تعليم العلوم

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

تعليم العلوم هو تدريس وتعلم العلوم لتلاميذ المدارس وطلاب الجامعات والبالغين من عامة الناس. يشمل مجال تعليم العلوم العمل في محتوى العلوم، والمنهج العلمي ، وبعض العلوم الاجتماعية ، وبعض أساليب التدريس .

تُحدد معايير تعليم العلوم توقعات تنمية فهم الطلاب طوال مسيرتهم التعليمية من الروضة وحتى الصف الثاني عشر وما بعده. وتشمل المواد الدراسية التقليدية المشمولة في هذه المعايير العلوم الفيزيائية ، وعلوم الحياة ، وعلوم الأرض ، وعلوم الفضاء ، والعلوم الإنسانية .

الخلفية التاريخية

يُنسب الفضل لأول مرة في العمل كمدرس علوم في مدرسة بريطانية عامة إلى ويليام شارب ، الذي ترك وظيفته في مدرسة رغبي عام 1850 بعد إدراجه العلوم في المناهج الدراسية. ويُقال إن شارب قد وضع نموذجًا لتدريس العلوم في جميع أنحاء نظام المدارس العامة البريطانية . [ 1 ]

نشرت الجمعية البريطانية لتقدم العلوم (BAAS) تقريرًا عام 1867 [ 2 ] تدعو فيه إلى تدريس "العلوم البحتة" وتنمية "العقلية العلمية". وقد دعمت حركة التعليم التقدمي فكرة التدريب الذهني من خلال العلوم. وشددت الجمعية البريطانية لتقدم العلوم على أهمية التدريب المهني المسبق في التعليم الثانوي للعلوم، وذلك لإعداد أعضاء الجمعية المستقبليين.

تباطأ التطور الأولي لتدريس العلوم بسبب نقص المعلمين المؤهلين. وكان من أهم التطورات تأسيس أول مجلس مدارس في لندن عام ١٨٧٠، والذي ناقش المناهج الدراسية؛ بالإضافة إلى إطلاق دورات لتزويد البلاد بمعلمين مؤهلين في العلوم. وفي كلتا الحالتين، كان لتوماس هنري هكسلي تأثير كبير . كما كان لجون تيندال دورٌ بارز في تدريس العلوم الفيزيائية. [ ٣ ]

In the United States, science education was a scatter of subjects prior to its standardization in the 1890s.[4] The development of a science curriculum emerged gradually after extended debate between two ideologies, citizen science and pre-professional training. As a result of a conference of thirty leading secondary and college educators in Florida, the National Education Association appointed a Committee of Ten in 1892, which had authority to organize future meetings and appoint subject matter committees of the major subjects taught in secondary schools. The committee was composed of ten educators and chaired by Charles Eliot of Harvard University. The Committee of Ten appointed nine conferences committees: Latin; Greek; English; Other Modern Languages; Mathematics; History; Civil Government and Political Economy; physics, astronomy, and chemistry; natural history; and geography. Each committee was composed of ten leading specialists from colleges, normal schools, and secondary schools. Committee reports were submitted to the Committee of Ten, which met for four days in New York City, to create a comprehensive report.[5] In 1894, the NEA published the results of the work of these conference committees.[5]

According to the Committee of Ten, the goal of high school was to prepare all students to do well in life, contributing to their well-being and the good of society. Another goal was to prepare some students to succeed in college.[6]

This committee supported the citizen science approach focused on mental training and withheld performance in science studies from consideration for college entrance.[7] The BAAS encouraged their longer standing model in the UK.[8] The US adopted a curriculum was characterized as follows:[5]

  • Elementary science should focus on simple natural phenomena (nature study) by means of experiments carried out "in-the-field."
  • Secondary science should focus on laboratory work and the committee's prepared lists of specific experiments
  • Teaching of facts and principles
  • College preparation

هيمن نموذج التدريب الذهني المشترك والتدريب ما قبل المهني باستمرار على المناهج الدراسية منذ نشأتها وحتى الآن. ومع ذلك، فإن الحركة الرامية إلى دمج منهج إنساني ، مثل دمج الفنون (STEAM) والعلوم والتكنولوجيا والمجتمع والبيئة، تتنامى وتُطبّق على نطاق أوسع في أواخر القرن العشرين. وتُفصّل تقارير الأكاديمية الأمريكية لتقدم العلوم (AAAS)، بما في ذلك مشروع 2061، واللجنة الوطنية لمعايير وتقييم تعليم العلوم، أهداف تعليم العلوم التي تربط العلوم الصفية بالتطبيقات العملية والآثار المجتمعية.

مجالات تعليم العلوم

العلم موضوع عالمي يشمل فرع المعرفة الذي يدرس بنية وسلوك العالم المادي والطبيعي من خلال الملاحظة والتجربة. [ 9 ] يُقسّم تعليم العلوم عادةً إلى ثلاثة مجالات رئيسية: الأحياء ، والكيمياء ، والفيزياء . إضافةً إلى ذلك، يوجد كمٌّ كبير من الأدبيات العلمية التي تدعو إلى إدراج تدريس طبيعة العلم ، وهو ما يجري اعتماده تدريجيًا في المناهج الدراسية الوطنية. [ 10 ]

تعليم الفيزياء

يُظهر جسمًا حرًا

يتميز تعليم الفيزياء بدراسة العلوم التي تتعامل مع المادة والطاقة وتفاعلاتهما. [ 11 ]

برنامج "الفيزياء أولاً" ، الذي حظي بتأييد الجمعية الأمريكية لمعلمي الفيزياء ، هو منهج دراسي يُقدّم فيه طلاب الصف التاسع دورة تمهيدية في الفيزياء. يهدف البرنامج إلى إثراء فهم الطلاب للفيزياء، وإتاحة المجال لتدريس المزيد من التفاصيل في حصص الأحياء والكيمياء اللاحقة في المرحلة الثانوية. كما يهدف إلى زيادة عدد الطلاب الذين يكملون دراستهم في الصف الثاني عشر في الفيزياء أو في برنامج الفيزياء المتقدم (AP Physics)، وهما مادتان اختياريتان في المدارس الثانوية الأمريكية. [22]

عانى تعليم الفيزياء في المدارس الثانوية بالولايات المتحدة خلال العشرين عامًا الماضية، إذ تكتفي العديد من الولايات الآن بثلاثة علوم فقط، يمكن استيفاؤها من خلال علوم الأرض/الفيزياء، والكيمياء، والأحياء. ونظرًا لعدم دراسة العديد من الطلاب للفيزياء في المرحلة الثانوية، يصبح من الصعب عليهم الالتحاق بتخصصات علمية في الجامعة.

على مستوى الجامعات والكليات، أثبت استخدام مشاريع تقنية مناسبة لتحفيز اهتمام الطلاب غير المتخصصين في الفيزياء بتعلمها نجاحه. [23] وهذه فرصة سانحة لربط الفيزياء بالنفع الاجتماعي.

تعليم الكيمياء

يتميز تعليم الكيمياء بدراسة العلوم التي تتناول تركيب المواد وبنيتها وخصائصها والتحولات التي تخضع لها. [ 12 ]

يقوم الأطفال بخلط مواد كيميائية مختلفة في أنابيب الاختبار كجزء من برنامج تعليمي علمي.

الكيمياء هي دراسة المواد الكيميائية والعناصر وآثارها وخصائصها. يتعلم طلاب الكيمياء الجدول الدوري. يجب تدريس فرع تعليم العلوم المعروف باسم "الكيمياء" في سياق ذي صلة لتعزيز الفهم الكامل لقضايا الاستدامة الحالية. [ 13 ] وكما يشير هذا المصدر، تُعد الكيمياء مادةً بالغة الأهمية في المدرسة لأنها تُعلّم الطلاب فهم قضايا العالم. ولأن الأطفال مهتمون بالعالم من حولهم، يستطيع معلمو الكيمياء جذب اهتمامهم، وبالتالي تثقيفهم بشكل أعمق. [ 14 ] تُعد الكيمياء مادةً عمليةً للغاية، مما يعني أن معظم وقت الحصة يُقضى في العمل أو إجراء التجارب.

