The next generation of science teaching

BY KATRINA SMITH
Science Coordinator, Rye City School District

Gone are the days of memorization in science, experiments where everyone follows the same procedures designed by the teacher, and heavy reliance on vocabulary and note-taking. With the roll out of the Next Generation Science Standards (NGSS), also known as the NY State Science Learning Standards (NYSSLS), teachers are being asked to make some big changes from the way science has been taught for decades.

Here’s what I try to keep in mind:

The NGSS apply a 3D approach which combines Disciplinary Core Ideas (or topics) with Crosscutting Concepts (such as patterns, cause and effect, and structure & function) and Science & Engineering Practices (like asking questions & defining problems, planning & carrying out investigations, and engaging in argument from evidence). In other words, it’s not just about the content anymore. We want to teach students how to think like scientists and be involved in the process by coming up with the questions, helping to design the experiments, and figuring out ways to collect data, and share results.

This path of discovering science means that mistakes will be made and progress will be achieved by going back and revising plans. Students should not be afraid to FAIL because it is their “First Attempt In Learning.” There is a lot of emphasis on Engineering and student involvement in creating and using models in the NGSS. This takes time and different students may solve the same problems in vastly different ways. To make time for this sort of learning and exploration, many of the traditional topics of study are no longer required or at least will not be tested on standardized assessments. The new state science tests aligned with the NYSSLS will start in June of 2022 for elementary and middle school students and in June of 2023 and 2024 for high school.

A big part of the NGSS is encouraging students by keeping the wonder of science alive. Curiosity and excitement are the keys to initiating the process of questioning. A valuable way to accomplish this is through the sharing of phenomena or puzzling demonstrations which feed inquisitive minds to explore solutions.

The end goal of this science overhaul is to produce a new generation of problem solvers, not just direction followers with memorization skills. This is a time when we need to encourage all children into engineering and tech-based careers, especially girls who tend to be under-represented in these fields. Our children will be inheriting a world full of serious problems for eager future scientists to solve.

Capturando la curiosidad

La nueva generación de enseñar ciencias

Atrás quedaron los días de memorizar ciencias, de los experimentos en los que todos siguían los mismos procedimientos diseñados por el maestro o de la toma de apuntes. Con la implementación del Next Generation Science Standards (NGSS), también conocido como NY State Science Learning Standards (NYSSLS), se pide a los maestros el cambio en la forma en que se ha enseñado ciencias durante décadas. El NGSS aplica un enfoque 3D que combina ideas básicas con conceptos transversales (como patrones, causa y efecto, estructura y función) y prácticas de ciencia e ingeniería (como hacer preguntas y definir problemas, planificar y llevar a cabo investigaciones, y participar en discuciones a partir de la evidencia). En otras palabras, ya no se trata solo del contenido sino de que el estudiante piense como científico y participe en el proceso formulando las preguntas, ayudando a diseñar los experimentos y descubriendo formas de recopilar datos y compartir resultados.

Esta manera de descubrir ciencias implica lograr progreso a prueba y error, llegando de maneras muy distintas a resolver los mismos problemas. Los estudiantes no deben tener miedo a FALLAR ya que es su “primer intento de aprendizaje”. Se pone mucho énfasis en la ingeniería y la participación de los alumnos en la creación y uso de modelos del NGSS. Esto conlleva tiempo y para alcanzar este tipo de aprendizaje y exploración, muchos de los temas tradicionales de estudio ya no son necesarios o al menos no se evalúan. Las nuevas pruebas de ciencias estatales alineadas con el NYSSLS comenzarán en junio de 2022 para primaria y secundaria y en junio de 2023 y 2024 para secundaria.

Una gran parte del NGSS es alentar a los estudiantes a mantener viva la maravilla de la ciencia. La curiosidad y la emoción son las claves para iniciar el proceso de cuestionamiento. Una forma valiosa de lograr esto es compartiendo fenómenos o demostraciones desconcertantes que alimentan mentes curiosas a explorar soluciones.

El objetivo final de esta vuelta científica es producir una nueva generación de solucionadores de problemas y no simples seguidores de direcciones con buena memorización. Debemos alentarlos a carreras de ingeniería y tecnología, especialmente a las niñas que tienden a no estar representadas en estos campos. Nuestros hijos heredarán un mundo lleno de serios problemas que necesitará de científicos para resolverlos.

Capturando a curiosidade

A nova geração de ensino de ciências

Longe vão os dias de memorizar a ciência, de experimentos em que todos seguiam os mesmos procedimentos projetados pelo professor ou de tomar notas. Com a implementação dos NGSS (Next Generation Science Standards), também conhecidos como NYSSLS (Estado de Nova York), que pede aos professores que mudem a maneira como a ciência é ensinada há décadas.

O NGSS aplica uma abordagem 3D que combina idéias básicas com conceitos transversais (como padrões, causa e efeito, estrutura e função) e práticas de ciência e engenharia (como fazer perguntas e definir problemas, planejar e conduzir pesquisas e participar de discussões da evidência). Em outras palavras, não se trata mais apenas do conteúdo, mas do aluno pensando como cientista e participando do processo, fazendo as perguntas, ajudando a projetar os experimentos e descobrindo maneiras de coletar dados e compartilhar resultados.

Essa maneira de fazer as coisas implica progredir na tentativa e erro, apresentando maneiras muito diferentes de resolver os mesmos problemas. Os alunos não devem ter medo de falhar, pois é sua “primeira tentativa de aprender”. É dada muita ênfase à participação da engenharia e dos estudantes na criação e uso de modelos NGSS. Isso leva tempo e alunos diferentes podem solucionar o mesmo problema de maneiras diferentes. Para haver tempo para alcançar esse tipo de aprendizado e exploração, muitas das disciplinas tradicionais de estudo não são mais necessárias ou pelo menos não avaliadas. Las nuevas pruebas de ciencias alineadas con el NYSSLS comenzarán en junio de 2022 para primaria y secundaria y en junio de 2023 y 2024 para secundaria.

Uma grande parte do NGSS é incentivar os alunos a manterem viva a maravilha da ciência. Curiosidade e emoção são as chaves para iniciar o processo de questionamento. Uma maneira valiosa de conseguir isso é compartilhando fenômenos intrigantes ou demonstrações que alimentam mentes curiosas para explorar soluções.

O objetivo final desse turno científico é produzir uma nova geração de solucionadores de problemas e não simples seguidores de gerenciamento com habilidades de memorização. Devemos incentivar os meninos a carreiras em engenharia e tecnologia, especialmente as meninas que tendem a não estar representadas nesses campos. Nossos filhos herdarão um mundo cheio de problemas sérios que precisarão motivados dos futuros cientistas para resolvêlos.

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