Der Bericht bietet einen neuen Rahmen für den naturwissenschaftlichen Unterricht der K-12-Klasse und fordert eine Änderung der Art und Weise, wie Naturwissenschaften in den USA unterrichtet werden

Der Bericht bietet einen neuen Rahmen für den naturwissenschaftlichen Unterricht der K-12-Klasse und fordert eine Änderung der Art und Weise, wie Naturwissenschaften in den USA unterrichtet werden
Der Bericht bietet einen neuen Rahmen für den naturwissenschaftlichen Unterricht der K-12-Klasse und fordert eine Änderung der Art und Weise, wie Naturwissenschaften in den USA unterrichtet werden
Anonim

Ein neuer Bericht, der vom U.S. National Research Council veröffentlicht wurde, stellt einen neuen Rahmen für den naturwissenschaftlichen Unterricht der K-12 vor, der die wichtigsten wissenschaftlichen Ideen und Praktiken identifiziert, die alle Schüler bis zum Ende der High School lernen sollten. Das Rahmenwerk wird als Grundlage für neue naturwissenschaftliche Bildungsstandards der K-12 dienen und die vor mehr als einem Jahrzehnt herausgegebenen Standards ersetzen. Der National Research Council ist der operative Arm der National Academy of Sciences und der National Academy of Engineering; alle drei sind unabhängige Nichtregierungsorganisationen.

Das Komitee, das den Bericht verfasst hat, sieht die Notwendigkeit erheblicher Verbesserungen in der Art und Weise, wie Naturwissenschaften in den USA gelehrt werden. Das neue Rahmenwerk soll Schülern dabei helfen, ihr Wissen über Kernideen in vier Disziplinen über mehrere Schuljahre hinweg schrittweise zu vertiefen, anstatt sich oberflächliches Wissen zu vielen Themen anzueignen. Und es betont stark die Praktiken der Wissenschaft – es hilft den Schülern beispielsweise zu lernen, Untersuchungen zu planen und durchzuführen und sich auf Beweise zu stützen.

Das übergeordnete Ziel des Rahmenwerks, sagte das Komitee, ist es, sicherzustellen, dass alle Schüler bis zum Ende der 12. Klasse die Schönheit und Wunder der Wissenschaft zu schätzen wissen und die Fähigkeit haben, Wissenschaft kritisch zu diskutieren und darüber nachzudenken. verwandte Probleme und die Fähigkeiten, Karrieren in Wissenschaft oder Technik zu verfolgen, wenn sie dies wünschen - Ergebnisse, die mit bestehenden Bildungsansätzen nicht erreicht werden können.

"Gegenwärtig ist der naturwissenschaftliche Unterricht in den U.S. fehlt eine gemeinsame Vision davon, was Schüler am Ende der High School wissen und können sollten, Lehrpläne betonen zu oft Breite statt Tiefe, und Schülern wird selten die Möglichkeit gegeben, zu erfahren, wie Wissenschaft tatsächlich gemacht wird ", sagte Helen Quinn, Komiteevorsitzende und emeritierte Physikprofessorin am SLAC National Accelerator Laboratory in Stanford, Kalifornien. „Das neue Framework soll diese Schwächen angehen und überwinden. Es baut auf dem auf, was in der naturwissenschaftlichen Bildung bekanntermaßen am besten funktioniert, basierend auf Forschungs- und Unterrichtserfahrungen sowohl in den USA als auch auf der ganzen Welt. Es bietet eine Blaupause, die über viele Jahre hinweg zu Verbesserungen im naturwissenschaftlichen Unterricht führen wird."

Der Rahmen wurde von einem 18-köpfigen Komitee entwickelt, dem Bildungsexperten und Wissenschaftler aus vielen Disziplinen angehörten. Das Komitee hat im Sommer 2010 einen Entwurf veröffentlicht, um Feedback von der breiteren Gemeinschaft von Wissenschaftlern, Pädagogen, Bildungspolitikern und Bildungsforschern einzuholen und einzubeziehen.

Das Rahmenwerk ist der erste Schritt in der Entwicklung neuer naturwissenschaftlicher Bildungsstandards für K-12. Der Rahmen legt die allgemeinen Ideen und Praktiken dar, die Schüler lernen sollten, und dient als Grundlage für spezifische Standards, die in einem Prozess entwickelt werden, der von einer Gruppe von Staaten geleitet und von der gemeinnützigen Bildungsorganisation Achieve Inc. koordiniert wird. Wenn die Standards fertig sind, Staaten können sie freiwillig übernehmen, um den naturwissenschaftlichen Unterricht in ihren öffentlichen Schulen zu leiten.

