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教育工作者为学生创建先进的STEM研究实验室

ASR学生研究员在美国科学促进会会议上与STEM同事合作 图片由科学社会和公众提供。

我的座右铭不是教授科学和工程,而是培养科学家和工程师。

这句格言促使来自华盛顿农村的科学教育家杰弗里·威尔(Jeffrey Wehr)开发了高级STEM研究实验室(ASR)。ASR是在敖德萨高中任何科学/工程学科为期一年的独立学习。

ASR扩展了过去教师驱动的探究——学生对他们的世俗观察188bet金宝搏官网提出真正的问题,制定假设或工程目标,开发实验方法,分析数据集,并以简洁、科学的方式讨论结果的细节。

阅读Wehr如何能够启动和维持他成功的研究项目,负责一些令人难以置信的英特尔ISEF决赛。


你能描述一下你的研究项目的后勤安排吗?

在教学之前进行了科学研究,我决定将我的研究技能融入到创建学生驱动的,基于研究的STEM活动中,如第二季度研究项目。188bet金宝搏官网在我的常规课程中,大多数实验室都是学生驱动的,以研究为基础的,但我希望学生们从零开始创建自己独立的STEM研究。188bet金宝搏官网

几年后,我发现许多学生想要进一步研究,所以我开发并实现了一个高级STEM研究实验室。学生收集和统计/数学分析他们的数据,同时保持他们工作的研究日志。使用他们的研究期刊,学生创建科学期刊格式的研究论文和演示文稿,将他们的发现传达给科学界以供同行评审。

你认为你的课程的哪些方面最有效?

治疗、合作和时间。我对待我的学生就像他们是他们领域的专家一样,到年底,我希望他们的知识超过我自己。我和我的学生像同龄人一样互动,而不是建立师生墙。我问他们是怎么想的,他们怎么知道的,或者有什么证据支持他们的质疑?然后,他们会去做背景调查,并与该领域的其他专业人士建立关系。到今年年底,我从他们的研究中学到了很多东西,这太迷人了!

合作是科学中必须的另一个方面;我的学生彼此合作,与我、其他专业人士、他们的父母、其他学生、其他地区和社区成员合作。通过反馈每个人的想法和想法,它加强了他们的研究以及我们的ASR实验室。

由于时间紧迫,我为高级STEM研究实验室安排了专门的上课时间。每天的这一小时让学生们能够彻底探索他们的研究。

运行一个高中研究项目最困难的部分是什么?

开展研究项目的最初困难之一是改变公众对研究意义的看法;与我聊天的大多数成年人和学生都认为,研究项目意味着“科学博览会”,今天我仍然会遇到这种情况。公众有这样一种过时的模式:学生们用小苏打和醋制造火山,希望在未来的某个地方赢得蓝丝带;他们将研究视为一种竞争,这让一些人感到厌烦。我一定要教育我的同事、老师、学生和公众,没有科学家是抱着获得诺贝尔奖的期望开始研究的。

我们研究是为了找到问题的答案。学生所遵循的科学轨道是开是关也不重要!一些最好的教育时刻源于错误或不准确。但是一旦学生们觉得他们的研究完成了,作为科学家,他们就有责任接受同行评议——看看他们的同事是否同意他们的发现。我试图教育公众,这就是英特尔ISEF、博通MASTERS或英特尔STS等项目的真正意义所在:与他们的学生、科学家和工程师同行合作。

我还邀请公众参观我们的研究实验室,让学生们展示我们从小苏打和醋火山以来取得的进展!克服公众舆论使我的学生能够为科学和工程方面的职业而奋斗,而不是仅仅把它看作是他们在学校里上的一门课。

你如何确保你的学生拥有成功所需的资源?

我的学生在他们的实验过程中向全球社区寻求资源帮助。由于我们的农村性质,学生们利用在线众包进行研究支持,将全球各地的专业人士与学生联系起来。学生经常被邀请到研究设施进行合作,实验室时间,供应,或展示他们的研究。

但这并不容易,写作技巧是一个明显的优势。能够起草一份描述他们研究性质的专业联系信或电子邮件是至关重要的。但是,我们发现大多数大学和研究机构都非常开放,为热情的学生提供各种资源。而且,多年来,学生的成功带来了赠款和捐赠,为我们自己的实验室配备了各种优秀的技术、用品和资源。

高中研究人员面临的最大挑战是什么?你如何帮助他们克服这一挑战?

说实话,我遇到的学生中,一旦有了探索自己问题的自由,就很少有人对科学不感兴趣。当与来自其他地区的学生交谈时,他们希望自己有一个研究项目,或者至少可以进行某种学生驱动的、基于研究的STEM活动。188bet金宝搏官网因此,我看到的一个巨大挑战是让更多的科学教育者参与进来,以促进学生的研究。

我提醒我的科学教育同事们,我们首先是科学家,在我们继续我们的科学事业时,需要保留这一特权。教育工作者应该努力把他们的教室变成繁荣的研究实验室!我希望我的学生把我视为实验室的首席科学家,引导他们更好地理解宇宙。

一个以学生为主导的、以研188bet金宝搏官网究为基础的课堂或课程始于教育者打破仅从教科书或讲座中教授科学的束缚,开始做适用于学生的科学。当学生看到你信任他们选择自己的道路时,真正的关系就形成了——以及学生的正直和独立。一旦克服了这个挑战,学生们就会驶向新的科学高度和理解。

你还有什么其他的建议想要分享吗?让我们知道!

一个研究项目不是一蹴而就的,就像科学一样,它会在前进的道路上跌跌撞撞。如果学生没有经历过学术自由,教育工作者必须引导他们完成这一过程。许多成绩优秀的学生并不总是研究的最佳人选,因为当他们陷入困境时,没有一本答案书可以求助。

我喜欢研究的这一点;它适用于所有学生,无论他们在学术领域处于什么位置。所有的学生都能在研究上取得成功;学生和教育者都需要时间来达到这个目标。

你是做研究项目的老师吗?我们很想多听听你的经历。请联系我们

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