Образование в области науки, технологий, общества и окружающей среды - Science, technology, society and environment education

Наука, технологии, общество и окружающая среда (СТСЭ) образование, происходит из наука, технологии и общество (СТС) движение в научное образование. Это взгляд на естественнонаучное образование, в котором упор делается на преподавании научных и технологических достижений в их культурном, экономическом, социальном и политическом контексте. С этой точки зрения на естественнонаучное образование учащихся поощряют заниматься вопросами, касающимися воздействия науки на повседневную жизнь, и принимать ответственные решения о том, как решать такие проблемы (Solomon, 1993 и Aikenhead, 1994).

Наука, технологии и общество (СТС)

ScienceOlympiad.jpg

Движение СТС имеет долгую историю реформы естественнонаучного образования и включает широкий спектр теорий о пересечении науки, технологий и общества (Solomon and Aikenhead, 1994; Pedretti 1997). Считается, что за последние двадцать лет работы Питера Феншема, известного австралийского преподавателя естественных наук, в значительной степени способствовали реформам в естественно-научном образовании. Усилия Феншема включали уделение большего внимания STS в школьной программе естественных наук (Aikenhead, 2003). Основная цель этих усилий заключалась в обеспечении разработки широкой научной учебной программы, включенной в социально-политический и культурный контекст, в котором она была сформулирована. С точки зрения Феншема, это означало, что учащиеся будут иметь разные точки зрения на вопросы, касающиеся влияния науки и технологий на повседневную жизнь. Они также поймут актуальность научных открытий, а не просто сосредоточатся на изучении научных фактов и теорий, которые кажутся далекими от их реальности (Fensham, 1985 и 1988).

Загрязнение воздуха.jpg

Однако, хотя колеса изменений в естественнонаучном образовании были приведены в движение в конце 1970-х годов, только в 1980-х годах перспективы STS начали получать серьезную основу в учебных программах по естествознанию, в основном в западном контексте (Gaskell, 1982). Это произошло в то время, когда такие проблемы, как, тестирование животных, загрязнение окружающей среды и растущее влияние технологических инноваций на социальную инфраструктуру, начали поднимать этические, моральные, экономические и политические дилеммы (Fensham, 1988 и Osborne, 2000). Среди сообществ исследователей, преподавателей и правительств также высказывалась обеспокоенность по поводу непонимания широкой общественностью взаимодействия между наукой и обществом (Bodmer, 1985; Durant и другие. 1989 и Миллар 1996). Кроме того, настораживает плохое состояние научная грамотность Среди школьников преподаватели естествознания начали ломать голову над вопросом, как подготовить студентов к тому, чтобы они были информированными и активными гражданами, а также учеными, медиками и инженерами будущего (например, Osborne, 2000 и Aikenhead, 2003). Поэтому сторонники STS призвали к реформам в естественнонаучном образовании, которые позволят учащимся понимать научные разработки в их культурном, экономическом, политическом и социальном контексте. Это считалось важным для того, чтобы сделать науку доступной и значимой для всех студентов - и, что наиболее важно, вовлечь их в решение реальных проблем (Fensham, 1985; Solomon, 1993; Aikenhead, 1994 и Hodson 1998).

Цели СТС

Ключевые цели СТС:

Свалка мусора в трущобах Кап-Аитьена.jpg
  • Междисциплинарный ЗДРАВСТВУЙ подход к естественнонаучному образованию, при котором экономические, этические, социальные и политические аспекты научных и технологических достижений полностью интегрированы в учебную программу естественных наук.
  • Привлечение студентов к изучению различных проблем реального мира и обоснование научных знаний в таких реалиях. В современном мире такие проблемы могут включать влияние на общество: глобальное потепление, генная инженерия, тестирование животных, вырубка леса практики, ядерные испытания и экологическое законодательство, такое как Законодательство ЕС об отходах или Киотский протокол.
  • Предоставление студентам возможности сформулировать критическое понимание взаимодействия между наукой, обществом и технологиями.
  • Развитие способностей и уверенности учащихся в принятии осознанных решений и в ответственных действиях для решения вопросов, возникающих в результате влияния науки на их повседневную жизнь.

