Образование в области науки, технологий, общества и окружающей среды

области науки, технологий, общества и окружающей среды ( STSE ) Образование в берет свое начало в движении «Наука, технология и общество» (STS) в научном образовании . Это взгляд на естественнонаучное образование, в котором особое внимание уделяется преподаванию научных и технологических разработок в их культурном, экономическом, социальном и политическом контексте. При таком взгляде на естественнонаучное образование учащимся предлагается заниматься вопросами, касающимися влияния науки на повседневную жизнь, и принимать ответственные решения о том, как решать такие проблемы (Solomon, 1993 и Aikenhead, 1994).

Наука, технологии и общество (НТС)

Движение STS имеет долгую историю реформирования научного образования и охватывает широкий спектр теорий о пересечении науки, технологий и общества (Solomon and Aikenhead, 1994; Pedretti 1997). Считается, что за последние двадцать лет работа Питера Феншема, известного австралийского педагога в области естественных наук, внесла большой вклад в реформы естественнонаучного образования. Усилия Феншема включали в себя придание большего значения STS в школьной программе по естественным наукам (Aikenhead, 2003). Основная цель этих усилий заключалась в обеспечении разработки широкой учебной программы по естественным наукам, учитывающей социально-политический и культурный контекст, в котором она была сформулирована. С точки зрения Феншема, это означало, что студенты будут высказывать разные точки зрения на вопросы, касающиеся влияния науки и технологий на повседневную жизнь. Они также поймут значимость научных открытий, а не просто сосредоточатся на изучении научных фактов и теорий, которые кажутся далекими от их реальности (Fensham, 1985 и 1988).

Однако, хотя колеса перемен в естественнонаучном образовании были запущены в конце 1970-х годов, только в 1980-х годах перспективы STS начали получать серьезную основу в учебных программах по естественным наукам, в основном в западном контексте (Gaskell, 1982). Это произошло в то время, когда такие проблемы, как испытания на животных , загрязнение окружающей среды и растущее влияние технологических инноваций на социальную инфраструктуру, начали вызывать этические, моральные, экономические и политические дилеммы (Fensham, 1988 и Osborne, 2000). Среди сообществ исследователей, преподавателей и правительств также были опасения по поводу непонимания широкой общественностью взаимодействия между наукой и обществом (Bodmer, 1985; Durant et al. 1989 и Millar 1996). Кроме того, встревоженные низким уровнем научной грамотности среди школьников, преподаватели естественных наук начали ломать голову над вопросом, как подготовить учащихся к тому, чтобы они были информированными и активными гражданами, а также учёными, медиками и инженерами будущего (например, Осборн , 2000 и Айкенхед, 2003). Таким образом, сторонники STS призвали к реформам естественнонаучного образования, которые позволили бы учащимся понять научные достижения 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 проблем реального мира (Fensham, 1985; Solomon, 1993; Aikenhead, 1994 и Hodson 1998).

Цели СТС

Основными целями СТС являются:

• Междисциплинарный подход HI к естественнонаучному образованию, при котором в учебную программу по естественным наукам обеспечивается плавная интеграция экономических, этических, социальных и политических аспектов научных и технологических разработок.
• Привлечение студентов к изучению различных проблем реального мира и обоснованию научных знаний в таких реалиях. В современном мире такие проблемы могут включать воздействие на общество: глобального потепления , генной инженерии , испытаний на животных , практики вырубки лесов , ядерных испытаний и экологического законодательства, такого 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 обоснованных решений и принятии ответственных мер для решения проблем, возникающих в результате воздействия науки на их повседневную жизнь.

образование СТСЭ

Единого определения образования STSE не существует. Как упоминалось ранее, STSE является формой образования STS, но в ней больший упор делается на экологические последствия научно-технических разработок. В учебных программах STSE научные разработки рассматриваются 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 разработок в их повседневной жизни и способствовать формированию активной гражданской позиции (Pedretti & Forbes, 2000).

