Connecting Science and Engineering Education Practices in Meaningful Ways: Building Bridges

ویرایش: 1 
نویسندگان: Leonard A. Annetta,  James Minogue (eds.)  
سری: Contemporary Trends and Issues in Science Education 44 
ISBN (شابک) : 9783319163994, 9783319163987 
ناشر: Springer International Publishing 
سال نشر: 2016 
تعداد صفحات: 384 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 11 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 50,000



نیاز به یک شهروند با سواد علمی، شهروندی که قادر به تفکر انتقادی و مشارکت سازنده در فرآیند طراحی مهندسی باشد، هرگز بیشتر از این نبوده است. استانداردهای نسل بعدی علوم (NGSS) با ارتقای طراحی مهندسی به همان سطح تحقیقات علمی، تعهد خود را به ادغام طراحی مهندسی در بافت آموزش علوم نشان داده اند. این فراخوان سوالات حیاتی بسیاری را مطرح کرده است... این استانداردهای جدید تا چه حد نشان دهنده کاری است که مهندسان واقعا انجام می دهند؟ پیوندهای عمیق میان علم و شیوه های مهندسی کجاست؟ تا چه اندازه می‌توانند (یا حتی باید) علم و شیوه‌های مهندسی در فضاهای آموزشی رسمی و غیررسمی همزیستی داشته باشند؟ کدام یک از مفاهیم اصلی علوم برای دستیابی به ادغام منسجم و قانع‌کننده شیوه‌های مهندسی بهتر است استفاده شود؟ چه محتوای علمی مهمی ممکن است کنار گذاشته شود؟ این کتاب به بسیاری از این پرسش‌های سخت پاسخ می‌دهد.

همه نویسندگان مشارکت‌کننده، یک سوال اصلی را در نظر می‌گیرند: با توجه به تغییر سریع چشم‌انداز آموزش علوم، از جمله وضعیت عالی طراحی مهندسی، چه مواردی وجود دارد. بهترین رویکردها برای ادغام مؤثر علم و شیوه های مهندسی؟ آنها با توضیحاتی غنی از رویکردهای پیشگام، بینش‌های انتقادی، و مثال‌های کاربردی مفید در مورد اینکه چگونه تجسم فرهنگ بین رشته‌ای و نوآوری می‌تواند به توسعه یک شهروند با سواد علمی کمک کند، پاسخ دادند. این مجموعه کار پل‌های قابل عبور را در میان جوامع تحقیقاتی مختلف ایجاد می‌کند و شروع به شکستن سیلوهای انضباطی قدیمی می‌کند که در طول تاریخ اغلب تلاش‌های خیرخواهانه‌ای را برای گردآوری تحقیق و عمل از علم و مهندسی به روش‌های معنادار و ماندگار متوقف کرده‌اند.

</ p>

The need for a scientifically literate citizenry, one that is able to think critically and engage productively in the engineering design process, has never been greater. By raising engineering design to the same level as scientific inquiry the Next Generation Science Standards’ (NGSS) have signaled their commitment to the integration of engineering design into the fabric of science education. This call has raised many critical questions...How well do these new standards represent what actually engineers do? Where do the deep connections among science and engineering practices lie? To what extent can (or even should) science and engineering practices co-exist in formal and informal educational spaces? Which of the core science concepts are best to leverage in the pursuit of coherent and compelling integration of engineering practices? What science important content may be pushed aside? This book, tackles many of these tough questions head on.

All of the contributing authors consider the same core question: Given the rapidly changing landscape of science education, including the elevated status of engineering design, what are the best approaches to the effective integration of the science and engineering practices? They answered with rich descriptions of pioneering approaches, critical insights, and useful practical examples of how embodying a culture of interdisciplinarity and innovation can fuel the development of a scientifically literate citizenry

. This collection of work builds traversable bridges across diverse research communities and begins to break down long standing disciplinary silos that have historically often hamstrung well-meaning efforts to bring research and practice from science and engineering together in meaningful and lasting ways.

Front Matter....Pages i-xi
Front Matter....Pages 1-1
Creating Disruptive Innovators: Serious Educational Game Design on the Technology and Engineering Spectrum....Pages 3-17
Grand Challenges for Engineering Education....Pages 19-35
Front Matter....Pages 37-37
Museum Design Experiences That Recognize New Ways to Be Smart....Pages 39-57
Five Principles for Supporting Design Activity....Pages 59-105
Studio STEM: A Model to Enhance Integrative STEM Literacy Through Engineering Design....Pages 107-137
Instrumental STEM (iSTEM): An Integrated STEM Instructional Model....Pages 139-168
Robotics Education Done Right: Robotics Expansion™, A STEAM Based Curricula....Pages 169-185
Designing Serious Educational Games (SEGs) for Learning Biology: Pre-service Teachers’ Experiences and Reflections....Pages 187-213
Front Matter....Pages 215-215
Language of Design Within Science and Engineering....Pages 217-235
Teaching with Design Thinking: Developing New Vision and Approaches to Twenty-First Century Learning....Pages 237-262
Elementary School Engineering for Fictional Clients in Children’s Literature....Pages 263-291
Teaching Engineering Design in Elementary Science Methods Classes....Pages 293-316
Infusing Engineering Concepts into High School Science: Opportunities and Challenges....Pages 317-338
How Do Secondary Level Biology Teachers Make Sense of Using Mathematics in Design-Based Lessons About a Biological Process?....Pages 339-371
Final Commentary: Connecting Science and Engineering Practices: A Cautionary Perspective....Pages 373-385