提高科学素养意味着改变科学教育
要以科学专业毕业,大学生必须完成 40 到 60 学分的科学课程。这意味着在整个本科生涯中要在课堂上花费大约 2,500 小时。然而,研究表明,尽管付出了所有努力,但大多数大学科学课程只给学生对基本科学概念 的零碎理解。这种教学方法加强了对孤立事实的记忆,从教科书的一章到下一章,不一定要在它们之间建立联系,而不是学习如何使用信息并将这些事实有意义地联系起来。
建立这些联系的能力在课堂之外也很重要,因为它是科学素养的基础:使用科学知识准确评估信息并根据证据做出决策的能力。
作为一名化学教育研究员,我从 2019 年开始与我的同事Sonia Underwood一起工作,以了解更多关于化学学生如何整合并将他们的知识应用于其他科学学科的信息。
在我们最近的研究中,我们调查了大学生如何利用他们的化学知识来解释现实世界的生物现象。我们通过让他们进行旨在建立这些跨学科联系的活动来做到这一点。
我们发现,即使大多数学生没有获得类似的机会来帮助他们建立这些联系,但如果将它们作为课程的一部分,像这样的活动会有所帮助。
三维学习
大量研究表明,无论是科学专业还是非专业,传统的科学教育都不能很好地教会科学学生如何应用他们的科学知识并解释他们可能没有直接学到的东西。
考虑到这一点,我们开发了一系列以“三维学习”框架为指导的跨学科活动。
简而言之,三维学习,即3DL,强调大学生的教学、学习和评估应该涉及学科内基本思想的运用。它还应该包括支持学生在学科内和学科之间建立联系的工具和规则。最后,它应该让学生参与到他们所学知识的使用中。该框架是在人们如何学习的基础上开发的,以帮助所有学生深入了解科学。
我们与科学、技术、工程和数学教育专家Rebecca L. Matz合作完成了这项工作。然后我们把这些活动带到了教室。
建立科学联系
首先,我们采访了 28名科学或工程专业的大一新生。所有人都参加了入门化学和生物学课程。我们要求他们确定这些课程的内容与他们认为是每门课程的带回家信息之间的联系。
学生们回答了他们在课堂上学到的广泛的主题、概念和技能列表。一些,但不是全部,正确地识别了每门科学的核心思想。他们明白他们的化学知识对于他们理解生物学至关重要,但并不认为反过来也可能是正确的。
例如,学生们谈到了他们在化学课程中获得的有关相互作用(即吸引力和排斥力)的知识对于理解构成 DNA的化学物种如何以及为何聚集在一起非常重要。
另一方面,对于他们的生物学课程,学生们谈论最多的核心思想是结构-功能关系——化学和生物物种的形状如何决定他们的工作。
接下来,设计了一套跨学科的活动,引导学生运用化学核心思想和知识来帮助解释现实世界的生物现象。
学生们回顾了一个核心化学思想,并使用该知识来解释一个熟悉的化学场景。接下来,他们将其应用于解释生物学场景。
一项活动探讨了海洋酸化对贝壳的影响。在这里,学生们被要求使用基本的化学概念来解释海水中二氧化碳含量的增加如何影响造壳的海洋动物,如珊瑚、蛤蜊和牡蛎。
其他活动要求学生应用化学知识来解释渗透作用——水如何进出人体细胞——或者温度如何改变人类 DNA 的稳定性。
总体而言,学生们对自己的化学知识充满信心,并且可以轻松地解释化学情景。他们很难应用相同的化学知识来解释生物学场景。
在海洋酸化活动中,大多数学生能够准确预测二氧化碳的增加如何影响海洋的酸度。然而,他们并不总是能够通过阻碍贝壳的形成来解释这些变化如何影响海洋生物。
这些发现突出表明,学生在科学课程中学到的知识与他们应用这些信息的准备程度之间仍然存在很大差距。尽管在 2012 年,国家科学基金会推出了一套三维学习指南,以帮助教育工作者使科学教育更加有效,但这个问题仍然存在。
然而,我们研究中的学生也报告说,这些活动帮助他们看到了两个学科之间的联系,否则他们不会察觉到。
因此,我们还提供了证据,表明我们的化学学生至少希望有能力更深入地了解科学,以及如何应用它。
免责声明:本文由用户上传,与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考,并不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。 如有侵权请联系删除!
-
星纪元ET作为一款备受期待的新能源车型,其试驾预约已经全面开放。为了让更多消费者能够亲身体验这款智能电动...浏览全文>>
-
想要体验mu-X牧游侠带来的驾驶乐趣,首先需要了解其独特的性能和设计亮点。这款SUV以其强大的越野能力和舒适的...浏览全文>>
-
您提到的“风光ix5 2022新款”是东风风光推出的一款SUV车型。根据2022年的市场情况,风光ix5的价格区间大致在...浏览全文>>
-
瑞虎8 L作为一款备受期待的中型SUV,凭借其宽敞的空间和出色的性价比吸引了众多消费者的关注。为了更好地了解...浏览全文>>
-
根据最新的市场信息,DS 9新能源车型的落地价以及豪华配置确实非常吸引人。以下是一些关键点供您参考:1 ...浏览全文>>
-
国吉商用车大象G40是一款备受关注的商用车型,其强大的性能和舒适的设计吸引了众多消费者的目光。为了更好地了...浏览全文>>
-
截至我所掌握的信息,关于长沙长安启源C798(假设为长安汽车旗下的一款车型)2025款的价格和相关费用明细,以...浏览全文>>
-
关于2025款武汉长安猎手K50的具体价格,目前市场上还没有明确的官方报价。通常情况下,新车的价格会在上市前几...浏览全文>>
-
在购买2025款坦克300新能源车型之前,了解清楚各项费用是非常重要的。以下是一些主要的费用明细:1 车辆价...浏览全文>>
-
长安UNI-K作为长安汽车旗下的高端序列UNI系列的一员,自推出以来就凭借其时尚的设计、丰富的配置以及较高的性...浏览全文>>
- 瑞虎8 L试驾,轻松开启试驾之旅
- 长沙长安启源C798最新价格2025款,购车前必看的费用明细
- 武汉长安猎手K50新款价格2025款多少钱?买车技巧与性价比大公开
- 坦克300新能源新车报价2025款,购车前必看的费用明细
- 雷驰信V70 2024新款价格大公开,买车不花冤枉钱
- 武汉大众ID.3最新价格2025款,各配置车型售价一目了然
- 凯威新车报价2022款,最低售价11.73万起,入手正当时
- 金杯T5新车报价2024款大揭秘,买车前必看
- 牧马人落地价,换代前的购车良机,不容错过
- 五菱扬光电卡多少钱?选车秘籍与性价比大公开
- 比亚迪e3多少钱?购车优惠大揭秘
- 东南DX8S落地价,换代前的购车良机,不容错过
- 皇冠陆放 2024新款价格大起底,买车超详细
- 五菱征程新能源多少钱 2023款落地价全解买车必看
- 家宝落地价,配置升级,值不值得买?
- MG Cyberster 2026新款价格,最低售价31.98万起,赶紧行动
- 缤纷落地价全解买车必看
- 湖北武汉ID.6 X 2023新款价格限时特惠,最低售价19.3888万起,错过不再有
- 上汽大通MAXUS T70新能源试驾预约,如何在4S店快速预约?
- 长安CS55PLUS新能源多少钱?买车攻略一网打尽