211service.com
Hvordan skal vi undervise lærerne?
MIT nytænker uddannelse til det 21. århundrede. 21. juni 2016
Stående foran flere hundrede uddannelsesledere over kaffe og croissanter i festsalen på Cambridges Royal Sonesta Hotel, skiller Arthur Levine glædeligt det moderne uddannelsessystem ad. Forestil dig, hvis din GPS fungerede som test gør i dag – den ville give dig en læsning hver time, siger Levine, præsident for Woodrow Wilson National Fellowship Foundation, en Princeton, New Jersey-baseret nonprofit med fokus på uddannelse og lederskabsudvikling. Hvad mere er, da du startede, ville du være 20 miles fra hvor du skal hen; og nu er du 50 miles fra hvor du skal hen, og er på vej i den forkerte retning.
Kendt for sin visne kritik af læreruddannelsen på de fleste uddannelsesskoler, leverer Levine, den tidligere præsident for Columbia's Teachers College, hovedtalen ved en samling af topprofessionelle på videregående uddannelser fra hele landet. Først, siger han, må vi indrømme, at det amerikanske uddannelsessystem er i stykker. Bygget i den industrielle tidsalder, fremkalder den tidens bedste teknologi, samlebåndet - og tvinger alle elever til at lære det samme på samme tid.
Det system er totalt ude af trit med, hvad eleverne har brug for i et globalt informationssamfund. Lærebogen, den gamle teknologi, vi kender til, er ved at dø, siger han. I stedet forestiller Levine sig et klasseværelse, der udnytter virtual reality til at lære eleverne om det antikke Grækenland, som kan undervise eleverne på afstand, uanset hvor de er i verden, som tilpasser sig elevernes behov og tester dem hvert trin på vejen til sikre, at de er på rette spor. I betragtning af kravene og mulighederne i vores moderne verden, siger han, vil vi se uddannelse blive mere individualiseret, mere tilpasset og mere tilpasningsdygtig.
Blot et par gader væk fra hvor han holder talen, arbejder han og hans fond sammen med MIT for at konstruere en ny model for en ph.d.-skole for at implementere hans vision. I løbet af de næste fem år vil MIT fungere som inkubator for Woodrow Wilson Academy of Teaching and Learning, en uafhængig læreruddannelsesskole, der planlægger at tilbyde en masteruddannelse i uddannelse samt en licens til at undervise i en STEM (videnskab, teknologi, ingeniørfag og matematik) i klasse 5 til 12. (Graderne vil blive givet af akademiet, ikke MIT.) Når det åbner dørene for lærerkandidater i efteråret næste år, vil akademiet bruge banebrydende teknologi og den seneste hjerneforskning om læring til dramatisk at transformere den måde, lærere lærer på – og den måde, de underviser mellemskole- og gymnasieelever på.
MIT’s partnerskab med akademiet er en del af et endnu mere gennemgribende initiativ til at forbedre undervisningen helt ned til børnehaven. K-12 uddannelse er der, hvor vi får vores bachelorer fra, men mere end det er der også en 'MIT måde' - en 'hands-on, minds-on' måde at undervise på - som vi troede, vi skulle komme ud i verden på , siger Sanjay Sarma, MITs vicepræsident for åben læring. Drivkraften til at dele MIT-måden udsprang af diskussioner, der begyndte med den institutomspændende Task Force on the Future of MIT Education indkaldt af præsident L. Rafael Reif i 2013. En af de ting, der kom frem, var en dybfølt og dyb interesse i at opmuntre mere STEM-uddannelse og nå ud til eleverne, før de kom til MIT, siger Sarma, der var chef for taskforcen.
I februar annoncerede præsident Reif to andre nye initiativer for at fremme målet om at udbrede MIT's version af STEM-uddannelse: pK-12 Action Group, som vil integrere og udvide MIT's mange opsøgende indsats til før-børnehave gennem gymnasieelever, og MIT Integrated Learning Initiative (MITili), som vil hjælpe med at oversætte den nyeste forskning inden for sådanne discipliner som psykologi og neurovidenskab direkte til pædagogiske tilgange og tilskynde til mere uddannelsesforskning på MIT.
Få børn begejstret for STEM
Selvom det tidligere er blevet foreslået at oprette en ed-skole, siger Sarma, har vi aldrig haft fakultetets tal eller den fælles interesse i at tage et stort antal kandidatstuderende i undervisningen i sig selv. På den anden side har instituttet en lang historie med at forske i uddannelse og pakke kompleks videnskab til yngre sind. I 1950'erne arbejdede MIT på at få de nyeste naturvidenskabelige og tekniske koncepter ind i børns lærebøger. I 1960'erne udviklede et team fra MIT ledet af Seymour Papert logo-programmeringssproget til at undervise børn i matematik. For nylig har Media Lab-professor Mitchel Resnick, SM ’88, PhD ’92, skabt Scratch, et grafikbaseret program til at lære børn at kode. Endnu et eksempel: Hal Abelson, PhD '73, co-designede App Inventor, som lader børn udvikle apps til telefoner og tablets (se opadgående mobilitet). I alt, vurderer Sarma, er der mere end 120 indsatser rettet mod K-12 uddannelse i gang på MIT.
