Mit der offiziellen Verabschiedung der Next Generation Science Standards (NGSS) durch 18 US-Bundesstaaten - und Dutzenden weiteren, die sich an den NGSS-Grundsätzen orientieren - ist ein bedeutender Wandel im Gange.
Anstatt sich nur an Fakten zu erinnern, müssen die Schüler die Beherrschung von drei Lerndimensionen nachweisen: wissenschaftliche und technische Praktiken, disziplinäre Kernideen und bereichsübergreifende Konzepte. Diese fordern die Schüler dazu auf, kritisch zu denken, reale Probleme zu lösen und bei komplexen Aufgaben zusammenzuarbeiten.
Als Reaktion auf die NGSS finden Pädagogen neue Wege, um tiefergehendes Lernen zu vermitteln und Fähigkeiten höherer Ordnung zu bewerten. Anstelle von Multiple-Choice-Tests müssen die Lehrkräfte die Leistung über das gesamte Leistungsspektrum hinweg messen, vom Auswendiglernen bis hin zur unabhängigen Untersuchung. Gleichzeitig müssen die Verwaltungen die Zeit und die Mittel aufbringen, die für die Schulung und Ausstattung der Lehrkräfte für eine neue Generation von Lehrplänen erforderlich sind.
In diesem Artikel befassen wir uns mit den Herausforderungen bei der Umsetzung der NGSS und bieten Ihnen einige Lösungen und Ressourcen an, mit denen Sie Ihre Schüler unterstützen können.
Wichtigste Erkenntnisse
- Komplexe Bewertungen sind unerlässlich: Schulen müssen über herkömmliche Bewertungen hinausgehen und vielschichtige Beurteilungen entwickeln, die kritisches Denken und Problemlösungsfähigkeiten im Einklang mit den NGSS-Grundsätzen effektiv messen.
- Schwerpunkt auf der technologischen Integration: Die Nutzung immersiver digitaler Erfahrungen und die Gewährleistung der Interoperabilität von Bildungstechnologien werden für die Schaffung dynamischer Lernumgebungen, die das Engagement und das Verständnis der Schüler fördern, von entscheidender Bedeutung sein.
- Intuitive Analytik für bessere Einblicke: Benutzerfreundliche Analysewerkzeuge sind unerlässlich, um Lehrern dabei zu helfen, die Bedürfnisse der Schüler schnell zu erkennen, den Unterricht auf der Grundlage von Echtzeitdaten anzupassen und sich auf die Förderung des Denkens in höheren Kategorien zu konzentrieren.
- Zusammenarbeit zwischen Pädagogen: Die Förderung einer Kultur der Zusammenarbeit unter den Lehrkräften ist für eine erfolgreiche Umsetzung der NGSS unerlässlich. Der Austausch von bewährten Verfahren, Ressourcen und Erkenntnissen kann Pädagogen dabei helfen, innovative Strategien zu entwickeln und eine unterstützende Gemeinschaft aufzubauen, die sich auf tiefere Lernergebnisse konzentriert.
NGSS-Herausforderungen und Lösungen
Eine Koalition von Bundesstaaten entwickelte die NGSS, weil die wissenschaftlichen Standards seit den frühen 1980er Jahren nicht mehr aktualisiert worden waren. Es versteht sich von selbst, dass Wissenschaft und Technologie heute eine viel größere Rolle im amerikanischen Leben spielen als damals. So wie sich die Gesellschaft modernisiert, tun dies auch die Klassenzimmer.
Bei der Anpassung an die neuen Standards werden sowohl Lehrkräfte als auch Verwaltungsangestellte Neuland betreten. Die Lehrkräfte müssen lernen, wie sie Laborgeräte und digitale Hilfsmittel einsetzen und die Schüler darin unterweisen können. In der Zwischenzeit müssen die Verwalter neue Richtlinien erstellen und Beziehungen zu den Beteiligten aufbauen, um die gestiegenen technologischen Anforderungen zu unterstützen.
TAO hat ein Weißbuch über die Möglichkeiten des vertieften Lernens und der Bewertung im Einklang mit dem NGSS veröffentlicht. Hier sind einige der wichtigsten Herausforderungen und Lösungen aus dieser Ressource.
Bewertung komplexer Fähigkeiten
Die Herausforderung: Während es relativ einfach ist, Bewertungen zu entwickeln, die das Erinnern von Fakten messen, ist die Messung von tiefgreifendem Lernen eine ganz andere Geschichte. Pädagogen, die die NGSS-Leitlinien befolgen, müssen relativ komplexe Bewertungen entwickeln, um die gesamte Bandbreite der Schülerleistungen zu bewerten, vom Auswendiglernen bis zum kritischen Denken.
