科學：小學教師指南/小學科學教學的挑戰
最近，一群未來的教師被問及他們認為在科學教學中最大的挑戰是什麼。他們列出了一份很棒的清單。如下所示：
- 在讓學生對科學保持積極態度的同時，為學生備考州立考試。
- 讓學生在科學課堂上保持專注。想出能夠激發想象力和符合課程的活動。
- 轉變思維方式，轉向以學習者為中心的教學方法。根據當前已知知識改變科學的本質。
- 建立有效的評分標準，能夠及時、公平地評估學生。
- 為不同年齡和不同技能的學生定製課堂計劃、活動和科學語言。
- 教師“教學”時間的壓力越來越大，包括計劃和評估時間。如何在 40 分鐘內完成科學課？
- 缺乏機構對科學的承諾。科學材料的費用、儲存和選擇。
科學教學既有許多挑戰，也充滿了回報。作為科學教師，教師面臨的最大挑戰之一是設計能夠讓學生學習並保持興趣的課程。當學生能夠聯絡到他們正在學習的主題時，他們更容易集中注意力。這會促使他們積極地參與到活動中。當教師自己理解材料並對材料感到興奮時，他們更有可能激發學生的興趣。
對於許多教師來說，科學中的動手學習與他們自己的科學學習經歷完全不同。在成長過程中，科學可能不是關於“做”，而是關於記憶事實和不同的詞彙。當科學在他們自己的教育中非常枯燥時，教師如何能感到興奮？作為教師，我們的工作是讓學生學習他們在生活中會一直用到的概念和技能，而不僅僅是幫助他們記住一些事實以透過考試。分類、觀察、測量、交流、推斷、預測和實驗等科學過程技能，不僅在科學課堂上，在生活中他們可能遇到的任何情況下都會對學生有所幫助。我們作為教師，正在讓學生髮展更高層次的思維技能——能夠分析情況，然後推斷接下來該做什麼。
我們在教學界取得了很大進步，許多教師已經瞭解到，當學生對主題感興趣並進行“動手”活動時，他們學習效果最好。動手學習讓學生參與進來，並對自己的學習負責。教師應該使用以問題為中心的學習方法，讓學生得出自己的結論。在以問題為中心的學習中，教師充當引導者，可能會提出最初的問題，但學生決定用什麼方法去調查、探索和假設。這也有助於學生以最適合自己學習的方式進行學習。教師應該進行分層教學，為學生提供適當的支援和指導。
這些想法很好地契合了建構主義的教育觀。建構主義者相信透過探索來學習。動手活動和主動學習取代了教科書和千篇一律的實驗。探索在科學中尤為重要：記憶關於岩石或植物的事實似乎很遙遠或不重要，但當學生自己建立化石，並看到鑄模（化石的印記）和模型（物體的複製品）之間的區別時，他們更有可能記住並理解這兩種化石型別之間的區別。當學生觀察和記錄月相時，他們更有可能記住月相（盈虧之間的區別），因為他們有視覺參考。當學生創造出效果最好的降落傘或速度最快的“罐子”（回彈罐）時，他們更有可能記住諸如罐子或降落傘的大小、橡皮筋的厚度對罐子或降落傘的速度的影響之類的概念。
教師很幸運地生活在這個科技時代。我們擁有觸手可及的資源。為了設計出能夠引起學生興趣的課程/活動，我們首先必須將其建立在科學標準和科學過程技能的基礎上，然後利用學生的先驗知識和經驗來設計動手活動。我們必須讓學生一起工作，讓他們的興趣推動學習體驗。我們必須利用他們的問題來引導實驗。這意味著尋找或開發適合你班級的活動。每年這都可能有所不同。作為教師，坐在後面只充當引導者可能會讓人感到害怕，但從長遠來看，學生在學習過程中參與進來時，才能真正學會終身技能。我們作為教師必須學會在材料、課程，甚至開發適合我們學生的新的活動方面具有創造力。最後，我們必須記住，我們作為教師必須對我們所教授的概念感興趣。興趣和快樂是具有傳染性的！學生在每天學習新事物時都會仰視教師，因此教師需要非常瞭解所教授的材料，才能讓學生充分參與到學習過程中。如果學生看到課程計劃得很好，那麼包括教師在內的所有學生都會享受學習科學的樂趣。科學無處不在，這意味著學生可以隨時隨地學習科學，甚至問為什麼會出現這種情況，甚至對讓他們著迷的事情提出假設。所以讓我們儘可能享受這門學科，甚至可以想象自己成為科學家！