Ang pagsasama ng agham sa elementarya na silid-aralan ay nagbabayad ng mga dibidendo sa ibang pagkakataon

Mula sa mga paglalakad sa kalikasan hanggang sa "pagmamasid sa mga phenomena"

Naaalala mo ba noong unang beses kang pumitas ng dahon? Marahil ay dalawa o tatlong taong gulang ka at naggalugad sa labas. Marahil ay napansin mo ang kakaibang hugis nito, at kung ito ay basag-tuyo o basa. Marahil ay tinulungan ka ng isang nasa hustong gulang na gumawa ng crayon rubbing sa mga ugat nito at natutunan mo kung paano nakakakuha ng nutrients ang mga dahon—tulad ng mga tao.

Binabati kita—nagawa mo ang agham!

Ang "pagmamasid sa mga phenomena" ay kung paano ipinakilala ang karamihan sa atin pag-aaral ng agham, na sinusundan ng pagtatanong, paggawa ng mga pagsisiyasat o pagsubok ng mga ideya, at pagkatutong ipaliwanag ang iniisip ng isang tao. Ngunit sa mga silid-aralan sa elementarya sa buong estado ang mga mag-aaral ay tumatanggap lamang, sa karaniwan, ng 1.5 na oras ng edukasyon sa agham, mula sa 30 na oras ng silid-aralan bawat linggo. Ang resulta ay hindi handa ang mga mag-aaral para sa agham sa mas matataas na baitang.

Si Tana Peterman ang program officer para sa k-12 education sa Washington STEM, na namumuno sa Leadership and Assistance for Science Education Reform (LASER)* Alliance. Ang LASER at OSPI ay parehong nagho-host ng mga online na webinar upang matulungan ang mga guro sa elementarya at mga pinuno ng paaralan gawin ang kaso para sa higit na nilalaman ng agham sa mga k-5 na silid-aralan. Nag-aalok din ang LASER ng mga libreng online na mapagkukunan at mga diskarte upang maisama ang agham sa mga naka-pack na iskedyul ng silid-aralan.

Ang kanilang kamakailang webinar, "Kailangan ng pagbabalik ng elementarya sa agham", na naglalayong gawin iyon: sa pamamagitan ng pag-highlight ng mga halimbawa mula sa mga distrito ng paaralan sa buong estado kung saan ang mga guro sa elementarya ay mahusay sa pagsasama ng mga konsepto ng agham sa mga aralin sa matematika at pagbabasa.

Sinabi ni Tana Peterman, "Sa elementarya na agham patuloy kaming naglalagay ng mga band aid sa isang sistema na nangangailangan ng bukas na operasyon sa puso. Pinag-uusapan namin ang tungkol sa pagtuturo sa buong bata, ngunit patuloy naming hinihiling sa kanila na matuto sa mga silo.

Maagang pundasyon ng agham

Sa kaibuturan nito, ang agham ay nagmamasid at nagkakaroon ng kahulugan sa mundo sa ating paligid—isang bagay na kayang gawin ng mga bata dahil sa kanilang likas na pagkamausisa.

Si Michelle Grove ay science coordinator para sa Educational Service District (ESD) 101 sa Spokane at may 25 taong karanasan sa pagtuturo, kabilang ang biology, chemistry, at anatomy. Siya rin ay direktor ng LASER para sa rehiyon ng Northeast at co-director sa buong estado.

"Ang pag-aaral ng agham sa elementarya ay ang batayan ng lahat ng darating pagkatapos. Kung wala ito, nawawalan ng interes ang mga bata at pagkatapos ay hindi nakikisali nang malalim. Kahit na sila ay binibigyan ng mataas na kalidad na mga karanasan sa agham sa gitna at mataas na antas ng paaralan, kung wala ang mga pangunahing kasanayang iyon, tulad ng kahalagahan ng pangangatwiran na nakabatay sa ebidensya, mahihirapan silang umalis sa aming k-12 system bilang mga adultong marunong mag-agham.” Binibigyang-diin niya na nangangahulugan ito ng pag-unawa na ang agham ay hindi lamang gumagana sa isang lab, kundi pati na rin ang pagpaplano at pagsasagawa ng mga pagsisiyasat, paglutas ng mga problema, paggawa ng mga modelo, pagsusuri at pagbibigay-kahulugan sa data, pagbuo ng mga paliwanag, at pagdidisenyo ng mga solusyon.

