原创LauraHenriques中国青少年科技教育工作者协会
国际交流
G.R.O.W.项目
更有意义的“科学家-科学教师”合作关系
作者：WendyL.HaganChristineWhitcraftLauraHenriques
翻译：骆丹
我们知道，把科学研究带入到课堂中通常是科学教师的一个目标，而且这并不是一个新鲜的想法（Brown、Bokor、Crippen和Koroly，；Hanson和Burakowski，）。让学生参与真正的科学实践的概念正是《新一代科学教育标准》（NGSS）（NGSSLeadStates，）的基础，同时也是《K—12科学教育框架》中的根本要求（NationalResearchCouncil，）。
“科学家-科学教师合作”的首要目标是改进PK—16的科学教育；这个项目的具体目标是使学生参与到有意义的“真正的”科学中，将其作为学习生态学原理的一种方法。但是，要达到这种效果，需要严谨的计划和稳固的合作关系。
本文描述了大学生物教授、大学科学教育教授和高中科学教师成功地把科学带入高中课堂的尝试。我们讨论了建立有意义且高效的长期合作机制的步骤，这种机制能够改变高中生的科学体验，让教师更容易触达“真正的”科学，并且为大学教授提供更有意义的外延。最后，我们分享了一个由这个合作关系产生的数据和课堂资料的链接。
针对本文的目标，我们将“从事真正科学的科学家”定义为大学、科研机构的教员，他们在实验室和实验领域开展基于数据和问题导向的相关研究。然而，参与此类合作的科学家可能包含STEM专业人士和非学术机构的附属组织。科学家-教师合作关系可以有不同目标和组织架构，但我们的核心是这种合作能让学生动手探究，而不是教师或科学家单方面传递科学。
最初的步骤包括寻找合作伙伴、选择主题，以及将现有材料和学校学科目标和标准相结合。其中寻找合作伙伴可能会是个挑战。作为高中教师，你会希望找到一个可以与你真正建立合作关系的人，并且在合作中你们都能作出贡献并有所获益。有时，合作关系可以有机地建立起来。如果你是一位大学生或研究生，你会与很多科学院系甚至在实验室工作的人员互动联系。当你理解研究并且拥有既有的人际关系时，这可能会使你自然匹配到相应的合作伙伴（这是本项目中合作关系的基础）。你可能会通过专业发展的职业培训、会议、研讨会结识STEM专业人士，从而建立未来的合作关系。你所在的地区还可能与大学或工业界的科学家合作。
如果你确实没有与STEM专业人士的私人联系，就不得不想办法寻找一些了，表1分享了一些建立这些联系的策略。运用技术手段，你们开展合作不需要地理距离上靠近，尽管离得近确实会有一些好处。
下一步，聚焦于一个特定领域或调查主题是非常关键的。科学家与教师的成功合作来自于共同的热情、目标或需求。从科学家的角度看，作为他们的职业义务的一部分可能有必要传播研究成果或者提供教育宣传。科学家可能对他们的领域充满热情，并且把与高中教师及学生建立合作关系视为招募学生进入该领域的可能渠道。教师可能有过一些研究体验点燃了他们自己对科学的热爱，也希望将其传递给他们的学生。为了合作关系进展良好且能克服各种困难，科学家与教师都需要有参与的理由并从合作中受益。
最后，合作项目必须符合学校或学区的目标和年级水平标准。在现有环境中，在课堂上开展真正的科学根本上要符合《新一代科学教育标准》的各个方面，这样可以使这种类型的项目对行政管理者更有吸引力。在课堂上融合基于研究的数据是帮助学生掌握科学与工程实践（SEP）的一种方法，同时，也可以在真实世界里应用学到的学科核心概念（DCI），以及其与跨学科概念（CCC）的联系。然而，重要的是这些内容要与学科核心概念的有关内容结合起来。
找到合作伙伴并确定主题：建立真正的合作
我们的科学家-教师合作是由加州大学长滩分校研究生院的师生合作经验演化而来的。在温迪哈根还在加州大学长滩分校学习进修她的硕士学位时，她修读了克里斯汀惠特克拉夫特博士的课，包括保护生物学、植物生态学和湿地生态学。克里斯汀那时是生物系的副教授，也是湿地生态实验室的负责人，她本人有一种亲手实践和基于调研的教学风格。她通过传达她自身对于科学、研究和湿地的激情和热情的方式，将案例学习、批判性思维、服务型学习项目和真实数据融入进了她的课堂里。
在大学攻读科学教育硕士课程期间，温迪能够在克里斯汀的实验室学习新的研究方法、实验地采样技术和分析并解读数据的方法。这些在课堂、实验室和现场的经历启发温迪在课堂上建立一个类似的学习环境，整合环境教育与《新一代科学教育标准》，特别是与“科学与工程实践”相关的技能（尤其是提问、分析和解释数据、根据证据辩论，以及获得结论、评估和交流信息）和科学本质。
