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美国在科学和数学教育方面落后——在2006年的一项国际测试中,美国青少年的科学和数学素养得分低于发达国家的平均水平。但美国传统上一直是科技天堂,为世界带来了 iPod、Microsoft Word 和 Google(更不用说互联网的前身了)。因此,有人会创造一种基于技术的解决方案来试图弥合教育差距,这是一种美国式的解决美国问题的方法,这是很合适的。
这项倡议是国家实验室日,这是一项基于网络的活动,旨在将教师与科学家、工程师以及其他在其职业生涯中使用科学和数学的人员进行匹配。教育工作者在国家实验室日网站上设计项目,概述他们需要的专业知识类型,系统将他们与已自愿提供服务的科学家进行匹配。国家实验室日获得了奥巴马政府的认可,奥巴马政府自去年 11 月启动以来就推广和支持了该计划。
虽然 5 月 12 日是官方的国家实验室日,但“这一天本身实际上只是一个催化事件,”国家实验室日主席、企业家 Jack Hidary 说,他曾帮助建立了几家基于类似匹配引擎的科技企业。事实上,许多项目已经在进行中,其他在网站上等待完成的项目将持续数周或数月。Hidary 补充说,该倡议的规划者将其设想为一个为期五年的活动,每年都会有一天表彰日来吸引人们对该计划的关注。
Hidary 解释说,一些目标是将专业知识带入学校,以帮助指导动手学习,激发课堂外学生参与的合作项目,并向学生展示科学职业的多样性。另一个主要目标是让那些科学和技术职业并不总是受欢迎的途径的学生参与进来。“我们并没有利用社会的所有人,”Hidary 说,他以在科技领域倾向于获得资金的人为例。“这不是一个特别多样化的人群,女性在这个群体中的代表性也不是很好。”
作为国家实验室日可以为传统上服务不足的人群做些什么的例子,他引用了华盛顿特区马丁·路德·金小学教师内托什·琼斯 (Netosh Jones) 的例子。根据最新的招生数据,这所学校主要是黑人——占 99%,并且有资格获得 Title I 援助,这意味着它为很大一部分低收入家庭提供服务。
琼斯偶然发现了国家实验室日网站,并“只是觉得这听起来很棒。”她说她一直在寻找新的方法,让她的学生参与探究式学习,并挑战他们做得更多。“我们是一所 Title I 学校,但这并不意味着我们自卑,”琼斯说。她呼吁科学家们前来就他们的领域和职业生涯发表演讲,不久之后,来自联邦机构以及地方组织和公司的大约 20 名科学家挺身而出,她说,其中包括一位 NASA 代表,他将把月球样本带到学校。“这简直太火爆了,”琼斯说。
5 月 12 日,美国教育部长阿恩·邓肯将访问该地点,就科学教育发表讲话。琼斯说,她的学生将参加一个使用电池驱动汽车的动手课程,以了解能量如何为他们生活中的物体提供动力。“孩子们对此非常非常兴奋,”琼斯说。“这是孩子们可以真正投入其中并说‘这可能是我想做的事情’的动手实践、脚踏实地的事情。”
在纽约市东区社区高中,学生们动手制作干净的水。库珀联盟化学工程师本杰明·戴维斯与在东区教授 10 年级化学的乔·文森特合作,共同讲授了关于淡水使用和大规模水处理的课程。“学生们做了测量 pH 值、检查硝酸盐、倾析样品以及进行简单的批量蒸馏等事情,”戴维斯说。戴维斯和文森特都称这次经历是成功的。“我肯定会说我的经历是积极的,”戴维斯说,“主要是因为我认为学生们从这项活动中获得了一些东西,而且因为我能够促进他们通常无法完成的课程。”
弗朗西斯·埃伯勒 说,弗吉尼亚州阿灵顿市国家科学教师协会的执行董事 国家实验室日倡议的基层结构使其特别有希望。“一位老师可能只需要一位专家来谈论一些事情,他们可能需要一位项目助理,他们可能需要有人来帮助解释数据,”埃伯勒说。“从我们的角度来看,最棒的是它是教师驱动的,而不是由其他人认为的好主意驱动的。”
Hidary 说,教育工作者能够根据学生的需求以及学校和社区的可用资源来调整他们的项目,这使得该项目具有可扩展性。在未来五年内,他希望国家实验室日能够覆盖“数百万”学生——这也许是一个雄心勃勃的目标,但与问题的规模相称。Hidary 补充说,他经常因公出国旅行,看到其他国家在美国衰落的地方正在承担责任。“差距太大了,”他说。“我们需要回到‘人造卫星’速度。我不仅仅是在说培养更多的科学家和数学家——我们需要创建一个更具科学素养和更具探究精神的社会。”