211service.com
Hoe moeten we de leraren onderwijzen?
MIT heroverweegt onderwijs voor de 21e eeuw. 21 juni 2016
Arthur Levine staat voor honderden onderwijsleiders met koffie en croissants in de balzaal van het Royal Sonesta Hotel in Cambridge en haalt vrolijk het moderne onderwijssysteem uit elkaar. Stel je voor dat je GPS werkte zoals testen vandaag doet - je zou elk uur een meting krijgen, grapt Levine, voorzitter van de Woodrow Wilson National Fellowship Foundation, een non-profitorganisatie uit Princeton, New Jersey die zich richt op onderwijs en leiderschapsontwikkeling. Wat meer is, als je begon, zou je 20 mijl verwijderd zijn van waar je naartoe gaat; en nu bent u 50 mijl verwijderd van waar u heen gaat, en gaat u de verkeerde kant op.
Levine, de voormalige president van Columbia's Teachers College, staat bekend om zijn vernietigende kritiek op de lerarenopleiding op de meeste onderwijsscholen en houdt de keynote-toespraak op een bijeenkomst van topprofessionals uit het hoger onderwijs uit het hele land. Ten eerste, zegt hij, moeten we toegeven dat het Amerikaanse onderwijssysteem kapot is. Gebouwd tijdens het industriële tijdperk, roept het de beste technologie van die tijd op, de lopende band, waardoor alle studenten tegelijkertijd hetzelfde moeten leren.
Dat systeem sluit totaal niet aan bij wat studenten nodig hebben in een mondiale informatiemaatschappij. Het leerboek, de oude technologie die we kennen, sterft uit, zegt hij. In plaats daarvan stelt Levine zich een klaslokaal voor dat gebruikmaakt van virtual reality om studenten over het oude Griekenland te leren, dat studenten op afstand les kan geven, waar ook ter wereld, dat zich aanpast aan de behoeften van studenten en ze bij elke stap test om ervoor zorgen dat ze op schema liggen. Gezien de eisen en mogelijkheden van onze moderne wereld, zegt hij, zullen we het onderwijs meer geïndividualiseerd, meer op maat gemaakt en adaptiever zien worden.
Slechts een paar blokken verwijderd van waar hij de toespraak houdt, werken hij en zijn stichting samen met MIT om een nieuw model te bouwen voor een graduate school of education om zijn visie te implementeren. In de komende vijf jaar zal MIT dienen als de incubator voor de Woodrow Wilson Academy of Teaching and Learning, een onafhankelijke school voor lerarenopleiding die van plan is een master in onderwijs aan te bieden, evenals een licentie om een STEM (wetenschap, technologie, techniek en wiskunde) vak in de klassen 5 tot 12. (De graden worden toegekend door de academie, niet door het MIT.) Wanneer de academie in de herfst van volgend jaar haar deuren opent voor kandidaat-leraren, zal de academie de allernieuwste technologie gebruiken en het nieuwste hersenonderzoek naar leren om de manier waarop leraren leren drastisch te veranderen - en de manier waarop ze lesgeven aan middelbare scholieren en middelbare scholieren.
De samenwerking van MIT met de academie maakt deel uit van een nog ingrijpender initiatief om het lesgeven tot aan de kleuterschool te verbeteren. K-12-onderwijs is waar we onze studenten vandaan halen, maar meer dan dat, er is ook een 'MIT-manier' - een 'hands-on, minds-on' manier van lesgeven - waarvan we dachten dat we de wereld in moesten gaan , zegt Sanjay Sarma, MIT's vice-president voor open leren. De impuls om de MIT-manier te delen kwam voort uit discussies die begonnen met de Institute-wide Task Force on the Future of MIT Education, bijeengeroepen door president L. Rafael Reif in 2013. Een van de dingen die naar voren kwamen was een oprechte en diepe interesse in het aanmoedigen van meer STEM-onderwijs en het bereiken van studenten voordat ze naar MIT kwamen, zegt Sarma, die medevoorzitter was van de taskforce.
