دمج العلوم في الفصل الدراسي الابتدائي يؤتي ثماره لاحقًا
من المشي في الطبيعة إلى "مراقبة الظواهر"
هل تتذكر المرة الأولى التي التقطت فيها ورقة شجر؟ ربما كان عمرك سنتين أو ثلاث سنوات وتستكشف الهواء الطلق. ربما لاحظت شكله الفريد ، وما إذا كان جافًا أو رطبًا. ربما ساعدك شخص بالغ في فرك عروقها بقلم تلوين وتعلمت أن هذه هي الطريقة التي تحصل بها الأوراق على العناصر الغذائية - تمامًا مثل الناس.
مبروك - لقد فعلت العلم!
"مراقبة الظواهر" هي الطريقة التي تعرف بها معظمنا تعلم العلوم، يليها طرح الأسئلة وإجراء التحقيقات أو اختبار الأفكار وتعلم شرح تفكير المرء. ولكن في الفصول الدراسية الابتدائية في جميع أنحاء الولاية ، يتلقى الطلاب ، في المتوسط ، 1.5 ساعة فقط من تعليم العلوم ، من بين 30 ساعة في الفصل الدراسي كل أسبوع. والنتيجة هي أن الطلاب غير مستعدين للعلم في الصفوف العليا.
تانا بيترمان هي مسؤولة البرامج للتعليم من رياض الأطفال حتى الصف 12 في Washington STEM ، التي تقود تحالف القيادة والمساعدة في إصلاح تعليم العلوم (LASER) *. يستضيف كل من LASER و OSPI ندوات عبر الإنترنت لمساعدة المعلمين الابتدائية وقادة المدارس جعل القضية لمحتوى علمي أكبر في الفصول الدراسية من رياض الأطفال إلى الصف الخامس. يقدم LASER أيضًا موارد واستراتيجيات مجانية عبر الإنترنت لدمج العلوم في جداول الفصول الدراسية المعبأة بالفعل.
يهدف برنامجهم التعليمي الأخير على الإنترنت ، "العلوم الابتدائية بحاجة إلى عودة" ، إلى القيام بذلك بالضبط: من خلال تسليط الضوء على أمثلة من المناطق التعليمية في جميع أنحاء الولاية حيث يتفوق مدرسو المرحلة الابتدائية في دمج مفاهيم العلوم في دروس الرياضيات والقراءة.
قالت تانا بيترمان: "مع العلم الابتدائي ، نستمر في وضع الضمادات على نظام يحتاج إلى جراحة قلب مفتوح. نتحدث عن تعليم الطفل كله ، ومع ذلك نطلب منهم التعلم في صوامع ".
مؤسسة العلوم المبكرة
يراقب العلم في جوهره العالم من حولنا ويفهمه - وهو شيء مجهز جيدًا للأطفال للقيام به بفضل فضولهم الفطري.
ميشيل جروف هي منسقة العلوم في منطقة الخدمات التعليمية (ESD) 101 في سبوكان ولديها 25 عامًا من الخبرة في التدريس ، بما في ذلك علم الأحياء والكيمياء وعلم التشريح. وهي أيضًا مديرة LASER لمنطقة الشمال الشرقي ومديرة مشاركة على مستوى الولاية.
"تعلم العلوم في الصفوف الابتدائية هو أساس كل ما يأتي بعد ذلك. بدونها ، يفقد الأطفال الاهتمام ثم لا ينخرطون بعمق. حتى إذا تم تزويدهم بخبرات علمية عالية الجودة في مرحلتي المدرسة الإعدادية والثانوية ، فبدون تلك المهارات الأساسية ، مثل أهمية التفكير القائم على الأدلة ، سيكافحون للخروج من نظام التعليم الأساسي والثانوي لدينا كبالغين متعلمين علميًا. " تؤكد أن هذا يعني فهم أن العلم لا يعمل فقط في المختبر ، ولكن أيضًا التخطيط وإجراء التحقيقات وحل المشكلات وإنشاء النماذج وتحليل البيانات وتفسيرها وبناء التفسيرات وتصميم الحلول.