Men der har aldrig været en større fælles indsats for at bringe det hele sammen, siger Eric Klopfer, en professor, hvis egen forskning fokuserer på at udvikle computerspil til at lære børn STEM-emner. Ud over at lede Education Arcade, som udvikler spil, simuleringer og teknologiske værktøjer til lærere, leder Klopfer Scheller Teacher Education Program, et licensprogram for bachelorer. Det er første gang, hvor vi virkelig gør en indsats for at komme med ideer og strukturer til programmer, der virkelig kan hjælpe med at udnytte det, vi laver på tværs af disse områder, for at få indflydelse, siger han.
At få børn begejstret for videnskab er afgørende for at inspirere den næste generation af videnskabelige opdagelser, siger Angela Belcher, direktør for pK-12-initiativet. Belcher, som er W. M. Keck-professor i energi samt professor i både biologisk ingeniørvidenskab og materialevidenskab og -teknik, besøger regelmæssigt K-12 klasseværelser. Hun har denatureret DNA fra jordbær og brugte dodge balls til at forklare peptidkæder og krystalstrukturer. Hun lærer endda børn så unge som førskolebørn om faste stoffer, væsker og gasser: hun får dem til at foregive at være gasmolekyler ved at løbe rundt, får dem til at flyde som væske ved at bevæge sig langsomt og let ved at røre hænder og får dem til at danne et gitter med stramme bindinger til at blive faste stoffer. Når hun råber temperaturændringer, ændrer børnene deres tilstand. Bør førsteklasses elever forstå brintbinding? Selvfølgelig skal de det, siger hun. Det er en af nøglerne til livet. Når de hopper i en swimmingpool, bør de tænke på, hvor fantastiske alle disse elektroner og protoner er, hvordan brintbindinger holder det hele sammen.
Mange børn bestemmer i tredje eller fjerde klasse, om de vil være videnskabsmand eller ingeniør, fortsætter hun. Alt for mange beslutter, at de er det ikke interesseret i videnskab, før de er blevet udsat for dens potentiale. Hvad nu hvis vi får børnene begejstrede ved at opmuntre deres intellektuelle nysgerrighed og praktisk læring tidligere ved at give dem evnen til at forstå, hvad det vil sige at være en skaber? hun siger. Hun tror, det er muligt at få selv meget små børn begejstrede for store udfordringer som at udvikle ren energi, eller få dem til at forstå skønheden og vigtigheden af DNA ved at lade dem udvikle deres egne værktøjer til at studere genetisk materiale.
Udover at arbejde direkte med studerende, har MIT været aktivt involveret i uddannelse af lærere både på og uden for campus. Klopfer udviklede en række edX-kurser om pædagogisk teknologi og spil, der har nået omkring 75.000 mennesker; Edgerton Center, drevet af Kim Vandiver, professor i mekanik og havteknik og dekan for bachelorforskning, arbejder i Boston-skoler for at distribuere naturvidenskabelige læseplansmaterialer og afholde workshops for lærere om nye måder at undervise om atomer, molekyler og DNA; og Center for Materials Science and Engineering bringer hundredvis af Massachusetts high school og middle school lærere til campus hvert år for en intensiv ugelang boot camp i at bruge innovative teknikker til at undervise videnskab til unge mennesker.
pK–12 Action Group arbejder på at koordinere og udvide disse programmer, såvel som at lancere nye bestræbelser på at bringe praktisk naturfagsundervisning direkte til klasseværelserne. Jeg kunne godt tænke mig at se sådan noget, med sind-on, hands-on læring, der ville være tilgængeligt med denne form for læseplan for hvert barn i landet - hvert barn i verden, siger Belcher. Vi vil ikke være i stand til at invitere dem alle til MIT, men vi ville være i stand til at give dem en MIT-oplevelse.
Forvandling af ed-skolen
At give lærere i træning en MIT-lignende oplevelse er en del af målet for Woodrow Wilson Academy, som voksede ud af Woodrow Wilson Foundations ønske om at finde en universitetspartner til deres egen indsats for at forbedre uddannelse. MIT stod øverst på ønskesedlen, siger akademiets direktør, Deborah Hirsch.
