التعليم – الارتقاء بمعلم العلوم / بات وينجرت

إن الخبرة والدرجات العلمية ليست مهمة في الفصل الدراسي مثل إتقان وفهم العلوم والرياضيات والحس السليم القديم 

في مستودع تم تجديده في منطقة متعبة في تروي، نيويورك، تأسر كاثي بيلوتشي البالغة من العمر 25 عامًا 27 من طلاب الصف الخامس. إنهم يغنون ويدوسون بأقدامهم ويصفقون بأيديهم ويلوحون بأيديهم. يكون الحماس أكبر بكثير مما كان متوقعًا في فصل حساب التفاضل والتكامل الذي يتعامل مع النسب والكسور. يحاول الطلاب حل مسألة كلامية معًا تتعلق بفريق كرة سلة خيالي تبلغ نسبة فوزه إلى خسارته 3:9. ما هي الحصة النسبية للخسائر من جميع المباريات التي لعبها الفريق؟ تُشرك بيلوتشي كل طالب في عرض عملية الحل أمام الفصل ("ما الذي يجب فعله أولاً؟"). عندما يصل الفصل إلى هذا الكسر: الربح زائد الخسارة مقسومًا على الخسارة، أي (9 + 3) / 3، تحث الطلاب على تقليله. "جيد، من يعرف ما هو MGBV؟" تسأل وتعني القاسم المشترك الأكبر. وتدور بين الطلاب وتستخرج منهم أجزاء الحل. الطلاب لا يرفعون أعينهم عنها. إنهم يعلمون أنها ستطلب منهم الإجابات حتى لو لم يصوتوا. وتقول: "أرى الكثير من الأضواء مضاءة والكثير من الاجتهاد". إذا جاءت الإجابة بسهولة، فسوف تتقدم خطوة أخرى مع ذلك الطالب وتسأله عن السبب وراء إجابته وكيف. يدق الجرس، وعندما يغادر الأطفال الفصل الدراسي في طابور لتناول طعام الغداء، يقدم كل منهم للبلوشي "شهادة خروج": حلول لمشكلتين توضحان الأشياء الرئيسية التي تعلموها في الدرس. ستراجع بيلوتشي هذه التأكيدات بعناية لمعرفة ما إذا كان الفصل قد تعلم جيدًا ما كان من المفترض أن يتعلموه اليوم.

تعتبر المدرسة العامة الفريدة (المدرسة المستقلة) التي تقوم بيلوتشي بالتدريس فيها من أفضل المدارس في ولاية نيويورك، على الرغم من أن معظم طلابها يأتون من عائلات ذات دخل منخفض. في عام 2011، السنة الثانية بالمدرسة، استوفى 74% من طلاب الصف الخامس متطلبات الكفاءة في اختبار الرياضيات في ولاية نيويورك، مقارنة بالمعدل الوطني البالغ 66% بين جميع طلاب الصف الخامس. ومن المثير للإعجاب: بعد عامين في المدرسة، 100٪ من طلاب الصف السادس يلتقون بهم. ما سر نجاح المدرسة؟ دوج لاموف، رئيس سلسلة المدارس غير المألوفة، التي تنتمي إليها المدرسة في تروي، يجيب دون تردد: معلمون ممتازون تلقوا تدريبًا جيدًا، مثل كاثرين بيلوتشي.

في السنوات الأخيرة، تراكمت الدراسات التي تثبت أن المعلم الجيد هو العامل الأكثر أهمية، بلا منازع، لتحسين تحصيل الطلاب في جميع المواد الدراسية. المعلم الجيد أكثر أهمية من الخلفية الاجتماعية والاقتصادية وحجم الفصل والمناهج الدراسية ومستوى تعليم والدي الطالب. أظهر إريك هانوشيك من جامعة ستانفورد في بحثه أن الطلاب الذين لديهم معلمين ذوي كفاءة عالية يحققون إنجازات أكاديمية أفضل بثلاث مرات من الطلاب الذين لديهم معلمين أقل كفاءة، بغض النظر عن الخلفية الديموغرافية للطلاب. هذه هي بالضبط مشكلة دراسات الرياضيات والعلوم: لا يوجد عدد كافٍ من المعلمين مثل بيلوتشي. نسبة تسرب المعلمين مرتفعة، ونظام التعليم يكافئ المعلمين المنتمين إليه وفق معايير خاطئة.

