Integrarea științei în clasă elementară aduce dividende mai târziu
De la plimbări în natură la „observarea fenomenelor”
Îți amintești prima dată când ai cules o frunză? Probabil aveai doi sau trei ani și explorai în aer liber. Poate ați observat forma sa unică și dacă era uscată sau udă. Poate că un adult te-a ajutat să faci un creion frecându-i venele și ai învățat că așa primesc frunzele nutrienți, la fel ca oamenii.
Felicitări, ai făcut știință!
„Observarea fenomenelor” este modul în care majoritatea dintre noi au fost introduși învăţarea ştiinţelor, urmat de a pune întrebări, de a face investigații sau de a testa idei și de a învăța să-și explice gândirea. Dar în sălile de clasă elementare din statul studenții primesc, în medie, doar 1.5 ore de educație științifică, din 30 de ore de clasă în fiecare săptămână. Rezultatul este că elevii nu sunt pregătiți pentru știință în clasele superioare.
Tana Peterman este ofițerul de program pentru educația k-12 la Washington STEM, care conduce Alianța Leadership and Assistance for Science Education Reform (LASER)*. Ambele LASER și OSPI găzduiesc webinarii online pentru a ajuta profesorii din clasele elementare și liderii școlilor pune cazul pentru un conținut științific mai mare în sălile de clasă de la k-5. LASER oferă, de asemenea, resurse și strategii online gratuite pentru a integra știința în programele de clasă deja pline.
Recentul lor webinar, „Știința elementară are nevoie de revenire”, și-a propus să facă exact acest lucru: prin evidențierea exemplelor din districtele școlare din întreaga țară, unde profesorii elementare excelează în integrarea conceptelor științifice în lecțiile de matematică și citit.
Tana Peterman a spus: „Cu știința elementară, continuăm să punem aparate de protecție pe un sistem care necesită operație pe cord deschis. Vorbim despre educarea întregului copil, dar tot le cerem să învețe în siloz.”
Fundația științifică timpurie
În esență, știința observă și dă sens lumii din jurul nostru – ceva ce copiii sunt bine pregătiți pentru a face datorită curiozității lor înnăscute.
Michelle Grove este coordonator științific pentru Educational Service District (ESD) 101 din Spokane și are 25 de ani de experiență de predare, inclusiv biologie, chimie și anatomie. Ea este, de asemenea, director LASER pentru regiunea de nord-est și co-director la nivel de stat.
„Învățarea științei în clasele elementare este baza a tot ceea ce urmează. Fără el, copiii își pierd interesul și apoi nu se implică profund. Chiar dacă li se oferă experiențe științifice de înaltă calitate la nivelurile de școală gimnazială și liceală, fără acele abilități fundamentale, cum ar fi importanța raționamentului bazat pe dovezi, ei se vor lupta să iasă din sistemul nostru K-12 ca adulți cu cunoștințe științifice.” Ea subliniază că acest lucru înseamnă înțelegerea faptului că știința nu lucrează doar într-un laborator, ci și planificarea și efectuarea investigațiilor, rezolvarea problemelor, crearea de modele, analizarea și interpretarea datelor, construirea explicațiilor și proiectarea de soluții.
„În momentul în care copiii sunt la liceu, în ceea ce privește educația științifică, există „aveași” și „cei care nu au”. Copiii care nu au știință în școala elementară sau gimnazială pot rămâne în urmă sau pot evita orele de știință, gândindu-se: „Nu sunt bun la știință”.
– Lorianne Donovan-Hermann, coordonator știință la ESD 123
Lorianne Donovan-Hermann, coordonator științific pentru ESD 123 în Southeast Washington și Southeast LASER Alliance Director, a declarat: „Până când copiii sunt la liceu, în ceea ce privește educația științifică, există „aveași” și „neavuții” . Copiii care nu au științe în școala elementară sau gimnazială pot rămâne în urmă sau pot evita orele de știință, gândindu-se: „Nu sunt bun la știință”. Și nu se vor gândi niciodată să urmeze un curs la nivel AP. Vor ajunge pe un curs complet divergent.”