СТСЭ образование

Канал-загрязнение.jpg

Единого определения STSE-образования не существует. Как упоминалось ранее, STSE - это форма обучения STS, но в ней больше внимания уделяется экологическим последствиям научных и технологических достижений. В учебных программах STSE научные разработки исследуются с различных экономических, экологических, этических, моральных, социальных и политических точек зрения (Кумар и Чубин, 2000 и Педретти, 2005).

В лучшем случае образование STSE можно в общих чертах определить как движение, которое пытается добиться понимания взаимодействия между наукой, обществом, технологиями и окружающей средой. Основная цель STSE - помочь студентам осознать значение научных достижений в их повседневной жизни и способствовать активному гражданскому голосу (Pedretti & Forbes, 2000).

Повышение научной грамотности

За последние два десятилетия образование STSE заняло видное место в учебных программах по естествознанию в различных частях мира, таких как Австралия, Европа, Великобритания и США (Kumar & Chubin, 2000). В Канаде включение перспектив STSE в естественнонаучное образование в значительной степени стало следствием Общая структура результатов обучения естественным наукам, Панканадский протокол сотрудничества по школьной программе (1997 г.)[2]. В этом документе подчеркивается необходимость развития научной грамотности в сочетании с пониманием взаимосвязи между наукой, технологиями и окружающей средой. Согласно Осборну (2000) и Ходсону (2003), научную грамотность можно воспринимать четырьмя разными способами:

  • Культурный: Развитие способности читать и понимать проблемы, относящиеся к науке и технологиям, в СМИ.
  • Утилитарный: Наличие знаний, навыков и взглядов, необходимых для карьеры ученого, инженера или техника.
  • Демократичный: Расширение знаний и понимания науки, включая взаимодействие между наукой, технологиями и обществом.
  • Экономическая: Формулирование знаний и навыков, необходимых для экономического роста и эффективной конкуренции на мировом рынке.

Тем не менее, многим учителям естественных наук сложно и даже вредно для их профессиональной идентичности преподавать STSE в рамках естественнонаучного образования из-за того, что традиционная наука фокусируется на установленных научных фактах, а не на философских, политических и социальных вопросах, степень которых многие Педагоги считают, что научная программа обесценивается.[1]

цели

В контексте обучения STSE цели преподавания и обучения в значительной степени направлены на формирование культурных и демократических представлений о научной грамотности. Здесь сторонники образования STSE утверждают, что для того, чтобы расширить понимание учащимися науки и лучше подготовить их к активной и ответственной гражданской позиции в будущем, объем естественнонаучного образования должен выходить за рамки изучения научных теорий, фактов и технических навыков. Таким образом, фундаментальная цель обучения STSE состоит в том, чтобы научить студентов понимать и размещать научные и технологические разработки в их культурном, экологическом, экономическом, политическом и социальном контексте (Solomon & Aikenhead, 1994; Bingle & Gaskell, 1994; Pedretti 1997 & 2005). . Например, вместо того, чтобы изучать факты и теории о погодных условиях, учащиеся могут исследовать их в контексте таких проблем, как глобальное потепление. Они также могут обсудить экологические, социальные, экономические и политические последствия соответствующего законодательства, например Киотский протокол. Считается, что это обеспечивает более богатую, более значимую и актуальную основу для изучения научных теорий и явлений, относящихся к погодным условиям (Педретти и другие. 2005).

По сути, обучение в рамках STSE направлено на развитие следующих навыков и перспектив (Aikenhead, 1994; Pedretti, 1996; Олсоп и Хикс, 2001):

  • Социальная ответственность
  • Критическое мышление и навыки принятия решений
  • Способность формулировать обоснованные этические и моральные решения по вопросам, связанным с влиянием науки на нашу повседневную жизнь.
  • Знания, навыки и уверенность в том, чтобы выражать мнение и принимать ответственные меры для решения реальных проблем.