وفي الولايات المتحدة لا يتم تجاهل هذه الأزمة. منذ عام 1957، عندما أطلق الروس القمر الصناعي سبوتنيك إلى الفضاء، لم يركز صناع السياسة والمعلمون ورجال الأعمال الأمريكيون على تحسين تعليم الرياضيات والعلوم كما هم اليوم. وقد دفعهم الكساد الذي يعيشه اقتصاد الولايات المتحدة إلى التحرك، فضلاً عن المنافسة المتزايدة من الصين، التي يحقق طلابها أعلى الإنجازات في الاختبارات الدولية. ويرى كبار صناع القرار، بما في ذلك الرئيس أوباما نفسه، أن انخفاض تحصيل الطلاب الأميركيين في العلوم والرياضيات يشكل تهديداً خطيراً لقدرتها التنافسية في المستقبل. وفقا لنتائج اختبارين وطنيين نُشرا في عام 2012، فإن 32% فقط من طلاب الصف الثامن في الولايات المتحدة يصلون إلى مستوى الكفاءة في العلوم، و35% في الرياضيات. وفي عام 2010، حصل طلاب شنغهاي على المرتبة الأولى في الرياضيات والعلوم في اختبار PISA الدولي لتقييم تحصيل الطلاب، في حين حصل الطلاب الأميركيون على المرتبة الوسطى تماماً. وللمساعدة في تضييق هذه الفجوة، اقترح الرئيس أوباما ضخ جرعة جديدة من المواهب في نظام التعليم الأميركي. وكانت الوصفة التي اقترحها تتلخص في إعطاء الأولوية لتدريب مائة ألف مدرس فعال للرياضيات والعلوم بحلول عام 100,000 ورفع مستوى التعليم في كل الولايات الأميركية الخمسين. قال الرئيس في خطابه إلى الأمة عام 2020: "إن الحفاظ على استمرار الولايات المتحدة في الريادة في مجال البحث والتطوير التكنولوجي أمر ضروري لنجاح أمريكا، ولكن إذا أردنا الفوز بالمستقبل، إذا أردنا أن يؤدي الابتكار إلى الإبداع". من الوظائف في الولايات المتحدة وليس في الخارج، فيجب علينا أن نفوز أيضًا في السباق من أجل تعليم الأطفال."

وبالفعل، وبمبادرة من البيت الأبيض، يبدو أن الولايات المتحدة تطلق تجربة وطنية لتشجيع تدريس أكثر فعالية للرياضيات والعلوم. تظهر الدراسات مرارًا وتكرارًا أن العديد من الأشياء التي اعتقدنا أننا نعرفها عن تدريب المعلمين وتعويضاتهم ليست صحيحة. وفقا للرأي العام، على سبيل المثال، ليس من المفترض أن تكون فعالية بيلوتشي حتى نصف فعاليتها في الواقع. وصلت إلى المدرسة التي تقوم بالتدريس فيها، وهي لا تملك أي خبرة في التدريس أمام الفصل، ولا تملك شهادة الماجستير في التربية. لكن ما لديها بالفعل، وتظهر الدراسات أن هذا هو الشيء الأكثر أهمية، هو الإلمام الجيد بالمادة التي تدرسها: فهي حاصلة على درجة البكالوريوس في الرياضيات التطبيقية، وقد أجرت عمليات حسابية في الشركة الهندسية التي عملت فيها قبل أن تعمل. تحويلها إلى التدريس.
ومع ذلك، في معظم مناطق التعليم العام، تعتمد زيادات الرواتب واستحقاقات التقاعد على الخبرة والدرجات المتقدمة في التعليم. من المؤكد أن العدد التراكمي للساعات التي يدرسها المعلم ليس المقياس الفعال للتنبؤ بإنجازات طلابه كما يفترض العديد من الخبراء. عادة ما تتطور مهارات المعلم الجديد على مدار سنوات قليلة بعد البدء، لكنها تظل عند مستوى ثابت تقريبًا. لا يوجد فرق ملحوظ بين إنجازات الطلاب للمعلمين الكبار جدًا وإنجازات الطلاب للمعلمين الذين لديهم ثلاث سنوات من الخبرة، مثل بيلوتشي. كما أنه لا توجد علاقة بين الدرجات المتقدمة وجودة التدريس. ويتوقع محللو البيانات أن السبب في ذلك هو أن 90% من الدرجات المتقدمة للمعلمين هي درجات مؤهلة في التعليم العام، وليست درجات متقدمة في المواد الدراسية نفسها. وفي المقابل، تشير بعض الدراسات إلى أن الطلاب المعلمين الحاصلين على درجات علمية متقدمة في الرياضيات يحققون نتائج أفضل في هذه المادة.

"نظام مرتبك تماما"

ولم يكن تفعيل التغييرات سهلا. منذ عام 2001، ومع تنفيذ الإصلاح الذي بدأه الرئيس السابق جورج دبليو بوش، تحت شعار "عدم ترك أي طفل خلفنا"، ظلت الحكومة الأمريكية تشجع الولايات على توظيف معلمين حاصلين على درجات علمية في المواد التي يدرسونها. ومع ذلك، حتى في عام 2008، كان 25% فقط من معلمي الرياضيات والعلوم حاصلين على درجة البكالوريوس أو أعلى من قسم علمي أو رياضي في إحدى مؤسسات التعليم العالي. أحد أسباب ذلك هو ارتفاع معدل التسرب من المعلمين. في كل عام يترك حوالي 25,000 ألف معلم من أصل 477,000 ألف معلم رياضيات وعلوم المهنة، ويصرح حوالي ثلثيهم أن السبب في ذلك هو عدم الرضا عن العمل. ولسد هذه الفجوة، قامت كل دولة بوضع لوائحها وقواعدها الخاصة للتوظيف "البديل" أو "العاجل" للمعلمين، الذين يخضع بعضهم لتدريب ممتاز والبعض الآخر لا يخضع لذلك. تقول كيت والش، رئيسة "المجلس الوطني الأمريكي لجودة المعلمين": "إنه نظام مشوش تمامًا. إن أفضل طريقة لتلخيص برامج تدريب المعلمين في الولايات المتحدة هي عبارة "كل شيء مباح".

