Дифференцированное обучение при подготовке будущих учителей естественно-научных дисциплин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дифференцированное обучение при подготовке будущих учителей естественно-научных дисциплин

Л.О. Браун, Р.А. Вентворт

Аннотация

Цель данной статьи состоит в том, чтобы демистифицировать дифференцированное обучение в естественно-научном классе и представить стратегии оценки, доступа к материалам и деятельности. По мере того как мы готовим студентов к профессии учителя, крайне важно, чтобы они не только обсуждали учебные стратегии, но и тщательно их испытывали. Дифференциация дает педагогу возможность быть направляющим со стороны и предоставляет студентам более широкий спектр для обсуждения и демонстрации общих целей.

Ключевые слова: дифференциация; естественно-научное образование; будущие учителя.

Annotation

L.O. Brown, R.A. Wentworth Differentiating Instruction in the Pre-Service Science Education Classroom

The purpose of this paper is to demystify differentiated instruction in the science methods classroom and provide strategies for assessment, materials access, and activities. As we prepare these students to become teachers, it is imperative that students not only discuss instructional strategies but authentically experience them as well. Differentiation gives the professor the ability to be the `guide on the side' and provide the students a wider range of discussion and demonstration of common goals.

Keywords: differentiation; science instruction; pre-service teachers.

Введение

В современном образовании, которое становится все более разнообразным, преподаватели должны быть готовы использовать различные методы обучения. Это особенно важно в области подготовки учителей, где студентам необходимо не только изучать инновационные методы обучения, но и быть свидетелями нововведений и участвовать в образовательном опыте, который должен быть стимулирующим. Уроки естествознания с лабораторными требованиями часто бывают активными и интересными, побуждая студентов экспериментировать и познавать настоящую науку. Научные курсы университетского уровня отличаются практической направленностью, включают требования полевых исследований, стажировки и возможность внести реальные открытия в область исследования. Что может отсутствовать в естественно-научном обучении, так это дифференциация методов обучения и оценки, которая бы предлагала студентам различные варианты представления ими своих научных знаний на практике [8].

Дифференцированное обучение -- подход, при котором учителя стратегически планируют уроки с учетом потребностей отдельных учащихся и который действует в рамках общей учебной программы. Данный подход основан на убеждении, что любая группа учащихся разнообразна и что эффективные учителя готовы к индивидуальной дифференциации [6]. На протяжении всего обучения и оценивания учащимся предоставляется возможность высказаться, выбрать действия и оценки, которые они считают интересными, стимулирующими или соответствующими их предпочтениям в обучении. Наконец, дифференциация -- это философия образования, которая не только признает, но и поощряет разнообразие и различия между учениками, которых мы обучаем [10].

Лидеры исследований и реформ в области образования, включая Национальную ассоциацию образования (2006), добавляют способность дифференцировать в качестве важного компонента эффективного учителя. Данная статья призвана демистифицировать и упростить процесс дифференциации для преподавателей естественных наук, особенно для тех, чьи студенты могут являться будущими учителями, предоставляя упрощенные инструкции, когда следует дифференцировать, предлагая рекомендации, как легче дифференцировать, и приводя различные примеры, показывающие, как другие преподаватели использовали дифференцированное обучение в своих курсах.

Теоретический анализ

Благодаря своей природе дифференцированное обучение, которое позволяет учащимся играть активную роль в их собственном образовании, может удовлетворить потребности каждого учащегося в самых разных классах [13]. Предоставление учащимся возможности выбора на регулярной основе приводит к чувству их сопричастности к обучению и повышению мотивации к решению академических задач, а также вызывает чувство доверия между учителем и учеником [4].

Одна из областей обучения, которая может быть особенно сложной, -- это работа с учащимися, изучающими английский язык (ELL), в полностью или преимущественно английской обстановке. Х. Арнольд утверждает, что методы преподавания в дифференцированном обучении эффективны для использования у учащихся ELL при пополнении их словарного запаса, что является критическим компонентом успеха в англоязычной образовательной среде [1]. Х. Арнольд также выступает за использование дифференциации в оценочных стратегиях, используя аутентичные оценки результатов, которые включают применение навыков мышления более высокого порядка и использование учащимися собственных знаний и опыта. Дополнительную обеспокоенность вызывает тот факт, что «изучающие английский язык не являются однородным населением [с точки зрения] владения языком, культурного происхождения, предыдущего школьного образования, а также знаний и навыков» [13, с. 1]. Это указывает на то, что, хотя дифференциация уместна для устранения различий между изучающими английский язык и носителями английского языка, также необходимо дифференцировать образовательный опыт среди студентов ELL.