تعليم الأحياء

صورة لمختبر بيولوجي قيد التشغيل

يتميز تعليم علم الأحياء بدراسة بنية ووظيفة ووراثة وتطور جميع الكائنات الحية. [ 15 ] أما علم الأحياء نفسه فهو دراسة الكائنات الحية، من خلال مجالات مختلفة تشمل علم التشكل، وعلم وظائف الأعضاء، وعلم التشريح، والسلوك، والأصل، والتوزيع. [ 16 ]

تختلف مناهج تدريس علم الأحياء باختلاف البلد والمستوى التعليمي. ففي الولايات المتحدة، يتزايد التركيز على القدرة على البحث والتحليل في المسائل المتعلقة بعلم الأحياء على مدى فترة زمنية طويلة. [ 17 ] وتستند معايير تعليم علم الأحياء الحالية إلى قرارات لجنة العشرة، التي سعت إلى توحيد التعليم ما قبل الجامعي عام 1892. [ 18 ] وقد أكدت اللجنة على أهمية تعلم التاريخ الطبيعي (علم الأحياء) أولاً، مع التركيز على الملاحظة من خلال العمل المخبري.

تعليم طبيعة العلوم

يشير تعليم طبيعة العلم إلى دراسة كيفية كون العلم مبادرة بشرية، وكيفية تفاعله مع المجتمع، وما يفعله العلماء، وكيفية بناء المعرفة العلمية وتبادلها، وكيفية تطورها، وكيفية استخدامها. ويؤكد هذا التعليم على الطبيعة التجريبية والأساليب المختلفة المستخدمة في العلم. وتتمثل أهداف تعليم طبيعة العلم في مساعدة الطلاب على تقييم العبارات العلمية وشبه العلمية، وتحفيزهم على دراسة العلم، وإعدادهم بشكل أفضل لمهنة في مجال العلوم أو في مجال يتفاعل مع العلم. [ 19 ]

علم التربية

على الرغم من أن الصورة العامة لتعليم العلوم قد تكون مجرد حفظ الحقائق عن ظهر قلب ، إلا أن تعليم العلوم في التاريخ الحديث يركز عمومًا على تدريس المفاهيم العلمية ومعالجة المفاهيم الخاطئة التي قد يحملها المتعلمون بشأن هذه المفاهيم أو غيرها من المحتويات. وقد جادل توماس كون ، الذي أثر كتابه " بنية الثورات العلمية" الصادر عام 1962 بشكل كبير على فلسفة ما بعد الوضعية في العلوم، بأن الطريقة التقليدية لتدريس العلوم الطبيعية تميل إلى إنتاج عقلية جامدة . [ 20 ] [ 21 ]

منذ ثمانينيات القرن الماضي، تأثر تعليم العلوم بشكل كبير بالفكر البنائي. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] وقد استندت البنائية في تعليم العلوم إلى برنامج بحثي موسع حول تفكير الطلاب وتعلمهم في العلوم، ولا سيما استكشاف كيفية تمكين المعلمين من تيسير التحول المفاهيمي نحو التفكير العلمي المتعارف عليه. وتؤكد البنائية على الدور الفعال للمتعلم، وأهمية المعرفة والفهم الحاليين في توجيه عملية التعلم، وأهمية التدريس الذي يوفر مستوى أمثل من التوجيه للمتعلمين. [ 25 ]

وفقًا لمنتدى السياسات في مجلة ساينس لعام 2004 ، "يتضمن التدريس العلمي استراتيجيات التعلم النشط لإشراك الطلاب في عملية العلوم وأساليب التدريس التي تم اختبارها بشكل منهجي وثبت أنها تصل إلى الطلاب المتنوعين." [ 26 ]

يسرد المجلد الصادر عام 2007 بعنوان "التدريس العلمي" [ 27 ] ثلاثة مبادئ رئيسية للتدريس العلمي:

  • التعلم النشط : عملية يشارك فيها الطلاب بنشاط في عملية التعلم. وقد يشمل ذلك التعلم القائم على الاستقصاء، أو التعلم التعاوني، أو التعلم المتمحور حول الطالب.
  • التقييم : أدوات لقياس التقدم المحرز نحو تحقيق أهداف التعلم وتحقيقها.
  • التنوع : هو نطاق الاختلافات التي تجعل كل طالب فريدًا، وكل مجموعة طلاب فريدة، وكل تجربة تعليمية فريدة. يشمل التنوع كل شيء في الفصل الدراسي: الطلاب، والمدرسين، والمحتوى، وأساليب التدريس، والسياق.

ينبغي أن تُشكّل هذه العناصر أساسًا للقرارات التعليمية والتربوية في الصف. تُعدّ بيئة التعلّم " SCALE-UP " مثالًا على تطبيق منهج التدريس العلمي. عمليًا، يعتمد التدريس العلمي على منهج "التصميم العكسي". يبدأ المُدرّس بتحديد ما ينبغي على الطلاب معرفته والقدرة على فعله (أهداف التعلّم)، ثم يُحدّد ما يُعتبر دليلًا على تحقيق الطلاب لهذه الأهداف، ثم يُصمّم أدوات التقييم لقياس هذا التحقيق. أخيرًا، يُخطّط المُدرّس أنشطة التعلّم التي من شأنها تسهيل تعلّم الطلاب من خلال الاكتشاف العلمي. [ 28 ]

المناهج التربوية العلمية

تُعدّ العديد من المناهج التربوية مهمة في تدريس العلوم الحديثة، ولكل منها خلفية فلسفية مميزة، وتتضمن استراتيجيات صفية مختلفة. من بينها المنهج التربوي المتمحور حول المعلم، وهو منهج سلوكي تقليدي، حيث يكون المعلم المصدر الرئيسي للمعرفة ويوجه عملية التعلم. مع ذلك، تُفضّل اليوم مناهج أخرى أكثر بنائية، تركز على المتعلم. في الاكتشاف الخالص، يكون الطلاب مستقلين، ويقتصر دور المعلم على الحد الأدنى. لكن يُفضّل أكثر المنهج الموجه من قِبل المتعلم، حيث يُوجّه المعلم عملية التعلم ويُيسّرها. وتتوفر أمثلة عملية محددة لهذا المنهج. [ 29 ] [ 30 ] ومن أشكاله الأخرى التعلم القائم على الاستقصاء، حيث يتولى الطالب دور الباحث، وغالبًا ما يطرح المعلم أسئلة أولية للبحث. [ 31 ] في العلوم العملية والتجريبية، ينصب التركيز على التجارب العملية المباشرة، حيث يُجري الطلاب التجارب بأنفسهم. وغالبًا ما يُستخدم مزيج من الأساليب المذكورة أعلاه، حسب السياق والدرس.

بحث

لقد تأثرت ممارسات تعليم العلوم بشكل متزايد بالبحوث المتعلقة بتدريس العلوم وتعلمها. وتعتمد هذه البحوث على مجموعة واسعة من المنهجيات ، المستمدة من فروع عديدة في العلوم والهندسة، مثل علوم الحاسوب، والعلوم المعرفية، وعلم النفس المعرفي، وعلم الإنسان. وتهدف بحوث تعليم العلوم إلى تحديد أو وصف ماهية التعلم في العلوم وكيفية تحقيقه.