بشكل عام، تختلف متطلبات الحصول على شهادة التدريس بشكل كبير من بلد إلى آخر. في الولايات الطموحة، مثل ماساتشوستس على سبيل المثال، يُطلب من أولئك الذين يريدون أن يصبحوا معلمين في مدرسة ابتدائية أن يأخذوا دروسًا صارمة في الرياضيات وأن يحصلوا على درجات جيدة في الامتحانات الصعبة التي تختبر المعرفة المتعمقة بالموضوع. وفي ولايات أخرى، مثل أركنساس ونيفادا، يُطلب من معلمي المستقبل فقط تكرار الأشياء التي تعلموها في المدرسة الثانوية أو الالتحاق بدورة هدفها الرئيسي هو تخفيف قلقهم بشأن الرياضيات وليس تحسين إتقانهم لها، وفقًا لما ذكرته صحيفة "ديلي ميل" البريطانية. "المجلس الوطني لجودة المعلم".

ويتضاءل هذا التدريب مقارنة بالتدريب المقدم في البلدان التي تفوق إنجازاتها الولايات المتحدة. وجدت دراسة أجريت عام 2007 لفحص المتقدمين للرياضيات في المدارس الابتدائية والمتوسطة في 16 دولة مختلفة أن المعلمين الأمريكيين المستقبليين يعرفون أقل من نظرائهم في تلك البلدان. تقريبًا جميع معلمي المدارس المتوسطة المستقبليين في سنغافورة وألمانيا وتايوان وكوريا حصلوا على دورات في الجبر الخطي وحساب التفاضل والتكامل الأساسي، في حين أن حوالي نصف معلمي المستقبل في أمريكا فقط أخذوا هذه الدورات الأساسية. وعندما تم اختبار معرفة المعلمين بالجبر، احتل الأمريكيون المركز الأخير. أحد أسباب ذلك هو عدم وجود اتفاق حول مسألة ما يجب أن يتضمنه برنامج تدريب المعلمين الجيد في مجال حساب التفاضل والتكامل أو أي موضوع آخر. يقول ويليام شميت من جامعة ميشيغان، الذي أجرى الجزء الأمريكي من الاستطلاع: "إن بعض [كليات المعلمين الأمريكية] ليست من بين الأفضل في العالم". "لكن بعضها يشبه الكليات الموجودة في بوتسوانا. نطاقنا واسع جدًا."

ومما يثير القلق بنفس القدر اكتشاف أن برامج تعليم المعلمين التي حصل المتدربون عليها على أقل الدرجات في اختبارات المعرفة بالرياضيات كانت عادة برامج الجامعات العامة الكبيرة، أي البرامج التي تدرب أكبر عدد من المعلمين. يقول شميت: "إن الربع الأدنى من توزيع الدرجات، والذي يشمل الكليات التي يكون خريجوها ضعيفين في الرياضيات، قاموا بتدريب أكثر من نصف معلمي الرياضيات المستقبليين في المدارس المتوسطة". "يجب على كل دولة أن تغلق هذه المؤسسات التي تؤدي عملا سيئا حقا."

الطريق إلى الإصلاح

ولكن هناك مجال للتفاؤل. هناك دول تضع إصلاحات طموحة على جدول أعمالها، وتدعمها برامج تدريبية محترمة تتسع نطاقها تدريجيا من خلال الأموال التي تتدفق إليها من الشركات التجارية وغير الربحية. في السنوات الأخيرة، أفضل مدرسي حساب التفاضل والتكامل في ولاية لويزيانا، وهي الولاية التي تمر بعملية إصلاح شاملة لتدريب المعلمين، جاءوا جميعًا من برنامج وطني عالي الجودة يسمى "التعليم من أجل أمريكا". يقوم البرنامج بتوظيف أفضل خريجي أفضل الكليات في الولايات المتحدة الأمريكية. وكجزء من البرنامج، يتعهدون بالتدريس لمدة عامين في المدارس التي يصعب فيها جذب المعلمين. سجل المعلمون الذين عينهم البرنامج نتائج أفضل في الرياضيات في امتحانات القبول بالجامعات مقارنة بمعظم المعلمين الآخرين، وهناك بيانات تظهر وجود علاقة بين الدرجات الجيدة وفعالية المعلم، كما يقول جين بيرنز، المسؤول عن مبادرات تدريب المعلمين في وزارة ولاية لويزيانا. التعليم. تظهر بيانات البرنامج تحسنا في التحصيل العلمي للطلاب في المدارس في ولاية تينيسي ونورث كارولينا، على غرار ولاية لويزيانا. وحتى الآن، لم يتخصص سوى حوالي ثلث المشاركين في البرنامج في العلوم والرياضيات، لكن هذا الأمر على وشك التغيير. في فبراير 2012، تعهدت المنظمة بتوظيف 11,000 معلم جديد للرياضيات والعلوم بحلول عام 2015، للتدريس في 31 دولة تخدمها المنظمة. المشكلة هي أن العديد من الملتحقين بالبرنامج يتقاعدون من التدريس بعد سنوات قليلة فقط.

