Первый день в старшей школе обычно наполнен ледоколами, как классика, две правды и одна ложь. Две правды и одна ложь, которыми я часто делюсь со своим классом:
- Я учитель физики.
- Я ненавижу науку.
- Я люблю собак.
Ложь, к сожалению, в том, что я люблю собак — они в порядке; я просто не любитель домашних животных. В этом случае я действительно учитель физики, который, в какой-то моментненавидел науку; на самом деле, я провел большую часть последнего десятилетия, пытаясь от нее убежать. Но позвольте мне прояснить, что я больше так не считаю.
Хотя я никогда не был плох в науке, она не была для меня интересной или значимой, и я просто никогда не видел себя в ней. Я никогда не думал, что это может быть корнем моей незаинтересованности; я просто бессознательно впитал, что наука была изобретена столетия назад старыми белыми людьми, которые выглядели и думали не так, как я.
Независимо от моих чувств к этому, когда я учился в колледже, мои родители подтолкнули меня к инженерному делу, обещая, что это приведет к стабильному доходу и конкурентоспособной зарплате. Излишне говорить, что я с трудом справлялся с курсовой работой, и я начал ее ненавидеть. Я не только не был готов к требуемому уровню математики и навыков обучения, но и как 17-летний подросток с чувством собственного достоинства хотел сделать что-то, чтобы помочь своему сообществу.
Вскоре после этого я влюбился в образование, добровольно преподавая английский как второй язык вне занятий. После окончания университета я попытался отойти от науки и получить реальный карьерный опыт, работая в консалтинге, но в конечном итоге решил продолжить преподавание на постоянной основе. Благодаря моему опыту в области инженерии меня выбрали для программы сертификации преподавателя физики вместо моего первого выбора английского языка.
По иронии судьбы, именно благодаря моему опыту преподавания я наконец-то понял, как наука управляет нашей повседневной жизнью. Если бы я узнал в старшей школе, что такое двигатель и генератор, и увидел, что это просто провода вокруг магнитов, я думаю, что я бы выбрал продолжение инженерного дела и больше времени уделил любви к науке, а не ненависти к ней. Не говоря уже о том, что мой опыт борьбы за любовь к науке дает мне уникальное понимание параллельной проблемы, которую я наблюдаю среди учеников в моем классе.
Многие из моих учеников обладают глубоким чувством любопытства, богатством творческих способностей и пониманием мира, которых мне не хватало, когда я учился в школе. Эти качества делают их идеальными кандидатами для преуспевания в науке, но учебная программа требует такого уровня математики и чтения, который делает саму науку сложной для понимания. Это заставило меня задуматься: что такого интересного в науке? Почему мои ученики должны интересоваться ею? И что заставит их настолько интересоваться ею, чтобы однажды увидеть себя учеными?
Волшебный мир науки
Я должен отметить, что я не единственный, кто задает эти вопросы. Многие педагоги, такие как Стэнфордский университет Профессор Брайан Браундавно выступают за изменение национального подхода к преподаванию естественных наук и работают над разработкой содержания учебных программ для достижения этих целей.
В то же время, учителя естественных наук, такие как я, в значительной степени оставлены для изменения и представления стандартов независимо, в то время как школы циклически проходят через учебники и учебные программы. Например, одно ожидание производительности в нашем округе Научные стандарты следующего поколения-согласованная учебная программа гласит:
Учащиеся, продемонстрировавшие понимание, могут оценить обоснованность и надежность утверждений в опубликованных материалах о влиянии электромагнитного излучения различных частот на поглощение веществом.
В течение моего первого года преподавания я понял, что эти стандарты опирались на алгебру и навыки чтения, которые все еще были недоступны для большинства моих учеников. Видя замешательство и разочарование моих учеников, я начал размышлять о своем времени в колледже, когда мне не хватало математических компетенций и фонового словарного запаса, чтобы усвоить материал. Поэтому я научился адаптировать свои ожидания к тому, что на самом деле означает преподавание естественных наук в старшей школе.
Однажды во время занятия я задал вопрос своему ученику на тему, с которой все были знакомы: мобильные телефоны. А именно, я спросил: «Могут ли мобильные телефоны вызывать рак?»