Дифференцированное обучение может иметь жизненно важное значение в классе, где учатся студенты со смешанными академическими способностями, когда «дифференциация происходит как вниз для исправления, так и вверх для роста тех учеников, которые демонстрируют академические перспективы» [9, с. 283]. Хотя некоторые могут учитывать преимущества группировки способностей для ускорения темпов обучения, это может привести к универсальному академическому опыту, а не к среде, в которой «учащиеся признаются в связи с их различиями, а не только как коллективная когорта» [9, с. 283; 17]. Кроме того, продолжающаяся практика программ отстранения для учащихся с особыми потребностями увековечивает дефицит мышления и игнорирует преимущества классов с разной степенью способностей [18].

Когда учителя учитывают взаимосвязь факторов, влияющих на академический опыт учащихся, аргумент в пользу дифференцированного обучения становится еще сильнее. Возьмем, к примеру, студента, который одновременно является одаренным в учебе и живет в бедности. Этот ученик может испытать реальность «дважды притесненного» [10, с. 774] точно так же, как ученик, обладающий академическими способностями и языковым разнообразием. Выявляя многочисленные аспекты разнообразия учащихся, учителя могут позволить им осуществлять в рамках контекста исследования, которые стимулируют поиск, навыки мышления более высокого порядка и в конечном счете способствуют развитию таких навыков XXI века, как коммуникация, сотрудничество и критическое мышление [9, 17].

Однако исследователи предостерегают, что дифференцированное обучение следует использовать осмысленно. Основное предостережение -- сбалансировать нагрузку на учителей [14]. Цель дифференциации не состоит в том, чтобы «обслуживать» отдельных учащихся. Вместо этого должно предлагаться обучение, которое встречает студентов в различных отправных точках и учитывает их разнообразие. З. Медвеш предупреждает, что дифференциация не должна использоваться как «замаскированное отслеживание». Так было в ходе образовательных реформ в Югославии после Второй мировой войны, когда пытались предложить учащимся выбор, но в конечном счете помещали их в заранее определенные условия готовности к работе или поступлению в колледж [11].

Кроме того, при внедрении дифференцированного обучения руководители часто не предполагают, что не все учителя подготовлены и обладают навыками создания дифференцированных возможностей для своих учеников. С Франклин, Д. Джарвис и M. Белль выступают не только за обучение, но и за «соответствующую встроенную поддержку и руководство» [6, с. 84], в то время как учителя начинают применять свои знания дифференциации при планировании и проведении уроков.

Стратегии дифференциации

дифференцированный обучение естественный научный

Существуют различные параметры, по которым преподаватели могут дифференцировать своих учеников. В этой статье мы обсудим дифференцированное обучение в связи со строгими стандартами обучения в соответствии с пересмотренной таксономией обучения Блума (1956), а также интересы и предпочтительный стиль обучения, как в теории множественного интеллекта (МИ) Гарднера [5, 8]. Несмотря на то что существует множество способов охарактеризовать точность измерения в классе, в этой публикации точность будет относиться к деятельности и оценкам на трех верхних уровнях Блума: анализе, оценивании и создании. И, напротив, базовый способ будет относиться к трем нижним уровням Блума: запоминанию, пониманию и применению. Точно так же мы будем использовать термин «множественный интеллект» для обозначения использования обучающих стратегий, которые обращаются к различным стилям обучения или предпочтениям, таким как визуальный/ пространственный, лингвистический, телесный/кинестетический. Оба эти аспекта будут обсуждаться в отношении готовности учащихся, навыков и понимания концепции, доступа к материалам и учебной деятельности, а также оценки обучения.