أحد الأمثلة والنموذج لتدريب المعلمين الناجح هو برنامج UTeach، وهو برنامج تدريبي مبتكر تم إنشاؤه في جامعة تكساس في أوستن في أواخر التسعينيات. هدفها هو تدريب المزيد من معلمي العلوم والرياضيات ذوي المعرفة المتعمقة بموضوعات التدريس. تتمثل الطريقة التي يستخدمها البرنامج في تقديم ورشتي عمل تعليميتين لفصل دراسي كامل مجانًا لطلاب السنة الأولى في الصفوف المناسبة، مع وجود معلمين ومدرسين خصوصيين. حوالي 90% من خريجي البرنامج ما زالوا يقومون بالتدريس بعد خمس سنوات من تخرجهم. ويعزو القائمون على البرنامج هذا المعدل المرتفع إلى أن المتدربين يقضون ساعات طويلة في فصول دراسية حقيقية منذ اللحظة الأولى، "حتى يتمكنوا من اتخاذ قرار بشأن ما إذا كانوا يحبون التدريس أم لا"، كما توضح ماري آن رانكين، العميد السابق لكلية الهندسة. العلوم الطبيعية في جامعة تكساس في أوستن، والذي ساعد في إطلاق الخطة. "هناك من يغريها بعد أن خاض تجربة ممتعة حقًا ورأى مدى الرضا الذي يمكن العثور عليه فيها." وفي نهاية أربع سنوات يحصل المتدربون في البرنامج على درجة البكالوريوس في أحد مجالات العلوم أو الرياضيات مع كافة المقررات اللازمة للحصول على شهادة التدريس.

وقد تم الاعتراف ببرنامج UTeach من قبل مجلس البحوث الوطني الأمريكي (NRC) والعديد من الهيئات الأخرى، واجتذب التمويل الكافي من الشركات غير الربحية والتجارية، مما سمح له بالتوسع. وفي السنوات الثلاث الماضية، تضاعف عدد مؤسسات التعليم العالي التي تقدم البرنامج ثلاث مرات، واليوم يتم تنفيذه في 30 مؤسسة منتشرة في 14 دولة. (معظم المؤسسات تصوغ نسختها الخاصة من الاسم المتطور للبرنامج: في جامعة كانساس، على سبيل المثال، يطلق عليه اسم UKan-Teach [صوت اسم البرنامج يشبه عبارة "أنت قادر على التدريس"،" والأحرف الأولى UKan هي أيضًا الأحرف الأولى من اسم الجامعة - المحررين.]) وفي الوقت نفسه، تعهد رانكين، الذي تم تعيينه العام الماضي رئيسًا ومديرًا تنفيذيًا لـ "المبادرة الوطنية لتقدم الرياضيات والعلوم"، بإضافة وتوسيع النطاق من البرنامج. ويهدف البرنامج إلى تدريب 4,000 معلم في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) بحلول عام 2015.

وحققت برامج تدريبية أخرى نجاحًا لأنها قامت بتوظيف متخصصين ذوي خبرة في العلوم والرياضيات في وقت لاحق من حياتهم المهنية. يركز "مشروع المعلم الجديد" (TNTP) على الأشخاص في العشرينيات والثلاثينيات من العمر الذين "أخطأوا في اختيار حياتهم المهنية في البداية"، ولا يزال ثمن التخلي عن الفرص الأخرى التي تنطوي على التحول إلى التدريس منخفضًا بالنسبة لهم، كما يقول تيم دالي، رئيس المشروع. يقدم البرنامج، وهو مؤسسة تدريب بديلة أسستها ميشيل ري عندما كانت مسؤولة عن المدارس في مدينة واشنطن العاصمة، تدريبًا مجانيًا لأعضائها، الذين يسعون أيضًا للحصول على درجة الماجستير المدعومة في التعليم أثناء العمل كمدرسين. يتمتع جميع مدرسي الرياضيات والعلوم الذين تم تدريبهم بواسطة البرنامج بخلفية قوية في مواضيعهم، مثل بيلوتشي.

"كنا نعتقد أن هناك الكثير من الناس على استعداد لترك وظائفهم والعودة إلى المدرسة للتدريس. حتى أننا اعتقدنا أنهم سيأخذون قرضًا لدفع تكاليف دراساتهم العليا ويصبحوا معلمين، كل ذلك حتى يتمكنوا من كسب القليل من المال في نهاية اليوم. يقول دالي: "لا يحدث هذا أبدًا تقريبًا". "في رأينا أن العمر المثالي لتعيين المعلمين هو بين 25 و 35 سنة. لقد بدأوا حياتهم المهنية منذ سنوات قليلة فقط، ولديهم مؤهلات في العلوم والرياضيات ورغبة في الانخراط في التدريس كمهنة مدى الحياة وليس كخبرة لفترة محدودة من الزمن. هؤلاء هم الأشخاص الموهوبون في هذه المجالات ولديهم حافز عالٍ، ونهج موجه نحو المهام، ورغبة في التدريس في المدارس التي هي في أمس الحاجة إليهم".

