利用奥运会将STEM兴奋带入课堂

每隔两年，八年级科学老师苏珊·德文(Susan German)就会将奥运会带入她在密苏里州哈尔斯维尔中学的中学课堂。奥运会已经足够令人兴奋了，但德国的学生也被她带到她的课程中的活动所吸引，并与学生们观看的事件相关联。她可能会让她的班级考虑为什么跳台滑雪必须处于特定的高度和角度，以及如果他们改变这些细节会发生什么。或者她会在谈到跑步者离开起跑区的反应时间后拿出micro:bits，让全班也开始测量他们自己的反应。她的目标是从教科书中汲取科学知识，并让她的班级提出问题并研究围绕这些问题的世界的运作方式。

“虽然他们希望学习科学，但这不是我所追求的，”German 说。“我在追求他们学习如何思考。我们考虑一个想法，花一些时间，学习如何将一些数据带入讨论中，学习如何进行有意义的讨论并了解某些事情是如何运作的。这对我来说很重要。”

随着夏季奥运会将于 7 月 23 日开始，像德国这样的教育工作者正在研究如何利用这一活动，甚至是过去几年的活动，为学生带来课程。通过研究运动员使用的技术或考虑运动本身背后的科学，专家们希望从这项赛事中汲取一些兴奋并将其带入他们的课堂。

测量运动员的表现

说到兴奋，German 和她的学生们在一起，带来事件的剪辑，然后观看甚至与她的班级一起欢呼。

“当我观看比赛时，会有一点表演技巧，”她说。“当迈克尔·菲尔普斯游泳时，在他的一次游泳中如此接近时，我坐在椅子上尖叫。所以我们在个人层面上谈论它。”

然后德语拿出工具，让班级可以重新创建一些测量这些事件的方法。资源范围从 micro:bits(她用作传感器和计时器的可定制袖珍电脑)到纸板、铝箔和尺子。她最喜欢的兴趣领域是反应时间，例如击剑手在得分时可以检测到的方式。German 指出，许多运动员通过训练来缩短他们的反应时间——例如，从赛道上的起跑台拉开所需的时间——以提高他们的整体时间。

在一节课中，她会让学生设置一个简单的电路，在 micro:bit 上启动计时器，并在电路完成时停止计时器。或者一个学生拿着一把尺子，另一个学生在它接触地面之前阻止它下落，并测量反应时间。

“我们所做的部分工作是说，'你在哪里看到过类似的东西?'”German 说。“很多孩子都参加过田径运动或一些运动。虽然他们对比赛感兴趣，但他们更愿意尝试回答自己的个人问题。”

科技运动员手头有

运动员还使用经常被编织到他们运动所需的工具或设备中的技术。

国家科学基金会媒体事务专家约书亚·查莫特 (Joshua Chamot)与 NBC Learn 和 NBC Sports 共同合作为 2012 年夏季奥运会创建一个系列。

该系列名为“夏季奥运会的科学”，使用了 9 个仍保存在网上的视频片段来展示科学、技术和工程如何融入现代体育运动。这些作品专为教师设计，以短跑运动员 Usain Bolt 和举重运动员 Sarah Robles 等奥运选手为特色，旨在帮助学生在现实环境中更多地思考 STEM。

STEM 还可以帮助史蒂夫·梅斯勒 (Steve Mesler)解释 1,400 磅的雪橇如何在赛道边上疾驰时似乎无视重力。作为 2010 年冬季奥运会雪橇队的金牌得主，梅斯勒通过课堂冠军与学生分享从他的运动中获得的知识，课堂冠军是他共同创立的一个教育组织，旨在将 STEM 科目和社会情感学习融入课堂。

梅斯勒邀请其他奥运选手也与学生一起展示科学、数学和技术如何围绕他们。例如，雪橇看似在垂直表面上移动的能力可以成为教授牛顿第一定律的重要途径，该定律涵盖了运动中的物体如何趋于保持运动。但该组织也可以带来有关矢量和 G 力的课程。

今年夏天，该小组已经建立了以东京奥运会为中心的活动和内容，以帮助教育工作者将学生与赛事的科学联系起来。“这有助于教师吸引孩子们，无论他们是否是体育迷，”梅斯勒说。

从奥运场​​到操场

Josh Levin 认为，要真正将 STEM 课程带回家，您还需要与学生生活中的个人事物建立联系。 作为攀岩队的前成员，最近完成了 2021 年这项运动的奥运会选拔赛，莱文通过课堂冠军与梅斯勒合作，并分别与加利福尼亚州门洛帕克的 Synapse 学校的中学生合作。

莱文承认，他在学校是一名狂热的数学学生， 并继续接受 STEM 教育，获得了东北大学的机械工程学位。但他也意识到并不是每个人都 像他一样轻松地学习这些科目，因此他想方设法吸引所有学生。

“对于 STEM 教育，我认为一个非常重要的方面是在情感上与它相关联，”莱文说。“对于很多学生来说，很容易看到数字、物理，而没有任何方式亲自连接到材料。看起来像一门外语。”

因此，莱文将利用体育作为学生自身经历和手头 STEM 课程之间的桥梁。例如，一节课可能是关于牛顿第三定律：每个动作如何产生相等和相反的反应。学生将了解到，攀爬岩壁时，如果有人用手抓住左侧的洞，他们的脚需要找到右侧的洞。学生们可能从来没有攀岩过，但他们可能已经在操场上攀登过攀登架。

“攀岩是一项人类固有的运动，每个孩子都可以在没有接触过攀岩墙的情况下掌握这一点，”他说。

对德语来说，这也是工作归结起来的目的——找到一种方法将学习带回给学生，让他们参与进来。他们可能不会选择成为科学家或参加奥运会，但如果他们培养出的能力不仅是看世界，而且是审视世界、提出问题并找到答案，她觉得自己赢了。

“对我来说，年末孩子们的高度赞扬是如果他们告诉我，'我仍然不喜欢科学，但我喜欢这门课，'”她说。“这是因为我允许他们跟随他们的想法，他们对什么感兴趣，所以他们愿意在那个时候参与材料。”

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