Lorianne Donovan-Hermann, science coordinator para sa ESD 123 sa Southeast Washington at Southeast LASER Alliance Director, ay nagsabi, "Sa oras na ang mga bata ay nasa high school, sa mga tuntunin ng edukasyon sa agham, mayroong mga 'mayroon' at 'wala-wala' . Ang mga bata na walang agham sa elementarya o gitnang paaralan ay maaaring mahuli o maiwasan ang mga klase sa agham, na iniisip, 'Hindi ako magaling sa agham.' At hindi nila kailanman isasaalang-alang ang pagkuha ng kurso sa antas ng AP. Magtatapos sila sa isang ganap na magkakaibang kurso."

Bagama't totoo na hindi lahat ng bata ay gustong maging isang scientist kapag sila ay lumaki, ang bawat mag-aaral ay nangangailangan ng mga pangunahing kaalaman sa siyensya upang mag-navigate sa kanilang kalusugan at kapaligiran, maunawaan ang kanilang mga pagpipilian sa ballot box, at maging ang kanilang pagpapanatili ng kanilang mga tahanan. Sinabi ni Donovan-Hermann, "Ang pangunahing pagmamay-ari ng bahay ay nangangailangan ng mga layer ng siyentipikong kaalaman upang maprotektahan mula sa nakakalason na amag mula sa isang tumutulo na tubo o maunawaan ang mga panganib ng pagtagas ng gas. At sa sarili nating katawan, ang pag-alam kung paano gumagana ang mga virus—at ang pagsunod sa pinakabagong siyentipikong pag-aaral kung paano ito gagamutin—ay makakatulong sa atin na panatilihing ligtas ang ating mga pamilya."

Pagtagumpayan ang time-crunch

Kahit na bago ang ang pandemya ay nagresulta sa mas mababang mga marka ng pagsusulit para sa mga mag-aaral sa buong bansa, pinaghirapan ng mga guro sa elementarya na ibagay ang edukasyon sa agham sa isang naka-pack na iskedyul. Ang upstream na dahilan para dito ay ang karamihan sa mga elementarya na silid-aralan ay nakatuon sa matematika at pagbabasa, at ang agham ay hindi tinatasa hanggang ikalimang baitang sa Washington. Gayundin, dahil ang karamihan sa mga guro sa elementarya ay hindi rin ini-endorso sa agham, para sa ilan, maaaring hindi ito maabot upang ituro ito. Gayunpaman, mayroong isang promising na diskarte: isama ang mga siyentipikong konsepto sa pagbabasa, pagsulat at mga aralin sa matematika.

Sinabi ni Michelle Grove na mayroong maling kuru-kuro na ang matematika at pagbabasa ay itinuturo nang hiwalay. "Sa katotohanan, ang mga siyentipikong tema ay maaaring isama sa mga takdang-aralin sa matematika o pagbabasa/pagsulat-ito ay tinatawag na phenomena-based na pagsulat."

Sinabi ni Grove na nakipagtulungan siya sa mga guro na gumamit ng mga aralin sa anatomy ng halaman para sa pagbabasa at pagsusulat na nakabatay sa phenomena mula sa Buksan ang Mga Mapagkukunan ng Edukasyon (OER), isang libreng mapagkukunan para sa mga guro. "Ang pag-unawa ng mga mag-aaral ay nagmula sa paglikha ng mga simpleng guhit sa simula ng taon, hanggang sa pagpapakita ng mga walang kabuluhang paliwanag na ito tungkol sa mga prosesong pang-agham."