تتعرض برامج مثل TNTP وTeach for America لانتقادات من قبل المدافعين عن تدريب المعلمين في كليات مخصصة، وذلك بسبب الطبيعة المركزة للتدريب الذي توفره هذه البرامج. ومع ذلك، فإن برامج التدريب البديلة التي توظف أشخاصًا ذوي معرفة متعمقة بمحتوى المواد التي يدرسونها، تعد عنصرًا ضروريًا في حل تدريس مواد العلوم والتكنولوجيا والرياضيات، كما يقول دايلي. "إذا لم نقدم شهادة بديلة، فهل سيتطوع أحد للحصول عليها؟" سأل. "أدعي أن الجواب سلبي. لن يواجه أحد صعوبات مالية في منتصف حياته المهنية، مع الرهن العقاري والدعم العائلي على رأسه، من أجل العودة إلى الفصل الدراسي ليصبح مدرسًا. عدد الأشخاص الذين يرغبون في القيام بمثل هذا الشيء هو صفر."

تعلم من نجوم التدريس

وبينما يبحث المعلمون والباحثون عن أفضل الطرق لجذب الأشخاص لتدريسهم وتدريبهم، فإنهم يقومون أيضًا بصياغة التنسيق الصحيح لإبقائهم في المهنة. يقول ماثيو ج. سبرينغر، وهو محاضر كبير في السياسة العامة والتعليم في جامعة فاندربيلت، إن الأجر ربما يكون أقل حافزًا مما قد تعتقد. ووفقا له، "لا يوجد سوى عدد قليل من الدراسات المنهجية التي تتناول البرامج التي تزيد الأجور وفقا لمهارات المعلم، وعدد الطرق التي يمكن من خلالها تحديد مثل هذا البرنامج هائل. لقد اختبرنا نماذج قليلة فقط." ولكن وجدت دراسة استقصائية أجرتها وزارة التعليم الأمريكية أن العثور على مدرس جيد للرياضيات أو العلوم أصعب بمرتين من العثور على مدرس عام جيد لمدرسة ابتدائية. وبرأيه "يمكن للمرء أن يستنتج أن ذلك يرجع إلى عدم وجود مكافأة اقتصادية تنافسية مقابل ذلك". وما أصبح واضحًا بشكل متزايد هو أن هناك تطابقًا جيدًا بين التدريب الممتاز والرضا الوظيفي. جوليا تويز، مديرة مدرسة عامة في توكسون، أريزونا، في شبكة BASIS حيث يدرس 700 طالب، وهي تحتل المرتبة الأولى في الولايات المتحدة من حيث تحصيل الطلاب في الرياضيات والعلوم. تجمع المدرسة بين الأجور التنافسية والتطوير المهني المستمر والتعليقات المنتظمة لتحفيز موظفيها. عادة ما يأتي المعلمون في المدرسة من الأوساط الأكاديمية: طلاب الماجستير أو الدرجة الثالثة وطلاب ما بعد الدكتوراه الذين قرروا أنهم يستمتعون بالتدريس أكثر من البحث.

يسارع تويز إلى الإشارة إلى أن الحصول على درجة علمية متقدمة في أحد مجالات العلوم أو الرياضيات لا يضمن الحصول على منصب في المدرسة. وتقول: "يجب على كل معلم [مرشح] أن يعطي درسًا نموذجيًا، وأنا أحصل على واحد من أصل خمسة". بعد تعيين المرشح، توفر له المدرسة فرصًا مستمرة للتطوير المهني وتعليقات منتظمة على أدائه، وتدفع له راتبًا أعلى من المعلمين في المدارس العامة والخاصة في المنطقة. والنتائج جيدة، "يحصل المعلمون على سلطة واسعة وحرية العمل والإبداع"، كما يقول تووز. "نحن نجعل الناس يريدون البقاء."

يوافق دوج لاموف من سلسلة المدارس غير المألوفة على أن التدريب غير الكافي قد يكون السبب وراء التقاعد المبكر للعديد من المعلمين. "من لا يعرف الكثير من الأشخاص الذين كانوا مدرسين وأصبحوا الآن وكلاء عقارات؟" هو يقول. "بدون التدريب المناسب، لن ينجحوا. عندما يقرر الشخص التدريس، فهو يعلم أنه لن يحصل على أجر جيد، لكنه يعتقد أنه سيكون له تأثير. إذا تقاعد، فذلك لأنه لم يتمكن من إحداث أي تأثير. والحقيقة هي أنها واحدة من أصعب المهن على الإطلاق. يجب أن نزود المشاركين فيه بأدوات أفضل."

ما هي تلك الأدوات؟ أي ما هي التقنيات التي "تُعد" الطلاب و"تلهمهم" على استخدام كلام البيت الأبيض؟ لا توجد دراسات كثيرة توصلت إلى نتائج نهائية، خاصة فيما يتعلق بتدريس العلوم، يكتب مؤلفو التقرير الذي تناول تدريب المعلمين الصادر عن المجلس النرويجي للاجئين عام 2010. يتفق الخبراء على أن الطلاب يحتاجون إلى مزيج من المعرفة الواقعية، وفرص تجربة البحث العلمي، وفهم "جوهر العلم"، أي كيف يجمع العلماء معلومات جديدة ويفسرونها. هناك المزيد من البيانات حول تعلم الرياضيات. يجب على الطلاب أيضًا حفظ الحقائق مثل جدول الضرب والتفكير بعمق في الأشياء قبل أن يتمكنوا من الوصول إلى الرياضيات العليا. كما أن هناك "بعض الأدلة" التي تدعم التعلم المشترك في مجموعات صغيرة مع التقييم الفردي لكل طالب لبناء نظام تعليمي شخصي. لكن الاتفاق على المادة التي تدرسها أوسع من الاتفاق على كيفية تدريسها.