In februari kondigde president Reif twee andere nieuwe initiatieven aan om het doel van de verspreiding van MIT's versie van STEM-onderwijs te bevorderen: de pK-12 Action Group, die de vele outreach-inspanningen van MIT naar de kleuterschool tot middelbare scholieren zal integreren en uitbreiden, en de MIT Integrated Learning Initiative (MITili), dat zal helpen om het nieuwste onderzoek in disciplines als psychologie en neurowetenschappen rechtstreeks te vertalen naar onderwijsbenaderingen en meer onderwijsonderzoek aan het MIT aan te moedigen.
Kinderen enthousiast maken voor STEM
Hoewel er in het verleden is voorgesteld om een ed-school op te richten, zegt Sarma, hebben we nooit de faculteitsaantallen of de gezamenlijke interesse gehad om een groot aantal afgestudeerde studenten op zich te nemen in het lesgeven. Aan de andere kant heeft het Instituut een lange geschiedenis van onderzoek naar onderwijs en het verpakken van complexe wetenschap voor jongere geesten. In de jaren vijftig werkte MIT om de nieuwste wetenschappelijke en technische concepten in kinderboeken te krijgen. In de jaren zestig ontwikkelde een team van MIT onder leiding van Seymour Papert de programmeertaal Logo om kinderen wiskunde te leren. Meer recent creëerde Media Lab-professor Mitchel Resnick, SM '88, PhD '92, Scratch, een grafisch programma om kinderen te leren coderen. Nog een ander voorbeeld: Hal Abelson, PhD ’73, ontwierp samen App Inventor, waarmee kinderen apps voor telefoons en tablets kunnen ontwikkelen (zie Opwaartse mobiliteit). In totaal, schat Sarma, zijn er meer dan 120 inspanningen gericht op K-12-onderwijs aan het MIT.
Maar er is nooit een grote gezamenlijke inspanning geweest om alles bij elkaar te brengen, zegt Eric Klopfer, een professor wiens eigen onderzoek zich richt op het ontwikkelen van computerspellen om kinderen STEM-onderwerpen te leren. Naast het leiden van de Education Arcade, die games, simulaties en technologische hulpmiddelen voor docenten ontwikkelt, leidt Klopfer het Scheller Teacher Education Program, een licentieprogramma voor studenten. Dit is de eerste keer dat we ons echt inspannen om met ideeën en structuren voor programma's te komen die echt kunnen helpen om wat we op deze gebieden doen, te gebruiken om impact te maken, zegt hij.
Kinderen enthousiast maken voor wetenschap is cruciaal om de volgende generatie wetenschappelijke ontdekkingen te inspireren, zegt Angela Belcher, directeur van het pK-12-initiatief. Belcher, die de W. M. Keck Professor of Energy is, evenals een professor in zowel biologische engineering als materiaalwetenschappen en engineering, bezoekt regelmatig K-12 klaslokalen. Ze heeft DNA van aardbeien gedenatureerd en ontwijkballen gebruikt om peptideketens en kristalstructuren uit te leggen. Ze leert zelfs kinderen zo jong als kleuters over vaste stoffen, vloeistoffen en gassen: ze laat ze doen alsof ze gasmoleculen zijn door rond te rennen, laat ze stromen als vloeistof door langzaam te bewegen en de handen licht aan te raken, en laat ze een rooster vormen met strakke bindingen om vaste stoffen te worden. Als ze temperatuurveranderingen roept, veranderen de kinderen van toestand. Moeten eersteklassers waterstofbruggen begrijpen? Natuurlijk moeten ze dat wel, zegt ze. Het is een van de sleutels tot het leven. Als ze in een zwembad springen, moeten ze nadenken over hoe geweldig al die elektronen en protonen zijn, hoe waterstofbruggen alles bij elkaar houden.
Veel kinderen beslissen in de derde of vierde klas of ze wetenschapper of ingenieur willen worden, vervolgt ze. Te veel besluiten dat ze dat zijn niet geïnteresseerd zijn in wetenschap voordat ze zijn blootgesteld aan het potentieel ervan. Wat als we kinderen enthousiast maken door hun intellectuele nieuwsgierigheid en hands-on leren eerder aan te moedigen, door ze het vermogen te geven te begrijpen wat het betekent om een schepper te zijn? ze zegt. Ze denkt dat het mogelijk is om zelfs heel jonge kinderen enthousiast te maken voor grote uitdagingen, zoals het ontwikkelen van schone energie, of om ze de schoonheid en het belang van DNA te laten begrijpen door ze hun eigen hulpmiddelen te laten ontwikkelen om genetisch materiaal te bestuderen.