قام جون د. برانسفورد وآخرون بتلخيص بحث ضخم حول تفكير الطلاب في ثلاث نتائج رئيسية:

التصورات المسبقة
تتسم الأفكار المسبقة حول كيفية عمل الأشياء بثباتها الشديد، ويتعين على المعلم معالجة المفاهيم الخاطئة لدى الطالب بشكل صريح إذا أراد تغيير هذه المفاهيم لصالح تفسير آخر. لذا، من الضروري أن يعرف المعلمون كيفية التعرف على أفكار الطلاب المسبقة وأن يجعلوا ذلك جزءًا أساسيًا من تخطيطهم.
تنظيم المعرفة
لكي يصبح الطلاب ملمين حقًا بمجال من مجالات العلوم، يجب عليهم: "(أ) امتلاك أساس متين من المعرفة الواقعية، (ب) فهم الحقائق والأفكار في سياق إطار مفاهيمي، و(ج) تنظيم المعرفة بطرق تسهل استرجاعها وتطبيقها." [ 32 ]
ما وراء المعرفة
سيستفيد الطلاب من التفكير في تفكيرهم وتعلمهم. يجب تعليمهم طرق تقييم معارفهم وما يجهلونه، وتقييم أساليب تفكيرهم، وتقييم استنتاجاتهم. وقد مارس بعض التربويين وغيرهم مناقشات حول العلوم الزائفة ، ودعوا إليها ، كوسيلة لفهم ماهية التفكير العلمي، ولمعالجة المشكلات التي تطرحها هذه العلوم. [ 33 ] [ 34 ]

يجري تطوير التقنيات التعليمية لتلبية الاحتياجات الخاصة لمعلمي العلوم. وقد أظهرت إحدى الدراسات البحثية التي تناولت كيفية استخدام الهواتف المحمولة في تدريس العلوم في التعليم ما بعد الثانوي أن التقنيات المتنقلة يمكن أن تزيد من تفاعل الطلاب وتحفيزهم في حصص العلوم. [ 35 ]

بحسب قائمة مراجع حول البحوث البنائية في تدريس وتعلم العلوم عام ٢٠٠٥، فإن حوالي ٦٤٪ من الدراسات الموثقة أُجريت في مجال الفيزياء، و٢١٪ في مجال الأحياء، و١٥٪ في الكيمياء. [ ٣٦ ] ويبدو أن السبب الرئيسي لهيمنة الفيزياء في بحوث التدريس والتعلم هو أن فهم الفيزياء ينطوي على صعوبات ناتجة عن طبيعتها الخاصة. [ ٣٧ ] وقد أظهرت البحوث المتعلقة بتصورات الطلاب أن معظم الأفكار التي يحملونها معهم قبل بدء تدريس الفيزياء تتعارض بشكل كبير مع مفاهيم ومبادئ الفيزياء المراد تحقيقها، بدءًا من رياض الأطفال وحتى التعليم العالي. وغالبًا ما تكون أفكار الطلاب غير متوافقة مع وجهات النظر الفيزيائية. [ ٣٨ ] وينطبق هذا أيضًا على أنماط تفكير الطلاب واستدلالهم العامة. [ ٣٩ ] [ ٤٠ ] [ ٤١ ]

حسب البلد

أستراليا

كما هو الحال في إنجلترا وويلز، يُعدّ تعليم العلوم في أستراليا إلزاميًا حتى الصف الحادي عشر، حيث يُمكن للطلاب اختيار دراسة فرع واحد أو أكثر من الفروع المذكورة أعلاه. وإذا رغبوا في التوقف عن دراسة العلوم، يُمكنهم عدم اختيار أي فرع. يُمثّل مسار العلوم مقررًا دراسيًا واحدًا حتى الصف الحادي عشر، ما يعني أن الطلاب يتعلمون في جميع الفروع، مما يُعطيهم فكرة شاملة عن ماهية العلوم. وقد ذكر المجلس الوطني للمناهج الدراسية في أستراليا (2009) أن "منهج العلوم سيُنظّم حول ثلاثة محاور مترابطة: فهم العلوم، ومهارات البحث العلمي، والعلوم كمسعى إنساني". [ 42 ] تُوفّر هذه المحاور للمعلمين والمربّين إطارًا لكيفية تدريس طلابهم.

في عام ٢٠١١، أفيد بأن إحدى المشكلات الرئيسية التي عانت منها المناهج العلمية في أستراليا خلال العقد الماضي هي تراجع الاهتمام بالعلوم. فعدد أقل من طلاب الصف العاشر يختارون دراسة العلوم في الصف الحادي عشر، وهو أمرٌ إشكالي لأن هذه السنوات هي التي يكوّن فيها الطلاب توجهاتهم نحو دراسة العلوم. [ ٤٣ ] ولا تقتصر هذه المشكلة على أستراليا وحدها، بل هي ظاهرة منتشرة في دولٍ حول العالم.

الصين

تعاني جودة التعليم في الصين من ارتفاع نسبة الطلاب في الفصل الدراسي الواحد، حيث يتراوح عددهم بين 50 و70 طالبًا. وبوجود أكثر من 200 مليون طالب، تمتلك الصين أكبر نظام تعليمي في العالم. ومع ذلك، لا يكمل سوى 20% من الطلاب البرنامج الدراسي الرسمي الصارم الذي يمتد لعشر سنوات. [ 44 ]

كما هو الحال في العديد من البلدان الأخرى، يتضمن المنهج العلمي دورات متسلسلة في الفيزياء والكيمياء والأحياء. ويحظى تعليم العلوم بأولوية عالية، ويعتمد على كتب مدرسية تُؤلفها لجان من العلماء والمعلمين. ويركز تعليم العلوم في الصين بشكل كبير على الحفظ، ويولي اهتمامًا أقل بكثير لحل المشكلات، وتطبيق المبادئ على مواقف جديدة، والتفسيرات، والتنبؤات. [ 44 ]

المملكة المتحدة

في المدارس الإنجليزية والويلزية، تُعدّ العلوم مادةً إجباريةً في المنهج الوطني. يجب على جميع التلاميذ من سن 5 إلى 16 عامًا دراسة العلوم. تُدرَّس العلوم عادةً كمادةٍ واحدةٍ حتى الصف السادس، ثم تنقسم إلى مستويات A متخصصة ( الفيزياء والكيمياء والأحياء ). مع ذلك، أعربت الحكومة لاحقًا عن رغبتها في منح التلاميذ المتفوقين في سن 14 عامًا فرصة دراسة العلوم الثلاثة بشكلٍ منفصلٍ ابتداءً من سبتمبر 2008. [ 45 ] في اسكتلندا ، تنقسم المواد إلى الكيمياء والفيزياء والأحياء في سن 13-15 عامًا للحصول على المستوى الوطني 4/5 في هذه المواد، كما يوجد أيضًا مؤهل معياري مُدمج في العلوم يمكن للطلاب التقدم إليه، شريطة أن تُقدّمه مدرستهم.

في سبتمبر 2006، طُرح برنامج دراسي جديد للعلوم يُعرف باسم "علوم القرن الحادي والعشرين" كخيار ضمن شهادة الثانوية العامة (GCSE) في مدارس المملكة المتحدة، بهدف "منح جميع الطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 14 و16 عامًا تجربة علمية قيّمة وملهمة". [ 46 ] وفي نوفمبر 2013، كشف مسح أجرته هيئة معايير التعليم (Ofsted) للعلوم [ 47 ] في المدارس أن تدريس العلوم التطبيقية لا يُعتبر ذا أهمية كافية. [ 48 ] في معظم المدارس الإنجليزية، تتاح للطلاب فرصة دراسة برنامج علوم منفصل كجزء من شهادة الثانوية العامة (GCSE)، مما يُتيح لهم اجتياز 6 مواد في نهاية الصف الحادي عشر؛ وهذا عادةً ما يشغل أحد "وحدات" المواد الاختيارية ويتطلب دروسًا علمية أكثر من أولئك الذين يختارون عدم المشاركة في برنامج العلوم المنفصل أو لم تتم دعوتهم إليه. أما الطلاب الآخرون الذين يختارون عدم الالتحاق بدورة العلوم الإضافية الإلزامية، فيجتازون 4 مواد ويحصلون على شهادتين في شهادة الثانوية العامة (GCSE)، مقابل 3 شهادات تُمنح عند دراسة العلوم المنفصلة.