Ang isa pang halimbawa ng pagsasama ng agham ay mula sa mga guro sa una at ikalimang baitang sa lugar ng Olympia na nagplano para sa mga ikalimang baitang na bisitahin ang nakababatang klase upang ibahagi ang kanilang mga natutunan sa agham. Makalipas ang ilang taon, naalala ng guro sa agham sa ikalimang baitang, si TJ Thornton, kung gaano ito naging epekto para sa isang estudyante sa partikular:

“Nagtanong ang isa sa mga lalaki sa klase ko, 'Kailan natin gagawin ang bagay na iyon sa mga unang baitang'? Ngayon, hindi naman siya ang pinakamalakas na estudyante sa akademya, at kahit na iyon mahigit kalahati ng kanyang buhay ang nakalipas, pinag-isipan niya ito at nasasabik siyang ibahagi ang agham sa mga unang baitang.”

Ebolusyon ng agham: mula sa "mga ganap" hanggang sa pagsasama-sama ng mga bagong tuklas

Para sa marami, naiuwi ng pandemyang Covid-19 ang kahalagahan ng pag-unawa sa mga pangunahing prosesong siyentipiko. Sinabi ni Donovan-Hermann, coordinator ng agham sa Pasco, na ang mga pagsulong ng teknolohiya ay may malaking epekto sa pang-agham na pag-unawa.

“Napakalaki ng pinagbago ng science simula noong high school ako. Dati, natutunan namin ang tungkol sa 'mga ganap', ngunit ngayon, ang kakayahang baguhin ang aming mga isip kapag nagbago ang agham - iyon ay napakahalaga."

Gayundin, ang pag-unawa sa pangangatwiran na nakabatay sa ebidensya—sa agham man o agham pampulitika—ay napakahalaga para makapagtapos ng mga mag-aaral na All-Literate Learner.

Naalala ni Michelle Grove: “Ang klase ng aking anak na babae sa ikapitong baitang ay nakatuon sa kahalagahan ng pag-iisip na nakabatay sa ebidensya bilang isang taon na tema. Kaya, nang maobserbahan niya ang mga pulitikal na komentarista sa TV na nagtatalo nang walang ebidensya, nagalit siya, na sinasabi. 'Hindi sila dapat payagan na gawin iyon!'”

Humingi ng karagdagang agham

Sinabi ni Grove na ang isang paraan para masuportahan ng mga magulang ang edukasyon sa agham ay sa pamamagitan ng pagdalo sa open house ng kanilang paaralan at pagtatanong, “Ano ang ginagawa mo sa Pagbasa, Matematika at Agham?” Sinabi niya na kung ano ang tumutulong sa elementarya na agham upang umunlad ay isang koneksyon ng 1) mga administrador na nagwagi sa agham; 2) mga guro na may mga kasanayan at kumpiyansa, at 3) pagpopondo mula sa isang sistema na nagbibigay-priyoridad dito.

Ang pagkakaroon ng suporta mula sa lokal na lupon ng paaralan ay maaaring makatulong na bigyang-priyoridad ang pagsasama-sama ng agham sa silid-aralan. Si Scott Killough ay ang regional science coordinator para sa ESD 113 at isang miyembro ng Tumwater District School Board. Naalala niya ang isang pag-uusap ng lupon ng paaralan sa dating superintendente nito sa pagtatapos ng pandemya ng Covid-19. Natukoy ng lupon na para magkaroon ng pangmatagalang pagbabago ang Social Emotional Learning (SEL) ay dapat isama sa taunang badyet. "Ito na ngayon ay isang line item sa aming badyet, anuman ang mga pagbabago sa mga tauhan. Nandito si SEL para manatili.” Sinabi niya na ang isang katulad na diskarte ay maaaring makatulong sa pagsasama ng Elementary Science.

Katulad nito, hinikayat ni Kimberly Astle mula sa Office of the Superintendent of Public Instruction (OSPI) ang mga guro sa webinar ng Pebrero na isipin kung paano maaaring maging anchor ang agham upang suportahan ang pag-aaral ng English Language Arts. "Nakikita ko ang pasulong na paggalaw sa pamamagitan ng pagtingin kung paano bahagi ang agham ng isang sistema ng pag-aaral."