وتجري بالفعل محاولات لتغيير وجه الأمور. كرست ديبورا إل. بول، عميدة كلية التربية بجامعة ميشيغان، أكثر من عقد من الزمن لتحديد المهارات الدقيقة التي يحتاجها المعلم الجديد قبل أن يخطو لأول مرة إلى الفصل الدراسي. ويسعى برنامج "المعرفة الرياضية للتدريس" الذي شاركت في تأسيسه إلى تعليم المعلمين المبتدئين كيفية التعرف بشكل صحيح على أسباب الارتباك لدى الطالب والحفاظ على الانتباه في الفصل الدراسي ووضع مجموعة عمل تتضمن على سبيل المثال مجموعة متنوعة من الأنشطة. طرق تعليم الكسور. تقول بول إن خبرتها المباشرة في التدريس وسنواتها من البحث أقنعتها بأنه من "الخطأ الكبير" افتراض أن التدريس الجيد أمر "بديهي".

يقول بول كوب من جامعة فاندربيلت إن فرص المعلم الذي حصل على درجة جيدة في برنامج "المعرفة الرياضية للتدريس" في تحقيق النجاح لطلابه أعلى من فرص المعلم الذي حصل على درجة جيدة في اختبار الرياضيات العادي ، الذي يقوم بتدريس طلاب التدريس والمعلمين ذوي الخبرة الذين يرغبون في التخصص في استراتيجيات التدريس الخاصة بالبرنامج. لاحظ كوب وزميلته كارا جاكسون من جامعة ماكجيل تحسنًا حادًا في جودة التعلم لدى طلاب المعلمين المخضرمين بعد أن تعلموا استخدام هذه التقنيات. لكنه يعترف بأن الصفوف كانت صغيرة، من 12 إلى 15 طالباً، واستغرقت العملية أكثر من عام. ويتمثل التحدي الآن في فهم كيفية توسيع نطاق التدريب. يقول كوب: "نحن نعلم أن هناك مدارس ممتازة". "نريد إنشاء مناطق ممتازة".

كما حدد لاموف 49 تقنية يقول إنها "تميز المعلم العظيم عن المعلم الجيد". لقد شاهد "نجوم التدريس" لسنوات واختصر ما رآه إلى صفات ملموسة قابلة للتقليد جعلتهم جيدين للغاية. في البداية، ركز لاموف وفريقه على طرق تحسين تعليم القراءة، وكيف يمكن تطبيقها على تدريس الحساب والعلوم وتدريب المعلمين مثل كاثرين بيلوتشي. ومن المبادئ التي حددها الفريق حتى الآن: عدم الاستسلام للطلاب (العودة إلى الطالب الذي أعطى إجابة غير صحيحة في البداية والتأكد من أنه يفهم الإجابة الصحيحة) و"تطبيع" الخطأ (إظهار للطلاب أن الحصول على خطأ النتيجة قبل الوصول إلى الإجابة الصحيحة أمر طبيعي).
تطمح إلى القمة

ومع استمرار النقاش حول أفضل السبل لتطوير تدريب معلمي الرياضيات والعلوم في مختلف أنحاء البلاد، تعهدت إدارة أوباما ووزارة الخزانة الأميركية بإضافة وتطوير تعليم العلوم والتكنولوجيا والرياضيات. برنامج الإدارة "السباق إلى القمة" (سلسلة من المسابقات الوطنية التي تضيف مليارات الدولارات من المساعدات الفيدرالية للولايات التي تقدم الإصلاحات التعليمية الأكثر طموحًا) الذي يحث الولايات في الولايات المتحدة على تغيير إجراءات تقييم المعلمين بشكل أساسي وتسهيل الانفتاح المدارس الفريدة مثل المدارس في شبكات BASIS والمدارس غير المألوفة وتوظيف المعلمين المدربين على التدريب البديل (مثل Teach for America وTNTP). وتشجع هذه المسابقات البلدان على توظيف المزيد من معلمي العلوم والتكنولوجيا والرياضيات الذين يجيدون أساسيات المواد الدراسية وربط تحصيل الطلاب بالإصلاحات التعليمية في المدارس. بل إن الأموال من برنامج تحفيز الاقتصاد الأميركي تُمنح للمدارس التي تعمل على تحديث مختبراتها العلمية، كما تقوم الحكومة الفيدرالية بتمويل برامج المنح الدراسية لتدريب الخريجين المتميزين في الرياضيات والعلوم للتدريس في الجامعات. ومع ذلك، تدرك الإدارة أن عليها أن تفعل الكثير.

وهذا هو أحد الأسباب التي دفعت المسؤولين الحكوميين إلى العمل بشكل مشترك مع جمعية "مؤسسة كارنيجي" من ولاية نيويورك في مشروع 100Kin10. وفي عام 2011، تمكنوا من تسخير أكثر من 100 مؤسسة حكومية وشركة وغير ربحية وجمعوا 24 مليون دولار في الجولة الأولى لجمع التبرعات من جهات مثل "مؤسسة بيل وميليندا جيتس"، و"جوجل"، و"ميشيل وسوزان" مؤسسة ديل". ويؤكدون للمانحين أن الأموال سيتم استثمارها حصريًا في برامج تدريب المعلمين التي تم اختبارها والموافقة عليها من قبل باحثين من جامعة شيكاغو وأثبتت فعاليتها. (في هذه الأثناء، تعد UTeach وTeach for America من بين عشرات البرامج التي حصلت على "الضوء الأخضر" لتلقي الدعم، مثل البرامج المقدمة من جامعة ولاية كاليفورنيا، وجامعة ولاية أريزونا، وجامعة ولاية ميشيغان، وكلية بوسطن، وجامعة وودرو. مؤسسة ويلسون الوطنية للزملاء.)