الولايات المتحدة

مختبر كيمياء جامعي في الولايات المتحدة

في العديد من الولايات الأمريكية، يلتزم معلمو المراحل الدراسية من الروضة وحتى الصف الثاني عشر بمعايير أو أطر صارمة تحدد المحتوى التعليمي لكل فئة عمرية. غالبًا ما يدفع هذا المعلمين إلى التسرع في "تغطية" المادة دون "تدريسها" بشكل فعلي. إضافةً إلى ذلك، غالبًا ما يتم إهمال منهجية البحث العلمي، بما في ذلك عناصر مثل المنهج العلمي والتفكير النقدي . قد يؤدي هذا التركيز إلى تخريج طلاب يجتازون الاختبارات المعيارية دون اكتساب مهارات حل المشكلات المعقدة. [ 49 ] على الرغم من أن تعليم العلوم في الجامعات الأمريكية يميل إلى أن يكون أقل تنظيمًا، إلا أنه في الواقع أكثر صرامة، حيث يحرص المعلمون والأساتذة على تقديم محتوى أكبر في نفس الفترة الزمنية. [ 50 ]

في عام ١٩٩٦، أصدرت الأكاديمية الوطنية للعلوم التابعة للأكاديميات الوطنية الأمريكية معايير التعليم العلمي الوطنية ، وهي متاحة مجانًا عبر الإنترنت بأشكال متعددة. ولا يزال تركيزها على العلوم القائمة على الاستقصاء ، والمستندة إلى نظرية البنائية بدلًا من التعليم المباشر للحقائق والأساليب، مثيرًا للجدل. [ ٥٠ ] وتشير بعض الأبحاث إلى أنها أكثر فعالية كنموذج لتدريس العلوم.

تدعو المعايير إلى ما هو أبعد من مجرد "العلم كعملية"، حيث يتعلم الطلاب مهارات مثل الملاحظة والاستنتاج والتجريب. فالاستقصاء عنصر أساسي في تعلم العلوم. عند الانخراط في الاستقصاء، يصف الطلاب الأشياء والأحداث، ويطرحون الأسئلة، ويبنون التفسيرات، ويختبرون تلك التفسيرات في ضوء المعرفة العلمية الحالية، وينقلون أفكارهم إلى الآخرين. كما يحددون افتراضاتهم، ويستخدمون التفكير النقدي والمنطقي، وينظرون في التفسيرات البديلة. وبهذه الطريقة، يطور الطلاب فهمهم للعلوم بشكل فعال من خلال الجمع بين المعرفة العلمية ومهارات التفكير والاستدلال. [ 51 ]

لطالما كان القلق بشأن تعليم العلوم ومعاييرها مدفوعًا بمخاوف من تخلف الطلاب الأمريكيين، بل وحتى المعلمين، [ 52 ] عن أقرانهم في التصنيفات الدولية . [ 53 ] ومن الأمثلة البارزة على ذلك موجة الإصلاحات التعليمية التي نُفذت بعد إطلاق الاتحاد السوفيتي قمره الصناعي سبوتنيك عام 1957. [ 54 ] وقد قادت لجنة دراسة العلوم الفيزيائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أولى هذه الإصلاحات وأبرزها . في السنوات الأخيرة، دعا قادة الأعمال، مثل رئيس مجلس إدارة مايكروسوفت بيل غيتس، إلى مزيد من التركيز على تعليم العلوم، قائلين إن الولايات المتحدة تُخاطر بفقدان تفوقها الاقتصادي. [ 55 ] ولتحقيق هذه الغاية، تُعدّ منظمة "استغلال إمكانات أمريكا" (Tapping America's Potential) منظمة تهدف إلى زيادة عدد الطلاب الحاصلين على شهادات في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. [ 56 ] ومع ذلك، تُشير استطلاعات الرأي العام إلى أن معظم أولياء الأمور في الولايات المتحدة مُتراخون بشأن تعليم العلوم، وأن مستوى قلقهم قد انخفض بالفعل في السنوات الأخيرة. [ 57 ]

علاوة على ذلك، كشف الباحثون في المسح الوطني الأخير للمناهج الدراسية الذي أجرته مؤسسة ACT عن فجوة محتملة بين معلمي العلوم. فقد قيّم كل من معلمي المرحلة الإعدادية والثانوية ومعلمي العلوم في التعليم العالي مهارات البحث والاستقصاء على أنها أكثر أهمية من مواضيع محتوى العلوم المتقدمة؛ بينما قيّمها معلمو المرحلة الثانوية بترتيب معاكس تمامًا. ولعلّ تعزيز التواصل بين المعلمين في مختلف المراحل الدراسية ضروري لضمان تحقيق أهداف مشتركة للطلاب. [ 58 ]

إطار تعليم العلوم لعام 2012

بحسب تقرير صادر عن الأكاديمية الوطنية للعلوم، تحتل مجالات العلوم والتكنولوجيا والتعليم مكانةً محوريةً في العالم المعاصر، إلا أن عدد العاملين في الولايات المتحدة الذين يلتحقون بمهن العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) غير كافٍ. في عام ٢٠١٢، وضعت لجنة الأكاديمية الوطنية للعلوم المعنية بالإطار المفاهيمي لمعايير تعليم العلوم الجديدة من الروضة وحتى الصف الثاني عشر إطارًا توجيهيًا لتوحيد تعليم العلوم في هذه المراحل الدراسية، بهدف تنظيم تعليم العلوم بشكل منهجي على مدار سنوات الدراسة. يحمل هذا المنشور عنوان " إطار لتعليم العلوم من الروضة وحتى الصف الثاني عشر: الممارسات والمفاهيم الشاملة والأفكار الأساسية" ، ويدعو إلى توحيد تعليم العلوم في الولايات المتحدة. ويؤكد على ضرورة تركيز معلمي العلوم على "عدد محدود من الأفكار الأساسية والمفاهيم الشاملة في كل تخصص، بحيث يُصمم المنهج بطريقة تُمكّن الطلاب من البناء على معارفهم وقدراتهم ومراجعتها باستمرار على مدى سنوات عديدة، ودعم دمج هذه المعارف والقدرات مع الممارسات اللازمة للانخراط في البحث العلمي والتصميم الهندسي". [ ٥٩ ]

يشير التقرير إلى أن الأمريكيين في القرن الحادي والعشرين بحاجة إلى تعليم العلوم لكي ينخرطوا في "البحث المنهجي في القضايا المتعلقة بأولوياتهم الشخصية والمجتمعية"، وليتمكنوا من التفكير العلمي ومعرفة كيفية تطبيق المعرفة العلمية. وترى اللجنة التي صممت هذا الإطار الجديد أن هذه الضرورة مسألة عدالة تعليمية لجميع طلاب المدارس بمختلف فئاتهم. كما ترى اللجنة أن زيادة عدد الطلاب من مختلف الخلفيات في تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) مسألة عدالة اجتماعية. [ 60 ]

معايير علوم الجيل القادم لعام 2013

في عام ٢٠١٣، صدرت معايير جديدة لتعليم العلوم تُحدّث المعايير الوطنية الصادرة عام ١٩٩٦. وقد طُوّرت هذه المعايير، التي تُعرف باسم " معايير علوم الجيل القادم" ، من قِبل ٢٦ حكومة ولاية ومنظمات وطنية للعلماء ومعلمي العلوم ، وتهدف إلى "مكافحة الجهل العلمي المنتشر، وتوحيد أساليب التدريس بين الولايات، وزيادة عدد خريجي المدارس الثانوية الذين يختارون التخصصات العلمية والتقنية في الجامعات...". وتشمل هذه المعايير إرشادات لتعليم الطلاب مواضيع مثل تغير المناخ والتطور. ويركز أحد الجوانب على تعليم المنهج العلمي لكي يفهم الطلاب أساليب البحث العلمي بشكل أفضل، ويتمكنوا من تقييم الأدلة العلمية بشكل نقدي. ومن بين المنظمات التي ساهمت في وضع هذه المعايير: الرابطة الوطنية لمعلمي العلوم ، والجمعية الأمريكية لتقدم العلوم ، والمجلس الوطني للبحوث ، ومنظمة "أتشيف" غير الربحية التي شاركت أيضًا في وضع معايير الرياضيات واللغة الإنجليزية. [ ٦١ ] [ ٦٢ ]

