SciComm:中小学科学教育

埃里克·J·珀金斯

作为一个有很多角色和责任的人,我必须思考如何平衡这些角色。我是三个孩子的父亲,一名科学家和科学传播者,我努力成为一名志愿者,为我的社区做出贡献。在过去的一年里,我花了一些时间思考如何将所有这些角色结合起来,不仅仅是作为一名父亲,而是作为一名科学家深入到我的学区。

当我们小学一年一度的数学与科学之夜需要一位新的协调员时,我就占了上风。当我们中学八年级的科学老师向他们学生的STEM导向的家长寻求专家来做嘉宾演讲时,我也是志愿者。如果你是一位想接触社区学校的科学家,这里有一些我从最近的经历中得到的提示和教训。

在小学的科学、技术、工程、数学、数学、数学

数学和科学夜间飞行我很幸运地生活在一个公立学校系统良好的小镇上,在过去的5年里,这里做出了巨大的努力,将更多的科学和技术纳入学校课程。我们的家长教师协会(PTA)在补充该课程方面发挥了重要作用。最近,通过PTA,我开始组织一年一度的数学与科学之夜活动,让家长和社区其他成员通过一些有趣的活动与孩子们分享他们的专业知识。如果你的学校没有数学和科学之夜(或其他类似的活动),这里有一些快速的建议,让事情进行起来:

  • 如果你的家长教师协会有一个大会,并有办法为活动申请资金,考虑联系它。家长教师在如何使用可自由支配的资金方面比学区本身有更大的灵活性。他们通常也有很好的活动策划基础,知道如何为志愿者预留空间、时间和人脉。
  • 说到志愿者,没有他们你没法办这样的活动!如果你住在一个有很多家长从事STEM职业的学区,他们很可能也在想他们如何也能对学校做出贡献。虽然你可以招募任何背景的家长,但如果活动由能够回答小学生可能会问的一些令人惊讶的技术性问题的家长主持,那将非常有帮助。不仅仅是那些认为自己是“科学家”的人。我们有一些会计在算账!
  • 对你能在一个晚上教给5-10岁孩子的东西要现实一些。K-5级涵盖广泛的注意广度、技能水平和STEM暴露。如果你期望有很多孩子,你会想要很多活动(尝试一打!)。最好的方法可能不是“让我们尝试让这个STEM活动变得有趣”,而是“让我们看看如何让这个有趣的活动与STEM相关。”图1显示了我们学校数学与科学之夜的活动。

中学:补充科学课程

与我们地区的中学分享我的专业知识是一种非常不同的经历,因为与小学不同,中学有专注的科学老师。我试着联系我们学区的科学课程协调员,运气不太好,但最终我们学校八年级的科学老师给当地家长打了电话,他们愿意就与STEM课程相关的话题发表自己的看法。碰巧的是,我和一些八年级的科学老师在社交场合见过面,我们已经讨论过我要给他们一个克里斯普给他们的学生做报告。我当时并没有想到这个机会来自网络,但这意味着它是最佳人脉!

在过去的20年里,我所做的每一次演讲几乎都是针对研究生、博士后和其他在职科学家的,因此为八年级学生做演讲有点吓人。太简单了,我会侮辱学生。太复杂了,我很快就会失去他们的兴趣。我不会说我让他们大吃一惊,但我认为许多学生学到了一些东西。根据我从老师那里收到的初步指导方针,我制定了如下演示文稿(可适用于任何主题,而不仅仅是CRISPR):

  • 我是谁?我在哪里工作?老师们强调说,一些学生会很想知道科学家是做什么的,以及如何成为科学家。我给出了我科学生涯的时间表,从我七年级的生物老师凯利先生开始。我在Addgene工作,这可能是他们谁也没有想到的科学家的职业道路。我认为,建立这段历史有助于证明:1)我曾经是一个真正的中学生,2)我有被认为是这一领域的权威的背景。
  • 什么是基因组工程?CRISPR是如何工作的?这一部分基本上是背景幻灯片,让每个人在词汇方面都站在同一页上——DNA、蛋白质、质粒、基因等。虽然我谈到了CRISPR的分子机制,但我还是小心翼翼地保持相对简单。我通过老师们的讲解和在课堂上分享一些幻灯片来磨练演讲的复杂性推特,在那里我从老师和其他科学传播者那里得到了一些很好的反馈。
  • CRISPR能做什么?我花了更多的时间在演讲的这一部分,因为在我看来,与CRISPR的应用程序沟通比沟通其工作原理的细节更为重要。我提出了一个类比,帮助他们掌握一些关键概念(图2)。下次我可能会改变的一件事是少举一些例子,并想办法让这一部分更具互动性。如果你能想出一个涉及学生参与的很好的类比,那就让它发生吧!
  • 我们应该如何使用CRISPR?我们应该如何使用它?最后一部分可以说是最重要的部分,但它对我来说有点令人担忧,因为生命伦理学是一个固有的主观领域。对于CRISPR,我关注的是这样一个事实:就像之前的电脑和互联网一样,基因组工程技术的发展速度远远快于官方监管的速度。我没有试图粉饰人们以不道德的方式使用这项技术的潜在危险,但我也尽量不杞人忧天。

8年级CRISPR基因组编辑解释图对于所有这些问题,以及你可能向中学生提出的任何话题,首要的指导方针是提供当前的例子。当我询问与我共事的八年级理科老师乔安娜·马克斯(Joanne Marks)对我的演讲的反馈意见时,她说:“这是对我们课程的宝贵延伸,并提供了引人入胜的例子,说明理解遗传学是多么及时。”基因组工程和许多其他生物学技术和领域的发展如此之快,以至于教科书基本上无法跟上。即使是最雄心勃勃的教师,他们努力维持现有的、充满活力的课程,也很难保持CRISPR的节奏。我在演讲中使用的两个例子在前两周才公布于众,这向学生们展示了科学史正在形成。

在和八年级学生交谈的过程中,让我感到兴奋和挑战的一个方面是,我收到的问题范围很广。我给每组大约50名学生做了5次演讲,每组都有自己的精彩主题。一些团体询问疫苗,另一些团体则好奇对农业的影响。每个学生都被吸引住了吗?绝对不是。但看到一些学生真正理解了,并试图回答他们的一些伟大的问题,是非常令人欣慰的。这次经历让我对我们的科学教师的艰难但有回报的工作有了新的欣赏,并对明年再回来尝试充满了热情。

作为一名科学家,你可能想要接触你的学校社区有很多原因。也许你有年幼的孩子,你想确保他们的STEM教育得到补充。一个美国国家科学基金会2009年的研究研究表明,在我们四年级学生中,在科学国家教育进步评估(NAEP)测试中,几乎没有一个他们被认为精通科学,不分种族或民族。也许你没有孩子,但对测试你的SciComm技能感兴趣,或者对在中国的职业感兴趣教育.也许你只是想看看当你向一个孩子展示如何从草莓中分离DNA,或者向他们展示他们生活在科学史上一个激动人心、动荡不安的时代时,他们脸上的表情。无论你的理由是什么,让我们知道它是如何进行的!

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确认:我要感谢巴特勒小学的家长教师联谊会,感谢他们在数学与科学之夜对我的信任,特别感谢Chenery中学的Joanne Marks, Jonathan Marks和Vanessa Bullard给予的大量指导和反馈。

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话题:科学共享,科学传播

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