لا شك أن هذا الهدف له صدى، ومن يناضلون من أجله واثقون من أننا سنشهد هذه المرة تقدماً حقيقياً. تقول تاليا ميلجروم ألكوت، التي تدير مبادرات تدريب معلمي العلوم والتكنولوجيا والرياضيات في المدرسة: "نعلم أن هذا ضروري وممكن، ونعلم أيضًا أنه لا يزال غير كاف وأنه لا يصل إلى عدد كافٍ من الأطفال". جمعية كارنيجي. "يمكننا أن نفعل ذلك إذا قمنا بتنشيط عدد كافٍ من الأشخاص في جميع أنحاء الولايات المتحدة وجعلهم يقررون الانضمام إلينا وجلب مواردهم ومعارفهم وخبراتهم المحلية. يمكننا العمل معًا لتحقيق الهدف".

وعلى الرغم من أنه لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به، إلا أنه لا يوجد شك في أهمية هذه الخطوة.

على دفتر الملاحظات
بات وينجيرت هو مراسل تعليمي مخضرم لمجلة نيوزويك. وقد أكملت مؤخرًا عامًا كزميلة سبنسر في الصحافة التعليمية في جامعة كولومبيا، حيث أجرت أبحاثًا حول الإصلاحات في حساب التفاضل والتكامل وتعليم العلوم. تعيش في واشنطن.
باختصار

تعمل الأزمة الاقتصادية في الولايات المتحدة وتعزيز القدرة التنافسية للصين على تجديد الاهتمام في الولايات المتحدة بتعليم الرياضيات والعلوم وبطرق تحسين برامج تدريب معلمي هذه المواضيع في المدارس.

تشير الدراسات إلى أن المعلمين الطلاب الحاصلين على درجات علمية في الرياضيات والعلوم يحققون درجات أفضل في هذه المواد، ولكن في الولايات المتحدة هناك عدد قليل من معلمي الرياضيات والعلوم الذين يحملون شهادة جامعية في المادة التي يدرسونها.

إن تكلفة المعلمين الحاصلين على درجات علمية في الرياضيات أو العلوم باهظة للغاية، لكن البرامج التجريبية والمدارس الفريدة تحاول تحسين توظيف المعلمين الموهوبين وإبقائهم في المهنة.

كما بدأ المعلمون في فهم التقنيات الأكثر فعالية، من الناحية العملية، مثل الدروس التي تتضمن تجارب الطلاب، وعرض الأسئلة على الطالب بطريقة غير متوقعة وتقليل الخوف من الأخطاء.

معلمو المستقبل ليسوا على استعداد للإلهام

إن الأميركيين الذين يكملون تدريبهم في تدريس الرياضيات في المدارس المتوسطة يعرفون قدراً أقل بكثير من الهندسة والجبر ونظرية الأعداد (وهو مجال يتضمن الكسور والكسور العشرية) مقارنة بنظرائهم في تايوان وسنغافورة. كما أن تعليمهم التربوي أقل أيضًا: فهم يعرفون أقل عن كيفية تعلم الطلاب للحساب وما هي أفضل الطرق لتدريس الرياضيات.
أفكار جديدة – لماذا يجب عليك إدخال العلم إلى المنزل / جون د. ميلر

صحيح أن التعليم مهم، لكن الآباء الذين يشجعون أطفالهم على دراسة الرياضيات والعلوم هم أكثر عرضة بخمس مرات لتربية مارك زوكربيرج أو ماي جيميسون القادم.

الآباء هم الأساس الأساسي لمحو الأمية العلمية. تنعكس الأهمية التي يوليها الآباء للعلم في الألعاب والكتب التي يختارونها، وفي زياراتهم إلى حدائق الحيوان والمتاحف، وفي فضولهم حول العالم من حولنا. ومعرفة الوالدين واهتماماتهم لها تأثير عميق على أطفالهم. تُظهر البيانات المستمدة من أحدث دراسة استقصائية أجريت على الشباب الأمريكي، والتي تابعت فيها أنا وزملائي 4,000 فرد من الجيل X منذ عام 1987، أن 40% من الأطفال الذين شجعهم آباؤهم بنشاط على الانخراط في الرياضيات والعلوم، كانوا يعتزمون الانخراط في الرياضيات والعلوم. دراسة العلوم أو التكنولوجيا أو الهندسة أو الرياضيات أو الطب في الجامعة، مقارنة بـ 8% فقط من الأطفال الذين لم يتلقوا مثل هذا التشجيع.