Повышение научной грамотности

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

• Культура : Развитие способности читать и понимать проблемы, касающиеся науки и техники, в средствах массовой информации.
• Утилитарность : наличие знаний, навыков и взглядов, которые необходимы для карьеры ученого, инженера или техника.
• Демократичность : расширение знаний и понимания науки, включая взаимодействие между наукой, технологиями и обществом.
• Экономика : Формирование знаний и навыков, которые необходимы для экономического роста и эффективной конкуренции на мировом рынке.

Однако многим преподавателям естественных наук сложно и даже вредно для их профессиональной идентичности преподавать СТСО в рамках естественнонаучного образования из-за того, что традиционная наука фокусируется на установленных научных фактах, а не на философских, политических и социальных проблемах, масштабы которых многие преподаватели считают, что это обесценивает научную учебную программу.

Цели

В контексте образования 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 студентами науки и лучше подготовить их к активной и ответственной гражданской позиции в будущем, сфера естественнонаучного образования должна выходить за рамки изучения научных теорий, фактов и технических навыков. Таким образом, основная цель образования STSE состоит в том, чтобы дать учащимся возможность понимать и размещать научные и технологические разработки в их культурном, экологическом, экономическом, политическом и социальном контекстах (Solomon & Aikenhead, 1994; Bingle & Gaskell, 1994; Pedretti 1997 & 2005). . Например, вместо того, чтобы изучать факты и теории погодных условий, учащиеся могут изучать их в контексте таких проблем, как глобальное потепление. Они также могут обсуждать экологические, социальные, экономические и политические последствия соответствующего законодательства, такого как Киотский протокол . Считается, что это обеспечивает более богатую, более значимую и актуальную основу, на которой можно исследовать научные теории и явления, связанные с погодными условиями (Педретти и др., 2005).

По сути, образование STSE направлено на развитие следующих навыков и взглядов.

• Социальная ответственность
• Навыки критического мышления и принятия решений
• Способность формулировать разумные этические и моральные решения по вопросам, возникающим в результате воздействия науки на нашу повседневную жизнь.
• Знания, навыки и уверенность в себе для выражения мнения и принятия ответственных мер для решения проблем реального мира.

Содержание учебной программы

Поскольку образование STSE имеет множество аспектов, существует множество способов его реализации в классе. Это дает учителям определенную степень гибкости не только при включении взглядов STSE в преподавание естественных наук, но и при интеграции других учебных областей, таких как история, география, обществознание и словесность (Richardson & Blades, 2001). В таблице ниже суммированы различные подходы к образованию в сфере СТСО, описанные в литературе (Зиман, 1994 и Педретти, 2005):

Сводная таблица: Содержание учебной программы

Подход	Описание	Пример
Исторический	Путь гуманизации науки. Этот подход рассматривает историю науки на конкретных примерах и рассматривается как способ продемонстрировать ошибочность науки и ученых.	Узнайте об изобретениях или научных теориях из жизни и мира известных ученых. Студенты могут исследовать области своих интересов и представлять их посредством различных мероприятий: например, ролевых игр, дебатов или документальных фильмов. Посредством такого рода исследований студенты изучают ценности, убеждения и взгляды, которые повлияли на работу ученых, их взгляды на мир, а также то, как их работа повлияла на наши нынешние обстоятельства и понимание науки сегодня.
Философский	Помогает 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» Джеймса Д. Уотсона — это рассказ об открытии ДНК. Это историческое повествование можно использовать для исследования 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 студентов.
Основанный на проблемах	Это наиболее широко применяемый подход к образованию STSE. Это стимулирует понимание научных причин, лежащих в основе проблем, и их последствий для общества и окружающей среды. Многогранный подход к рассмотрению проблем подчеркивает сложность реальных дебатов. Студенты также узнают о различных мотивах принятия решений, касающихся экологических проблем.	События реальной жизни внутри сообщества, на национальном или международном уровне, можно рассматривать с политической, экономической, этической и социальной точек зрения посредством презентаций, дебатов, ролевых игр, документальных фильмов и рассказов. События реальной жизни могут включать в себя: влияние экологического законодательства, промышленные аварии и влияние конкретных научных или технологических инноваций на общество и окружающую среду.

