信念に駆動された：工学と物理学を統合する際に物理科学教師が直面する課題の理解

今日の世界におけるテクノロジー革新の増加を無視することは難しく、これがK-12科学基準への工学統合のさまざまな呼びかけにつながっています。工学がどのように科学の教室に持ち込まれているかを理解する必要性は明白であり、これらの統合の呼びかけに対処するためには必要です。この多段階の混合研究は、物理学と工学の統合に関する集中的な専門的発展に従った高校の物理科学教師の教室での実践と信念を調査しました。教室の観察は、工学を物理科学の教室に組み込むことに不慣れな教師が、物理学の概念に焦点を当て続けるのに苦労し、代わりにチームワークやコミュニケーションなど、エンジニアに必要な「ソフトスキル」の育成に焦点を当てていることを示しました。インタビューと調査では、物理の授業に工学を統合することを考えるときのこれらの教師の信念がさらに明らかになりました。教師は、教室に工学を統合する際に学生のエンゲージメントと楽しさを重要視していました。このような駆動力に加えて、物理科学の教室で工学を考える際に重要な3つの主な要素が特定されました：学生のための実践的体験を提供すること、学生が物理学の概念を適用できるようにすること、そして学生が「現実世界」に持ち込める一般的な問題解決スキルを育成することです。教師は学生に対して物理学と工学の目標の両方を特定しましたが、学生がエンジニアのあり方を学ぶことが多いことを認識しました。この研究の結果は、工学を教室に追加し始める際に現在の科学教師が直面する障害についての洞察を提供します。全体として、教師は学生の工学活動に対する楽しさの結果として、教室に工学を持ち込むことに動機付けられています。これは、学生のための教師の目標の創出を促し、これらの工学設計の課題の際に異なる目標にどのように重点が置かれるかを決定する可能性があります。この研究の影響には、専門的発展の前に教師の信念についての知識を確認し、教室での統合がどのように見えるかについての議論を促進し、物理学と工学の両方の内容を含む教育目標の創出のモデルを示すことが含まれます。