Содержание учебной программы

Поскольку образование STSE имеет несколько аспектов, существует множество способов подойти к нему в классе. Это дает учителям определенную степень гибкости не только при включении перспектив STSE в их преподавание естественных наук, но и при интеграции других областей учебной программы, таких как история, география, общественные науки и языковые искусства (Richardson & Blades, 2001). В таблице ниже представлены различные подходы к обучению STSE, описанные в литературе (Ziman, 1994 & Pedretti, 2005):

Сводная таблица: содержание учебной программы

ПодходОписаниеПример
ИсторическийСпособ гуманизации науки. Этот подход исследует историю науки на конкретных примерах и рассматривается как способ продемонстрировать ошибочность науки и ученых.Узнавать об изобретениях или научных теориях через жизни и миры известных ученых. Студенты могут исследовать свои области интересов и представить их с помощью различных мероприятий: например, драма-ролевая игра, дебаты или документальные фильмы. С помощью такого рода исследований студенты изучают ценности, убеждения и отношения, которые повлияли на работу ученых, их взгляды на мир и то, как их работа повлияла на наши нынешние обстоятельства и понимание науки сегодня.
ФилософскийПомогает студентам сформулировать понимание различных взглядов на природу науки и того, как разные точки зрения на природу и достоверность научных знаний влияют на работу ученых, демонстрируя, как общество направляет научные инновации и реагирует на них.Использование исторических повествований или рассказов о научных открытиях для конкретного изучения философских вопросов и взглядов на науку. Например, «Двойная спираль» Джеймс Д. Уотсон это отчет об открытии ДНК. Этот исторический рассказ можно использовать для изучения таких вопросов, как: «Что такое наука? Какие исследования были проведены, чтобы сделать это открытие? Как это научное развитие повлияло на нашу жизнь? Может ли наука помочь нам понять все о нашем мире? » Такое исследование раскрывает социальный и исторический контекст философских дебатов о природе науки, делая этот вид исследования конкретным, значимым и применимым к реалиям учащихся.
На основе проблемЭто наиболее широко применяемый подход к обучению STSE. Это стимулирует понимание науки, лежащей в основе проблем, и их последствий для общества и окружающей среды. Многогранный подход к изучению вопросов подчеркивает сложность реальных дебатов. Студенты также узнают о различных мотивах решений, касающихся экологических проблем.События реальной жизни в сообществе, на национальном или международном уровне, могут быть изучены с политической, экономической, этической и социальной точек зрения с помощью презентаций, дебатов, ролевых игр, документальных фильмов и рассказов. События реальной жизни могут включать в себя: воздействие экологического законодательства, промышленные аварии и влияние определенных научных или технологических инноваций на общество и окружающую среду.

Возможности и проблемы образования в сфере БТО

Хотя сторонники образования в области естественных наук и пристально подчеркивают его достоинства в естественнонаучном образовании, они также признают трудности, присущие его реализации. Возможности и проблемы обучения STSE были сформулированы Хьюзом (2000) и Педретти и Форбс (2000) на пяти различных уровнях, как описано ниже:

Ценности и убеждения: Цели обучения STSE могут бросить вызов ценностям и убеждениям студентов и преподавателей, а также традиционным, культурно укоренившимся взглядам на научные и технологические разработки. Учащиеся получают возможность участвовать и глубоко изучать влияние научных достижений на свою жизнь с критической и информированной точки зрения. Это помогает развить у студентов аналитические способности и способности решать проблемы, а также их способность делать осознанный выбор в повседневной жизни.

Планируя и проводя образовательные уроки STSE, учителя должны давать сбалансированный взгляд на изучаемые вопросы. Это позволяет студентам формулировать свои мысли, самостоятельно изучать другие мнения и с уверенностью выражать свои личные точки зрения. Учителя также должны культивировать безопасную, непредвзятую среду в классе и также должны быть осторожны, чтобы не навязывать ученикам свои собственные ценности и убеждения.

Waldkindergarten.jpg

Знания и понимание: Междисциплинарный характер обучения STSE требует, чтобы учителя проводили исследования и собирали информацию из различных источников. В то же время учителям необходимо развить глубокое понимание вопросов из различных дисциплин - философии, истории, географии, социальных наук, политики, экономики, окружающей среды и науки. Это сделано для того, чтобы база знаний студентов могла быть соответствующим образом обработана, чтобы позволить им эффективно участвовать в обсуждениях, дебатах и ​​процессах принятия решений.

Этот идеал вызывает трудности. Большинство учителей естественных наук специализируются в определенной области науки. Нехватка времени и ресурсов может повлиять на то, насколько глубоко учителя и ученики могут рассматривать проблемы с разных точек зрения. Тем не менее, мультидисциплинарный подход к естественнонаучному образованию позволяет учащимся получить более всесторонний взгляд на дилеммы, а также на возможности, которые наука представляет в нашей повседневной жизни.