Готовность студентов

Большинство учителей понимают, что ученики приходят в класс с различным опытом, в том числе из личной жизни и из предыдущих курсов по естественным наукам. Такое разнообразие, в свою очередь, показывает, что нереально просто начать обучение с первой страницы учебника. Вместо того чтобы предполагать, что все студенты имеют опыт и понимание первичных научных концепций, на которых основан курс, учителям необходимо определить, для кого требуется начальное введение в обучение. На основании этой информации студенты могут быть сгруппированы в соответствии с их базовыми знаниями, и каждой группе затем предлагаются стандартные задачи, такие как чтение, упражнения и задания. Таким образом, все учащиеся знакомятся с необходимыми материалами, но те, кому нужна дополнительная поддержка, могут найти ее в соответствующей группе, в то время как их более знающие одногруппники будут работать над более сложными задачами [17]. Кроме того, студенческие группы могут быть основаны по интересам или студенты могут самостоятельно разбиваться на группы в зависимости от содержания, потребностей обучения, академических предпочтений или конечного результата [8].

Одну из стратегий, которую считаем полезной и рекомендуем использовать будущим учителям, мы называем мини-библиотекой. Эта стратегия требует, чтобы учителя собирали различные информационные ресурсы по одной теме обучения. Ресурсы должны быть разнообразными по форматам (например, академический текст / статья, политические карикатуры, детские книги, художественные / документальные рассказы, видео на YouTube), чтобы учащиеся могли выбирать форматы, в которых они больше всего заинтересованы. Студенты могут начать с вводного уровня ресурса, а затем перейти к более сложным материалам. Пример мини-библиотеки для учащихся представлен в таблице 1.

Овладение навыками и понятиями

Таблица 1

Мини-библиотека для учащихся

Подобно тому как существует множество способов предложить студентам дополнительную справочную информацию перед началом нового раздела, есть также множество способов обучить студентов навыкам и понятиям, рассматриваемым в нем. По ряду причин традиционные лекции с их длительной легендарной историей оказались под сомнением как эффективный метод обучения [2]. Отчасти из-за открытости информации, доступной для людей любого возраста, учащимся труднее принимать, понимать и сохранять контент, который доставляется без, по крайней мере, минимального разнообразия. В конечном итоге студенты будут нести ответственность за преподаваемый контент, и повышение мотивации к обучению является позитивным шагом на пути к их обучению.

Методы дифференциации возможностей учащихся для обучения включают относительно простые идеи, такие как использование модели перевернутого класса [18] или направление учащихся к мини-библиотеке (табл. 1).

Кроме того, студенты могут быть разделены на разнородные или однородные группы в зависимости от поставленной задачи. В то время как некоторые исследователи указывают, что однородное (гомогенное) группирование предпочтительнее в деятельности, связанной с продуктом/результатом [17], другие утверждают, что предпочтительнее неоднородное (гетерогенное) группирование, поскольку оно повышает академическую успеваемость всех учащихся [7].

Доступ к материалам и учебная деятельность

После того как учащиеся ознакомятся с навыками и понятиями, изучаемыми в учебном разделе, преподаватели часто предлагают занятия, которые помогут углубить и расширить их знания. Один из довольно простых способов сделать это -- предложить варианты, из которых учащиеся могут выбрать уровень социализации, необходимый для их учебной деятельности. В то время как некоторые студенты могут быть заинтересованы в посещении учебной группы, предполагающей сотрудничество, другим может быть удобнее проводить индивидуальные открытия или исследования. Устанавливая свыше одного варианта, преподаватели позволяют студентам работать в более удобном контексте.

Еще один довольно простой способ предложить дифференциацию во время практики / наполнения процесса обучения -- это мозаичный метод доступа к материалам. В этом методе каждому студенту или небольшой группе дается только часть информации, материалов или подсказок, необходимых для выполнения проекта. Это стимулирует сотрудничество -- навык XXI века -- и предоставляет каждому участнику возможность стать экспертом в назначенной части проекта, а также дает студенту больше ответственности за свое обучение. Информационные тексты, практические задания, лабораторные задания и части сложных концепций можно распределять между студентами или небольшими группами.

Дифференцированные оценки

Наиболее важным видом деятельности учителей является оценка личностного роста и результатов обучения своих учеников. Поскольку цель оценивания -- дать студентам возможность показать свой личностный рост и результаты обучения, предложить высказывать мнения и выбирать способ демонстрации своих знаний [4], то это, в свою очередь, позволит работать с их личными сильными сторонами, в конечном счете создавая у преподавателя более четкое представление о фактических полученных знаниях и навыках [16].

