211service.com
Hur ska vi undervisa lärarna?
MIT omprövar utbildning för 2000-talet. 21 juni 2016
Arthur Levine står framför flera hundra utbildningsledare över kaffe och croissanter i festsalen på Cambridges Royal Sonesta Hotel och plockar glatt isär det moderna utbildningssystemet. Föreställ dig om din GPS fungerade som tester gör idag – den skulle ge dig en läsning varje timme, säger Levine, ordförande för Woodrow Wilson National Fellowship Foundation, en Princeton, New Jersey-baserad ideell organisation fokuserad på utbildning och ledarskapsutveckling. Vad mer är, när du började skulle du vara 20 mil från dit du ska; och nu är du 50 mil från dit du ska och är på väg åt fel håll.
Känd för sin tynande kritik av lärarutbildningen vid de flesta utbildningsskolor, Levine, den tidigare presidenten för Columbia's Teachers College, håller huvudanförandet vid en sammankomst av yrkesverksamma inom högre utbildning från hela landet. Först, säger han, måste vi erkänna att det amerikanska utbildningssystemet är trasigt. Den byggdes under den industriella tidsåldern och framkallar den bästa tekniken från eran, löpande bandet – vilket tvingar alla elever att lära sig samma sak på samma gång.
Det systemet är helt i otakt med vad eleverna behöver i ett globalt informationssamhälle. Läroboken, den gamla tekniken vi är bekanta med, håller på att dö, säger han. I stället föreställer sig Levine ett klassrum som utnyttjar virtuell verklighet för att lära elever om det antika Grekland, som kan lära elever på distans var de än befinner sig i världen, som anpassar sig till elevernas behov och testar dem varje steg på vägen till se till att de är på rätt spår. Med tanke på kraven och förmågan i vår moderna värld, säger han, kommer vi att se utbildning bli mer individualiserad, mer anpassad och mer anpassningsbar.
Bara några kvarter från där han håller talet, arbetar han och hans stiftelse med MIT för att konstruera en ny modell för en forskarskola för att implementera hans vision. Under de kommande fem åren kommer MIT att fungera som inkubator för Woodrow Wilson Academy of Teaching and Learning, en oberoende lärarutbildningsskola som planerar att erbjuda en masterexamen i utbildning samt en licens för att lära ut en STEM (vetenskap, teknik, teknik och matematik) ämne i årskurserna 5 till 12. (Examina kommer att beviljas av akademin, inte MIT.) När den öppnar dörrarna för lärarkandidater under hösten nästa år kommer akademin att använda spjutspetsteknik och den senaste hjärnforskningen om lärande för att dramatiskt förändra hur lärare lär sig – och hur de undervisar mellanstadie- och gymnasieelever.
MIT:s partnerskap med akademin är en del av ett ännu mer genomgripande initiativ för att förbättra undervisningen ända ner till dagis. K–12-utbildning är där vi får våra grundutbildningar ifrån, men mer än så finns det också ett 'MIT-sätt' - ett 'hands-on, minds-on' sätt att undervisa - som vi trodde att vi skulle komma ut i världen , säger Sanjay Sarma, MIT:s vicepresident för öppet lärande. Drivkraften att dela MIT-sättet härrörde från diskussioner som inleddes med den institutomfattande Task Force on the Future of MIT Education som sammankallades av president L. Rafael Reif 2013. En av sakerna som kom upp var ett hjärtligt och djupt intresse för att uppmuntra mer STEM-utbildning och nå ut till studenter innan de kom till MIT, säger Sarma, som var chef för arbetsgruppen.
I februari tillkännagav president Reif två andra nya initiativ för att främja målet att sprida MIT:s version av STEM-utbildning: pK–12 Action Group, som kommer att integrera och utöka MIT:s många uppsökande insatser till förskoleelever genom gymnasieelever, och MIT Integrated Learning Initiative (MITili), som kommer att hjälpa till att översätta den senaste forskningen inom sådana discipliner som psykologi och neurovetenskap direkt till pedagogiska metoder och uppmuntra mer utbildningsforskning vid MIT.
Få barn entusiastiska över STEM
Även om man tidigare har föreslagit att skapa en ed school, säger Sarma, har vi aldrig haft fakultetssiffrorna eller det samlade intresset av att ta emot ett stort antal doktorander i undervisningen i sig. Å andra sidan har institutet en lång historia av att forska i utbildning och paketera komplex vetenskap för yngre hjärnor. På 1950-talet arbetade MIT för att få in de senaste vetenskaps- och ingenjörskoncepten i barnens läroböcker. På 1960-talet utvecklade ett team från MIT under ledning av Seymour Papert programmeringsspråket Logo för att lära barn matematik. Mer nyligen skapade Media Lab-professor Mitchel Resnick, SM ’88, PhD ’92, Scratch, ett grafikbaserat program för att lära barn att koda. Ännu ett exempel: Hal Abelson, PhD '73, samdesignade App Inventor, som låter barn utveckla appar för telefoner och surfplattor (se Uppåtgående mobilitet). Sammanlagt, uppskattar Sarma, finns det mer än 120 insatser som är inriktade på grund- och gymnasieutbildning på gång vid MIT.
