La amenaza del cambio climático ha expuesto más hogares a inundaciones e incendios forestales, y ha intensificado las olas de calor que llevan a los agricultores a perder el rendimiento de sus cultivos y una forma de ganarse la vida. El cambio climático, entre muchas otras cuestiones, preocupa a Barbara Schneider mientras reflexiona sobre si las generaciones más jóvenes estarán preparadas para afrontar los desafíos científicos que alterarán el mundo.

“Me ha preocupado mucho la falta de compromiso que tienen los jóvenes con la ciencia, especialmente por el tema del cambio climático, los problemas de la alfabetización científica, la capacidad de comprender la información errónea y cómo van a funcionar los jóvenes”, dice Schneider, profesor de la Universidad Estatal de Michigan cuya investigación examina cómo los contextos sociales influyen en el desarrollo de los adolescentes.

En respuesta, Schneider y los investigadores del Estado de Michigan y la Universidad de Helsinki en Finlandia desarrolló un plan de estudios llamado Crafting Engagement for Science Environments y publicó un libro relacionado. El objetivo es mejorar la alfabetización científica entre los estudiantes de secundaria haciendo que las lecciones sean significativas y relevantes para sus vidas a través de un método de enseñanza llamado aprendizaje basado en proyectos. El plan de estudios también prepara a los estudiantes para la universidad y posibles carreras científicas.

Ahora el plan de estudios STEM está listo para ingresar a las aulas de las escuelas secundarias en el sur rural. Michigan State se está asociando con dos colegios y universidades históricamente negros, la Universidad Alabama A&M y la Universidad Estatal Winston-Salem en Carolina del Norte, para adaptar el plan de estudios para atender a los estudiantes del Sur. El proyecto está financiado a través de una subvención de innovación de casi $8 millones del Departamento de Educación de EE. UU. y tendrá una duración de cinco años.

La colaboración, dicen investigadores de Michigan State y Alabama A&M, se basa en un intercambio equitativo de conocimientos y mejores prácticas entre las instituciones. La participación de las HBCU es notable en parte porque desempeñan un papel clave en la formación futuros profesores de ciencias K-12.

"Históricamente, los colegios y universidades negros tienen una reputación excepcional en términos de creación de cursos de ciencias en sus programas de pregrado y posgrado", dice Schneider.

Señala que la asociación tiene como objetivo evitar el “caída en paracaídas”, el fenómeno en el que las grandes instituciones de investigación extraen información de comunidades que tienen menos recursos o no logran aprovechar la experiencia local.

Al asociarse con HBCU, la esperanza es que el plan de estudios responda mejor culturalmente a las necesidades de los estudiantes del sur rural.

Piense como un científico

Las lecciones se centran en la química y la física, dos materias "guardianes" que normalmente se consideran más difíciles, dice Schneider.

Los estudiantes aprenderán a pensar como científicos. ¿Cómo llega la electricidad a su hogar y cuáles son los componentes de un cable de servicios públicos? Dado que muchos adolescentes conducen, ¿cómo podrían construir un automóvil más seguro?

El plan de estudios se ha enseñado a más de 6,000 estudiantes en California y Michigan, dice Schneider, con un estrecho seguimiento por parte de los investigadores. Observaron las aulas. Administraron encuestas a profesores y estudiantes y desarrollaron evaluaciones que se aplicaron cuando comenzó el programa y después de su finalización. También establecieron un ensayo controlado aleatorio, que está diseñado para medir si la intervención funcionó y cambió el aprendizaje y los logros en ciencias, dice Schneider.

Los primeros resultados de estudios anteriores mostraron que algunos estudiantes pudieron mejorar sus puntuaciones en los exámenes de ciencias, dice Schneider. El plan de estudios se alinea con los principios de los Estándares Científicos de Próxima Generación. El estándares de salud, publicados en 2013, se basan en investigaciones científicas actualizadas y tienen como objetivo brindar a los docentes más flexibilidad al crear experiencias de aprendizaje, pero Algunas escuelas han tardado en implementar los estándares. debido a la falta de financiación destinada a la formación de profesores y a libros de texto.

Otros desafíos también parecen haber retrasado la educación STEM. En todo el país, la pandemia de COVID-19 interrumpió las experiencias de aprendizaje práctico y en California, por ejemplo, muchos distritos escolares no priorizaron la educación científica en sus planes de recuperación académica.

Muchos estudiantes rurales también han tenido dificultades para acceder a una educación STEM de alta calidad debido a la falta de recursos. Esta barrera es una prioridad para Schneider. Las universidades involucradas en el nuevo plan de estudios están “asegurándose de que los recursos estén disponibles para los estudiantes”, dice, señalando que están trabajando activamente para obtener Wi-Fi confiable en las escuelas, universidades y hogares participantes.

A medida que la demanda de trabajadores altamente calificados en STEM continúa creciendo, el nuevo plan de estudios enfatiza el apoyo al "conocimiento utilizable" de los estudiantes, lo que significa que los estudiantes pueden abordar situaciones nuevas y complejas en lugar de memorizar únicamente hechos.