"بحلول الوقت الذي يكون فيه الأطفال في المدرسة الثانوية ، فيما يتعلق بتعليم العلوم ، هناك" من يملكون "و" من لا يملكون ". الأطفال الذين ليس لديهم علم في المدرسة الابتدائية أو المتوسطة قد يتخلفون عن فصول العلوم أو يتجنبونها ، ويفكرون ، "أنا لست جيدًا في العلوم".
- لوريان دونوفان هيرمان ، منسقة العلوم في ESD 123
قالت لوريان دونوفان هيرمان ، منسقة العلوم في ESD 123 في جنوب شرق واشنطن ومدير تحالف جنوب شرق LASER ، "بحلول الوقت الذي يكون فيه الأطفال في المدرسة الثانوية ، فيما يتعلق بتعليم العلوم ، هناك" من يملكون "و" من لا يملكون " . الأطفال الذين ليس لديهم علم في المدرسة الابتدائية أو المتوسطة قد يتخلفون عن فصول العلوم أو يتجنبونها ، ويفكرون ، "أنا لست جيدًا في العلوم." ولن يفكروا أبدًا في الالتحاق بدورة تدريبية على مستوى AP. سينتهي بهم الأمر في مسار مختلف تمامًا ".
في حين أنه من الصحيح ألا يرغب كل طفل في أن يصبح عالِمًا عندما يكبر ، يحتاج كل طالب إلى المعرفة العلمية الأساسية للتنقل في صحته وبيئته ، وفهم خياراته في صندوق الاقتراع ، وحتى الحفاظ على منازلهم. قال دونوفان هيرمان: "تتطلب ملكية المنازل الأساسية طبقات من المعرفة العلمية للحماية من العفن السام من الأنابيب المتسربة أو فهم مخاطر تسرب الغاز. وفي أجسامنا ، فإن معرفة كيفية عمل الفيروسات - ومتابعة أحدث الدراسات العلمية حول كيفية علاجها - يمكن أن يساعدنا في الحفاظ على أمان عائلاتنا ".
التغلب على أزمة الوقت
حتى قبل أدى الوباء إلى درجات اختبار أقل بالنسبة للطلاب في جميع أنحاء البلاد ، كافح مدرسو المرحلة الابتدائية لمواءمة تعليم العلوم في جدول مزدحم بالفعل. السبب الرئيسي لهذا هو أن معظم الفصول الدراسية الابتدائية تركز على الرياضيات والقراءة ، ولا يتم تقييم العلوم حتى الصف الخامس في واشنطن. أيضًا ، نظرًا لأن معظم معلمي المدارس الابتدائية غير معتمدين أيضًا في العلوم ، فبالنسبة للبعض ، قد يشعر البعض بأن تدريسها بعيد المنال. ومع ذلك ، هناك نهج واعد: دمج المفاهيم العلمية في دروس القراءة والكتابة والرياضيات.
قالت ميشيل جروف إن هناك فكرة خاطئة مفادها أن الرياضيات والقراءة يتم تدريسهما في عزلة. "في الواقع ، يمكن دمج الموضوعات العلمية في مهام الرياضيات أو القراءة / الكتابة - وهذا ما يسمى الكتابة القائمة على الظواهر."
قالت غروف إنها عملت مع المعلمين الذين استخدموا دروس تشريح النبات للقراءة والكتابة القائمة على الظواهر فتح مصادر التعليم (OER) ، مورد مجاني للمعلمين. "انتقل فهم الطلاب من إنشاء رسومات بسيطة في بداية العام ، إلى إظهار هذه التفسيرات الخالية من الفجوات حول العمليات العلمية."
