科学：小学教师指南/小学科学教学的挑战
最近，一群未来的教师被问及他们认为在科学教学中最大的挑战是什么。他们列出了一份很棒的清单。如下所示：
- 在让学生对科学保持积极态度的同时，为学生备考州立考试。
- 让学生在科学课堂上保持专注。想出能够激发想象力和符合课程的活动。
- 转变思维方式，转向以学习者为中心的教学方法。根据当前已知知识改变科学的本质。
- 创建有效的评分标准，能够及时、公平地评估学生。
- 为不同年龄和不同技能的学生定制课堂计划、活动和科学语言。
- 教师“教学”时间的压力越来越大，包括计划和评估时间。如何在 40 分钟内完成科学课？
- 缺乏机构对科学的承诺。科学材料的费用、储存和选择。
科学教学既有许多挑战，也充满了回报。作为科学教师，教师面临的最大挑战之一是设计能够让学生学习并保持兴趣的课程。当学生能够联系到他们正在学习的主题时，他们更容易集中注意力。这会促使他们积极地参与到活动中。当教师自己理解材料并对材料感到兴奋时，他们更有可能激发学生的兴趣。
对于许多教师来说，科学中的动手学习与他们自己的科学学习经历完全不同。在成长过程中，科学可能不是关于“做”，而是关于记忆事实和不同的词汇。当科学在他们自己的教育中非常枯燥时，教师如何能感到兴奋？作为教师，我们的工作是让学生学习他们在生活中会一直用到的概念和技能，而不仅仅是帮助他们记住一些事实以通过考试。分类、观察、测量、交流、推断、预测和实验等科学过程技能，不仅在科学课堂上，在生活中他们可能遇到的任何情况下都会对学生有所帮助。我们作为教师，正在让学生发展更高层次的思维技能——能够分析情况，然后推断接下来该做什么。
我们在教学界取得了很大进步，许多教师已经了解到，当学生对主题感兴趣并进行“动手”活动时，他们学习效果最好。动手学习让学生参与进来，并对自己的学习负责。教师应该使用以问题为中心的学习方法，让学生得出自己的结论。在以问题为中心的学习中，教师充当引导者，可能会提出最初的问题，但学生决定用什么方法去调查、探索和假设。这也有助于学生以最适合自己学习的方式进行学习。教师应该进行分层教学，为学生提供适当的支持和指导。
这些想法很好地契合了建构主义的教育观。建构主义者相信通过探索来学习。动手活动和主动学习取代了教科书和千篇一律的实验。探索在科学中尤为重要：记忆关于岩石或植物的事实似乎很遥远或不重要，但当学生自己创建化石，并看到铸模（化石的印记）和模型（物体的复制品）之间的区别时，他们更有可能记住并理解这两种化石类型之间的区别。当学生观察和记录月相时，他们更有可能记住月相（盈亏之间的区别），因为他们有视觉参考。当学生创造出效果最好的降落伞或速度最快的“罐子”（回弹罐）时，他们更有可能记住诸如罐子或降落伞的大小、橡皮筋的厚度对罐子或降落伞的速度的影响之类的概念。
教师很幸运地生活在这个科技时代。我们拥有触手可及的资源。为了设计出能够引起学生兴趣的课程/活动，我们首先必须将其建立在科学标准和科学过程技能的基础上，然后利用学生的先验知识和经验来设计动手活动。我们必须让学生一起工作，让他们的兴趣推动学习体验。我们必须利用他们的问题来引导实验。这意味着寻找或开发适合你班级的活动。每年这都可能有所不同。作为教师，坐在后面只充当引导者可能会让人感到害怕，但从长远来看，学生在学习过程中参与进来时，才能真正学会终身技能。我们作为教师必须学会在材料、课程，甚至开发适合我们学生的新的活动方面具有创造力。最后，我们必须记住，我们作为教师必须对我们所教授的概念感兴趣。兴趣和快乐是具有传染性的！学生在每天学习新事物时都会仰视教师，因此教师需要非常了解所教授的材料，才能让学生充分参与到学习过程中。如果学生看到课程计划得很好，那么包括教师在内的所有学生都会享受学习科学的乐趣。科学无处不在，这意味着学生可以随时随地学习科学，甚至问为什么会出现这种情况，甚至对让他们着迷的事情提出假设。所以让我们尽可能享受这门学科，甚至可以想象自己成为科学家！