معايير العلوم للجيل القادم

يُحدد منهج تعليم العلوم في الولايات المتحدة الأمريكية من خلال معايير علوم الجيل القادم (NGSS) التي صدرت في أبريل 2013. وتهدف هذه المعايير إلى وضع منهج علمي موحد من رياض الأطفال وحتى الصف الثاني عشر. وقد وُضعت هذه المعايير على أمل إصلاح نظام تعليم العلوم السابق وتعزيز تحصيل الطلاب من خلال تحسين المناهج وتطوير المعلمين. تتكون معايير علوم الجيل القادم من ثلاثة عناصر رئيسية: الأفكار الأساسية في التخصص، وممارسات العلوم والهندسة، والمفاهيم الشاملة. ويُشار إلى هذه العناصر مجتمعةً بالأبعاد الثلاثة لمعايير علوم الجيل القادم. وتركز هذه المعايير على التوافق مع معايير التعليم الأساسية المشتركة (Common Core) من رياض الأطفال وحتى الصف الثاني عشر . [ 63 ] ويركز بُعد "ممارسات العلوم والهندسة" على تعلم الطلاب للمنهج العلمي. وهذا يعني أن هذا البُعد يتمحور حول ممارسة العلوم بطريقة عملية، مما يتيح للطلاب فرصة ملاحظة العمليات العلمية، ووضع الفرضيات، وملاحظة النتائج. ويُسلط هذا البُعد الضوء على الأساليب التجريبية في العلوم. أما بُعد "المفاهيم الشاملة" فيؤكد على فهم المحاور الرئيسية في مجال العلوم. تُعدّ "المفاهيم الشاملة" مواضيع ذات صلة وثيقة بالعديد من التخصصات العلمية المختلفة، مثل تدفق الطاقة/المادة، والسبب/النتيجة، والأنظمة/ممارسات الأنظمة، والأنماط، والعلاقة بين البنية والوظيفة، والاستقرار/التغيير. ويرتبط الغرض من تحديد هذه المواضيع الرئيسية بالتعلم العام، ما يعني أن فعالية هذه المواضيع قد تكمن في أهمية هذه المفاهيم في جميع التخصصات العلمية. والهدف هو أن يكتسب الطلاب، من خلال تعلمها، فهمًا واسعًا للعلوم. ويُحدد بُعد "الأفكار الأساسية التخصصية" مجموعة من الأفكار الرئيسية لكل مجال علمي. فعلى سبيل المثال، يمتلك علم الفيزياء مجموعة محددة من الأفكار الأساسية التي يحددها الإطار. [ 64 ]

تعليم العلوم والمعايير الأساسية المشتركة

تُركز معايير التعليم الأساسية المشتركة على مهارات القراءة والكتابة والتواصل. ويهدف وضع هذه المعايير للغة الإنجليزية والرياضيات إلى تحديد أهداف قابلة للقياس لتعلم الطلاب، بما يتماشى مع المعايير المطبقة في الدول الأخرى، بحيث يكون الطلاب في الولايات المتحدة مؤهلين للنجاح على المستوى العالمي. كما تهدف هذه المعايير إلى وضع معايير أكاديمية صارمة تُهيئ الطلاب للتعليم العالي. وتنص أيضًا على ضرورة توفير التسهيلات المناسبة للطلاب ذوي الإعاقة بموجب معايير التعليم الأساسية المشتركة من خلال خطة تعليمية فردية (IEP). وبموجب هذه المعايير، أصبح فهم الكتابة العلمية مهارة أساسية يتعلمها الطلاب من خلال الكتب الدراسية. [ 64 ]

استراتيجيات تعليم العلوم

تشير الأدلة إلى أن الطلاب يتعلمون العلوم بشكل أكثر فعالية من خلال التعلم العملي القائم على الأنشطة والاستقصاء، بدلاً من التعلم من الكتب المدرسية. وقد لوحظ أن الطلاب، وخاصة ذوي صعوبات التعلم، يحققون أداءً أفضل في اختبارات الوحدات بعد تعلم العلوم من خلال الأنشطة، مقارنةً بالتعلم القائم على الكتب المدرسية. لذا، يُجادل بأن العلوم تُتعلم بشكل أفضل من خلال الأنشطة التجريبية. بالإضافة إلى ذلك، أفادت التقارير أن الطلاب، وخاصة ذوي صعوبات التعلم، يفضلون التعلم القائم على الأنشطة ويشعرون بأنهم يتعلمون بشكل أكثر فعالية من خلاله. يمكن أن تساعد معلومات كهذه في توجيه أساليب تدريس العلوم وكيفية تدريسها بأكثر الطرق فعالية لجميع الطلاب باختلاف قدراتهم. [ 65 ] يُعد المختبر مثالاً أساسياً على التعلم العملي القائم على الأنشطة. ففي المختبر، يستخدم الطلاب المواد لملاحظة المفاهيم والظواهر العلمية. يمكن أن يشمل المختبر في تعليم العلوم مراحل متعددة، منها التخطيط والتصميم، والتنفيذ، والتحليل والتفسير. ويعتقد العديد من التربويين أن العمل المخبري يُعزز التفكير العلمي لدى الطلاب، ومهارات حل المشكلات، والتطور المعرفي. منذ عام 1960، أخذت استراتيجيات التدريس في تعليم العلوم في الاعتبار نموذج جان بياجيه النمائي، وبالتالي بدأت في إدخال مواد ملموسة وبيئات مختبرية، مما تطلب من الطلاب المشاركة بنشاط في تعلمهم. [ 66 ]

إلى جانب أهمية المختبر في تعلم العلوم وتدريسها، تزايدت أهمية التعلم باستخدام الأدوات الحاسوبية. وقد ثبت أن استخدام هذه الأدوات، الذي انتشر على نطاق واسع في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات نتيجةً للتقدم التكنولوجي، يدعم تعلم العلوم. ويُعدّ تعلم العلوم الحاسوبية في الفصول الدراسية أساسيًا لفهم الطلاب للمفاهيم العلمية الحديثة. في الواقع، تشير معايير علوم الجيل القادم تحديدًا إلى استخدام الأدوات الحاسوبية والمحاكاة. ومن خلال استخدام هذه الأدوات، يشارك الطلاب في التفكير الحسابي، وهي عملية معرفية يُعدّ التفاعل مع الأدوات الحاسوبية، كالحواسيب، جانبًا رئيسيًا فيها. ومع تزايد أهمية التفكير الحسابي في العلوم، يصبح من الضروري على معلمي العلوم العمل على تطويره. [ 67 ]

تتمثل إحدى الاستراتيجيات الأخرى التي قد تشمل الأنشطة العملية واستخدام الأدوات الحاسوبية في خلق تجارب تعليمية علمية أصيلة. وقد طُرحت عدة وجهات نظر حول التعليم العلمي الأصيل، منها: المنظور التقليدي - جعل التعليم العلمي أقرب ما يكون إلى ممارسة العلوم في العالم الحقيقي؛ والمنظور المتمحور حول الشباب - حل المشكلات التي تهم الطلاب الصغار؛ والمنظور السياقي - مزيج من المنظورين التقليدي والمتمحور حول الشباب. [ 68 ] على الرغم من أن الأنشطة التي تتضمن الاستقصاء العملي والأدوات الحاسوبية قد تكون أصيلة، إلا أن البعض يرى أن مهام الاستقصاء الشائعة الاستخدام في المدارس ليست أصيلة بما فيه الكفاية، بل تعتمد غالبًا على تجارب بسيطة مُنمّطة. [ 69 ] يمكن تطبيق تجارب التعلم العلمي الأصيلة بأشكال متنوعة، منها: الاستقصاء العملي، ويفضل أن يتضمن بحثًا مفتوحًا؛ شراكة الطالب-المعلم-العالم (STSP) أو مشاريع العلوم التشاركية ؛ التعلم القائم على التصميم (DBL) ؛ استخدام بيئات الويب التي يستخدمها العلماء (باستخدام أدوات المعلوماتية الحيوية مثل قواعد بيانات الجينات أو البروتينات، وأدوات المحاذاة، وما إلى ذلك). التعلم باستخدام الأدبيات الأولية المُعدّلة (APL)، والذي يُعرّض الطلاب أيضًا لكيفية تواصل المجتمع العلمي للمعرفة. [ 70 ] يمكن تطبيق هذه الأمثلة وغيرها على مختلف مجالات العلوم التي تُدرّس في المدارس (وكذلك في التعليم الجامعي)، وتتوافق مع الدعوات لإدراج الممارسات العلمية في مناهج العلوم. [ 62 ] [ 59 ]

التعليم العلمي غير الرسمي

تشارك الشابات في مؤتمر في مختبر أرغون الوطني .
يستخدم الطلاب الصغار المجهر لأول مرة، أثناء فحصهم للبكتيريا في "يوم الاكتشاف" الذي نظمه مشروع " الأخ الأكبر الفأر " ، وهو مشروع لمحو الأمية والتعليم في لاوس.

