슬롯 사이트 (WPI)의 연구팀은 3 년 동안 120 만 달러의 보조금을 받았습니다National Science Foundation 's STEM+컴퓨팅 프로그램고등학교 교사들이 교실에서 생물학 및 컴퓨터 과학 도구와 접근 방식을 통합하도록 돕습니다. 이 프로젝트에는 학생과 교사가 자신의 생물학적 데이터를 수집 할 때 학생과 교사를 참여시키고 계산 도구를 설계하고 사용하여 해당 데이터를 분석하는 다양한 팀이 포함됩니다. 학생들은 복잡한 실제 문제, 수분 조절제 쇠퇴 및 생물 다양성 상실로 인해 동기를 부여받을 것입니다.
이 연구의 교장 조사관 인 엘리자베스 리더 (Elizabeth Ryder)는“고등학교 생물학 교사들이 계산 사고와 접근을 통합하는 것이 중요하다”고 말했다. “그러나 이것은 단일 교사가 고립 된 일을하기가 정말 어려울 수 있습니다. 그래서 우리의 작업에서 우리는 대학 및 고등학교 교수진과 생물학, 컴퓨터 과학 및 교육에 대한 전문 지식을 갖춘 학생들을 포함한 학제 팀을 구성했습니다. 우리는 이와 같은 팀이 교사들이 과학과 컴퓨터 사고를 통합하는 데 실제로 도움이되는 커리큘럼을 개발하는 데 실제로 중요하다는 것을 보여주기를 희망합니다.
Ryder의 학제 적 팀은 생물학 및 생명 공학 조교수 Robert Gegear; Carolina Ruiz, 컴퓨터 과학 부교수; 슬롯 사이트의 STEM Education Center의 교사 준비 담당 이사 인 Shari Weaver, 슬롯 사이트 졸업생 및 학부생 및 고등학생. Ryder, Gegear 및 Ruiz는 또한 슬롯 사이트의 생물 정보학 및 계산 생물학 프로그램의 일부입니다. 이 팀은 매사추세츠 주 Upton에있는 NIPMUC 지역 고등학교의 4 명의 교사와 함께 일할 것입니다. Worcester Technical High School은 입문 생물학에서 고급 배치 컴퓨터 과학에 이르기까지 교실에서 사용할 수있는 모듈 식 소프트웨어 및 교육 커리큘럼을 개발할 것입니다. 교실에서 커리큘럼을 조종 한 후,이 교사들은 슬롯 사이트의 여름 연구소 에서이 접근법에서 다른 교사들을 훈련시켜 작업의 영향을 증가시킬 것입니다.
“계산 사고는 과학의 언어가되고있다”고 프로젝트의 계산 측면을 이끌고있는 Ruiz는 말했다. "우리는 학생들이 이러한 사고 방식을 일찍 소개하고 싶습니다. 우리 팀이 개발할 커리큘럼이 결국 주와 전국에 퍼지기를 바랍니다."
Ryder는 학생들이 실제 문제를 해결할 때 배우는 동기가 높기 때문에 그녀의 팀은 교과 과정을 수분과 생물 다양성 감소에 집중하기로 결정했다고 말합니다. 이 프로젝트의 생태 학적 요소에 중점을 둔 Gegear에 따르면, 생태계는 알 수없는 이유로 놀랍게도 범블비와 다른 수분 조절제를 잃고있다.
“우리가 개발 한 커리큘럼을 통해 학생들은 계산 도구를 개발하고 사용하여 생태 학적 데이터 수집을 '크라우드 소스'에 돕는 데 도움이되는 이유, 생태계에 어떤 영향을 미치는지, 그 중지 방법을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.”
커리큘럼의 효과는 커리큘럼 품질 및 구현 타당성, 생물학 및 컴퓨터 과학 내용 지식 및 관행에 대한 교사 및 학생의 사전 및 사후 테스트, 생물학 및 컴퓨터 과학에 대한 태도로 측정 할 것입니다. Weaver는 가장 중요한 결과 중 하나는 학생 학습을 향상시키는 것이라고 말했다. "목표는 학생들이 과학에 대한 이해를 심화시키는 것"이라고 그녀는 말했다.
결국, Ryder의 팀은이 연구에서 조종하는 모듈 식 커리큘럼 개발에 대한 학제 적 팀 접근 방식을보고 다른 STEM 분야와 활용하고 싶습니다.
“우리는 다른 대학의 다른 대학 파트너십을 구상합니다. 우리의 작품을 모든 종류의 실제 문제에 대한 STEM과 컴퓨터 과학 접근법을 통합하는 커리큘럼을 개발하기위한 청사진으로 사용하는 우리의 작업을 활용합니다.”라고 Ryder는 말합니다.