Men det har aldrig gjorts en större samlad ansträngning för att få ihop allt, säger Eric Klopfer, en professor vars egen forskning fokuserar på att utveckla datorspel för att lära barn STEM-ämnen. Förutom att leda Education Arcade, som utvecklar spel, simuleringar och teknikverktyg för lärare, leder Klopfer Scheller Teacher Education Program, ett licensprogram för studenter. Det här är första gången vi verkligen anstränger oss för att komma med idéer och strukturer för program som verkligen kan hjälpa till att dra nytta av det vi gör inom dessa områden för att få effekt, säger han.
Att få barn entusiastiska över vetenskap är avgörande för att inspirera nästa generation av vetenskapliga upptäckter, säger Angela Belcher, chef för initiativet pK–12. Belcher, som är W. M. Keck-professor i energi samt professor i både biologisk teknik och materialvetenskap och ingenjörskonst, besöker regelbundet klassrum i grundskolan och 12-årsåldern. Hon har denaturerat DNA från jordgubbar och använt dodge balls för att förklara peptidkedjor och kristallstrukturer. Hon lär till och med barn så unga som förskolebarn om fasta ämnen, vätskor och gaser: hon låter dem låtsas vara gasmolekyler genom att springa runt, får dem att flyta som vätska genom att röra sig långsamt och lätt vidrör händerna och får dem att bilda ett galler med täta binder till fasta ämnen. När hon ropar temperaturförändringar ändrar barnen sitt tillstånd. Bör förstaklassare förstå vätebindning? Självklart ska de det, säger hon. Det är en av nycklarna till livet. När de hoppar in i en simbassäng bör de tänka på hur fantastiska alla dessa elektroner och protoner är, hur vätebindningar håller ihop allt.
Många barn bestämmer i tredje eller fjärde klass om de vill bli vetenskapsman eller ingenjör, fortsätter hon. Alltför många bestämmer sig för att de är det inte intresserade av vetenskap innan de har blivit utsatta för dess potential. Tänk om vi får barnen entusiastiska genom att uppmuntra deras intellektuella nyfikenhet och praktiskt lärande tidigare, genom att ge dem förmågan att förstå vad det innebär att vara en skapare? hon säger. Hon tror att det är möjligt att få även mycket små barn entusiastiska över stora utmaningar som att utveckla ren energi, eller få dem att förstå skönheten och betydelsen av DNA genom att låta dem utveckla sina egna verktyg för att studera genetiskt material.
Förutom att arbeta direkt med studenter har MIT varit aktivt involverat i att utbilda lärare både på och utanför campus. Klopfer utvecklade en serie edX-kurser om pedagogisk teknik och spel som har nått cirka 75 000 personer; Edgerton Center, som drivs av Kim Vandiver, professor i maskin- och havsteknik och dekan för grundforskning, arbetar i Bostons skolor för att distribuera naturvetenskapligt läroplansmaterial och hålla workshops för lärare om nya sätt att lära ut om atomer, molekyler och DNA; och Center for Materials Science and Engineering tar hundratals Massachusetts gymnasie- och mellanstadielärare till campus varje år för ett intensivt veckolångt startläger för att använda innovativa tekniker för att lära ut vetenskap till ungdomar.
Aktionsgruppen pK–12 arbetar med att koordinera och utöka dessa program, samt lanserar nya ansträngningar för att föra praktisk naturvetenskaplig undervisning direkt till klassrummen. Jag skulle vilja se något sådant, med praktiskt lärande, som skulle vara tillgängligt med den här typen av läroplan för alla barn i landet – alla barn i världen, säger Belcher. Vi kommer inte att kunna bjuda in dem alla till MIT, men vi skulle kunna ge dem en MIT-upplevelse.
Förvandla ed skolan
Att ge lärare som tränar en MIT-liknande upplevelse är en del av målet för Woodrow Wilson Academy, som växte fram ur Woodrow Wilson Foundations önskan att hitta en universitetspartner för sina egna ansträngningar att förbättra utbildningen. MIT stod överst på önskelistan, säger akademins direktör, Deborah Hirsch.