التعليم العلمي غير الرسمي هو تدريس العلوم وتعلمها خارج المناهج الدراسية الرسمية، في أماكن مثل المتاحف ووسائل الإعلام والبرامج المجتمعية. وقد أصدرت الرابطة الوطنية لمعلمي العلوم بيانًا رسميًا [ 71 ] حول التعليم العلمي غير الرسمي، يهدف إلى تعريف وتشجيع تعلم العلوم في سياقات متعددة وعلى امتداد مراحل العمر. وتُموّل المؤسسة الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية أبحاث التعليم العلمي غير الرسمي [ 72 ] . ويوفر مركز تطوير التعليم العلمي غير الرسمي (CAISE) [ 73 ] موارد قيّمة لمجتمع التعليم العلمي غير الرسمي.

تشمل أمثلة التعليم العلمي غير الرسمي المراكز العلمية، والمتاحف العلمية ، وبيئات التعلم الرقمية الحديثة ( مثل جائزة التحدي العالمي )، والعديد منها أعضاء في رابطة مراكز العلوم والتكنولوجيا (ASTC). [ 74 ] يُعد معهد فرانكلين في فيلادلفيا ومتحف العلوم (بوسطن) أقدم متحف من هذا النوع في الولايات المتحدة. تشمل وسائل الإعلام برامج تلفزيونية مثل NOVA ، وتفاحة نيوتن ، و" بيل ناي رجل العلوم "، و" عالم بيكمان " ، وحافلة المدرسة السحرية ، وقناة دراغون فلاي التلفزيونية . من الأمثلة المبكرة للتعليم العلمي على التلفزيون الأمريكي برامج دانيال كيو. بوسين ، مثل "عالم الدكتور بوسين"، و"الكون من حولنا"، و"على أكتاف العمالقة"، و"خارج هذا العالم". من أمثلة البرامج المجتمعية برامج تنمية الشباب 4-H ، وبرنامج التوعية العلمية العملية ، وبرامج ناسا وبرامج ما بعد المدرسة [ 75 ]، وبرنامج الفتيات في المركز. يتم تشجيع التعليم المنزلي من خلال منتجات تعليمية مثل خدمة الاشتراك السابقة (1940-1989) "أشياء من العلوم" . [ 76 ]