مثال آخر على تكامل العلوم هو من معلمي الصف الأول والخامس في منطقة أولمبيا الذين خططوا لطلاب الصف الخامس لزيارة الفصل الأصغر لمشاركة ما تعلموه في العلوم. بعد سنوات ، ذكر مدرس العلوم للصف الخامس ، تي جيه ثورنتون ، مدى تأثير ذلك على طالب واحد على وجه الخصوص:
"سأل أحد الأولاد في صفي ،" متى سنفعل هذا الشيء مع طلاب الصف الأول؟ " الآن ، لم يكن بالضرورة أقوى طالب أكاديميًا ، وعلى الرغم من أنه كان كذلك منذ أكثر من نصف عمره، كان يفكر في الأمر وكان متحمسًا لمشاركة العلوم مع طلاب الصف الأول ".
تطور العلم: من "المطلق" إلى دمج الاكتشافات الجديدة
بالنسبة للكثيرين ، أعاد جائحة Covid-19 أهمية فهم العمليات العلمية الأساسية. قال دونوفان هيرمان ، منسق العلوم في باسكو ، إن التقدم التكنولوجي كان له تأثير كبير على الفهم العلمي.
"لقد تغير العلم كثيرًا منذ أن كنت في المدرسة الثانوية. من قبل ، تعلمنا عن "الأمور المطلقة" ، ولكن الآن ، القدرة على تغيير أذهاننا عندما يتغير العلم - وهذا أمر بالغ الأهمية. "
أيضًا ، يعد فهم الاستدلال القائم على الأدلة - سواء في العلوم أو العلوم السياسية - أمرًا بالغ الأهمية لتخريج الطلاب الذين هم متعلمون متعلمون.
"لقد تغير العلم كثيرًا منذ أن كنت في المدرسة الثانوية. من قبل ، تعلمنا عن "الأمور المطلقة" ، ولكن الآن ، القدرة على تغيير أذهاننا عندما يتغير العلم - وهذا أمر بالغ الأهمية. "
- لوريان دونوفان هيرمان ، منسقة العلوم في ESD 123
تتذكر ميشيل جروف: "ركز فصل ابنتي في الصف السابع على أهمية التفكير القائم على الأدلة كموضوع يستمر لمدة عام. لذلك ، عندما لاحظت المعلقين السياسيين على التلفزيون وهم يتجادلون دون دليل ، كانت مستاءة ، قائلة. لا ينبغي السماح لهم بفعل ذلك! "
اطلب المزيد من العلم
قال جروف إن إحدى الطرق التي يمكن للآباء من خلالها دعم تعليم العلوم هي حضور المنزل المفتوح في مدرستهم والسؤال ، "ماذا تفعل بالقراءة والرياضيات والعلوم؟" وقالت إن ما يساعد العلوم الأولية على الازدهار هو وجود رابطة من 1) إداريين يناصرون العلم ؛ 2) المعلمين الذين لديهم المهارات والثقة ، و 3) التمويل من نظام يعطي الأولوية لذلك.
يمكن أن يساعد الحصول على الدعم من مجلس المدرسة المحلي في إعطاء الأولوية لتكامل العلوم في الفصل الدراسي. سكوت كيلوف هو منسق العلوم الإقليمي لـ ESD 113 وعضو في مجلس مدرسة مقاطعة تومواتر. وأشار إلى محادثة أجراها مجلس المدرسة مع المشرف السابق في نهاية جائحة Covid-19. قرر المجلس أنه لإجراء تغيير طويل الأمد ، يجب تضمين التعلم العاطفي الاجتماعي (SEL) في الميزانية السنوية. "إنه الآن عنصر متسلسل في ميزانيتنا ، بغض النظر عن التغييرات التي تطرأ على الموظفين. SEL هنا لتبقى ". وقال إن اتباع نهج مماثل يمكن أن يساعد في دمج العلوم الابتدائية.
وبالمثل ، شجعت Kimberly Astle من مكتب المشرف على التعليم العام (OSPI) المعلمين خلال ندوة فبراير عبر الإنترنت على التفكير في كيف يمكن أن يكون العلم بمثابة مذيع لدعم تعلم فنون اللغة الإنجليزية. "أرى حركة إلى الأمام من خلال رؤية كيف أن العلم جزء من نظام التعلم."