Возможности и проблемы образования СТСО

Хотя сторонники образования STSE подчеркивают его преимущества в естественнонаучном образовании, они также признают трудности, присущие его реализации. Возможности и проблемы образования STSE были сформулированы Хьюзом (2000) и Педретти и Форбсом (2000) на пяти различных уровнях, как описано ниже:

Ценности и убеждения. Цели образования STSE могут бросить вызов ценностям и убеждениям учащихся и преподавателей, а также традиционным, укоренившимся в культуре взглядам на научные и технологические разработки. Студенты получают возможность поучаствовать и глубоко изучить влияние научных разработок на их жизнь с критической и информированной точки зрения. Это помогает развивать у учащихся аналитические способности и способности к решению проблем, а также их способность делать осознанный выбор в повседневной жизни.

Планируя и проводя образовательные уроки STSE, учителя должны обеспечить сбалансированный взгляд на изучаемые вопросы. Это позволяет студентам формулировать свои собственные мысли, самостоятельно изучать другие мнения и уверенно высказывать свою личную точку зрения. Учителя также должны создавать безопасную, непредвзятую атмосферу в классе, а также должны быть осторожны, чтобы не навязывать ученикам свои собственные ценности и убеждения.

Знания и понимание: Междисциплинарный характер образования STSE требует от учителей исследования и сбора информации из различных источников. В то же время учителям необходимо развивать четкое понимание проблем различных дисциплин — философии, истории, географии, социальных наук, политики, экономики, окружающей среды и науки. Это делается для того, чтобы база знаний студентов могла быть надлежащим образом построена, чтобы позволить им эффективно участвовать в дискуссиях, дебатах и ​​процессах принятия решений.

Этот идеал вызывает трудности. Большинство преподавателей естественных наук специализируются в определенной области науки. Нехватка времени и ресурсов может повлиять на то, насколько глубоко учителя и учащиеся смогут рассматривать проблемы с разных точек зрения. Тем не менее, междисциплинарный подход к естественнонаучному образованию позволяет учащимся получить более всестороннее представление о дилеммах, а также о возможностях, которые наука представляет в нашей повседневной жизни.

Педагогический подход: различные педагогические подходы, основанные на конструктивизме В зависимости от опыта учителя и уровня комфорта, для стимулирования обучения СТСО в классе могут использоваться . Как показано в таблице ниже, педагогика, используемая в классах STSE, должна проводить учащихся через разные уровни понимания, чтобы развивать их способности и уверенность в том, что они смогут критически рассматривать проблемы и предпринимать ответственные действия.

Учителя часто сталкиваются с проблемой трансформации классной практики от ориентированных на задачи подходов к подходам, которые фокусируются на развитии понимания учащихся и передаче им свободы действий в обучении (Hughes, 2000). В таблице ниже представлена ​​подборка педагогических подходов к образованию в рамках СТСО, описанных в литературе (например, Hodson, 1998; Pedretti & Forbes 2000; Richardson & Blades, 2001):

Проекты в сфере СТСЕ

Наука и город

Образование STSE основано на целостных способах познания, обучения и взаимодействия с наукой. Недавнее движение в научном образовании соединило научное и технологическое образование с осознанием общества и окружающей среды посредством критического исследования места. Например, проект «Наука и город» осуществлялся в 2006–2007 и 2007–2008 учебных годах с участием группы исследователей, состоящей из представителей разных поколений: 36 учеников начальной школы (6, 7 и 8 классы), работающих со своими учителями, 6 человек из университетов. исследователи, родители и члены сообщества. Цель заключалась в том, чтобы собраться вместе, вместе изучать науку и технологии и использовать эти знания для получения значимого опыта, который изменит жизнь друзей, семей, сообществ и окружающей среды, окружающей школу. Коллективный опыт позволил учащимся, преподавателям и учащимся развивать воображение, ответственность, сотрудничество, обучение и действие. Результатом проекта стал ряд публикаций:

• Олсоп С. и Ибрагим С. 2008. Визуальные путешествия в научном образовании, основанном на критически важных местах. В ЮЖ. Ли и АК. Тан (ред.), Научное образование на стыке теории и практики. Роттердам: SensePublishers 291–303.
• Олсоп, С. и Ибрагим, С. 2007. В поисках научного мотива: сообщество, образы и агентство. Журнал научного образования Альберты (специальное издание, Шапиро, Б. (ред.) Исследования и статьи в области естественнонаучного образования, представляющие интерес для новичков в профессии). 38 (2), 17–24.

Наука и город: полевой журнал

Одна коллективная публикация, созданная совместно студентами, преподавателями и исследователями, представляет собой общественный журнал, 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 г.) Наука и город: полевой журнал. Торонто: Онтарио.[Независимая публикация, написанная студентами и исследователями и бесплатно распространяемая среди научных, студенческих и родительских сообществ].

Tokyo Global Engineering Corporation, Япония (и весь мир)

Tokyo Global Engineering Corporation — это организация, предоставляющая образовательные услуги, которая бесплатно предоставляет основные образовательные программы STSE для студентов инженерных специальностей и других заинтересованных сторон. Эти программы предназначены для дополнения, но не замены курсовой работы STSE, необходимой для программ обучения на академическую степень. Программы представляют собой образовательные возможности, поэтому студентам не платят за участие. Вся переписка между членами ведется по электронной почте, а все встречи проводятся через Skype, причем языком обучения и публикации является английский. Студентам и другим заинтересованным сторонам никогда не предлагается путешествовать или покидать свое географическое местоположение, и им рекомендуется публиковать организационные документы на своих личных основных языках, когда английский является дополнительным языком.

См. также

• Гражданская наука , проекты по очистке, в которых люди могут принять участие.
• Образовательная оценка
• Теория обучения (образование)
• Наука
• области STEM