År 2001 inledde stiftelsens ordförande Arthur Levine ett fyraårigt forskningsprojekt som tittade på lärarutbildningar i hela landet, med ursprungligen för avsikt att vederlägga kritiken av utbildningsskolor. Tyvärr visade uppgifterna att kritiken i stort sett var korrekt, säger Levine nu. Hans svidande rapport fann att de flesta utbildningsskolor var engagerade i en strävan efter irrelevans och inte hade hållit jämna steg med förändrad demografi, teknik, global konkurrens och tryck för att höja elevernas prestationer. De flesta universitetsskolor, fastställde han, var alltför akademiska och fokuserade på utbildningsteori och -politik, inte undervisning. Lärarutbildningar på grundnivå var under tiden föråldrade och underfinansierade, vilket gynnade en löpande linje som gjorde lärarna dåligt förberedda för den verkliga världen.
Däremot kommer akademin att använda ett så kallat kompetensbaserat program där lärarkandidater kommer att röra sig i sin egen takt, beroende på vad de behöver lära sig.
MIT kommer att fungera som inkubator för akademin, som i sin tur kommer att fungera som ett labb för MIT utbildningsforskare. Sedan förra sommaren har akademin varit inrymd på östra sidan av campus, i delat utrymme med en startup-vibe. Innan den första klassen på två dussin lärarkandidater går in hösten 2017 kommer den att flytta till ett permanent hem, troligen nära MIT. Vid det laget, säger Hirsch, kommer akademin att växa till en forskarskola med en akademisk chef och fakultet som består av lärare i matematik, biologi och kemi. (Andra ämnesområden kommer att läggas till senare.)
Läroplanen, som den första klassen av elever kommer att hjälpa till att forma, kommer att kombinera tre delar: undervisning ansikte mot ansikte av lärarutbildare, onlinekurser som kandidater kan arbeta igenom självständigt och erfarenhet av undervisning i skolor i Boston-området. Lärarkandidater kommer att utvärderas ständigt för att säkerställa att de tillgodogör sig nyckelbegrepp, och onlineläroplanen kommer att sakta ner eller ändra kurs efter behov. Levine liknar det med hur en GPS räknar om en rutt.
I ett rum nere i korridoren från akademin samarbetar MIT:s Teaching Systems Lab (TSL), som syftar till att hjälpa lärare att effektivt utnyttja teknik i klassrummet, med MIT-fakulteten för att utveckla en läroplan. Från och med biologi – som har en brist på kvalificerade lärare på mellan- och gymnasienivå – har TSL:s verkställande direktör Justin Reich arbetat med MIT-fakulteten för att identifiera vad lärare behöver lära sig: både den senaste biologikunskapen och de mest effektiva teknikerna för att lära ut det. För att få kunskaper inom dessa områden, förklarar han, kommer lärarkandidater att ta sig an specialdesignade utmaningar både online och i klassrummet.
En utmaning kan till exempel vara att skapa en välkomnande kultur i ett biologiskt labb på gymnasiet; en annan kan vara att bedöma problem med ett test som hela klassen klarade sig dåligt på, och ta reda på hur man kan göra om det.
Klopfers grupp arbetar under tiden med att skapa spel och simuleringar som utbildar lärarna och kan hjälpa dem att anamma användningen av teknik i sina framtida klassrum. En simulering kan till exempel inkludera att titta på en video om ett flyktigt ögonblick i klassen där en pojke säger något stötande om flickor inom naturvetenskap. En lärarkandidat kan svara på guidade frågor online under videon och sedan diskutera sina val med en instruktör.
Det hjälper lärarkandidaten att förstå de miljontals val de skulle göra under en lektionsperiod och reflekterande repetera hur de skulle hantera dessa val i framtiden, säger Reich och tillägger att på vissa sätt är den typen av utbildning mer effektiv än personlig träning. , eftersom det utsätter lärare för ett bredare spektrum av situationer än de kan stöta på som lärarstudenter i fysiska klassrum. Vi vill verkligen se till att varje elev möter den här typen av beslut, säger Reich. Vi kan åtminstone, på ett simulerat sätt, se till att det händer.
Till skillnad från de flesta forskarskolor kommer akademin också att fortsätta att stödja lärare i tre år efter att de tagit examen, genom att tillhandahålla mentorskap och forum, både online och personligen, där man kan diskutera klassrumsupplevelser med instruktörer. Det är något skolor kämpar med, säger Hirsch.
Lärande forskning
MIT kommer inte bara att tillhandahålla kunskap och tekniskt kunnande för akademins läroplan; det kommer också att förbättra lärarutbildningen med det senaste inom hjärn- och kognitiv forskning om hur barn lär sig. Ett område där MIT har otroliga styrkor, kanske oöverträffade styrkor, är området lärande och kognitionsvetenskap, säger Hirsch. Jag skulle säga att det saknas på i stort sett alla utbildningsskolor.