I 2001 påbegyndte fondens præsident Arthur Levine et fireårigt forskningsprojekt, der kiggede på læreruddannelser i hele landet, og havde oprindeligt til hensigt at tilbagevise kritik af uddannelsesskoler. Desværre viste dataene, at kritikken stort set var korrekt, siger Levine nu. Hans sønderlemmende rapport viste, at de fleste uddannelsesskoler var engageret i en stræben efter irrelevans og ikke havde holdt trit med skiftende demografi, teknologi, global konkurrence og pres for at øge elevernes præstationer. De fleste universitetsskoler, fastslog han, var alt for akademiske og fokuserede på uddannelsesteori og -politik, ikke undervisning. Undergraduate læreruddannelsesprogrammer var i mellemtiden forældede og underfinansierede, hvilket favoriserede en samlebåndstilgang, der gjorde lærere dårligt forberedte på den virkelige verden.
Derimod vil akademiet bruge et såkaldt kompetencebaseret program, hvor lærerkandidater bevæger sig i deres eget tempo, alt efter hvad de skal lære.
MIT vil fungere som inkubator for akademiet, som igen skal fungere som et laboratorium for MIT uddannelsesforskere. Siden sidste sommer har akademiet haft til huse på den østlige side af campus, i et fællesrum med en startup-stemning. Inden den første klasse på to dusin lærerkandidater kommer ind i efteråret 2017, flytter den til et permanent hjem, højst sandsynligt i nærheden af MIT. Til den tid, siger Hirsch, vil akademiet vokse til en ph.d.-skole med en akademisk chef og et fakultet bestående af lærere i matematik, biologi og kemi. (Andre fagområder tilføjes senere.)
Læreplanen, som den første klasse af elever vil være med til at forme, vil kombinere tre elementer: Ansigt til ansigt undervisning af lærertrænere, onlinekurser, som kandidater kan arbejde selvstændigt igennem, og erfaring med undervisning i skoler i Boston-området. Lærerkandidater vil løbende blive vurderet for at sikre, at de tilegner sig nøglebegreber, og online-pensumet vil bremse eller ændre kurs efter behov. Levine sammenligner det med den måde, en GPS genberegner en rute på.
I et lokale nede ad gangen fra akademiet koordinerer MIT's Teaching Systems Lab (TSL), som har til formål at hjælpe lærere med effektivt at udnytte teknologi i klasseværelset, med MIT-fakultetet for at udvikle en læseplan. Startende med biologi – som har mangel på kvalificerede lærere på mellem- og gymnasieniveau – TSLs administrerende direktør Justin Reich har arbejdet sammen med MIT-fakultetet for at identificere, hvad lærere skal lære: både den nyeste biologividen og de mest effektive teknikker til at lære det. For at opnå færdigheder inden for disse områder, forklarer han, vil lærerkandidater tackle specialdesignede udfordringer både online og i klasseværelset.
En udfordring kan for eksempel være at skabe en imødekommende kultur i et biologilaboratorium på gymnasiet; en anden kan være at vurdere problemer med en test, som hele klassen klarede sig dårligt på, og finde ud af, hvordan man genværktøjer den.
Klopfers gruppe arbejder i mellemtiden på at skabe spil og simuleringer, der træner lærerne og kan hjælpe dem med at omfavne brugen af teknologi i deres fremtidige klasseværelser. En simulering kan for eksempel omfatte at se en video om et flygtigt øjeblik i klassen, hvor en dreng siger noget stødende om piger i naturvidenskab. En lærerkandidat kan besvare guidede spørgsmål online under videoen og derefter diskutere sine valg med en instruktør.
Det hjælper lærerkandidaten med at forstå de millioner af valg, de ville træffe i en klasseperiode, og reflekterende øve sig på, hvordan de ville håndtere disse valg i fremtiden, siger Reich og tilføjer, at den slags træning på nogle måder er mere effektiv end personlig træning. , da det udsætter lærere for en bredere vifte af situationer, end de kan støde på som lærerstuderende i fysiske klasseværelser. Vi vil virkelig sikre os, at hver elev møder den slags beslutninger, siger Reich. Vi kan i det mindste på en simuleret måde sørge for, at det sker.
I modsætning til de fleste ph.d.-skoler vil akademiet også fortsætte med at støtte lærere i tre år efter, at de er færdiguddannede, ved at tilbyde mentorordninger og fora, både online og personligt, hvor de kan diskutere klasseværelseserfaringer med instruktører. Det er noget, skolerne kæmper med, siger Hirsch.
Læringsforskning
MIT vil ikke kun levere viden og teknologisk knowhow til akademiets læseplan; det vil også styrke læreruddannelsen med det seneste inden for hjerne- og kognitiv forskning om, hvordan børn lærer. Et område, hvor MIT har utrolige styrker, måske uovertrufne styrker, er området for læring og kognitiv videnskab, siger Hirsch. Jeg vil sige, at det mangler på stort set alle skoler.
Det er her MITili (udtales mægtigt) kommer ind.