في عام ٢٠١٠، أصدرت الأكاديميات الوطنية كتاب "محاطون بالعلم: تعلم العلوم في البيئات غير الرسمية" [ ٧٧ ] ، استنادًا إلى دراسة المجلس الوطني للبحوث بعنوان " تعلم العلوم في البيئات غير الرسمية: الأفراد والأماكن والمساعي" [ ٧٨ ] . يُعدّ كتاب "محاطون بالعلم" مرجعًا قيّمًا يُبيّن كيف يُمكن للبحوث الحديثة حول تعلم العلوم في البيئات غير الرسمية أن تُوجّه التفكير والعمل والنقاشات بين ممارسي العلوم غير الرسمية. يُتيح هذا الكتاب الوصول إلى بحوث قيّمة للعاملين في مجال العلوم غير الرسمية، من مُعلّمين وخبراء متاحف وأعضاء هيئة تدريس جامعية وقادة شباب وإعلاميين وناشرين وصحفيين إذاعيين وغيرهم الكثير.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ برنارد ليري، «شارب، ويليام (1805-1896)»، قاموس أكسفورد للسير الوطنية، مطبعة جامعة أكسفورد، سبتمبر 2004؛ الطبعة الإلكترونية، أكتوبر 2005. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مايو 2010.
  2. ↑ لايتون، د. (1981). "تعليم العلوم في إنجلترا، 1854-1939". في ماكلويد، ر.م.؛ كولينز، ب.د.ب. (محرران). برلمان العلوم . نورثوود، إنجلترا: مراجعات العلوم. ص 188-210 . ISBN  978-0905927664. OCLC 8172024 . 
  3. ↑ بيبي، سيريل (1959). تي إتش هكسلي: عالم، إنساني، ومربي . لندن: واتس. OCLC 747400567 . 
  4. ↑ ديل جيورنو، بي جيه (أبريل 1969). "أثر تغير المعرفة العلمية على تعليم العلوم في الولايات المتحدة منذ عام 1850". تعليم العلوم . 53 (3): 191-195 . Bibcode : 1969SciEd..53..191G . doi : 10.1002/sce.3730530304 .
  5. 1 2 3 الرابطة الوطنية للتعليم (1894). تقرير لجنة العشرة المعنية بدراسات المدارس الثانوية مع تقارير المؤتمرات التي نظمتها اللجنة. نيويورك: شركة الكتاب الأمريكية. اقرأ الكتاب عبر الإنترنت
  6. ↑ وايدنر، ل. "لجنة NEA المكونة من عشرة أعضاء" .
  7. ↑ هيرد، ب. د. (1991). "سد الفجوات التعليمية بين العلوم والتكنولوجيا والمجتمع". النظرية في الممارسة . 30 (4): 251-259 . doi : 10.1080/00405849109543509 . S2CID 143407609 . 
  8. ↑ جينكينز، إي. (1985). "تاريخ تعليم العلوم". في: حسين، ت.؛ بوستليثويت، ت. ن. (محرران). الموسوعة الدولية للتعليم . أكسفورد: بيرغامون برس. ص 4453-4456 . ISBN  978-0080281193.
  9. ↑ "العلم | تعريف العلم باللغة الإنجليزية من قواميس أكسفورد" . قواميس أكسفورد | الإنجليزية . مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2017. تم الاطلاع عليه في 21 مارس 2018 .
  10. ↑ ماكوماس، ويليام ف.، محرر. (2020). طبيعة العلم في تدريس العلوم: المبررات والاستراتيجيات . تشام: سبرينغر. ISBN 978-3-030-57239-6.
  11. ↑ "تعريف الفيزياء" . merriam-webster.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أبريل 2018 .
  12. ↑ "تعريف الكيمياء" . merriam-webster.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أبريل 2018 .
  13. ↑ جيغستاد، كيرستي ماري؛ سينس، أستريد تونيت (4 مارس 2015). "تدريس الكيمياء للمستقبل: نموذج لتعليم الكيمياء في المرحلة الثانوية من أجل التنمية المستدامة". المجلة الدولية لتعليم العلوم . 37 (4): 655-683 . Bibcode : 2015IJSEd..37..655J . doi : 10.1080/09500693.2014.1003988 . ISSN 0950-0693 . S2CID 94241435 .  
  14. ↑ عظمت، ر. (2013). "صناعة معلمين ذوي كفاءة عالية لتعليم الكيمياء في المرحلة الثانوية العليا في العصر الحالي". مجلة باكستان للكيمياء . 3 (3): 140-141 . doi : 10.15228/2013.v03.i03.p08 .
  15. ↑ "من التخصص إلى المسار المهني: تعليم الأحياء" . byui.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 مايو 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2018 .
  16. ↑ "تعريف علم الأحياء" . Dictionary.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أبريل 2018 .
  17. ↑ "المعايير الوطنية لتعليم العلوم" . csun.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أبريل 2018 .
  18. ↑ فاسكيز، خوسيه (2006). "علم الأحياء في المرحلة الثانوية اليوم: ما لم تتوقعه لجنة العشرة" . CBE: تعليم علوم الحياة . 5 ( 1): 29-33 . doi : 10.1187/cbe.05-07-0087 . ISSN 1931-7913 . PMC 1635139. PMID 17012187 .   
  19. ↑ بوجينجو، جان بوسكو؛ ياداف، لاخان لال؛ موغيشا، إينوسنت سيباسازا؛ مسعود، ك.ك. (2022). "تحسين نظرة المعلمين والطلاب إلى طبيعة العلم من خلال مناهج تعليمية تفاعلية: مراجعة للأدبيات". العلوم والتعليم . 33 (1): 29-71 . Bibcode : 2022Sc & Ed..33...29B . doi : 10.1007/s11191-022-00382-8 . S2CID 252527538 . 
  20. ↑ ماري دوغلاس (محررة). [1970] (2013) اعترافات واتهامات السحر . روتليدج، ص. 22
  21. ↑ توماس، د. (1979). المذهب الطبيعي والعلوم الاجتماعية: فلسفة ما بعد التجريبية للعلوم الاجتماعية ، ص 174. أرشيف مطبعة جامعة كامبريدج.
  22. ↑ توبين، ك. ج. (1993). ممارسة البنائية في تعليم العلوم . دار النشر النفسية، مقدمة : البنائية: نموذج لممارسة تعليم العلوم ، ص. 9
  23. ↑ ماثيوز، مايكل ر. (1997). "تعليقات تمهيدية حول الفلسفة والبنائية في تعليم العلوم" . العلوم والتعليم . 6 (1): 5-14 . Bibcode : 1997Sc & Ed...6....5M . doi : 10.1023/A:1008650823980 . S2CID 142437269 . 
  24. ↑ تابر، كيث س. (2009). تطوير تعليم العلوم: بناء برنامج البحث العلمي في الطبيعة الظرفية لتعلم العلوم . سبرينغر. ISBN 978-90-481-2431-2.
  25. ↑ تابر، ك.س. (2011). "البنائية كنظرية تربوية: الظرفية في التعلم، والتعليم الموجه الأمثل" . في ج. حساسكاه (محرر). النظرية التربوية . نوفا. ISBN 9781613245804.
  26. ↑ جو هاندلسمان، ديان إيبرت-ماي، روبرت بيشنر، بيتر برونز، إيمي تشانغ، روبرت ديهان، جيم جنتيل، سارة لوفير، جيمس ستيوارت، شيرلي إم. تيلغمان، وويليام ب. وود. (2004). " التدريس العلمي ". مجلة ساينس 304(5670، 23 أبريل)، 521-522.
  27. ↑ جو هاندلسمان، وسارة ميلر، وكريستين بفوند. (2007). التدريس العلمي . ماديسون، ويسكونسن؛ إنجلوود، كولورادو؛ ونيويورك: برنامج ويسكونسن للتدريس العلمي، وروبرتس وشركاه، و دبليو إتش فريمان.
  28. ↑ د. إيبرت-ماي وج. هودر. (2008) مسارات التدريس العلمي . سيناور أسوشيتس، إنك.
  29. ↑ جامعة كارلتون. "مشكلات الاكتشاف الموجه: أمثلة (في: أساليب التدريس: مجموعة من التقنيات التربوية وأنشطة الأمثلة)" .
  30. ↑ نيساني، موتي. "تمارين العلوم والمواد التعليمية: تدريس العلوم كما لو أن العقول مهمة!" .
  31. ↑ ووكر، مارك. "ما هو العلم القائم على الاستقصاء؟" .
  32. ↑ م. سوزان دونوفان، وجون د. برانسفورد، وجيمس و. بيليغرينو، محررون؛ كيف يتعلم الناس: الربط بين البحث والممارسة. واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية، 2000 ISBN 978-0309065368
  33. ↑ دنكان، دوغلاس. "تدريس طبيعة العلم باستخدام العلوم الزائفة" . مركز الفيزياء الفلكية وعلم الفلك الفضائي . جامعة كولورادو بولدر. مؤرشف من الأصل في 18 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه في 18 يونيو 2018 .
  34. ↑ بورغو، أليخاندرو (2018). "لماذا ينبغي تدريس العلوم الزائفة في الجامعات؟". مجلة المتشكك . 42 (1): 9-10 .
  35. ↑ تريمبلاي، إريك (2010). "تثقيف جيل الهواتف المحمولة - استخدام الهواتف المحمولة الشخصية كنظم استجابة الجمهور في تدريس العلوم في التعليم ما بعد الثانوي" . مجلة الحوسبة في تدريس الرياضيات والعلوم . 29 (2): 217-227 .
  36. ↑ دويت، ر. (2006). "قائمة المراجع - مفاهيم الطلاب والمعلمين وتعليم العلوم (STCSE)" . كيل: معهد لايبنيز لتعليم العلوم (IPN). مؤرشف من الأصل في 23 مارس 2012.
  37. ↑ دويت، ر.؛ نيدرير، هـ.؛ شيكر، هـ. (2007). "تدريس الفيزياء" . في: أبيل، ساندرا ك.؛ ليدرمان ، نورمان ج. (محرران). دليل البحث في تعليم العلوم . لورانس إيرلبوم. ص 599. ISBN  978-0-8058-4713-0.
  38. ↑ وانديرسي، جيه إتش؛ مينتزيس، جيه جيه؛ نوفاك، جيه دي (1994). "بحث حول المفاهيم البديلة في العلوم". في جابل، دي (محرر). دليل البحث في تدريس وتعلم العلوم . نيويورك: ماكميلان. ISBN 978-0028970059.
  39. ↑ آرونز، أرنولد ب. (1983). "أنماط تفكير الطلاب واستدلالهم". مُعلِّم الفيزياء . 21 (9). الجمعية الأمريكية لمعلمي الفيزياء (AAPT): 576-581 . Bibcode : 1983PhTea..21..576A . doi : 10.1119/1.2341417 . ISSN 0031-921X . 
  40. ↑ آرونز، أ. (1984). "أنماط تفكير الطلاب واستدلالهم". معلم الفيزياء . 22 (1): 21-26 . Bibcode : 1984PhTea..22...21A . doi : 10.1119/1.2341444 .