温迪和克里斯汀都对湿地及其恢复和保护、科学教育和研究充满兴趣和热情。温迪想要将科学研究和方法论融入到她的课堂中，而克里斯汀想要更加理解学生在K—12环境中如何学习，并使年轻的学生对湿地生态学感兴趣。这就是G.R.O.W.项目的开端——湿地研究指导（GuidedResearchOnWetlands），这个项目由为期1个学期的系列课程组成，最终促成的项目使得高中学生能够使用克里斯汀的数据对湿地的有关问题进行提问和回答。
开发和实施项目
科学家-教师合作最初促成开发出1个为期1学期的、以研究为基础的累积性项目，针对每名9年级的生物学优等生。在1个学期的时间中，学生提出研究问题，在该领域收集合适的数据，分析和解读数据，制作并解释图表，并在正式的展示中向他们的同伴和教师交流他们的成果（表2）。虽然这些项目是个人的，但学生在合作团队中工作，讨论他们研究的设计、评估与综合展示。为了培养完成项目所需的必要技能，针对高中学生的强弱项还专门设计了一系列课程与活动。项目随后在大学预科课程、选修课程，以及国际学士学位和大学先修课程中以多种形式重复开展，并都取得了成功。
克里斯汀通过Skype、文献，以及去她的实验站点实地考察，与温迪分享了很多数据，供学生使用。这有助于学生理解栖息地，以及栖息地的生物和非生物特征之间的潜在相互作用，使他们能更好地提出研究问题。克里斯汀必须要共享一个可管理的数据集，这需要占用她自己的时间。值得注意的是，这些努力并不符合对任期和职位提升的典型期待，这就是为什么科学家的参与能对他们有一些附加价值这点很重要的原因。
科学家-教师合作模式的挑战与优势
正如任何一个伙伴关系或合作，科学家-教师这种合作模式也会有挑战与优势，表3列出了其中的一些。没有挑战是不可逾越的，而且我们相信其优势远远超过克服这些挑战所需要的努力。
增强学生的学习体验也是克服这些挑战的原因。这个项目提供了一个真实的科学学习经历，真正代表了科学是如何开展的（科学的本质）。温迪的学生意识到，科学不总是“找到答案”及“科学不总是有单纯的答案”，同时发现了科学探究中的协作的一面。几乎所有的学生都提到他们觉得这个项目充满挑战，但他们也认为这是一次非常宝贵的学习经历。
除了了解湿地和科学实践之外，许多学生还感受到了追求科学事业的信心和启发。一个学生说“科学是很难，研究本身是认真和严谨的。”她现在正在就读环境科学专业。另一个学生想要成为一名生物学家，就像克里斯汀一样，她正在一所四年制大学中攻读生物学学位。这两个例子展示了学生成长期与科学家的互动是如何影响他们的大学和职业选择的，但我们没有跟踪学生以了解到底有多少学生作了类似的决定。
尽管一开始不是刻意选择的，但参与这个项目的3个人都是女性。许多学生注意到这一点并评论说这如何扩展了他们对科学的看法，以及他们对科学家身份的认同感。大多数学生都提到他们是如何享受和科学家一起工作，使用真实的数据并实地考察探究湿地。总体来说，学生都很高兴有这个机会像科学家一样做事、行文和沟通。
对教师合作者的好处
在科学家-教师合作模式中，温迪不仅能够将从当地生态系统内收集的真实数据和“科学与工程实践”融入到她的课堂中，而且作为教师本身也得到了成长，并获得了更多作为一个研究科学家和实验生物学家的经验。与克里斯汀的合作提供了必要的支持和指导，使课堂与项目，以及“科学与工程实践”与技能都得以丰富具体到当今的科学研究和方法。
虽然在互联网上也可以获得一些数据集，但对教师来说很多都很难查找、定位和诠释，从而更难让学生使用和分隔数据。通过这样的合作，克里斯汀使得原始数据在组织和图形化解释方面更易于访问。更进一步，与克里斯汀在数据集方面的合作意味着温迪可以继续使用这些数据做项目，并根据未来的目标和受众进行调整。
结论
这种特殊的合作一直以来都是成功且有弹性的，在G.R.O.W.项目的迭代中持续存在。温迪在她的课堂中实施了6次，学生对科学的本质有了更好的理解，对科学产生了更大的兴趣，获得了荣誉感和成就感，并对现实世界中的生态学有了更深的理解（Hagan，）。
温迪和克里斯汀都从这种合作中受益。最初的合作聚焦于将“科学与工程实践”和科学本质融入到高中课堂中。随着G.R.O.W.项目的发展，温迪和克里斯汀为初中和高中课堂及校外教育机构设计了以《新一代科学教育标准》3个维度为中心的其他课程和学习序列。她们仍在继续合作并促进整个州的科学教育工作者的专业发展。这个项目及其合作模式是可持续的——创建适合高中学生的数据集、构建任务和替代学习经验的艰苦工作已经完成了。这些努力将会持续帮助提高下一代和未来几年学生的科学素养。尽管找到正确的伙伴可能是有难度的，但这是可能的且非常值得付出努力的。
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