Ang WEIRD na problema ng Science

Ang pagsasama ng agham sa mga elementarya ay maaari ding magkaroon ng positibong epekto sa pagsusulong ng pagkakapantay-pantay ng lahi —kung hinihikayat ng mga aralin ang mga mag-aaral na dalhin ang kanilang mga natutunan sa kultura at mga halaga sa mga pagsisiyasat sa agham. Sa nakalipas na mga dekada, binigyang-pansin ng mga tagapagturo at aktibista ang problemang “WEIRD” ng edukasyon sa agham, ibig sabihin, nakasentro ito sa agham mula sa mga lipunang Kanluranin, Edukado, Industriyal, Mayaman, at Demokratiko (WEIRD). Ang agham sa kontekstong ito ay madalas na binabalewala kontribusyon ng kababaihan at mga taong may kulay, o kahit na inaangkin o maling iniugnay ang kanilang mga natuklasan sa mga kasamahang puting lalaki. Ito ay maaaring mag-iwan sa mga mag-aaral ng ideya na ang ilang uri ng tao lamang ang "gumawa ng agham".

Nang magturo si Donovan-Hermann ng ika-3 baitang sa lugar ng Tri-Cities, dumalo siya sa isang linggo, teacher-scientist partnership (TSP) kasama ang isang geologist sa Pacific Northwest National Laboratories. Ang layunin ay upang madagdagan ang kaalaman ng guro at maibalik ang kanyang natutunan sa kanyang mga mag-aaral.

"Ibinalik ko ang mga larawan ng nagtatrabaho ako sa larangan kasama ang siyentipiko upang ipakita ang aking klase. Isang maliit na batang babae, mula sa isang komunidad sa kanayunan, ang tumingin sa larawan sa aking telepono at pagkatapos ay bumalik sa akin at sinabing, 'Oh—maling larawan iyon. Nasaan ang litrato ng scientist?' Tumingin ako sa ibaba at sinabing, 'Siya iyon—si Dr. Frannie Smith iyon.' Hindi alam ng batang babae na ito na ang mga babae ay maaaring maging mga siyentipiko."

Naging inspirasyon iyon kay Donovan-Hermann na anyayahan ang siyentipiko, "Dr. Frannie” para magsalita sa kanyang klase. Kaya nagsimula ang isang partnership na pinaniniwalaan niyang nakaimpluwensya sa marami sa kanyang mga estudyante. “Pagkalipas ng mga taon, naabutan ko ang batang babae; siya ngayon ay mga 20 taong gulang at nagtatrabaho upang makaipon para sa kolehiyo. Naaalala ko ang kanyang pananabik habang nagkukwento siya tungkol sa pakikipagkita kay Dr. Frannie.”

Nag-aalok ang blog ng STEM Teaching Tools ng gabay sa pagtalakay lahi sa konteksto ng edukasyon sa agham, “Ang lahi at kapootang panlahi ay naroroon sa mga silid-aralan ng agham. Ang mga mag-aaral, gaano man kabata, ay may kamalayan sa lahi, at sinasalamin ang mga bias sa lipunan. Napansin nila kung sino ang nasa silid — parehong literal (ikaw at ang ibang mga estudyante) at matalinhaga (sino ang gumagawa ng agham? ano ang hitsura ng isang siyentipiko?).”

Ang Washington STEM ay nagsusulong para sa pagsasama-sama ng agham sa elementarya na mga silid-aralan upang masagot ng lahat ng mga mag-aaral sa Washington ang tanong, "Sino ang gumagawa ng science?" sa isang salita:

"Ako."

*inorganisa ng Leadership and Assistance for Science Education Reform (LASER) ay isang statewide na organisasyon, na pinamumunuan ng Washington STEM sa pakikipagtulungan sa OSPI, Education Service Districts (ESD) at Institute for Systems Biology. (Matuto ng mas marami tungkol sa paano nangyari ang LASER.) Sama-sama, nagbibigay sila ng mga webinar, mga online na mapagkukunan na nakatuon sa pagpapataas ng equity sa k-12 science education.