学校科学和数学成功的关键

开发图表和视觉表示可以极大地提高学生在 STEM 科目中的表现和参与度。迪肯大学的研究人员正在将他们的发现带到全国各地的学校。图表、图表和草图——甚至身体手势——一直在科学教育中发挥作用，但迪肯大学的一个研究小组已经确定了它们在科学和数学学习过程中的核心作用。该团队正在利用这些知识与国际研究人员合作，使中小学生在 STEM 方面的表现和参与度达到全新水平。

自 2007 年开展他们的第一个澳大利亚研究委员会 (ARC) 项目以来，科学教育教授 Russell Tytler、副教授 Peter Hubber 和 Vaughan Prain 教授开发了一种创新的“代表性构建方法”，该方法显着提高了学生的表现——并影响世界各地的科学教育者。

“这实际上是让孩子们参与真正的科学实践，”泰特勒教授说。“这是关于调查、提问、锻炼好奇心或培养对世界的好奇心。

“它提供了一种比简单地通过文本和谈话更强大的学习方式。”

该团队在迪肯教育影响战略研究中心 (REDI) 内工作，与维多利亚州教育部合作，为数百名维多利亚州教师进行专业发展，并与越来越多的维多利亚州和州际学校合作，支持教师参与他们的工作。学生在这些强大的学习实践中。

Essex Heights 小学 4 年级协调员 Maria Capsalis 过去三年一直与 REDI 研究人员合作，并注意到了巨大的进步。

“我已经教了 30 多年，这是一次非常美妙的经历;看到孩子们完全投入并能够谈论他们的学习——并拥有它，”她说。

研究人员通过另外两个 ARC 项目开发了他们的方法，这些项目加深了他们的理解，即科学和数学需要使用多模态表示进行协调和推理，例如口头和书面语言、绘图和图表、3-D 模型、数学形式等作为图形、表格或方程，以及具体语言，如手势和角色扮演。

“在描述一条蛇如何在草地上移动时，还有什么比用手做手势更有效?” 泰勒教授说。

“通过表征进行交流需要学生明确思考，提供交流和澄清含义的机会。”

“在我们的数字时代，有无限的新机会可以在计算机技术上创建地图、模拟、视频或增强的照片，”哈伯副教授补充道。“这种探索思想的方式与科学家的知识生产实践相匹配。”

研究人员为 5 至 8 年级的教师开发了许多主题单元，包括天文学、物质、力、地质学、适应、热、光和能量。他们目前正在跨学年与州际和国际研究人员和教师合作，探索小学科学和数学的跨学科方法，并在高中科学中开发多模态语言方法。

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