STEM成就的關鍵:回答問題
“我什麼時候用這個?””
在俄勒岡州塞勒姆查普曼希爾小學的莫林·福克爾(Maureen Foelkl)的教室裏,二、三年級的學生在現場工程師的幫助下設計了社區季節性洪水和侵蝕的解決方案。
這個項目為Foelkl贏得了卓越數學和科學教學總統獎。在研究的過程中,她的學生們學習了一些複雜的概念,比如洪泛區是如何工作的,結構是如何防水的,以及什麼樣的材料可以鎖住水。
Foelkl邀請土木工程師與她的學生麵對麵或通過在線互動對話來討論這些話題。然後,她的學生設計並測試了他們自己的原型結構,以減輕或抵禦洪水的影響。
Foelkl現在是為多個組織編寫科學、技術、工程和數學(STEM)課程的獨立承包商,她說她的學生在整個項目中都高度參與。她說,讓外部專家與他們交談“為課程帶來了真實性”。“我的學生們問了一些我根本無法回答的問題。”
她補充道:“據我所知,沒有哪本教科書能以這種方式與學生互動。”
使它真正的
研究表明,學生們回避stem相關課程或職業的首要原因是,他們沒有看到自己所學知識的相關性。換句話說,課堂上發生的事情和現實世界之間存在著巨大的差距。
顯然,現在是采用新方法的時候了——Foelkl和其他許多人發現,將學生與真正的STEM專業人士聯係起來,有助於使這些學科以教科書無法複製的方式變得生動起來。
在俄勒岡州,該州創建了近12個STEM夥伴關係,或區域中心,來自教育、商業和非營利社區的領導人聚集在這裏,為他們的STEM勞動力麵臨的挑戰設計基於社區的解決方案。
南大都會-塞勒姆STEM夥伴關係就是這樣一個中心,它服務於塞勒姆和波特蘭地區,約占該州學生的25%。他們努力的一個關鍵元素是俄勒岡連接,這是連接學生(和教師)與行業專家。這些與stem相關的專業人士或親自或虛擬地走進課堂,讓科學和數學對學生來說更有意義。
“對我來說,最重要的是讓它成為現實,”塞勒姆南Metro Salem STEM夥伴關係主任梅麗莎·杜布瓦(Melissa Dubois)說。“我們不能通過魔法獲得創新。你買iPhone不是因為它不知從哪裏冒出來的;有些人擁有技能和專業知識,他們非常喜歡嚐試設計和開發這類產品。”
通過Oregon Connections,教師可以要求科學家、工程師和其他stem相關的專家親自訪問他們的教室,或通過在線對話談論他們所做的工作及其重要性。在線對話是由Nepris該組織將教師與來自全國各地的STEM專家進行匹配,並主持視頻會議。
“在過去的三年裏,我一直在廣泛使用俄勒岡連接,”俄勒岡州提加德的Twality中學六年級數學和科學老師Dylan McCann說。“我們已經與程序員、軍事防禦工程師、海軍建築師和飛行員進行了虛擬會麵。我的學生有機會看到實際的專業人士使用我們在課堂上學到的概念,這給了他們一個古老問題的答案:“我什麼時候會使用這個?”’”
讓學生看到新的可能性
除了讓STEM話題對學生更有吸引力和相關性外,讓行業專家進入課堂還可以讓學生看到他們以前可能從未考慮過的新的職業選擇。而且,通過Nepris,整個世界的專業人士都在他們的指尖,這意味著他們可以與誰交談幾乎沒有限製。
杜布瓦說,重要的是讓學生知道他們喜歡做的事情可以直接通向職業生涯:“如果你是一個喜歡戶外活動的孩子,這裏有一個適合你的角色。你喜歡放學後到樹林裏探險嗎?有人以此為生,這是一份非常重要的工作,因為它幫助我們管理資源,成為環境的好管家。”
她補充說,現在由Oregon Connections實現的這種個人聯係,似乎在許多教室中缺失了。即使通過尼普裏斯的聯係,可能隻有30分鍾與某人在大屏幕上見麵,或者由合作夥伴安排的短暫拜訪,“這比老師說‘你長大後可以成為一名工程師’更有影響力。”’”當學生接觸到日常從事這項工作的實際專業人士時,他們就會記住這些事情。他們記住的是人,而不是文字。”
Foelkl說,俄勒岡聯係項目“為學生的興趣打開了職業大門”。“我讓我的學生在今年年初告訴我,他們高中畢業後想做什麼。最常見的答案是獸醫、動物園管理員、老師或軍人。這些都是偉大的職業,但有些限製。”在聽取了STEM專業人士的意見後,她說:“有學生告訴我,他們想從事飛機引擎方麵的工作,成為一名化學工程師,成為一名發明家,並開辦自己的企業,教別人如何保持安全,領導環保事業,編寫自己的代碼,同時仍然關心動物。”
看到像他們一樣的STEM專業人士也有助於解決這些領域缺乏公平的問題。
麥凱恩說:“我有意引入一些專業人士,他們可以親自與我的年輕女孩和有色人種學生聯係起來。”“我認為,給那些被低估的學生提供他們可以仰望和交談的榜樣是極其重要的。例如,去年我的學生正在學習熱能轉移,我請了一位年輕的非裔美國女性和我的學生談論設計、製造和測試火箭的感覺,以及以炸東西為生的感覺。她講述了自己作為一名非裔美國女性(在stem相關領域)的經曆,她向我的學生們展示了,隻要有毅力和良好的態度,他們可以實現任何他們想要的。”
他總結道:“讓我的學生有機會利用我們每天在課堂上所學的知識與真實的人聯係,這是非常寶貴的。如果沒有這種真實的接觸,我們在課堂上所做的事情就沒有上下文。我見過我的學生在與專業人士會麵數年後,還能記住一些概念,並對他們從未想過可能從事的職業保持興奮。讓專業人士進入我的課堂,將繼續是我未來幾年教學策略的一部分。”