderwysers wat vaardighede en selfvertroue het, en 3) befondsing van 'n stelsel wat dit prioritiseer.

Ondersteuning van die plaaslike skoolraad kan help om wetenskapintegrasie in die klaskamer te prioritiseer. Scott Killough is die streekwetenskapkoördineerder vir ESD 113 en 'n lid van die Tumwater-distrikskoolraad. Hy onthou 'n gesprek wat die skoolraad met sy voormalige superintendent gehad het teen die einde van die Covid-19-pandemie. Die direksie het bepaal dat Sosiale Emosionele Leer (SEL) by die jaarlikse begroting ingesluit moet word om langdurige verandering te hê. “Dit is nou 'n lynitem in ons begroting, ongeag veranderinge aan personeel. SEL is hier om te bly.” Hy het gesê 'n soortgelyke benadering kan help met die integrasie van Elementêre Wetenskap.

Net so het Kimberly Astle van die Kantoor van die Superintendent van Openbare Onderrig (OSPI) onderwysers tydens die Februarie-webinar aangemoedig om te dink aan hoe wetenskap 'n anker kan wees om Engelse Taalkuns-leer te ondersteun. "Ek sien vorentoe beweging deur te sien hoe wetenskap deel is van 'n leerstelsel."

Wetenskap se WEIRD probleem

Die integrasie van wetenskap in elementêre klaskamers kan ook 'n positiewe impak hê op die bevordering van rassegelykheid—as lesse studente aanmoedig om hul kulturele leerstellings en waardes in wetenskaplike ondersoeke in te bring. In onlangse dekades het opvoeders en aktiviste die aandag gevestig op wetenskaponderwys se “WEIRD” probleem, dit wil sê, dit was gesentreer op wetenskap van Westerse, Opgevoede, Geïndustrialiseerde, Ryk en Demokratiese (WEIRD) samelewings. Wetenskap in hierdie konteks word dikwels geïgnoreer bydraes deur vroue en mense van kleur, of selfs beweer of verkeerdelik hul ontdekkings aan wit manlike kollegas toegeskryf het. Dit kan studente met die idee laat dat slegs sekere soort mense "wetenskap doen".

Toe Donovan-Hermann graad 3 in die Tri-Cities area onderrig het, het sy 'n weeklange onderwyser-wetenskaplike vennootskap (TSP) met 'n geoloog by die Pacific Northwest National Laboratories bygewoon. Die doel was om onderwyserskennis te vergroot en wat sy geleer het na haar studente terug te bring.

“Ek het foto's teruggebring van my wat saam met die wetenskaplike in die veld werk om my klas te wys. Een dogtertjie, van 'n plattelandse gemeenskap, het na die foto op my foon gekyk en toe terug na my en gesê: 'O, dit is die verkeerde prentjie. Waar is die foto van die wetenskaplike?' Ek het afgekyk en gesê: 'Dis sy—dit is dr. Frannie Smith.' Hierdie dogtertjie het nie geweet vroue kan wetenskaplikes wees nie.”

Dit het Donovan-Hermann geïnspireer om die wetenskaplike, “Dr. Frannie” om met haar klas te praat. So het 'n vennootskap begin wat sy glo baie van haar studente beïnvloed het. “Jare later het ek die dogtertjie raakgeloop; sy was nou omtrent 20 jaar oud en het gewerk om vir universiteit te spaar. Ek onthou haar opgewondenheid toe sy gepraat het oor die ontmoeting met Dr. Frannie.”

Die STEM Teaching Tools-blog bied leiding oor bespreking ras in die konteks van wetenskaponderrig, “Rasse en rassisme is teenwoordig in wetenskapklaskamers. Studente, maak nie saak hoe jonk nie, is bewus van ras en weerspieël maatskaplike vooroordele. Hulle let op wie in die kamer is - beide letterlik (jy en ander studente) en figuurlik (wie doen wetenskap? hoe lyk 'n wetenskaplike?)."

Washington STEM pleit vir wetenskap-integrasie in elementêre klaskamers sodat alle studente in Washington die vraag kan beantwoord, "Wie doen wetenskap?" met een woord:

'Ek.'

*georganiseer deur Leadership and Assistance for Science Education Reform (LASER) is 'n staatswye organisasie, gelei deur Washington STEM in vennootskap met OSPI, Onderwysdiensdistrikte (ESD) en die Instituut vir Stelselbiologie. (Leer meer oor hoe LASER ontstaan ​​het.) Saam verskaf hulle webinars, aanlyn hulpbronne wat daarop gefokus is om gelykheid in K-12 wetenskaponderrig te verhoog.