Deși este adevărat, nu fiecare copil își dorește să devină om de știință atunci când crește, fiecare elev are nevoie de cunoștințe științifice de bază pentru a-și naviga în sănătate și în mediul înconjurător, pentru a-și înțelege alegerile la urne și chiar pentru a-și menține casele. Donovan-Hermann a spus: „Proprietatea de bază necesită straturi de cunoștințe științifice pentru a proteja de mucegaiul toxic dintr-o țeavă care curge sau pentru a înțelege pericolele unei scurgeri de gaz. Și în propriile noastre corpuri, știind cum funcționează virușii – și urmărind cele mai recente studii științifice despre cum să-i tratăm – ne poate ajuta să ne menținem familiile în siguranță.”
Depășirea crizei de timp
Chiar înainte de pandemia a dus la scoruri mai mici la teste pentru studenții din toată țara, profesorii elementare s-au luptat să integreze educația științifică într-un program deja plin. Motivul din amonte este că majoritatea sălilor de clasă elementare se concentrează pe matematică și citit, iar știința nu este evaluată până în clasa a cincea la Washington. De asemenea, din moment ce majoritatea profesorilor din școlile elementare nu sunt susținuți și în știință, pentru unii, se poate simți inaccesibil să o predea. Cu toate acestea, există o abordare promițătoare: integrarea conceptelor științifice în lecțiile de citit, scris și matematică.
Michelle Grove a spus că există o concepție greșită că matematica și cititul sunt predate izolat. „În realitate, temele științifice pot fi integrate în sarcinile de matematică sau de citit/scris – aceasta se numește scriere bazată pe fenomene.”
Grove a spus că a lucrat cu profesori care au folosit lecții de anatomie a plantelor pentru citirea și scrierea bazate pe fenomene din Resurse educaționale deschise (OER), o resursă gratuită pentru profesori. „Înțelegerea studenților a trecut de la crearea de desene simple la începutul anului, la arătarea acestor explicații fără lacune despre procesele științifice.”
Un alt exemplu de integrare a științei este de la profesorii de clasa I și a cincea din zona Olympia care au planificat ca elevii de clasa a cincea să viziteze clasa mai mică pentru a-și împărtăși cunoștințele științifice. Ani mai târziu, profesorul de științe de clasa a cincea, TJ Thornton, și-a amintit cât de impact a fost acest lucru pentru un elev în special:
„Unul dintre băieții din clasa mea a întrebat: „Când vom face asta cu elevii de clasa întâi”? Acum, el nu era neapărat cel mai puternic student din punct de vedere academic, și chiar dacă a fost cu peste jumătate din viața lui în urmă, se gândise la asta și era încântat să împărtășească știința cu elevii de clasa întâi.”
Evoluția științei: de la „absolute” la integrarea noilor descoperiri
Pentru mulți, pandemia de Covid-19 a adus acasă importanța înțelegerii proceselor științifice de bază. Donovan-Hermann, coordonator științific în Pasco, a spus că progresele tehnologice au avut un impact major asupra înțelegerii științifice.
„Știința s-a schimbat atât de mult de când eram în liceu. Înainte, am învățat despre „absolute”, dar acum, să ne putem răzgândi atunci când știința se schimbă – acest lucru este crucial.”
De asemenea, înțelegerea raționamentului bazat pe dovezi, indiferent dacă este în știință sau în științe politice, este crucială pentru absolvenții care învață cu toate nivelurile.
„Știința s-a schimbat atât de mult de când eram în liceu. Înainte, am învățat despre „absolute”, dar acum, să ne putem răzgândi atunci când știința se schimbă – acest lucru este crucial.”
– Lorianne Donovan-Hermann, coordonator știință la ESD 123
Michelle Grove și-a amintit: „Clasa fiicei mele de clasa a șaptea s-a concentrat pe importanța gândirii bazate pe dovezi ca o temă de un an. Așa că, când a observat la televizor comentatorii politici care se certau fără dovezi, a fost supărată, spunând. 'Nu ar trebui să aibă voie să facă asta!'”
Cere mai multă știință
Grove a spus că o modalitate prin care părinții pot sprijini educația științifică este participarea la casa deschisă a școlii lor și întrebând: „Ce faci cu Citirea, Matematica și Știința?” Ea a spus că ceea ce ajută știința elementară să prospere este o legătură între 1) administratori care susțin știința; 2) profesori care au abilități și încredere și 3) finanțare dintr-un sistem care le acordă prioritate.