Библиография

• Айкенхед, Г.С. (2003) Образование STS: роза под любым другим именем. В книге «Видение научного образования: ответ на мир Питера Дж. Феншама» , (ред.) Кросс, Р.: Routledge Press.
• Айкенхед, Г.С. (1994) Чему учит наука СТС? Соломон, Дж. и Г. Эйкенхед (ред.), STS Education: International Perspectives in Reform . Нью-Йорк: Издательство педагогического колледжа.
• Олсоп, С. и Хикс, К. (ред.), (2001) Преподавание науки . Лондон: Коган Пейдж.
• Бенце, Дж.Л. (редактор) (2017). Научно-техническое образование, способствующее благополучию отдельных лиц, обществ и окружающей среды . Дордрехт: Спрингер.
• Бингл В. и Гаскелл П. (1994) Научная грамотность для принятия решений и социальное построение научных знаний. Science Education , 78(2): стр. 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.
• Феншам, П.Дж. (1985) Наука для всех. Журнал учебных программ , 17: стр. 415–435.
• Феншем, П.Дж. (1988) Знакомо, но по-другому: некоторые дилеммы и новые направления в научном образовании. В П. Дж. Феншаме (ред.), Развитие и дилеммы в научном образовании . Нью-Йорк: Falmer Press, стр. 1–26.
• Гаскелл, Дж. П. (1982) Наука, технологии и общество: проблемы для учителей естественных наук. Исследования в области естественнонаучного образования , 9, стр. 33–36.
• Харрингтон, Мария CR (2009). Этнографическое сравнение экскурсий в реальную и виртуальную реальность на Тропу Триллиума: находка саламандры как знаменательное событие. В Фрейере, Н.Г. и Кане, PH (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 изучение науки: на пути к персонализированному подходу . Букингем: Издательство Открытого университета
• Ходсон, Д. (2003) Время действовать: научное образование для альтернативного будущего. Международный журнал научного образования , 25 (6): стр. 645–670.
• Хьюз, Г. (2000) Маргинализация социально-научного материала в учебных программах по науке, технологиям и обществе: некоторые последствия для гендерной инклюзивности и реформы учебных программ, Журнал исследований в области преподавания естественных наук, 37 (5): стр. 426–40.
• Кумар Д. и Чубин Д. (2000) Наука, технологии и общество: справочник или исследования и практика . Лондон: Клювер Академик.
• Миллар, Р. (1996) На пути к учебной программе по естественным наукам для общественного понимания. School Science Review , 77 (280): стр. 7–18.
• Осборн, Дж. (2000) Наука для гражданственности. Передовая практика преподавания естественных наук (ред.) Монк М. и Осборн Дж.: Издательство Открытого университета: Великобритания.
• Педретти, Э. (1996) Изучение науки, технологий и общества (STS) посредством исследовательского проекта: совместное построение модели, основанной на проблемах, для образования STS. Школьная наука и математика , 96 (8), стр. 432–440.
• Педретти, Э. (1997) Кризис септика: тематическое исследование науки, технологий и общественного образования в начальной школе. Международный журнал научного образования , 19 (10): стр. 1211–30.
• Педретти, Э. и Форбс (2000) От риторики учебной программы к реальности в классе, образование STSE. Орбита , 31 (3): стр. 39–41.
• Педретти, Э., Хьюитт, Дж., Бенце, Л., Дживани, А. и ван Оствеен, Р. (2004) Контекстуализация и продвижение перспектив науки, технологий, общества и окружающей среды (STSE) с помощью мультимедийных тематических методов в науке педагогическое образование. В Д.Б. Зандвлите (ред.), Материалы ежегодной конференции Национальной ассоциации исследований в области преподавания естественных наук , Ванкувер, Британская Колумбия. компакт-диск.
• Педретти, Э. (2005) Образование STSE: принципы и практика в Аслопе С., Бенче Л., Педретти Э. (ред.), Анализ образцового преподавания естественных наук: теоретические линзы и спектр возможностей для практики , Open University Press, Mc Грау-Хилл Образование
• Ричардсон Г. и Блейдс Д. (2001) Социальные исследования и естественнонаучное образование: развитие мировой гражданственности посредством междисциплинарного партнерства
• Соломон, Дж. (1993) Преподавание науки, технологий и общества . Филадельфия, Калифорния: Издательство Открытого университета.
• Соломон Дж. и Айкенхед Г. (ред.) (1994) STS Education: международные перспективы реформы . Нью-Йорк: Издательство педагогического колледжа.
• Зиман, Дж. (1994) Смысл образования STS заключается в подходе. В Соломоне Дж. и Эйкенхеде Г. (ред.) (1994). STS Education: международные перспективы реформ . Нью-Йорк: Издательство педагогического колледжа, стр. 21–31.

Внешние ссылки

Образцы учебных программ по естественным наукам

• Совет министров образования, Канада

Веб-сайт Совета министров образования Канады является полезным ресурсом для понимания целей и места образования STSE в канадских учебных программах.

• [3] Сайт STEPWISE
• Учебная программа Великобритании по естественным наукам
• Стандарты учебной программы по естественным наукам США

Книги

Это примеры книг, доступных для получения информации об образовании STS/STSE, методах преподавания естественных наук и вопросах, которые можно изучать на уроках STS/STSE.

• Олсоп С., Бенче Л., Педретти Э. (редакторы), (2005). Анализ образцового преподавания естественных наук. Теоретические линзы и спектр возможностей для практики, Open University Press, Mc Graw-Hill Education.
• Бенце, Дж.Л. (редактор) (2017). Научно-техническое образование, способствующее благополучию отдельных лиц, обществ и окружающей среды . Дордрехт: Спрингер.
• Гейлбрейт Д. (1997). Анализ проблем: наука, технологии и общество. Торонто: Книги Трифолиум. Инк.
• Гомер-Диксон, Т. (2001). Разрыв в изобретательности: можем ли мы решить проблемы будущего? (паб.) Винтаж Канада.