В нашем первоначальном опросе классы были довольно разделены. Большинство, но не все, слышали о утверждают, что их мобильные телефоны могут вызывать рак. Около половины из них поверили в это, а другая половина не была уверена, поэтому мы создали исследовательское подразделение, чтобы понять, как мобильные телефоны используют микроволны и радиочастоты для связи.
Мы узнали об ионизирующем и неионизирующем излучении и попрактиковались в оценке интернет-источников на предмет их достоверности. Это вылилось в письменное утверждение, доказательство и обоснование письмо, объясняющее их выводы члену семьи. Мне понравились восторженные обсуждения и веселые, блестящие письма, которые породил этот блок, но я нервничал по поводу преподавания следующего блока: электричество и магнетизм.
Электричество всегда было моим слабым местом, когда я изучал физику, и я никогда не мог понять вещи, происходящие в слишком малых масштабах и со слишком большой скоростью, чтобы их увидеть. После долгих исследований у меня были готовы модели атомов, рабочие листы по словарному запасу и схемы цепей, но у меня не было способа сделать это интересным для моих студентов. Покопавшись в нашем древнем и загроможденном шкафу с научными принадлежностями, я откопал пыльную коробку с надписью «Забавная палочка для мух», которая функционировала как миниатюрный генератор Ван-де-Граффа.
Я начал с демонстрации. Затем я позволил детям по очереди пользоваться палочкой, которая, казалось, магическим образом превращала плоский лист майлара в парящий, сверкающий, трехмерный шар. Я наблюдал за их волнением, когда они запускали его в воздух, только чтобы коснуться его, и он снова сжался в плоский лист.
После демонстрации мы работали вместе — в течение недели мозгового штурма, моделей, лабораторных работ и заметок — чтобы выяснить, что магия этого трюка — это просто электроны. Хотя они слишком малы, чтобы мы могли видеть их по отдельности, мы все равно можем наблюдать их эффекты и понимать, что именно их движение по проводам и магнитам движет большую часть нашей повседневной жизни. Я сосредоточился на том, чтобы сделать это очевидным для моих студентов, когда мы построили динамик, превратили гвоздь в электромагнит и использовали электромагнитный генератор с ручным приводом для питания лампочек.
Хотя я включил математику и словарный запас, меня больше интересовала их способность объяснить большую идею. Чтобы закончить раздел, мы изучили местную электросеть и проанализировали счета за коммунальные услуги типичной квартиры в нашем сообществе, что дети, как ни странно, но страстно любили.
Именно во время этой демонстрации я действительно полюбил науку — когда понял, что учитель естественных наук может быть своего рода противоположностью фокуснику. Благодаря этому опыту я работал над тем, чтобы убедить своих учеников, что наука — это не только то, что объясняет окружающий нас мир, но и то, что продолжает влиять на то, как мы живем, работаем, общаемся, играем и существуем.
Выходной билет
Спустя почти десять лет после моего собственного опыта обучения в старшей школе и колледже, когда меня не вдохновляла и не воодушевляла перспектива карьеры в области STEM, я пришел к убеждению, что крайне важно, чтобы мои ученики понимали реальное значение науки и видели себя будущими учеными.
Теперь я открыто рассказываю своим ученикам, как я раньше ненавидел науку и почему я люблю ее сейчас. Они знают, что я больше сосредоточен на том, чтобы они научились думать и работать как ученые, чем на запоминании формул. Вместо этого я углубляюсь в вопросы об изменении климата, микропластике, PFA, искусственном интеллекте и будущем Земли и освоении космоса, темы, которые, несомненно, будут важны для понимания и знания учеников еще долго после того, как они покинут мой класс.
Для меня цель школьной науки заключается в том, чтобы ученики покидали мой класс с любопытством задавать вопросы об окружающем мире, с упорством и находчивостью, чтобы найти ответ, и с уверенностью, что они могут внести свой вклад в формирование мира, который они унаследуют. Если учителя и воспитатели смогут указать на значимость науки в окружающем их мире, я надеюсь, что мы сможем добиться прогресса для более инклюзивных и представительных лиц, принимающих решения, и исследователей.