A avea sprijin din partea consiliului școlar local poate ajuta la prioritizarea integrării științei în sala de clasă. Scott Killough este coordonatorul regional de știință pentru ESD 113 și membru al Consiliului școlar al districtului Tumwater. El și-a amintit de o conversație pe care consiliul școlii a avut-o cu fostul său superintendent spre sfârșitul pandemiei de Covid-19. Consiliul de administrație a stabilit că, pentru a avea o schimbare de lungă durată, învățarea social-emoțională (SEL) ar trebui inclusă în bugetul anual. „Acum este un element rând în bugetul nostru, indiferent de modificările aduse personalului. SEL este aici pentru a rămâne.” El a spus că o abordare similară ar putea ajuta la integrarea științei elementare.
În mod similar, Kimberly Astle de la Office of the Superintendent of Public Instruction (OSPI) a încurajat profesorii în timpul webinarului din februarie să se gândească la modul în care știința poate fi o ancoră pentru a sprijini învățarea artelor limbii engleze. „Văd mișcarea înainte, văd cum știința face parte dintr-un sistem de învățare.”
Problema CIUDATĂ a științei
Integrarea științei în sălile de clasă elementară poate avea, de asemenea, un impact pozitiv asupra promovării echității rasiale - dacă lecțiile încurajează elevii să-și aducă învățările și valorile culturale în investigațiile științifice. În ultimele decenii, educatorii și activiștii au atras atenția asupra problemei „ciudate” a educației științifice, adică a fost centrată pe știința din societățile occidentale, educate, industrializate, bogate și democratice (WEIRD). Știința în acest context adesea ignorată contribuții ale femeilor și oameni de culoare, sau chiar au susținut sau au atribuit în mod greșit descoperirile lor colegilor bărbați albi. Acest lucru îi poate lăsa pe studenți cu ideea că doar anumite tipuri de oameni „fac știință”.
Când Donovan-Hermann a predat clasa a 3-a în zona Tri-Cities, ea a participat la un parteneriat profesor-om de știință (TSP) de o săptămână cu un geolog la Pacific Northwest National Laboratories. Scopul a fost de a crește cunoștințele profesorului și de a aduce ceea ce a învățat înapoi elevilor săi.
Grove a spus că o modalitate prin care părinții pot sprijini educația științifică este participarea la casa deschisă a școlii lor și întrebând: „Ce faci cu Citirea, Matematica și Știința?”
„Am adus fotografii cu mine lucrând pe teren cu omul de știință pentru a-mi arăta clasa. O fetiță, dintr-o comunitate rurală, s-a uitat la fotografia de pe telefonul meu, apoi s-a uitat la mine și mi-a spus: „O, asta e poza greșită. Unde este fotografia savantului? M-am uitat în jos și i-am spus: „Aceasta este ea, asta este doctorul Frannie Smith”. Această fetiță nu știa că femeile pot fi oameni de știință.”
Asta l-a inspirat pe Donovan-Hermann să-l invite pe omul de știință „Dr. Frannie” să vorbească cu clasa ei. Astfel a început un parteneriat despre care crede că i-a influențat pe mulți dintre studenții ei. „Ani mai târziu, am dat peste fetiță; acum avea vreo 20 de ani și lucra pentru a economisi pentru facultate. Îmi amintesc de entuziasmul ei când vorbea despre întâlnirea cu Dr. Frannie.”
Blogul STEM Teaching Tools oferă îndrumări despre discuții rasă în contextul educației științifice, „Rasa și rasismul sunt prezente în sălile de știință. Elevii, indiferent cât de tineri, sunt conștienți de rasă și oglindesc părtinirile societale. Ei observă cine este în cameră - atât la propriu (tu și alți studenți), cât și la figurat (cine face știință? Cum arată un om de știință?).”
Washington STEM pledează pentru integrarea științei în sălile de clasă elementare, astfel încât toți studenții din Washington să poată răspunde la întrebare, „Cine face știință?” cu un singur cuvant:
"Pe mine."
*organizat de Leadership and Assistance for Science Education Reform (LASER) este o organizație la nivel de stat, condusă de Washington STEM în parteneriat cu OSPI, Education Service Districts (ESD) și Institute for Systems Biology. (Află mai multe despre cum a apărut LASER.) Împreună, oferă seminarii web, resurse online axate pe creșterea echității în educația științifică de la k-12.