Naast de directe samenwerking met studenten, is MIT actief betrokken geweest bij het opleiden van docenten, zowel op als buiten de campus. Klopfer ontwikkelde een reeks edX-cursussen over educatieve technologie en games die ongeveer 75.000 mensen heeft bereikt; het Edgerton Center, gerund door Kim Vandiver, hoogleraar werktuigbouwkunde en oceaantechniek en decaan voor niet-gegradueerd onderzoek, werkt op scholen in Boston om lesmateriaal voor wetenschappelijk onderwijs te verspreiden en geeft workshops voor docenten over nieuwe manieren van lesgeven over atomen, moleculen en DNA; en het Center for Materials Science and Engineering brengt elk jaar honderden leraren van de middelbare school en middelbare school in Massachusetts naar de campus voor een intensieve bootcamp van een week waarin ze innovatieve technieken gebruiken om wetenschap aan jonge mensen te onderwijzen.
De pK-12 Action Group werkt aan de coördinatie en uitbreiding van deze programma's, en lanceert ook nieuwe inspanningen om hands-on wetenschappelijk onderwijs rechtstreeks naar de klaslokalen te brengen. Ik zou graag zien dat zoiets, met mind-on, hands-on leren, beschikbaar zou zijn met dit soort curriculum voor elk kind in het land - elk kind in de wereld, zegt Belcher. We kunnen ze niet allemaal uitnodigen voor MIT, maar we zouden ze wel een MIT-ervaring kunnen geven.
De ed-school transformeren
Leraren in opleiding een MIT-achtige ervaring geven, maakt deel uit van het doel van de Woodrow Wilson Academy, die voortkwam uit de wens van de Woodrow Wilson Foundation om een universitaire partner te vinden voor haar eigen inspanningen om het onderwijs te verbeteren. MIT stond bovenaan het verlanglijstje, zegt directeur van de academie, Deborah Hirsch.
In 2001 begon Arthur Levine, voorzitter van de stichting, aan een vierjarig onderzoeksproject naar lerarenopleidingen in het hele land, oorspronkelijk bedoeld om kritiek op onderwijsscholen te weerleggen. Helaas bleek uit de gegevens dat de kritiek grotendeels terecht was, zegt Levine nu. Uit zijn vernietigende rapport bleek dat de meeste onderwijsscholen bezig waren met het nastreven van irrelevantie en geen gelijke tred hadden gehouden met de veranderende demografie, technologie, wereldwijde concurrentie en druk om de prestaties van leerlingen te verbeteren. De meeste universitaire scholen, zo stelde hij vast, waren overdreven academisch, gericht op onderwijstheorie en -beleid, niet op lesgeven. Intussen waren niet-gegradueerde lerarenopleidingen verouderd en ondergefinancierd, waardoor een lopende bandaanpak werd gekozen die leraren slecht voorbereidde op de echte wereld.
Daarentegen zal de academie een zogenaamd competentiegericht programma hanteren waarin kandidaat-docent zich in eigen tempo beweegt, afhankelijk van wat ze moeten leren.
MIT zal dienen als incubator voor de academie, die op zijn beurt zal dienen als laboratorium voor MIT-onderwijsonderzoekers. Sinds afgelopen zomer is de academie gehuisvest aan de oostkant van de campus, in een gedeelde ruimte met een startup-vibe. Voordat de eerste klas van twee dozijn lerarenkandidaten in de herfst van 2017 binnenkomt, zal deze verhuizen naar een permanent huis, hoogstwaarschijnlijk in de buurt van MIT. Tegen die tijd, zegt Hirsch, zal de academie uitgroeien tot een graduate school met een chief academic officer en een faculteit bestaande uit docenten wiskunde, biologie en scheikunde. (Andere vakgebieden worden later toegevoegd.)
Het curriculum, dat de eerste klas studenten zal helpen vormgeven, zal drie elementen combineren: persoonlijke instructie door lerarenopleiders, online cursussen die kandidaten zelfstandig kunnen doorlopen en ervaring met lesgeven op scholen in de omgeving van Boston. Lerarenkandidaten zullen voortdurend worden beoordeeld om ervoor te zorgen dat ze de belangrijkste concepten verwerken, en het online curriculum zal vertragen of van koers veranderen als dat nodig is. Levine vergelijkt het met de manier waarop een GPS een route herberekent.
