[论文解读] Major Outcomes of an Authentic Astronomy Research Experience Professional Development Program: An Analysis of 8 Years of Data from NITARP

L. M. Rebull, Debbie French+5 more|arXiv (Cornell University)|May 3, 2018

Undergraduate Neuroscience Education and Research参考文献 18被引用 8

一句话总结

本研究分析了美国国家航空航天局（NASA）NITARP项目8年来的数据，该项目将教育工作者与天文学家配对，提供为期一年的真实科研体验。结果显示，75%的教育工作者表示其对科学本质的理解发生了重大改变，14%的人认为该经历彻底改变了人生，超过60%的人表示有意在课堂中实施更多真实的科学实践，表明该项目对教师专业发展和课堂教学产生了深远的变革性影响。

ABSTRACT

The NASA/IPAC Teacher Archive Research Program (NITARP) provides a year-long authentic astronomy research project by partnering a research astronomer with small groups of educators. NITARP has worked with a total of 103 educators since 2005. In this paper, surveys are explored that were obtained from 74 different educators, at up to four waypoints during the course of 13 months, from the class of 2010 through the class of 2017; those surveys reveal how educator participants describe the major changes and outcomes in themselves fostered by NITARP. Three-quarters of the educators self-report some or major changes in their understanding of the nature of science. The program provides educators with experience collaborating with astronomers and other educators, and forges a strong link to the astronomical research community; the NITARP community of practice encourages and reinforces these linkages. During the experience, educators get comfortable with learning complex new concepts, with ~40% noting in their surveys that their approach to learning has changed. Educators are provided opportunities for professional growth; at least 12% have changed career paths substantially in part due to the program, and 14\% report that the experience was "life changing." At least 60% express a desire to include richer, more authentic science activities in their classrooms. This work illuminates what benefits the program brings to its participants; the NITARP approach could be mirrored in similar professional development (PD) programs in other STEM subjects.

研究动机与目标

• 通过一项纵向专业发展项目，调查K-12教育工作者参与真实天文学研究体验的长期影响。
• 理解教育工作者与天文学家开展为期一年的研究合作后，其对科学、教学方法及专业身份认知的转变。
• 评估教育工作者在完成项目后，将真实科学探究融入课堂的程度。
• 评估社区支持与持续合作在促进教育工作者科学素养与教学法成长中的作用。

提出的方法

• 本研究分析了2010至2017年共13个NITARP项目组（共13个时段）中，来自74名教育工作者的调查数据，覆盖13个月的时间跨度。
• 在项目期间最多四个时间点收集数据，以追踪教育工作者对科学与教学的认知、知识与态度的变化。
• 对调查中的定性与定量回答进行分析，识别教育工作者在科学本质理解、学习方式及职业发展轨迹方面自我报告的变化模式。
• 分析重点聚焦于教育工作者对合作的反思、学习新技能的信心提升，以及在课堂中实施真实科学实践的意愿。
• 研究探讨了NITARP实践共同体在维持参与度与强化专业成长方面的作用。
• 研究发现被置于科学教育改革与NGSS实施的更广泛背景下进行语境化分析。

实验结果

研究问题

• RQ1 教育工作者在参与NITARP真实科研体验后，其对科学本质的理解在多大程度上发生了改变？
• RQ2 与天文学家开展为期一年的研究合作，如何影响教育工作者对复杂科学概念的学习信心与方法？
• RQ3 NITARP项目对教育工作者的课堂教学实践，特别是真实科学探究的实施，产生了何种影响？
• RQ4 教育工作者如何看待社区与合作在维持其专业发展与科学参与方面的作用？
• RQ5 参与NITARP项目与长期职业及个人发展结果之间存在何种关联？

主要发现

• 75%的教育工作者报告其对科学本质的理解发生了某种程度或重大改变，表明其科学世界观发生了深刻转变。
• 约40%的教育工作者表示其学习方式发生了改变，反映出其在面对复杂、陌生的科学概念时更加从容。
• 至少12%的教育工作者报告其职业路径发生重大转变，表明该项目能激发显著的专业转型。
• 14%的校友将NITARP经历描述为“彻底改变人生”，凸显其深远的个人与专业影响。
• 超过60%的教育工作者表达了希望在课堂中融入更丰富、更真实的科学活动，表明其有强烈意愿转变教学实践。
• NITARP实践共同体在维系教育工作者的参与度、自信心以及与更广泛的天文学研究社区的联系方面发挥了关键作用。