Jednotlivé akademické disciplíny se týkají jejich konkrétních předmětů a jejich kurzů a věda není výjimkou. Ve vědě se každý stát rozhodl, zda Vědecké standardy nové generace (2013). NGSS byly vyvinuty národními akademiemi, Achieve, Asociací národních učitelů přírodních věd (NSTA) a Americkou asociací pro rozvoj vědy (AAAS).
Tyto nové standardy jsou „mezinárodně srovnatelné, přísné, založené na výzkumu a sladěné s očekáváními pro vysokou školu a kariéru“. Pro učitele ve státech, které to mají přijala nový NGSS, přičemž implementace tří dimenzí (hlavní myšlenky, vědecké a inženýrské postupy, průřezové koncepty) jsou hlavním problémem na všech úrovních.
Učitelé přírodovědných předmětů však sdílejí některé stejné problémy a obavy jako ostatní kolegové. Tento seznam pojednává o některých dalších obavách učitelů přírodních věd, které se netýkají designu kurikula. Doufejme, že poskytnutí tohoto seznamu může pomoci otevřít diskuse s kolegy učiteli, kteří pak mohou pracovat na účinném řešení těchto otázek.
Mnoho vědeckých laboratoří, zejména v kurzy chemie, požadovat od studentů, aby pracovali s potenciálně nebezpečnými chemikáliemi. I když jsou vědecké laboratoře vybaveny bezpečnostními prvky, jako jsou ventilační kukly a sprchy, stále existuje obava, že studenti nebudou dodržovat pokyny a poškozovat sebe nebo jiné. Učitelé přírodních věd si proto musí být vždy vědomi všeho, co se děje v jejich místnostech během laboratoří. To může být obtížné, zejména pokud mají studenti otázky, které vyžadují pozornost učitele.
Mnoho témat zahrnutých do přírodovědných kurzů lze považovat za kontroverzní. Proto je důležité, aby učitel měl plán a věděl, co se školská okresní politika týká způsobu, jakým učí témata, jako je evoluce, klonování, reprodukce a další. Podobné problémy vznášejí i další akademická pracoviště. V třídách angličtiny může být cenzura knih a ve třídách sociálních studií mohou být politické diskuse. Okresy by měly vidět, že učitelé ve všech předmětech by měli být školeni k řešení kontroverzních otázek.
Laboratoře a experimenty často vyžadují, aby učitelé přírodních věd trávili spoustu času přípravou a nastavením. Proto budou muset učitelé přírodních věd uspořádat svůj čas jinak, aby splnili odpovědnost za plánování, provádění a hodnocení hodnocení. Úprava laboratoří tak, aby vyhovovala potřebám všech studentů, může být také časově náročná.
Mnoho laboratoří nemůže být dokončeno za méně než 50 minut. Proto se učitelé přírodních věd často potýkají s výzvou rozdělit fáze experimentu v průběhu několika dnů. To může být obtížné, když se zabýváme chemickými reakcemi, takže do těchto lekcí musí jít hodně plánování a pozornosti.
Někteří učitelé přírodních věd přijali převrácená učebna přístup tím, že studenti sledují video z laboratoře jako domácí úkol, než přijdou do třídy. Myšlenka převrácené učebny byla iniciována dvěma učiteli chemie, aby vyřešili obavy z času stráveného v přípravě. Náhled laboratoře by pomohl studentům pohybovat se experimentem rychleji, protože věděli, co očekávat.
Některé vědecké laboratorní vybavení stojí spoustu peněz. Je zřejmé, že i v letech bez rozpočtových omezení mohou rozpočtové obavy učitele omezovat v provádění určitých laboratoří. Video z laboratoří lze použít jako náhradu, avšak příležitost pro praktické učení by se ztratila.
Mnoho školních laboratoří po celé zemi stárne a mnoho z nich nemá nové a aktualizované vybavení, které je vyžadováno během určitých laboratoří a experimentů. Některé pokoje jsou navíc uspořádány tak, že je skutečně obtížné pro všechny studenty účinně se účastnit práce v laboratořích.
Ostatní akademické předměty nepotřebují speciální vybavení potřebné pro specializované vědecké laboratoře. Zatímco tyto předměty (angličtina, matematika, sociální studia) jsou při používání ve třídě vzájemně zaměnitelné, věda má specifické požadavky a prioritou by mělo být udržování vědeckých laboratoří aktuální.
Některé vědecké kurzy vyžadují, aby studenti měli nezbytné matematické dovednosti. Například chemie a fyzika vyžadují silnou matematiku a zvláště algebraické dovednosti. Když jsou studenti zařazeni do své třídy bez těchto předpokladů, učitelé přírodních věd se ocitají nejen ve výuce svého tématu, ale také v matematice nezbytných předpokladů.
Gramotnost je také problém. Studenti, kteří čtou pod úrovní ročníku, mohou mít potíže s učebnicemi vědy kvůli jejich hustotě, struktuře a odborné slovní zásobě. Studentům mohou chybět základní znalosti, aby porozuměli mnoha pojmům ve vědě. Učitelé přírodovědných předmětů musí vyzkoušet různé strategie gramotnosti, jako je chunking, anotace, rychlé poznámky a slovní stěny slovní zásoby.
Mnoho laboratorních úkolů vyžaduje, aby studenti spolupracovali. Proto se učitelé přírodovědných předmětů potýkají s otázkou, jak těmto úkolům přiřadit jednotlivé stupně. To může být někdy velmi obtížné. Je důležité, aby učitel byl co nejspravedlivější, takže implementace formy individuálního a skupinového hodnocení je důležitým nástrojem při rozdávání spravedlivých známek studentům.
Existují strategie pro hodnocení skupinové spolupráce a dokonce umožňují studentům zpětnou vazbu o rozdělení bodů. Například laboratorní známka 40 bodů může být nejprve vynásobena počtem studentů ve skupině (tři studenti budou 120 bodů). Poté je laboratoři přidělena známka. Tato známka by byla převedena na body, které může učitel nebo členové skupiny rovnoměrně rozdělit, a poté určit, co považují za spravedlivé rozdělení bodů.
Studenti budou chybět. Pro učitele přírodních věd je často velmi obtížné poskytnout studentům alternativní úkoly pro laboratorní dny. Mnohé laboratoře nelze po škole opakovat a studenti dostávají namísto četby a dotazy nebo výzkumy pro zadání. Je to však další vrstva plánování lekce, která může být nejen časově náročná pro učitele, ale poskytuje studentovi mnohem méně zkušeností s učením. Převrácený model učebny (uvedený výše) může pomoci studentům, kteří zmeškali laboratoře.