Предложение вариантов оценивания является наиболее доступной формой дифференцированного обучения и часто выступает первым шагом учителей, которые заинтересованы в обновлении своей педагогической практики. Одна из наших любимых стратегий -- предлагать учащимся «меню» из вариантов. «Меню» могут быть разных форматов, но нам особенно нравится представлять его как варианты блюд. Студентам предлагается выбрать один предмет из каждого курса. Количество курсов зависит от количества навыков, которые необходимо оценить. Полное меню может включать напитки, салат, суп, закуску, основное блюдо, десерт и кофе. Меню быстрого питания может иметь только три варианта блюд: гамбургер, картофель фри и содовая с начинками и размерами, определяющими, что дифференцируется. В таблицах 2 и 3 представлены примеры оценочного «меню».

Таблица 2

Пример оценочного «меню»

Значащие цифры -- меню Р! (дифференцированного обучения) 25 см; 23,7 см; 20,1 см; 22,09 см

Плитка шоколада имеет размеры 2,7 х 1,3 х 6,4 см. Рассчитайте объем шоколада до двух значащих цифр (V = длина х ширина х высота).

Повышенной сложности (5 баллов) -- конвертация:

a) Используя вышеприведенный пример а (25 см; 23,7 см; 20,1 см; 22,09 см) сконвертируйте значения в метры до трех значащих цифр.

b) Определите температуру в градусах Цельсия с точностью до трех значащих цифр.

Основные блюда -- решите задачи, убедившись, что вы отвечаете правильными значащими цифрами.

Выберите 2 уровня, чтобы ответить.

Простой (2 балла) -- сложение и вычитание:

a)11,3 + 2,53 =

b)121 + 23 5342 =

c)37,331 - 21,22 =

С) 125 000 000 - 25 100 000 =

Средний (3 балла) -- сложение и вычитание:

a)11,35 + 2,52 - 1,2 =

b)3,461728 + 14,91 + 0,980001 + 5,2631 =

c)242,8 - 4,8596 - 176,2 - 3,890 =

Сложный (4 балла) -- умножение и деление:

a)1,0 - 7,2 =

b)1,327 - 37,39 =

c)0,00235 - 0,00120 =

С) 8,526 х 1,11 =

е) 1,25 х 3,9 =

Л 19,3 х 6,09 - 0,2 + 207,0 + 10 =

Повышенной сложности (5 баллов) -- экспоненты (показатели):

a)53 =

b)(112)3 =

c)102 х 10-3 =

С) 55 х 32 - 54 =

е) 33 х 23 =

Л 32 - 2-3 =

Таблица 3

Еще один довольно простой способ предложить ученикам варианты -- это матрица назначений, которую мы просим наших учеников создать для своей области контента, когда они приближаются к концу своей подготовки к профессии учителя. Простая матрица выглядит как сетка «крестики-нолики» и предлагает студентам выполнить любые три задания по прямой, вниз, поперек или по диагонали. Оценивание, которое проводят наши ученики, включает шесть уровней Блума (1956) по оси X и от шести до восьми предпочтений среди обучающих стилей по оси Y. В каждой связанной ячейке есть действие, соответствующее уровню Блума (1956) и теории множественного интеллекта. Затем учащимся предлагается выполнить шесть заданий, убедившись, что никакие задания не попадают на одну и ту же линию X или Y. Преимущества этого стиля дифференциации заключаются в том, что учащиеся могут выбирать занятия, которые соответствуют их интересам и сильным сторонам, но им также предлагается работать за пределами своей зоны комфорта для проведения части оценивания.

В таблице 4 представлен пример матрицы назначений. Скомбинировав информацию студентов и TEKS, можно создать интегрированную матрицу, которая будет сопровождать вспомогательный план к образовательному разделу, чтобы обеспечить дифференциацию. Эта интегрированная матрица будет применять таксономию Блума (и психомоторную область для кинезиологии) и множественный интеллект Гарднера, а также упростит планирование дифференциации.

Пример матрицы назначений

В таблице 5 представлен пример доски выбора, построенной на основе цикла Кребса и гликолиза «крестики-нолики» (адаптировано из инструкции по дифференциации с помощью меню Лори Вестфаль).