John Gabrieli, ph.d. '87, som undersøger den neurologiske underbygning af læring og hukommelse i den menneskelige hjerne, står i spidsen for MITili-initiativet for at fremme ny forskning om undervisning og læring, der bygger på arbejde på tværs af instituttet inden for områder, herunder psykologi, økonomi, neurovidenskab, teknik og offentlig politik. MITili vil tilskynde til interaktion mellem forskere inden for forskellige discipliner og finansiere ny forskning for at evaluere effektiviteten af undervisnings- og læringsmiljøer.
Et af problemerne i uddannelse er, at der er mange ubeviste og i nogle tilfælde modbeviste ting derude, siger Gabrieli, Grover M. Hermann professor i sundhedsvidenskab og teknologi og kognitiv neurovidenskab. Næsten hvert par uger vil en forælder sige til mig, hvis jeg maler mit barns værelse rødt, vil de klare sig bedre. Vi anlægger et skeptisk, datadrevet perspektiv på, om noget er nyttigt eller ej.
I to undersøgelser bruger Gabrieli funktionel magnetisk resonansbilleddannelse og andre målinger til at måle effektiviteten af undervisningsteknikker i to Boston charterskoler. I det første studie tester han effekten af meditationstræning på hukommelse og kognitiv præstation; i det andet vurderer han, hvordan adfærdsinterventioner fra forældres side og opmærksomhedsskabende øvelser for elever kan påvirke skolens præstationer. Vi spørger, ændrer disse indgreb hjernestrukturer - og giver disse hjernemålinger nogen indsigt i, hvordan man kan forbedre ydeevnen for disse børn? han siger.
MITili-forsker Laura Schulz, professor i kognitiv videnskab, studerer, hvordan børn konstruerer begreber i en ung alder, og hvordan nysgerrighed og udforskning fortsat kan opmuntres, når de bliver ældre. I nyere undersøgelser har Shulz fundet ud af, at den videnskabelige metode kan være dybt forankret i den måde, selv små børn oplever verden på, og hjælper dem med at drage meget mere sofistikerede konklusioner om naturfænomener end tidligere antaget.
Ud over at hjælpe med at formidle sådanne resultater gennem traditionelle metoder som videnskabelige tidsskrifter og konferencer, vil MITili arbejde på at gøre dem mere tilgængelige online. Den vil også inkorporere de undervisningsteknikker, som forskning finder effektive i Woodrow Wilson Academy's pensum, og dele dem gennem opsøgende indsats ledet af pK-12 Action Group.
Til det formål tilbyder Teaching Systems Lab MIT-forskere undervisnings- og læringsinnovationsstipendier på $25.000 til $100.000. Vi håber at kunne anspore noget forskning, der er relateret og udvide fakultetets arbejde til at fokusere på områder, der er vigtige for akademiet, siger Hirsch.
Den første runde af modtagere inkluderer biologisk ingeniørinstruktør Natalie Kuldell, formand for BioBuilder Educational Foundation, som vil designe en high school biologi pensum til at undervise i principper for evolution ved hjælp af syntetisk-biologiske eksperimenter; Schulz, som vil forske i virkningen af et uformel videnskabeligt uddannelsesinitiativ på børns forståelse af grundlæggende videnskabelige begreber; og Resnick, som vil udvikle nye strategier, der trækker på elevernes personlige interesser, især piger og farvede elever, for at hjælpe dem med at lære computerkodning.
Det ultimative mål vil være at overføre den bedste undervisnings- og læringspraksis hentet fra MIT-forskning til nyuddannede lærere og gennem dem direkte til studerende. Vi har ingen planer om at skabe en ed-skole på nuværende tidspunkt, siger Sarma. Vi har heller ikke en medicinsk skole, påpeger han, men gennem forskningscentre som Koch Institute for Integrative Cancer Research og partnerskaber med Harvard og andre medicinske skoler, har MIT en overordnet indflydelse på biologisk og medicinsk forskning. På samme måde, siger Sarma, kunne indsatser som partnerskabet med Woodrow Wilson Academy have en mere dybtgående indvirkning på uddannelse, end en dedikeret uddannelsesskole ville.
Mens den første klasse af lærere i 2017 vil tælle 24 eller 25, er planen at stige til 100 inden længe - og måske til så mange som 200 i sidste ende. Mere betydningsfuldt er det dog, at akademiet vil formidle sit arbejde vidt og bredt til andre uddannelsesskoler og alle andre, der har lyst til at gøre brug af det. Alt, hvad vi udvikler, vil være ikke-proprietært, siger Hirsch. Vi forsøger ikke at skabe det perfekte lærerakkrediteringsprogram i en petriskål. Vi forsøger at skabe og teste stærke, innovative tilgange og derefter hjælpe andre lærerprogrammer med at teste og anvende dem. Vi søger at forbedre lærernes forberedelse generelt.