[論文レビュー] Becoming the Change: A Critical Evaluation of the Changing Face of Life Science, as Reflected in the NGSS

Larry L. Bowman, Aimee Lee Govett|arXiv (Cornell University)|Jan 21, 2014

Genetics, Bioinformatics, and Biomedical Research参考文献 45被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、田畝州の採用を事例として、次世代の科学科教育基準（NGSS）による生命科学教育の変容を批判的に評価する。研究では、K-12の科学教育に現在の科学的研究と教育者・科学者間の連携を統合することが、技術的スキルと批判的思考を育てるために不可欠であると提言している。主な発見として、NGSSに準拠した基準は現代の生命科学の研究と教育法をよりよく反映していることが示された。

ABSTRACT

Tennessee is one of the 26 lead state partners that volunteered to provide leadership and guidance to states for the purpose of adoption of Next Generation Science Standards (NGSS. As stated in the Tennessee Vision for STEM Education (2009), "Tennessee recognizes the importance of science and aims to commit to this understanding by becoming involved in the development, and eventual adoption and implementation of NGSS." The present study correlates the Tennessee State Science Standards to the NGSS for High School Biology/ Life Sciences and examines the need for a dynamic set of standards that teach the technical skills and critical thinking needed in these scientific fields. The NGSS addresses a move from dated scientific quandaries and proposes standards supported by cutting edge scientific research and literature. Partnerships between scientists and educators allow for the information exchange necessary to implement the changes in scientific research in K-12 instruction. Professional development opportunities that include direct partnerships with scientists foster the continued understanding and skills required to teach science.

研究の動機と目的

• 次世代の科学科教育基準（NGSS）が、生命科学教育分野における最新の進展をどの程度反映しているかを評価すること。
• 田畝州の州立科学教育基準とNGSSの高校生物教育に関する整合性を検証すること。
• 批判的思考と技術的スキルを育むために、動的で研究に基づいた科学教育基準の必要性を特定すること。
• 教育者・科学者連携が、効果的なNGSSの実装における役割を明らかにすること。
• 最新の科学的研究に基づいた研修プログラムが、科学教育の質に与える影響を評価すること。

提案手法

• 田畝州の州立科学教育基準とNGSSの高校生命科学分野について、比較的分析を実施した。
• 両者の主要な成果期待項目をマッピングし、整合性とギャップを特定した。
• NGSSの成果期待項目への最新の科学的研究および文献の統合状況を評価した。
• 実務中の科学者と直接協働する内容を含む研修プログラムの役割を分析した。
• 基準の整合性と実装の道筋を可視化するためのガイドマッピングフレームワーク（Guidemaps）を用いた。
• 田畝州のSTEM教育ビジョン（2009年）を含む、既存の文献および政策文書をレビューし、州レベルの導入を文脈づけて解釈した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 田畝州の高校生物教育基準は、NGSSの成果期待項目とどの程度整合しているか。
• RQ2 NGSSは、従来の基準と比較して、生命科学分野における最新の科学的研究および文献をどの程度反映しているか。
• RQ3 科学者と教育者の連携は、NGSS下での科学教育の質向上にどのような役割を果たすか。
• RQ4 科学者との協働を含む研修プログラムは、教員の内容理解と教育実践をどのように向上させるか。
• RQ5 K-12の生命科学教育におけるNGSSの実装を支援するために、どのような構造的・カリキュラム的変更が必要か。

主な発見

• NGSSは、古くなった科学的コンテンツから、生命科学分野における最新で研究に基づいた知識への顕著な転換を示している。
• 田畝州の州立基準は、NGSSの成果期待項目と強く整合しており、とりわけ探求型およびシステム的学習分野で顕著である。
• NGSSの効果的な実装には、科学者との直接的関与を含む継続的な研修プログラムが不可欠である。
• 教育者と科学者の連携は、教室での指導が最新の科学的進歩を的確に反映するための鍵を握っている。
• Guidemapsフレームワークは、基準の整合性を可視化し、カリキュラム開発を支援する貴重なツールを提供する。
• NGSSは、機械的な暗記ではなく、批判的思考と技術的スキルを重視する、動的で進化を続ける科学教育のモデルを促進する。