Таблица 5

Пример доски выбора

Выводы

Хотя дифференциация обучения в классе может показаться непосильной задачей для преподавателей, которые и без того очень заняты, преимущества предоставления студентам права голоса и выбора в процессе обучения могут привести к большей заинтересованности студентов. Учащиеся входят в аудиторию с широким спектром разнообразного опыта, который может повлиять на их восприятие и уровень квалификации. По мере того как мы готовим студентов к профессии учителя, крайне важно, чтобы они не только обсуждали учебные стратегии, но и испытывали их на практике. Дифференциация дает педагогу возможность быть «проводником на стороне» и обеспечивать более широкий спектр для обсуждения и демонстрации общих целей и задач.

Литература / Literatura

1. Arnold H. DANCE: Addressing literacy and language needs through innovative differentiation // The International Journal of Literacies. 2018. № 25 (2). Р 27-33.

2. Armbruster P., Patel M., Johnson E., & Weiss M. Active learning and student- centered pedagogy improve student attitudes and performance in introductory biology // CSE Life Sciences Education. 2009. № 8 (3). Р 203-213. DOI: 10.1187/cbe.09-03-0025

3. Bialka C. S. Fortifying the foundation: Tools for addressing disability within the multicultural classroom. Multicultural Perspectives. 2017. № 19 (3). Р 172-177.

4. Brennan A. Differentiation through choice as an approach to enhance inclusive practice // REACH Journal of Special Needs Education in Ireland. 2019. № 32 (1). Р 11-20.

5. Bloom B. S. Taxonomy of Educational Objectives. Handbook: The Cognitive Domain. David McKay. New York, 1956.

6. Frankling T., Jarvis J., & Bell M. Leading secondary teachers' understanding and practices of differentiation through professional learning // Leading & Managing. 2017. № 23 (2). Р. 72-86.

7. Glass G. V. Grouping Students for Instruction // School Reform Proposals: The Research Evidence / A. Molnar, W. S. Barnett, J. D. Finn, C. Howley, G. V. Glass, Downey, C. A. Lugg, B. Rosenshine, R. M. Carini, H. Kupermintz, U. C. Reitzug, G. W. Bracey. 2002. URL: https://nepc.colorado.edu/publication/school-reform-proposals- the-research-evidence (дата обращения: 19.10.2020).

8. Heacox D. Differentiating Instruction in the Regular Classroom: How to Reach and Teach All Learners. Free Spirit Publishing. 2012.

9. Hoadley U., Muller J. Visibility and differentiation: Systemic testing in a developing country context // The Curriculum Journal. 2016. № 27 (2). Р 272-290.

10. Latz A. O., Adams C. M. Critical differentiation and the twice oppressed: Social class and giftedness // Journal for the Education of the Gifted. 2011. № 34 (5). Р 773-789.

11. Medves Z. Socialist pedagogy: Caught between the myth of fairness of the unified school and cultural hegemony // Journal of Contemporary Educational Studies. № 2015 (2). Р 14-41.

12. National Education Association. Best Practices Nea Research: Learning and Teaching. Best Practices NEA Research: Learning and Teaching. Atlanta, GA. 2006. Р 1-6.

13. Ortiz A. A., Franquiz M. E. Co-editors' introduction: Gaps between research and policy and practice compromise the education of English Learners // Bilingual Research Journal. 2017. № 40 (1). Р 1-4.

14. Tahiri J. S., Bennani S., Idrissi M. K. diffMOOC: Learning paths through the use of differentiated instruction within MOOC // iJET. 2017. № 12 (3). Р. 197-217.

15. Tomlinson C. A., Moon T. R. Assessment and student success in a differentiated classroom. Alexandria, VA: ASCD, 2013.

16. Tomlinson C. A., Moon T. Assessment in a differentiated classroom // Classroom Management and Assessment / ed. R. E. Slavin. Thousand Oaks, CA: Corwin. 2014.

17. VanTassel-Baska J., Stambaugh T. Case Study 7: Gifted and Talented Students and the Next Generation Science Standards. Next Generation Science Standards: URL: https:// www.nextgenscience.org/sites/default/files/%287%29%20Case%20Study%20TAG%206-14- 13.pdf (дата обращения: 11.10.2020).

18. Winter J. W. Performance and motivation in a middle school flipped learning course // TechTrends. 2017. № 62. Р 176-183.

Размещено на Allbest.ru