Lösung: Der National Research Council of the National Academies Press hat eine detaillierte Anleitung für NGSS-Bewertungen. Die Empfehlungen umfassen:
- Entwicklung von Bewertungen mit mehreren Komponenten, wie Multiple-Choice-, Freitext- und leistungsbezogene Beurteilungen
- Messung des Lernkontinuums zur Verfolgung der Fortschritte im Vergleich zu den Zielen
- Gewinnung von Daten, die den Lehrern bei der Feinabstimmung ihrer Interventionen helfen
Pädagogen können diese Schritte mit Hilfe einer EdTech-Plattform wie TAO umsetzen, die es ihnen ermöglicht, eine Vielzahl von Fragetypen zu kombinieren, die weit über Multiple Choice hinausgehen.
So haben beispielsweise die Ausbilder für die Grundbildung von Erwachsenen an der Universität von Massachusetts Amherst (UMass) Fragen entwickelt, die ihre Schüler dazu aufforderten, schriftliche Informationen zu lesen und sie in visuelle Informationen umzuwandeln. Durch die Einbeziehung interaktiver Fragen, bei denen die Schüler ihr Wissen anwenden mussten, konnten die Lehrkräfte Fähigkeiten messen, die durch Multiple-Choice-Tests nicht ermittelt werden konnten.
Mit einer Mischung aus verschiedenen Fragetypen können Lehrkräfte auch eine adaptive Teststrategie anwenden, um einen genaueren Einblick in die Leistungen der Schüler zu erhalten. Computergesteuerte adaptive Tests passt die Bewertungen in Echtzeit auf der Grundlage der Antworten der Testteilnehmer auf frühere Fragen an. Durch die Anpassung der Bewertungen an die Fähigkeiten der Schüler können Lehrkräfte mit adaptiven Tests leistungsstarke Schüler mit Fragen herausfordern, die tiefes Lernen messen, ohne leistungsschwache Schüler zu entmutigen.
Vermittlung von Lernerfahrungen aus der Praxis
Herausforderung: Da die NGSS das Problemlösen dem Auswendiglernen vorzieht, sind wissenschaftliche Experimente und reale Herausforderungen von zentraler Bedeutung. Doch in einem abgelegenen Klassenzimmer oder in einer ressourcenarmen Umgebung haben Pädagogen möglicherweise nicht die Möglichkeit, ihren Schülern Zugang zu einem Chemielabor oder einem natürlichen Ökosystem zu verschaffen. Darüber hinaus können herkömmliche Tests mit Stift und Papier möglicherweise nicht den Lernstilen aller Schüler gerecht werden.
Die Lösung: Immersive digitale Lernerfahrungen geben Schülern die Möglichkeit, naturwissenschaftliches und technisches Wissen anzuwenden, ohne dass dabei Bildungsressourcen verbraucht werden. Mit technologiegestützter Elemente (TEIs), wie z. B. wissenschaftliche Online-Experimente, können Lehrkräfte die Schüler auffordern, volumetrische Berechnungen zu visualisieren oder algebraische Gleichungen grafisch darzustellen.
Sie können den Schülern sogar Zugang zu virtuellen Multi-User-Lernumgebungen (MUVEs) gewähren, bei denen es sich um immersive Simulationen von realen Szenarien handelt. Zum Beispiel mit Harvards ecoMUVE-Lehrplanarbeiten die Schüler zusammen, um kausale Muster in Ökosystemen zu erkennen. In dieser virtuellen 3-D-Welt erforschen die Schüler vier Wochen lang die Lebensräume von Teichen und Wäldern und lernen auf diese Weise.
Wichtig ist, dass viele TEIs für besondere pädagogische Bedürfnisse und Behinderungen konzipiert sind. Durch den Einsatz von EdTech-Tools, die z. B. Sprache-zu-Text-Funktionen bieten, können Pädagogen sicherstellen, dass alle Schüler Zugang zu fairen Bewertungen haben.
Verfolgung der Fortschritte der Schüler
Die Herausforderung: Wenn sich Pädagogen mit den Anforderungen des vertieften Lernens befassen, benötigen sie mehr Einblicke in die Fortschritte der Schüler, damit sie die Lehrpläne entsprechend anpassen können.
Im Rahmen der NGSS kombinieren die Leistungserwartungen eine natur- und ingenieurwissenschaftliche Praxis mit einer disziplinären Kernidee und verknüpfen sie mit einem übergreifenden Konzept. Das bedeutet, dass es drei mögliche Erklärungen gibt, wenn ein Schüler eine Leistungserwartung nicht erfüllt - und es kann für Lehrer schwierig sein, diese Daten für jeden ihrer Schüler im Auge zu behalten.
Lösung: Pädagogen sollten Zugang zu Analysetools haben, mit denen sie die Leistungen der Schüler in den drei Lerndimensionen verfolgen können. Auf diese Weise sind sie in der Lage, die Gründe zu erkennen, warum ein Schüler eine Leistungserwartung nicht erfüllt, und bei der Unterrichtsplanung darauf einzugehen.
Manche Lehrkräfte befürchten, dass Analysetools schwer zu bedienen sind. Moderne EdTech-Plattformen bieten jedoch Berichterstattungslösungen, die Lehrkräften helfen, Daten intuitiv zu visualisieren und zu organisieren. Auf diese Weise können sie weniger Zeit mit der Berichterstattung und mehr mit der Anpassung ihrer Unterrichtsstrategien verbringen.