Педагогический подход: В зависимости от опыта учителя и уровня комфорта, различные педагогический подходы, основанные на конструктивизм может использоваться для стимулирования обучения STSE в классе. Как показано в таблице ниже, педагогические методы, используемые в классах STSE, должны проводить учащихся через разные уровни понимания, чтобы развить их способности и уверенность в том, чтобы критически изучать проблемы и принимать ответственные меры.

Учителя часто сталкиваются с проблемой преобразования классной практики с целенаправленных подходов к подходам, которые сосредоточены на развитии понимания учащимися и передаче учащимся свободы воли в обучении (Hughes, 2000). Таблица ниже представляет собой компиляцию педагогических подходов к обучению STSE, описанных в литературе (например, Hodson, 1998; Pedretti & Forbes 2000; Richardson & Blades, 2001):

Проекты в сфере СТСЭ

Наука и город

Образование STSE основывается на целостных способах познания, обучения и взаимодействия с наукой. Недавнее движение в области естественнонаучного образования связало образование в области науки и технологий с обществом и экологической осведомленностью посредством критического исследования места. Например, проект «Наука и город» проводился в 2006–2007 и 2007–2008 школьных годах с участием группы исследователей из разных поколений: 36 учеников начальной школы (6, 7 и 8 классы) работали со своими учителями, 6 - на базе университетов. исследователи, родители и члены сообщества. Цель заключалась в том, чтобы собраться вместе, вместе изучать науку и технологии и использовать эти знания, чтобы обеспечить значимый опыт, который изменит жизнь друзей, семей, сообществ и среды, окружающей школу. Коллективный опыт позволил студентам, учителям и учащимся развивать воображение, ответственность, сотрудничество, обучение и действия. По результатам проекта появилась серия публикаций:

  • Олсоп, С. & Ибрагим, С. 2008. Визуальные путешествия в важнейшем научном образовании. В YJ. Ли и А.К. Тан (ред.), Научное образование на стыке теории и практики. Роттердам: SensePublishers 291-303.
  • Олсоп, С. & Ибрагим, С. 2007. В поисках научного мотива: сообщество, изображения и агентство. Научно-образовательный журнал Альберты (специальный выпуск, Шапиро, Б. (ред.) Исследования и письма в области естественнонаучного образования, представляющие интерес для новичков в этой профессии). 38 (2), 17-24.

Наука в большом городе: полевой журнал

Одна коллективная публикация, созданная совместно учащимися, учителями и исследователями, - это журнал сообщества, предлагающий формат для обмена возможностями, предоставляемыми практиками участия, которые связывают школы с местными знаниями, людьми и местами.

  • Олсоп, С., Ибрагим, С., и Блимки, М. (ред.) (2008) Наука и город: Полевой журнал. Торонто, Онтарио.

[Независимая публикация, написанная студентами и исследователями и бесплатно распространяемая среди исследователей, студентов и родителей].

ПОШАГОВЫЙ

STEPWISE - это аббревиатура от «Научно-техническое образование, способствующее благополучию отдельных людей, обществ и окружающей среды». Это проект исследований и разработок, основанный на структуре STEPWISE, который объединяет основные категории результатов обучения, включая STSE, и связывает их все с «активизмом WISE». В программе WISE Activism учащиеся используют свою грамотность в области науки и технологий, чтобы попытаться улучшить «благосостояние людей, общества и окружающей среды» (WISE). Учащиеся могут, например, использовать свои знания о питании и вопросах, связанных с коммерческим производством продуктов питания, а также данные из собственных расследований пищевых привычек учащихся в школьной столовой, чтобы лоббировать школьную администрацию с целью повышения питательной ценности продуктов. предлагается в школе.