Das Framework dient nicht nur als Grundlage für die Entwicklung neuer Standards, sondern kann auch von anderen verwendet werden, die in der naturwissenschaftlichen Bildung der K-12-Schule arbeiten, z Materialien und wissenschaftliche Betreuer auf Bundes- und Bezirksebene.

Wissenschaft als Idee und Praxis

Der Rahmen spezifiziert Kernideen in vier disziplinären Bereichen - Biowissenschaften; Naturwissenschaften; Erd- und Weltraumwissenschaften; und Ingenieurwissenschaften, Technologie und die Anwendungen der Naturwissenschaften - die alle Schüler bis zum Abschluss der High School verstehen sollten.Zu den Kernideen in den Naturwissenschaften gehören beispielsweise „Materie und ihre Wechselwirkungen“und „Energie“. Das Wissen der Schüler über diese Ideen sollte sich im Laufe der Zeit vertiefen, und der Rahmen legt Aspekte jeder Idee fest, die die Schüler bis zum Ende der Klassen zwei, fünf, acht und 12 kennen sollten.

Der Rahmen identifiziert auch sieben Querschnittskonzepte, die einen Erklärungswert für einen Großteil der Wissenschaft und Technik haben, wie "Ursache und Wirkung" und "Stabilität und Wandel". Diese Konzepte sollten im Zusammenhang mit Kernideen aus den Wissenschaftsdisziplinen gelehrt werden, heißt es in dem Bericht, aber die Lehrer sollten für diese Konzepte fächerübergreifend eine gemeinsame Sprache verwenden, damit die Schüler verstehen, dass das gleiche Konzept in vielen Bereichen relevant ist. Diese Konzepte sollten zu vertrauten Prüfsteinen werden, während die Schüler vom Kindergarten bis zur 12. Klasse fortschreiten.

Ebenso wichtig sind wissenschaftliche und technische Praktiken, denen in der K-12-Ausbildung zu wenig Bedeutung beigemessen wurde, sagte das Komitee.Der Rahmen legt acht Schlüsselpraktiken fest, die die Schüler lernen sollten, z. B. Fragen stellen und Probleme definieren, Daten analysieren und interpretieren sowie Erklärungen konstruieren und Lösungen entwerfen. Diese Praktiken sollten in das Studium der disziplinären Kernideen integriert und während der gesamten K-12-Ausbildung der Schüler angewendet werden.

Diese drei Dimensionen müssen zusammen verwendet werden, damit die Schüler verstehen, wie Wissenschaft funktioniert, betonte das Komitee. Beispielsweise sollten die Schüler die Praktiken - wie das Durchführen von Untersuchungen und das anschließende Analysieren und Interpretieren der Daten - nutzen, um ihr Wissen über die Kernideen zu vertiefen.

Einsatz des Frameworks

Der Bericht bietet Orientierungshilfen für diejenigen, die den Rahmen nutzen, um neue Standards für den naturwissenschaftlichen Unterricht zu entwickeln. Die Standards sollten strenge Lernziele festlegen, die eine gemeinsame Erwartung für alle Schüler darstellen. Sie sollten auch zahlenmäßig begrenzt sein, um den Fokus des Rahmenwerks auf eine kleine Reihe von Kernideen und -praktiken widerzuspiegeln, und sollten Leitlinien darüber enth alten, was gelehrt werden muss und was nicht.

Die Entwicklung neuer Standards ist ein wichtiger Schritt, um den naturwissenschaftlichen Unterricht kohärenter und effektiver zu gest alten, aber es ist bei weitem nicht der einzige, sagte das Komitee. Die Lehrpläne müssen die Ideen und Praktiken des Rahmens einbeziehen, und die Lehrervorbereitungs- und Berufsentwicklungsprogramme sollten Lehrern Möglichkeiten bieten, ihr eigenes konzeptionelles Verständnis der Praktiken und Ideen der Wissenschaft zu vertiefen. Bewertungen müssen mit den gemeinsamen Zielen verknüpft werden, die im Rahmenwerk und den zugehörigen Standards festgelegt sind. Und Zeit, Raum und Ressourcen für das naturwissenschaftliche Lernen müssen zur Verfügung gestellt werden. „Damit alle Schüler die Möglichkeit haben, die von uns beschriebenen Ideen und Praktiken zu lernen, müssen sich viele andere Spieler und Teile des Systems ändern, einige davon auf grundlegende Weise“, sagte Quinn.

Die Studie wurde von der Carnegie Corporation in New York gesponsert. Die National Academy of Sciences, die National Academy of Engineering, das Institute of Medicine und der National Research Council bilden die National Academies.Sie sind private, gemeinnützige Institutionen, die im Rahmen einer Kongresscharta Wissenschaft, Technologie und gesundheitspolitische Beratung anbieten. Der Forschungsrat ist die Hauptbetriebsbehörde der National Academy of Sciences und der National Academy of Engineering.

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