"Hay que asegurarse de que los estudiantes participen en prácticas científicas y sean capaces de desarrollar conceptos transversales, ideas que básicamente se encuentran en todas las ciencias y nos ayudan a comprender por qué suceden las cosas", dice Schneider. "Eso nos brinda las herramientas que necesitamos para poder resolver problemas que quizás no sepamos cómo resolver, pero podemos aceptar el desafío y descubrir cómo solucionarlo".

Construyendo una cartera de talentos diversos

Se espera que el programa piloto en el sur rural comience el próximo año. Los investigadores están analizando escuelas secundarias públicas con proporciones superiores al promedio de estudiantes de entornos de bajos ingresos y estudiantes de color. Los profesores de química y física de estas escuelas impartirán el plan de estudios.

Una vez implementado, los investigadores también recopilarán datos y estudiarán el impacto del plan de estudios utilizando los mismos métodos que en estudios anteriores.

"Lo más importante para mí es hacer ciencias sociales que otras personas puedan replicar", dice Schneider, y agrega que espera que más HBCU se unan al proyecto.

Cuando Michigan State se acercó a la Universidad Alabama A&M, Samantha Strachan pensó que la asociación encajaba bien y era una forma de mejorar la forma en que los estudiantes de Alabama aprenden ciencias.

“Es una oportunidad para nosotros. A medida que intercambiamos información, eso también va en ambos sentidos, ¿verdad? Están aprendiendo de nosotros y nosotros aprendemos de ellos”, dice Strachan, profesor asociado y coordinador de programas de educación secundaria en Alabama A&M, quien supervisa la contratación, capacitación y retención de profesores de matemáticas y ciencias.

"Queremos asegurarnos de que los niños del sur rural tengan acceso a una enseñanza científica de calidad, que los profesores tengan acceso a planes de estudio actualizados, por ejemplo, o que adopten nuevos enfoques curriculares", añade.

Alabama A&M es la HBCU más grande del estado y alberga a 6,100 estudiantes de pregrado, posgrado y doctorado. El campus está ubicado cerca de dos empleadores de profesionales de STEM, el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville y Redstone Arsenal, una base del ejército de EE. UU.

En este momento, los profesores de las HBCU están evaluando el plan de estudios actual y viendo cómo se pueden modificar las lecciones para los estudiantes de Alabama y Carolina del Norte. Los profesores actuarán como un “puente” entre el campo de la ciencia y los estudiantes a los que sirven.

"Todos celebramos muchas reuniones de equipo", dice Strachan. "Estamos participando en el desarrollo profesional, asegurándonos de que todos usemos la misma palabrería que utilizamos en diferentes partes de los Estados Unidos, así como en diferentes instituciones".

Otro nivel de experiencia que las HBCU aportan al proyecto es una amplia experiencia en instrucción culturalmente receptiva.

En este contexto, la instrucción culturalmente receptiva significa examinar diversos aspectos de una cultura que unen a una comunidad, ya sea cómo van los estudiantes a la escuela, qué comen, los tipos de edificios en un vecindario, etc., y usar esa información para dar forma a las lecciones de manera que que resuenan con los estudiantes. Algunos ejemplos adicionales de experiencias de aprendizaje potenciales y relevantes podrían incluir unidades sobre cómo Wi-Fi transmite información mediante ondas electromagnéticas y cómo la eficiencia energética afecta a los hogares.

Este enfoque también podría alentar a los estudiantes a realizar cambios positivos en sus propias comunidades.

"Se toman los recursos culturales y se utilizan para ayudar a los estudiantes a aprender", dice Clausell Mathis, profesor asistente de la Universidad Estatal de Michigan cuyos intereses de investigación incluyen la educación física. También es miembro del equipo de investigación cuya tarea es ayudar a desarrollar lecciones culturalmente receptivas basadas en proyectos.

Ese enfoque también es crucial para construir una cartera de estudiantes interesados ​​en carreras STEM, dice Strachan, opciones que pueden determinarse temprano en su viaje educativo.

El plan de estudios podría ayudar a que las profesiones STEM reflejen mejor el país: la falta de diversidad racial en el campo ha persistido a pesar de la creciente demanda de educación STEM.

“No se trata sólo de encontrarte donde estás, sino de comprender (entornos urbanos), liderados por sus Ayuntamientos, que son responsables de validar e integrar las herramientas en su propio contexto aportando sus necesidades y retos. usted lo es”, dice Strachan sobre las estrategias de enseñanza culturalmente receptivas. "¿Qué estás experimentando en el mundo y cómo podemos utilizarlo como base para enseñarte contenidos, ya sea en física o química, y asegurarnos de que los profesores comprendan a los estudiantes a los que sirven?".

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• Fuente: https://www.edsurge.com/news/2024-04-19-bringing-better-stem-education-to-the-rural-south