In een kamer in de hal van de academie werkt het Teaching Systems Lab (TSL) van het MIT, dat docenten wil helpen technologie effectief te benutten in de klas, samen met de MIT-faculteit om een curriculum te ontwikkelen. Beginnend met biologie - waar een tekort is aan gekwalificeerde leraren op het midden- en middelbare schoolniveau - heeft TSL-directeur Justin Reich samengewerkt met de MIT-faculteit om vast te stellen wat leraren moeten leren: zowel de nieuwste biologiekennis als de meest effectieve technieken om leer het. Om vaardigheid op deze gebieden te verwerven, legt hij uit, zullen lerarenkandidaten speciaal ontworpen uitdagingen aangaan, zowel online als in de klas.
Een uitdaging kan bijvoorbeeld zijn om een gastvrije cultuur te creëren in een biologielab op de middelbare school; een ander zou kunnen zijn om problemen te beoordelen met een test waarop de hele klas slecht heeft gepresteerd, en erachter te komen hoe deze opnieuw kan worden ingevuld.
De groep van Klopfer werkt ondertussen aan het maken van games en simulaties die de leraren trainen en hen kunnen helpen het gebruik van technologie in hun toekomstige klaslokalen te omarmen. Een simulatie kan bijvoorbeeld het bekijken van een video zijn over een vluchtig moment in de klas waarin een jongen iets aanstootgevends zegt over meisjes in de wetenschap. Een kandidaat-docent kan tijdens de video begeleide vragen online beantwoorden en later zijn of haar keuzes bespreken met een instructeur.
Dat helpt de leraar-kandidaat de miljoenen keuzes te begrijpen die ze in een klasperiode zouden maken en reflectief te oefenen hoe ze die keuzes in de toekomst zouden aanpakken, zegt Reich, eraan toevoegend dat dat soort training in sommige opzichten effectiever is dan persoonlijke training , omdat het leraren blootstelt aan een breder scala aan situaties dan ze zouden kunnen tegenkomen als leraren in opleiding in fysieke klaslokalen. We willen er echt voor zorgen dat elke student met dit soort beslissingen te maken krijgt, zegt Reich. We kunnen er in ieder geval, op een gesimuleerde manier, voor zorgen dat dat gebeurt.
In tegenstelling tot de meeste graduate schools, zal de academie ook leraren blijven ondersteunen gedurende drie jaar nadat ze zijn afgestudeerd, door mentoring en forums te bieden, zowel online als persoonlijk, om klaservaringen met instructeurs te bespreken. Dat is iets waar scholen mee worstelen, zegt Hirsch.
Lerend onderzoek
MIT levert niet alleen de kennis en technologische knowhow voor het curriculum van de academie; het zal ook de lerarenopleiding verbeteren met het nieuwste op het gebied van hersen- en cognitief onderzoek over hoe kinderen leren. Een gebied waarop MIT ongelooflijke sterke punten heeft, misschien ongeëvenaarde sterke punten, is het gebied van leren en cognitieve wetenschap, zegt Hirsch. Ik zou zeggen dat dat in vrijwel elke onderwijsschool ontbreekt.
Dat is waar MITili (uitgesproken machtig) binnenkomt.
John Gabrieli, PhD '87, die de neurologische onderbouwing van leren en geheugen in het menselijk brein onderzoekt, loopt voorop bij het MITili-initiatief om nieuw onderzoek naar lesgeven en leren te promoten dat voortbouwt op werk in het hele instituut op gebieden als psychologie, economie, neurowetenschappen, techniek en overheidsbeleid. MITili zal interactie tussen onderzoekers in verschillende disciplines aanmoedigen en nieuw onderzoek financieren om de effectiviteit van onderwijs- en leeromgevingen te evalueren.
Een van de problemen in het onderwijs is dat er veel onbewezen en in sommige gevallen weerlegde dingen zijn, zegt Gabrieli, de Grover M. Hermann hoogleraar gezondheidswetenschappen en technologie en cognitieve neurowetenschappen. Bijna om de paar weken zal een ouder tegen me zeggen: als ik de kamer van mijn kind rood schilder, zullen ze het beter doen. We nemen een sceptisch, datagedreven perspectief in of iets nuttig is of niet.