ومن ناحية أخرى، يمكن القول أن أطفال الآباء الذين لا يهتمون بالعلم هم في وضع غير مؤاتٍ بشكل واضح. يجب على قادة المؤسسات التعليمية والدولة إيجاد طرق لمساعدة جميع الآباء، سواء الآباء الذين درسوا الموسيقى في المدرسة الثانوية أو أولئك الذين لم يذهبوا إلى الكلية، لإثارة اهتمام أطفالهم بقضايا العلوم والتكنولوجيا (انظر الصفحة المقابلة).

يمكنهم البدء بدعم وتعزيز البرامج المجتمعية التي تقوم بذلك بالفعل. تبنت المتاحف والمجموعات المجتمعية في جميع أنحاء أمريكا برنامج "الرياضيات من أجل الأسرة"، الذي ينطلق من مركز لورانس هول للعلوم بجامعة كاليفورنيا في بيركلي، كوسيلة فعالة لفتح بوابة لعملية تعلم الحساب في المدرسة الابتدائية والمدرسة المتوسطة لأولياء الأمور وأبنائهم. تقدم المزيد والمزيد من المدارس مثل هذه البرامج، التي تجمع الأسرة لحل المشكلات من خلال الخبرة المباشرة ولها قيمة مضافة تتمثل في إشراك أولياء الأمور والمعلمين في نفس العملية.
من الناحية المثالية، يجب على أولياء الأمور والطلاب والمدرسين المشاركة بعد ساعات الدوام المدرسي، في المساء، في عطلات نهاية الأسبوع وأثناء العطلات، في أنشطة لتشجيع الرياضيات والعلوم، ويجب أن تستمر برامج الأنشطة هذه طوال سنوات المدرسة الثانوية، وليس فقط لبضعة أيام أو بضعة أسابيع. والآن بعد أن أصبحت الصعوبات المالية تلقي بثقلها على أنظمة المدارس العامة في جميع أنحاء الولايات المتحدة، فمن الضروري أن تدعم المجموعات المجتمعية والمدنية والكنائس والنقابات بدء وتمويل برامج من هذا النوع.

في القرن العشرين، اتخذت الولايات المتحدة عدة خطوات أدت إلى محو الأمية العلمية القوية بين عامة السكان البالغين. في الاختبارات الدولية، وجدت أن البالغين الأمريكيين يتفوقون بشكل جيد في المنافسة في موضوعات الثقافة العلمية العامة: تحتل الولايات المتحدة المرتبة الثانية بعد السويد من بين 20 دولة صناعية رائدة. كان سلاح الولايات المتحدة السري في القرن العشرين هو التزامها بتوسيع نطاق الوصول إلى التعليم العالي والتزامها بمجموعة من المتطلبات التعليمية، بما في ذلك سنة كاملة من الدراسات العلمية لمعظم الطلاب الجامعيين.

ويستطيع الشعب الأميركي أن يفخر بهذه السياسة وإنجازاتها، ولكن إحدى النتائج المؤسفة لنجاحنا كانت طمس الأداء السيئ لمدارسنا الابتدائية والمتوسطة في تعليم العلوم والرياضيات. وهذا عيب لا يمكن للوالدين تصحيحه إلا جزئيًا. تحتاج المدارس والأسر والصناعة وصانعي السياسات إلى العمل معًا لتحسين التعليم. لا يوجد سبب يمنع كل خريج مدرسة ثانوية في الولايات المتحدة من معرفة القراءة والكتابة في المسائل العلمية.

نبذة عن المؤلف: جون د. ميللر هو مدير المركز الدولي لتقدم المعرفة العلمية بجامعة ميشيغان.

استطلاع: ماذا يقول العلماء

أجرت مجلة ساينتفيك أمريكان بالتعاون مع آدم مالتيز، الباحث من جامعة إنديانا الذي يتعامل مع تعليم العلوم، دراسة استقصائية تهدف إلى فهم أفضل لتجارب ودوافع طلاب العلوم والرياضيات والهندسة وأولئك الذين ينخرطون في هذه المجالات بعد المدرسة. بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها من عينة عشوائية من الجامعات والأشخاص الذين تطوعوا لملء استبيان الاستطلاع عبر الإنترنت، يبدو أن الرجال والنساء الذين يدرسون للحصول على شهادة في مادة علمية أو تكنولوجية أصبحوا عادة مهتمين بالعلوم في المدرسة الابتدائية. وعندما سُئلوا عن الأشخاص وما هي التجارب التي أثارت هذا الاهتمام، أجابت النساء أكثر من الرجال بأنهن معلمات، ودروس في المدرسة، وحل مسائل الرياضيات، وقضاء الوقت في الهواء الطلق. أما الرجال فكانوا أكثر تأثراً بالإصلاح والتفكيك والبناء والتجميع والقراءة. وعندما بدأوا دراستهم الجامعية، كان شغفهم بالمجال يفوق أي سبب آخر لاستمرارهم.

المزيد عن هذا الموضوع
كسر الدورة: مقارنة دولية لإعداد معلمي الرياضيات في الولايات المتحدة. مركز جامعة ولاية ميشيغان لأبحاث تعليم الرياضيات والعلوم، 2010. http://hub.mspnet.org/index.cfm/20671
إعداد المعلمين: بناء الأدلة للسياسات السليمة. المجلس الوطني للبحوث. مطبعة الأكاديميات الوطنية، 2010.
التدريس كالأبطال: 49 تقنية تضع الطلاب على الطريق إلى الكلية دوج ليموف. جوسي باس، 2010.