Ausbildung von Erziehern
Herausforderung: Wann immer sich Bildungsstandards und -methoden wesentlich ändern, sind Schulungen erforderlich. Verwaltungsangestellte und Pädagogen stehen jedoch bereits unter Zeitdruck, daher muss die NGSS-Schulung so effizient wie möglich sein.
Die Lösung: Indem die Lehrkräfte mit Ressourcen ausgestattet werden, die es ihnen ermöglichen, im Team zu arbeiten und vom Fachwissen der anderen zu profitieren, können die Verwaltungen den Bedarf an zeitintensiven Schulungen verringern.
Moderne EdTech-Plattformen ermöglichen es den Nutzern beispielsweise, bei der Erstellung von Testaufgaben zusammenzuarbeiten, so dass Lehrkräfte in verschiedenen Klassenzimmern Zugriff auf einen Pool von Fragen haben. Diese Peer-to-Peer-Zusammenarbeit führt zu einer besseren Qualität und innovativeren Bewertungen, da die Lehrer in Echtzeit voneinander lernen. Außerdem haben sie mehr Zeit, sich auf die Anpassung von Bewertungen und Unterrichtsplänen an die Bedürfnisse ihrer Schüler zu konzentrieren.
Es ist auch erwähnenswert, dass viele Administratoren vor der Einführung neuer EdTech-Lösungen zurückschrecken, weil sie den Lehrern das Leben nicht zu sehr verkomplizieren wollen. Wenn sich die Software nicht reibungslos integrieren lässt, können Schulbezirke am Ende für kostspielige individuelle Lösungen zahlen, die den Lehrkräften über eine einzige Schnittstelle Zugang zu mehreren Lerntools bieten.
Um dieses Problem zu lösen, hat die EdTech-Gemeinschaft eine Reihe von Interoperabilitätsstandards wie QTI entwickelt, PCI, LTI, MathML und Open ID entwickelt. Solange die Lernsoftware diesen Standards entspricht, können verschiedene Bildungswerkzeuge nahtlos integriert werden, so dass es für Pädagogen einfach ist, Bewertungen von einer zentralen Stelle aus zuzuweisen, zu messen und abzustimmen.
Die Quintessenz
Bei der Umsetzung der NGSS müssen die Schulen mehrere große Herausforderungen bewältigen, von der Gestaltung von Bewertungen, die tiefere Lerninhalte erfassen, bis zur effektiven Integration neuer Technologien.
Pädagogen müssen sich von den traditionellen faktenbasierten Bewertungen verabschieden und komplexere Methoden anwenden, die kritisches Denken und Problemlösungsfähigkeiten bewerten. Instrumente wie adaptive Tests und technologiegestützte Lernerfahrungen können dabei helfen, die Lücke zu schließen. Die erfolgreiche Umsetzung hängt jedoch davon ab, dass die Lehrkräfte die richtigen Schulungen und Ressourcen erhalten, um diese Innovationen sicher nutzen zu können.
Gleichzeitig müssen die Administratoren sicherstellen, dass die Bildungstechnologien durch Interoperabilitätsstandards nahtlos integriert werden und der Unterricht so wenig wie möglich gestört wird. Darüber hinaus müssen Analysewerkzeuge intuitiv sein und es den Lehrkräften ermöglichen, den Fortschritt anhand der 3 NGSS-Dimensionen zu verfolgen.
Indem sie diese Herausforderungen direkt angehen, können Schulen einen dynamischeren, praxisnahen naturwissenschaftlichen Unterricht gestalten, der mit der NGSS-Vision übereinstimmt und die Schüler letztendlich besser auf die realen wissenschaftlichen und technischen Herausforderungen vorbereitet. Wenn Sie mehr erfahren möchten, lesen Sie das TAO-Whitepaper zur NGSS:
FAQs:
- Was sind die größten Herausforderungen für Schulen bei der Umsetzung von NGSS?
Zu den größten Herausforderungen gehören die Entwicklung komplexer Bewertungen, die das kritische Denken messen, die Integration neuer Technologien für immersives Lernen und die Sicherstellung, dass die Lehrkräfte für den effektiven Einsatz dieser Instrumente geschult sind.
- Wie können sich Lehrkräfte auf die Umsetzung des NGSS vorbereiten?
Lehrkräfte können sich vorbereiten, indem sie an NGSS-konformen Bewertungen teilnehmen, adaptive Tests und digitale Lernwerkzeuge nutzen und mit Kollegen zusammenarbeiten, um Ressourcen auszutauschen.
- Welche Rolle spielt die Technologie im NGSS-konformen Unterricht?
Technologie unterstützt die NGSS, indem sie immersive Lernerfahrungen, adaptive Bewertungen und fortschrittliche Analysen zur Verfolgung der Fortschritte der Schüler ermöglicht.