In twee onderzoeken gebruikt Gabrieli functionele magnetische resonantiebeeldvorming en andere metingen om de effectiviteit van onderwijstechnieken in twee Boston-handvestscholen te meten. In de eerste studie test hij het effect van meditatietraining op geheugen en cognitieve prestaties; in het tweede onderzoek beoordeelt hij hoe gedragsinterventies door ouders en aandachtsoefeningen voor leerlingen de schoolprestaties kunnen beïnvloeden. We vragen ons af: veranderen deze interventies de hersenstructuren - en bieden die hersenmetingen enig inzicht in hoe de prestaties van die kinderen kunnen worden verbeterd? hij zegt.
MITili-onderzoeker Laura Schulz, hoogleraar cognitieve wetenschappen, bestudeert hoe kinderen op jonge leeftijd concepten construeren en hoe nieuwsgierigheid en verkenning kunnen worden gestimuleerd naarmate ze ouder worden. In recente studies heeft Shulz ontdekt dat de wetenschappelijke methode diep geworteld kan zijn in de manier waarop zelfs jonge kinderen de wereld ervaren, waardoor ze veel verfijndere conclusies kunnen trekken over natuurlijke fenomenen dan eerder werd gedacht.
Naast het helpen verspreiden van dergelijke bevindingen via traditionele methoden zoals wetenschappelijke tijdschriften en conferenties, zal MITili eraan werken om ze online toegankelijker te maken. Het zal ook de onderwijstechnieken die door onderzoek effectief blijken te zijn, opnemen in het curriculum van de Woodrow Wilson Academy, en deze delen via outreach-inspanningen onder leiding van de pK-12 Action Group.
Daartoe biedt het Teaching Systems Lab MIT-onderzoekers onderwijs- en leerinnovatiebeurzen aan van $ 25.000 tot $ 100.000. We hopen wat onderzoek te stimuleren dat gerelateerd is en het werk van de faculteit uit te breiden om zich te concentreren op gebieden die belangrijk zijn voor de academie, zegt Hirsch.
De eerste ronde van ontvangers omvat instructeur biologische engineering Natalie Kuldell, voorzitter van de BioBuilder Educational Foundation, die een biologiecurriculum voor de middelbare school zal ontwerpen om de principes van evolutie te onderwijzen met behulp van synthetische biologie-experimenten; Schulz, die de impact zal onderzoeken van een informeel wetenschappelijk onderwijsinitiatief op het begrip van kinderen van fundamentele wetenschappelijke concepten; en Resnick, die nieuwe strategieën zal ontwikkelen die gebaseerd zijn op de persoonlijke interesses van studenten, met name meisjes en studenten van kleur, om hen te helpen computercoderen te leren.
Het uiteindelijke doel zal zijn om de beste onderwijs- en leerpraktijken die uit MIT-onderzoek zijn voortgekomen, door te geven aan pas opgeleide docenten en, via hen, rechtstreeks aan studenten. We hebben op dit moment geen plannen om een ed-school op te richten, zegt Sarma. We hebben ook geen medische school, benadrukt hij, maar via onderzoekscentra zoals het Koch Institute for Integrative Cancer Research en partnerschappen met Harvard en andere medische scholen heeft MIT een buitensporige impact op biologisch en medisch onderzoek. Op dezelfde manier, zegt Sarma, zouden inspanningen zoals de samenwerking met de Woodrow Wilson Academy een grotere impact op het onderwijs kunnen hebben dan een toegewijde onderwijsschool.
Terwijl de eerste klas leraren in 2017 24 of 25 zal tellen, is het plan om dat binnenkort op te voeren tot 100 - en misschien uiteindelijk tot wel 200. Belangrijker is echter dat de academie haar werk wijd en zijd zal verspreiden onder andere onderwijsscholen en iedereen die er gebruik van wil maken. Alles wat we ontwikkelen, is niet-eigendom, zegt Hirsch. We proberen niet het perfecte lerarenaccreditatieprogramma te creëren in een petrischaaltje. We proberen sterke, innovatieve benaderingen te creëren en te testen en vervolgens andere lerarenopleidingen te helpen deze te testen en toe te passen. We zijn op zoek naar een verbetering van de voorbereiding van leraren in het algemeen.