  41. ↑ آرونز، أرنولد ب. (1984). "أنماط تفكير الطلاب واستدلالهم". مُعلّم الفيزياء . 22 (2). الجمعية الأمريكية لمعلمي الفيزياء (AAPT): 88-93 . Bibcode : 1984PhTea..22...88A . doi : 10.1119/1.2341474 . ISSN 0031-921X . 
  42. ↑ المجلس الوطني للمناهج الدراسية (2009). "شكل المنهج الأسترالي: العلوم" (ملف PDF) . ACARA. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 28 مايو 2016.
  43. ↑ حسن، غالي (2011). "آراء الطلاب حول العلوم: مقارنة بين طلاب التعليم العالي وطلاب المدارس الثانوية" . معلم العلوم .
  44. 1 2 برايس، رونالد ف. "مناهج العلوم - منظور عالمي: الصين" .
  45. ↑ كيم كاتشسايد (15 فبراير 2008). ""اختيار العلوم "ضعيف وغير كافٍ" . موقع بي بي سي الإخباري . هيئة الإذاعة البريطانية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 فبراير 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2008 .
  46. ↑ "مرحباً بكم في علوم القرن الحادي والعشرين" . مؤرشف من الأصل في 1 يناير 2007. تم الاطلاع عليه في 15 ديسمبر 2006 .
  47. ↑ "الحفاظ على الفضول: دراسة استقصائية حول تعليم العلوم في المدارس" . مكتب معايير التعليم والخدمات والمهارات (Ofsted). 21 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2013 .
  48. ↑ هولمان، جون (22 نوفمبر 2013). "لا يمكننا تحمل الخطأ في تعليم العلوم" . ذا كونفرسيشن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2013 .
  49. ↑ جيلينك، ديفيد (2003). "هل تقدم مدرسة والدورف شكلاً قابلاً للتطبيق من أشكال تعليم العلوم؟" (ملف PDF) . csus.edu .
  50. 1 2 جلافين، كريس (6 فبراير 2014). "الولايات المتحدة | أكاديميون K12" . k12academics.com . مؤرشف من الأصل في 8 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه في 17 مايو 2016 .
  51. ↑ المجلس الوطني للبحوث، الأكاديمية الوطنية للعلوم (ديسمبر 1995). معايير التعليم العلمي الوطنية . معايير تدريس العلوم. مطبعة الأكاديمية الوطنية. doi : 10.17226/4962 . ISBN 978-0-309-05326-6تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي بتاريخ 26 مارس 2015.
  52. ↑ فوكس، ت؛ سونيرت، ج؛ سكوت، س؛ سادلر، ب؛ تشين، تشين (2021). "إعداد وتحفيز طلاب المرحلة الثانوية الراغبين في أن يصبحوا معلمين للعلوم أو الرياضيات" . مجلة تعليم معلمي العلوم . 33 : 83-106 . doi : 10.1080/1046560X.2021.1908658 . hdl : 2429/89729 . S2CID 237924144 . 
  53. ↑ موليس، آي في إس؛ مارتن، إم أو؛ غونزاليس، إي جيه؛ تشروستوفسكي، إس جيه (2004). تقرير TIMSS الدولي للرياضيات لعام 2003: نتائج دراسة IEA للاتجاهات في الرياضيات والعلوم الدولية في الصفين الرابع والثامن . مركز دراسات TIMSS وPIRLS الدولي. ISBN 978-1-8899-3834-9.
  54. ↑ روثرفورد، إف جيه (1997). "سبوتنيك وتعليم العلوم" . تأملات حول سبوتنيك: ربط الماضي والحاضر والمستقبل للإصلاح التربوي . الأكاديمية الوطنية للعلوم.
  55. ↑ «استنادًا إلى "الوضع الحرج" في العلوم والرياضيات، تحثّ مجموعات الأعمال على الموافقة على أجندة وطنية جديدة للابتكار» (بيان صحفي). مائدة الأعمال المستديرة. 27 يوليو 2005. مؤرشف من الأصل في 8 ديسمبر 2007.بورلاند، ج. (2 مايو 2005). "غيتس: رتّبوا المدارس الأمريكية" . أخبار سي نت .
  56. ↑ "استغلال إمكانات أمريكا" .
  57. ↑أُرشف بتاريخ 14 يونيو 2006 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  58. ↑ "الرائد الوطني في مجال البحث في جاهزية الطلاب للالتحاق بالجامعات وسوق العمل" (ملف PDF) . ACT. 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مايو 2017 .
  59. 1 2 إطار عمل لتعليم العلوم من الروضة إلى الصف الثاني عشر
  60. ↑ إطار عمل لتعليم العلوم من الروضة وحتى الصف الثاني عشر: الممارسات والمفاهيم الشاملة والأفكار الأساسية
  61. ↑ جيليس، جاستن (9 أبريل 2013). "إرشادات جديدة تدعو إلى تغييرات واسعة النطاق في تعليم العلوم" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2013 .
  62. 1 2 "معايير علوم الجيل القادم" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2013 .
  63. ↑ بايبي، رودجر و. (8 أبريل 2014). "معايير العلوم للجيل القادم والجيل القادم من معلمي العلوم" . مجلة تعليم معلمي العلوم . 25 (2): 211-221 . Bibcode : 2014JSTEd..25..211B . doi : 10.1007/s10972-014-9381-4 . ISSN 1046-560X . S2CID 143736193 .  
  64. 1 2 سكروغز، توماس إي.؛ بريغهام، فريدريك جيه.؛ ماستروبيري، مارغو أ. (2013). "معايير العلوم الأساسية المشتركة: آثارها على الطلاب ذوي صعوبات التعلم" . بحث وممارسة صعوبات التعلم. قسم صعوبات التعلم التابع لمجلس الأطفال الاستثنائيين . 28(1)، 49-57 ج - عبر EBSCOhost.
  65. ↑ سكروغز، توماس إي.؛ ماستروبيري، مارغو أ.؛ باكن، جيفري ب.؛ بريغهام، فريدريك ج. (أبريل 1993). "القراءة مقابل التطبيق: الآثار النسبية للمناهج القائمة على الكتب الدراسية والمناهج القائمة على الاستقصاء في تعلم العلوم في فصول التربية الخاصة" . مجلة التربية الخاصة . 27 (1): 1-15 . doi : 10.1177/002246699302700101 . ISSN 0022-4669 . S2CID 145160675 .  
  66. ↑ هوفشتاين، آفي؛ لونيتا، فنسنت ن. (يونيو 1982). "دور المختبر في تدريس العلوم: جوانب مهملة من البحث" . مراجعة البحوث التربوية . 52 (2): 201-217 . doi : 10.3102/00346543052002201 . ISSN 0034-6543 . S2CID 210859561 .  
  67. ↑ هيرت، تيموثي؛ غرينوالد، إريك؛ آلان، سارة؛ كانادي، ماثيو أ.؛ كراكوفسكي، آري؛ برودسكي، لورين؛ كولينز، ميليسا أ.؛ مونتغمري، رايان؛ دورف، رينا (5 يناير 2023). "إطار التفكير الحسابي للعلوم (CT-S): تفعيل CT-S لباحثي ومعلمي تعليم العلوم في المراحل الدراسية من الروضة إلى الصف الثاني عشر" . المجلة الدولية لتعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات . 10 (1) 1. doi : 10.1186/s40594-022-00391-7 . ISSN 2196-7822 . S2CID 255724260 .  
  68. ↑ بوكستون، كوري أ. (سبتمبر 2006). "إنشاء علوم أصيلة سياقيًا في مدرسة ابتدائية حضرية "منخفضة الأداء"" . مجلة أبحاث تدريس العلوم . 43 (7): 695-721 . Bibcode : 2006JRScT..43..695B . doi : 10.1002/tea.20105 . ISSN 0022-4308 . 
  69. ↑ تشين، كلارك أ.؛ مالهوترا، بيتينا أ. (مايو 2002). "الاستقصاء الأصيل معرفيًا في المدارس: إطار نظري لتقييم مهام الاستقصاء" . تعليم العلوم . 86 (2): 175-218 . Bibcode : 2002SciEd..86..175C . doi : 10.1002/sce.10001 . ISSN 0036-8326 . S2CID 18931212 .  
  70. ↑ دورفمان، بات-شاحر؛ ياردن، أنات (2021)، "كيف يمكن للتجارب العلمية الأصيلة أن تعزز فهم علم الوراثة في المرحلة الثانوية؟" ، في هاسكل-إيتا، ميخال؛ ياردن، أنات (محرران)، تعليم علم الوراثة: التحديات الحالية والحلول الممكنة ، مساهمات من بحوث تعليم الأحياء، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 87-104 ، doi : 10.1007/978-3-030-86051-6_6 ، ISBN  978-3-030-86051-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يوليو 2023
  71. ↑ "بيان موقف الرابطة الوطنية لمعلمي العلوم: تعليم العلوم غير الرسمي" . الرابطة الوطنية لمعلمي العلوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2011 .
  72. ↑ تمويل المؤسسة الوطنية للعلوم للتعليم العلمي غير الرسمي
  73. ↑ "مركز تطوير تعليم العلوم غير الرسمي (CAISE)" .
  74. ↑ "رابطة مراكز العلوم والتكنولوجيا" .
  75. ↑ "وكالة ناسا وبرامج ما بعد المدرسة: التواصل مع المستقبل" . وكالة ناسا. 3 أبريل 2006. مؤرشف من الأصل في 27 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 28 أكتوبر 2011 .
  76. ↑ عثمان، فريدريك سي. (7 أكتوبر 1947). "نادي الشيء المميز لهذا الشهر سيقدم أشياءً رائعة" . صحيفة سان خوسيه المسائية . تم الاطلاع عليه في 1 نوفمبر 2013 .
  77. ↑ فينيشل، م.؛ شوينغروبر، هـ. أ.؛ المجلس الوطني للبحوث (2010). محاطون بالعلم في البيئات غير الرسمية . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. doi : 10.17226/12614 . ISBN 978-0-309-13674-7.
  78. ↑ لجنة تعليم العلوم في البيئات غير الرسمية، المجلس الوطني للبحوث (2009). تعليم العلوم في البيئات غير الرسمية: الأفراد والأماكن والمساعي . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. Bibcode : 2009nap..book12190N . doi : 10.17226/12190 . ISBN 978-0-309-11955-9.

للمزيد من القراءة