Структура STEPWISE реализует некоторые важные образовательные принципы, в том числе:

  • Обучать всех студентов в меру их способностей;
  • Обращение к взаимоотношениям между различными областями обучения (например, навыки и образование NoST);
  • Поощрять самоопределение студентов (например, с помощью научных исследований под руководством студентов и / или проектов технологического проектирования);
  • Предоставить студентам возможность пройти обучение, которое позволит им приобрести опыт для создания, распространения и использования знаний при решении важных личных, социальных и экологических проблем;
  • Обучать учащихся как негативным, так и позитивным аспектам природы науки и техники и их взаимоотношениям с обществом и окружающей средой; и,
  • Поощрять и давать студентам возможность принимать меры для решения социологических проблем; что подразумевает, что они используют свою научную и техническую грамотность (элементы СТЕПИЗАЦИИ) для улучшения благосостояния людей, общества и окружающей среды.

Важная цель / вывод исследования заключается в следующем:

  • Педагоги должны помогать учащимся в развитии знаний для создания, распространения и использования знаний в контексте проблем WISE (т.е. проблем, касающихся благополучия людей, общества и окружающей среды);
  • выполнение вышеуказанного может побудить и дать студентам возможность проводить научные исследования и / или проекты по разработке технологий, которые исследуют возможные проблемы WISE;
  • результаты студенческих проектов, ориентированных на WISE, могут послужить отличной мотивацией для решения проблем WISE; в большей степени, чем в STSE Education, поскольку научные исследования и / или технологические проекты под руководством студентов предоставляют студентам личное участие в диалектических отношениях «феномен <----> репрезентация».

Tokyo Global Engineering Corporation, Япония (и весь мир)

Токийская глобальная инженерная корпорация - это организация, предоставляющая образовательные услуги, которая бесплатно предоставляет образовательные программы STSE студентам инженерных специальностей и другим заинтересованным сторонам. Эти программы предназначены для дополнения, но не для замены курсовой работы STSE, требуемой программами обучения на академическую степень. Программы представляют собой образовательные возможности, поэтому студентам не платят за их участие. Вся переписка между членами осуществляется по электронной почте, а все встречи проходят через Skype, на английском языке в качестве языка обучения и публикации. Учащимся и другим заинтересованным сторонам никогда не предлагается выезжать или покидать свои географические местоположения, и им рекомендуется публиковать организационные документы на их личных, основных языках, если английский является второстепенным языком.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ [1] - Продвижение проблемных перспектив STSE в педагогическом образовании: проблемы идентичности и идеологии

