乔治·卢卡斯教育基金会 庆祝30.
基于项目的学习(PBL)

在基于项目的学习单元中结合社会研究和STEM

高中生可以将科学、技术、工程和数学课程应用到他们感兴趣的地方问题上。

2021年6月30日
Rawpixel / iStock

尽管在许多方面有所不同,但社会研究STEM(科学、技术、工程和数学)课程相互补充。社会研究为STEM能够解决的问题带来同理心,社会研究教师可以展示STEM、历史和正义之间的关系,同时通过以STEM为重点的PBL强调国家标准。

在接下来的PBL中,利用了设计思维过程,社会研究教师让学生参与到一个有着深刻历史根源的正义问题中,这个问题的解决需要STEM的关注。

规划

南道尔高中的美国历史老师们在田纳西州诺克斯维尔市对一系列涉及STEM和历史的问题进行了头脑风暴。南诺克斯维尔缺少人行道,这是一个挑战,给该市投下了长长的阴影。在规划PBL时,我们与各种社区合作伙伴进行了交谈,包括田纳西大学的城市规划教授、诺克斯维尔市的一名工程师和当地的政治家。每个人都对这个问题提供了宝贵的见解。

移情和问题

为了了解这个问题及其影响,学生们被问到:谁在诺克斯维尔乘坐公共交通巴士,他们如何安全到达公交车站?学生们比较了公交路线地图和现有人行道系统的地图,寻找差距。学生们发现,从一个人的家到公交车站的最后一英里通常没有人行道。很明显,诺克斯维尔是依赖汽车的,而指导问题变成了,“为什么没有人行道?”

为了获得历史背景,学生们使用Zillow查找诺克斯维尔有人行道的道路上的五栋房子和没有人行道的道路上的五栋房子的年龄。他们很快意识到二战前建造的房屋有人行道,而1945年后建造的房屋则没有。有了这一历史认识,学生们看到了20世纪50年代郊区化和汽车的兴起如何继续影响他们的社区。关注这个问题是由人文因素驱动的,但解决这个问题意味着转向STEM。

诺克斯维尔市的一名工程师在美国历史课上谈到了该市新人行道的预算、该市如何决定在何处修建新人行道,以及与人行道建设相关的职业。平均而言,该市每年预算约200万美元用于修建新人行道,但这位工程师表示,在一个已经开发的地区修建人行道大约需要“100万英里”。

工程师向学生们分享了资金有限的新人行道道路排名的标准:它是否连接现有的人行道,是否连接公共汽车站,是否在学校的家长责任区内,以及这条道路是否危险?最后,工程师讨论了与人行道施工相关的职业,从土木工程师到测量师再到建筑工人。这吸引了大多数学生,从数学大师到那些只想用手工作的人。

原型

在小组中,学生们开始设想各种解决没有人行道问题的方案,目标是制造出能够解决这个问题的原型,并展示给人们。学生们讨论了可能的解决方案,如提高财产税、慈善事业、从州和联邦政府寻求拨款、使用市政债券,以及调整城市预算的优先级。学生们深入研究了诺克斯维尔市的预算,并研究了那些搬到公共交通网络健全的地区的企业,因为在人行道上的投资可能会带来经济增长。

小组可以选择他们想要如何呈现他们的解决方案。对于原型,学生们包括了对问题的理解,他们将如何为新人行道对道路进行排名,人行道建设的经济影响,他们将优先考虑的道路,以及如何支付新人行道的费用。大多数小组选择谷歌幻灯片演示,并包括人们在没有人行道的当地道路上行走的照片。

测试和现在

经过几天的研究和原型创建,小组在课堂上测试了他们的演示,每个小组成员在演示中都有一个明确的角色。学生们分析了每一次演讲的可行性,然后投票选出最能代表全班的演讲,让来到校园的当地政界人士观看。

PBLs的一个主要障碍是让社区参与。在这个项目中,我们有一个县专员在上午和市议员在下午听取学生的报告。听完所有学生的陈述后,这些政客给出了反馈,从调整新人行道的货币数字,到城市扩张的现实,再到祝贺学生选择了城市已经选择的新人行道建设道路。来自当地政客的最大影响是他们的出现——学生们觉得他们实际上是解决问题的一部分。现实世界的观众给了他们力量和勇气。

社会研究和科学、技术、工程、数学相辅相成,可以以比我们最初意识到的更多的方式合作。人行道的缺乏与肥胖、污染和城市规划等因素有关。还有更多的现实问题可能在社会研究和STEM的交叉点上得到解决。

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