Det är där MITili (uttalas mäktigt) kommer in.
John Gabrieli, PhD '87, som undersöker den neurologiska grunden för inlärning och minne i den mänskliga hjärnan, leder MITili-initiativet för att främja ny forskning om undervisning och lärande som bygger på arbete över hela institutet inom områden inklusive psykologi, ekonomi, neurovetenskap, teknik och offentlig politik. MITili kommer att uppmuntra interaktion mellan forskare inom olika discipliner och finansiera ny forskning för att utvärdera effektiviteten i undervisnings- och lärmiljöer.
Ett av problemen inom utbildning är att det finns många obevisade och i vissa fall motbevisade saker där ute, säger Gabrieli, Grover M. Hermann professor i hälsovetenskap och teknik och kognitiv neurovetenskap. Nästan varannan vecka kommer en förälder att säga till mig, om jag målar mitt barns rum rött, kommer de att klara sig bättre. Vi har ett skeptiskt, datadrivet perspektiv på om något är till hjälp eller inte.
I två studier använder Gabrieli funktionell magnetisk resonanstomografi och andra mätningar för att mäta effektiviteten av undervisningstekniker i två Boston charterskolor. I den första studien testar han effekten av meditationsträning på minne och kognitiv prestation; i det andra bedömer han hur beteendeinterventioner av föräldrar och uppmärksamhetsbyggande övningar för elever kan påverka skolprestationer. Vi frågar, ändrar dessa ingrepp hjärnstrukturer – och ger dessa hjärnmått någon insikt i hur man kan förbättra prestanda för dessa barn? han säger.
MITili-forskaren Laura Schulz, professor i kognitionsvetenskap, studerar hur barn konstruerar koncept i unga år och hur nyfikenhet och utforskning kan fortsätta att uppmuntras när de blir äldre. I nyare studier har Shulz funnit att den vetenskapliga metoden kan vara djupt rotad i hur även små barn upplever världen, vilket hjälper dem att dra mycket mer sofistikerade slutsatser om naturfenomen än vad man tidigare trott.
Förutom att hjälpa till att sprida sådana rön genom traditionella metoder som vetenskapliga tidskrifter och konferenser, kommer MITili att arbeta för att göra dem mer tillgängliga online. Den kommer också att införliva de undervisningstekniker som forskningen finner effektiva i Woodrow Wilson Academys läroplan och dela dem genom uppsökande insatser som leds av pK–12 Action Group.
För detta ändamål erbjuder Teaching Systems Lab MIT-forskare undervisning och lärande innovationsstipendier på $25 000 till $100 000. Vi hoppas kunna stimulera till viss forskning som är relaterad och utöka fakultetens arbete till att fokusera på områden som är viktiga för akademin, säger Hirsch.
Den första omgången av mottagare inkluderar biologisk ingenjörsinstruktör Natalie Kuldell, ordförande för BioBuilder Educational Foundation, som kommer att utforma en gymnasieläroplan för biologi för att lära ut principer för evolution med hjälp av syntetiska biologiexperiment; Schulz, som kommer att forska om effekterna av ett informellt vetenskapligt utbildningsinitiativ på barns förståelse av grundläggande vetenskapliga begrepp; och Resnick, som kommer att utveckla nya strategier som bygger på elevers personliga intressen, särskilt flickor och elever med färg, för att hjälpa dem att lära sig datorkodning.
Det slutliga målet kommer att vara att överföra de bästa undervisnings- och inlärningsmetoderna från MIT-forskning till nyutbildade lärare och, genom dem, direkt till studenter. Vi har inga planer på att skapa en ed-skola i nuläget, säger Sarma. Vi har inte heller en medicinsk skola, påpekar han, men genom forskningscentra som Koch Institute for Integrative Cancer Research och partnerskap med Harvard och andra medicinska skolor har MIT en stor inverkan på biologisk och medicinsk forskning. På samma sätt, säger Sarma, kan ansträngningar som partnerskapet med Woodrow Wilson Academy ha en mer djupgående inverkan på utbildningen än en dedikerad utbildningsskola skulle.
Medan den första klassen av lärare 2017 kommer att vara 24 eller 25, är planen att öka det till 100 inom kort – och kanske till så många som 200 så småningom. Men viktigare är att akademin kommer att sprida sitt arbete vida och brett till andra utbildningsskolor och alla andra som skulle vilja använda det. Allt vi utvecklar kommer att vara icke-proprietärt, säger Hirsch. Vi försöker inte skapa det perfekta lärarackrediteringsprogrammet i en petriskål. Vi försöker skapa och testa starka, innovativa tillvägagångssätt och sedan hjälpa andra lärarprogram att testa och använda dem. Vi vill förbättra lärarförberedelserna i stort.