مشكلة العلوم الغريبة
يمكن أن يكون لدمج العلوم في الفصول الدراسية الابتدائية تأثير إيجابي أيضًا على تعزيز المساواة العرقية - إذا كانت الدروس تشجع الطلاب على إدخال ما تعلموه وقيمهم الثقافية في التحقيقات العلمية. في العقود الأخيرة ، لفت المعلمون والناشطون الانتباه إلى مشكلة "WEIRD" في تعليم العلوم ، أي أنها كانت تركز على العلوم من المجتمعات الغربية والمتعلمة والصناعية والغنية والديمقراطية (WEIRD). غالبًا ما يتم تجاهل العلم في هذا السياق مساهمات من قبل النساء و الناس من اللون، أو حتى ادعوا أو نسبوا اكتشافاتهم خطأً إلى زملائهم من الذكور البيض. يمكن أن يترك هذا للطلاب فكرة أن نوعًا معينًا فقط من الناس "يمارسون العلم".
عندما درّست دونوفان هيرمان الصف الثالث في منطقة Tri-Cities ، حضرت شراكة مدتها أسبوع بين المعلمين والعلماء (TSP) مع الجيولوجي في مختبرات شمال غرب المحيط الهادئ الوطنية. كان الهدف هو زيادة معرفة المعلم وإعادة ما تعلمته إلى طلابها.
قال جروف إن إحدى الطرق التي يمكن للآباء من خلالها دعم تعليم العلوم هي حضور المنزل المفتوح في مدرستهم والسؤال ، "ماذا تفعل بالقراءة والرياضيات والعلوم؟"
"أحضرت صورًا لي وأنا أعمل في الميدان مع العالم لعرضها على صفي. نظرت فتاة صغيرة ، من مجتمع ريفي ، إلى الصورة على هاتفي ثم عادت إلي وقالت ، "أوه ، هذه هي الصورة الخاطئة. أين صورة العالم؟ نظرت إلى الأسفل وقلت ، "هذه هي - هذه هي الدكتورة فراني سميث." هذه الفتاة الصغيرة لم تكن تعرف أن النساء يمكن أن يصبحن عالمات ".
وقد ألهم ذلك دونوفان هيرمان لدعوة العالم "د. فراني "للتحدث إلى فصلها. وهكذا بدأت شراكة تعتقد أنها أثرت على العديد من طلابها. "بعد سنوات ، صادفت الفتاة الصغيرة. كانت تبلغ الآن حوالي 20 عامًا وتعمل على الادخار من أجل الكلية. أتذكر حماستها عندما تحدثت عن لقاء الدكتورة فراني ".
تقدم مدونة أدوات تدريس العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات إرشادات حول المناقشة العرق في سياق تعليم العلوم، "العرق والعنصرية موجودان في فصول العلوم. الطلاب ، بغض النظر عن صغر سنهم ، يدركون العرق ، ويعكسون التحيزات المجتمعية. لقد لاحظوا من في الغرفة - حرفيًا (أنت وطلاب آخرين) ومجازيًا (من يمارس العلم؟ كيف يبدو العالم؟) ".
تدعو Washington STEM إلى تكامل العلوم في الفصول الدراسية الابتدائية حتى يتمكن جميع الطلاب في واشنطن من الإجابة على السؤال ، "من يفعل العلم؟" بكلمة واحدة:
"أنا."
* نظمتها القيادة والمساعدة لإصلاح تعليم العلوم (LASER) هي منظمة على مستوى الولاية ، يقودها Washington STEM بالشراكة مع OSPI ، ومناطق الخدمات التعليمية (ESD) ومعهد بيولوجيا الأنظمة. (تعلم المزيد عن كيف جاء الليزر.) معًا ، يقدمون ندوات عبر الإنترنت ، ومصادر عبر الإنترنت تركز على زيادة المساواة في تعليم العلوم من مرحلة رياض الأطفال حتى الصف الثاني عشر.