Библиография

  • Эйкенхед, Г.С. (2003) STS Education: роза под любым другим именем. В Видение научного образования: откликнувшись на мир Питера Дж. Феншема, (ред.) Кросс, Р .: Routledge Press.
  • Эйкенхед, Г.С. (1994) Что такое преподавание естественных наук? В Соломоне, Дж. И Дж. Эйкенхеде (ред.), STS Education: международные перспективы реформ. Нью-Йорк: издательство Teacher’s College Press.
  • Олсоп, С. и Хикс, К. (ред.), (2001) Преподавание науки. Лондон: Коган Пейдж.
  • Бенче, J.L. (редактор) (2017). Научно-техническое образование, способствующее благополучию людей, общества и окружающей среды. Дордрехт: Спрингер.
  • Бингл, У. и Гаскелл, П. (1994) Научная грамотность для принятия решений и социального построения научного знания. Научное образование- 78 (2). - С. 185–201.
  • Бодмер, В., Ф. (1985) Общественное понимание науки. Лондон: Королевское общество
  • Дюрант Дж. Р., Эванс Г. А. и Томас Г. П. (1989) Общественное понимание науки. Природа, 340, стр. 11–14.
  • Феншем П.Дж. (1985) Наука для всех. Журнал учебных программ, 17: pp415–435.
  • Феншем П.Дж. (1988) Знакомые, но разные: некоторые дилеммы и новые направления в естественно-научном образовании. В PJ Fensham (ed.), Развитие и дилеммы в естественно-научном образовании. Нью-Йорк: Falmer Press, стр. 1-26.
  • Гаскелл, Дж. П. (1982) Наука, технология и общество: проблемы для учителей естественных наук. Исследования в области естественнонаучного образования9. С. 33–36.
  • Харрингтон, Мария C.R. (2009). Этнографическое сравнение реальных и виртуальных экскурсий по тропе Триллиума: находка саламандры как важное событие. Во Фрайере, Н. И Кан, П. (Ред.), Дети, молодежь и окружающая среда: специальный выпуск о детях в технологической среде, 19 (1): [страница-страница]. http://www.colorado.edu/journals/cye.
  • Ходсон, Д. (1998)Преподавание и обучение науке: к индивидуальному подходу. Buckingham: Open University Press
  • Ходсон, Д. (2003) Время действовать: научное образование для альтернативного будущего. Международный журнал естественно-научного образования, 25 (6): С. 645–670.
  • Хьюз, Г. (2000) Маргинализация социально-научного материала в учебных программах по науке, технологиям и обществу: некоторые последствия для гендерной инклюзивности и реформы учебных программ, Journal of Research in Science Teaching, 37 (5): стр. 426–40.
  • Кумар Д. и Чубин Д. (2000) Наука, технология и общество: справочник или исследования и практика. Лондон: Kluwer Academic.
  • Миллар, Р. (1996) На пути к учебной программе по естествознанию для общественного понимания. Обзор школьной науки, 77 (280): с. 7-18.
  • Осборн, Дж. (2000) Наука для гражданственности. В Передовая практика преподавания естественных наук(ред.) Монк М. и Осборн Дж .: Издательство Открытого университета: Великобритания.
  • Педретти, Э. (1996) Изучение науки, технологий и общества (СТС) через исследовательский проект действий: совместное построение модели, основанной на проблемах, для образования СТС. 'Школьные науки и математика- 96 (8). - С. 432–440.
  • Педретти, Э. (1997) Кризис септика: тематическое исследование науки, технологий и образования общества в начальной школе. Международный журнал естественно-научного образования, 19 (10): С. 1211–30.
  • Педретти, Э. и Форбс (2000) От риторики учебной программы к реальности в классе, STSE-образование. Орбита, 31 (3): pp. 39–41.
  • Педретти, Э., Хьюитт, Дж., Бенце, Л., Дживани, А. и ван Ооствин, Р. (2004) Контекстуализация и продвижение перспектив науки, технологий, общества и окружающей среды (STSE) с помощью методов мультимедийных примеров в науке педагогическое образование. В D.B Zandvliet (Ed.), Материалы ежегодной конференции Национальной ассоциации исследований в области преподавания естественных наук, Ванкувер, Британская Колумбия. CD ROM.
  • Педретти, Э. (2005) Обучение СТСЕ: принципы и практика Аслоп С., Бенче Л., Педретти Э. (ред.), Анализ примерного преподавания естественных наук: теоретические взгляды и спектр возможностей для практики, Open University Press, Mc Graw-Hill Education
  • Ричардсон, Г., и Блейдс, Д. (2001) Социальные исследования и естественнонаучное образование: развитие мирового гражданства посредством междисциплинарного партнерства
  • Соломон, Дж. (1993) Обучение науке, технологиям и обществу. Филадельфия, Калифорния: Издательство Открытого университета.
  • Соломон, Дж. И Эйкенхед, Г. (ред.) (1994) STS Education: международные перспективы реформ. Нью-Йорк: издательство Teacher’s College Press.
  • Зиман, Дж. (1994) Обоснование образования СТС заключается в подходе. В Solomon, J. & Aikenhead, G. (ред.) (1994). STS Education: международные перспективы реформ. Нью-Йорк: издательство Teacher’s College Press, стр. 21–31.

внешняя ссылка

Образцы учебных программ по естествознанию

Веб-сайт Совета министров образования Канады - полезный ресурс для понимания целей и положения образования STSE в учебных программах Канады.

Книги

Это примеры книг, доступных для получения информации об образовании STS / STSE, практике преподавания в области науки и вопросах, которые можно изучить на уроках STS / STSE.

  • Олсоп С., Бенче Л., Педретти Э. (редакторы), (2005). Анализируя примерное научное обучение. Теоретические линзы и спектр возможностей для практики, Open University Press, Mc Graw-Hill Education
  • Бенче, J.L. (редактор) (2017). Научно-техническое образование, способствующее благополучию людей, общества и окружающей среды. Дордрехт: Спрингер.
  • Гейлбрейт Д. (1997). Анализируя проблемы: наука, технологии и общество. Торонто: Trifolium Books. Inc.
  • Гомер-Диксон, Т. (2001). Пробел в изобретательности: сможем ли мы решить проблемы будущего? (паб.) Винтаж Канада.