science teacher education

The article provides a theoretical and methodological rationale for the use of creative psychological and pedagogical technologies in teaching subject-specific methodologies of natural science disciplines in higher education. The relevance of the study is determined by the need to shift from the acquisition of reproductive knowledge to productive, inquiry-oriented, and professionally focused learning activities in the training of prospective teachers in natural science disciplines. Such activities enable students to generate ideas, formulate and test hypotheses, model natural processes, make methodologically grounded decisions, and create educational products. The aim of the article is to clarify the concept of creative psychological and pedagogical technologies, identify the features that determine their creative orientation, and substantiate the principles, conditions, and criteria for their selection and implementation in the professional training of prospective teachers of natural science disciplines. The study is theoretical and analytical in nature. The source base comprises regulatory documents, research articles, and methodological publications addressing the development of creativity, inquiry- and problem-based learning, teacher education in natural science disciplines, and the use of project-based, digital, and geoinformation tools. Analysis and synthesis, comparison, generalization, systematization, classification, pedagogical modeling, and methodological extrapolation were employed. Creative psychological and pedagogical technologies are understood as pedagogical technologies whose organization creates conditions for productive creative activity through openness to problems, variability of possible solutions, independent generation and verification of ideas, and the creation of a result that is new to the learner. Their implementation in natural science teacher education requires combining originality and variability with scientific validity, evidence-based reasoning, and verifiability. The methodological tools were systematized according to their functional purposes, distinguishing pedagogical technologies, methods, and types of activity, educational approaches, and digital tools. Psychological and pedagogical conditions and criteria for their selection were identified. The theoretical analysis provides grounds for considering problem- and inquiry-based learning, project-based learning, case-based learning, design thinking, modeling, open-ended tasks, geoinformation services, and virtual laboratories as promising tools for organizing creatively oriented learning activities of prospective teachers of natural science disciplines. Their appropriate integration may potentially contribute to the development of creative, critical, and systemic thinking, inquiry skills, and the ability to apply knowledge in non-standard educational and professional situations; however, these effects require further empirical verification. The findings may be used to develop educational programs and instructional materials for the professional training of prospective teachers in natural science disciplines.

This paper explores the challenges faced by Mathematics and Science teacher-educators at a South African university in maintaining assessment credibility during the transition from face-to-face to online modalities. It utilises a Professional Learning Community (PLC) framework and authentic conversations amongst nine PLC members as a means of documenting scholarship of teaching and learning. The study delves into the challenges relating to disruptions to traditional assessment practices and the strategies employed to navigate them. The research is guided by the substitution, augmentation, modification and redefinition model, which provides a theoretical lens for understanding the evolution of technology in teaching and assessment. The findings reveal four key challenges: assessment integrity issues, load shedding disruptions, technical glitches and limited lecturer expertise in designing and administering higher-order online tasks. While the transition initially involved substitution and augmentation, with online assessments often deemed ‘too simplistic’ and prone to issues of academic integrity, efforts to move towards the modification phase showed promise. Modifications, in the context of assessment, included adapting the assessment task to ensure Mathematics and Science concepts are effectively assessed in an online, non-invigilated settings, as illustrated in the paper. Despite these advancements, progress towards the redefinition phase where assessments are fully integrated and technologically sophisticated to mitigate unethical usage of artificial intelligence remains limited. The paper argues that achieving this phase requires sustained and deliberate training for teacher-educators in advanced technological integration, emphasising the need for continued professional development in the post-COVID era.

این مقاله به بررسی چالش‌هایی می‌پردازد که مدرسان معلم ریاضی و علوم در یک دانشگاه آفریقای جنوبی در حفظ اعتبار ارزشیابی هنگام گذار از شیوه حضوری به شیوه‌های برخط با آن مواجه بوده‌اند. این پژوهش از چارچوب اجتماع یادگیری حرفه‌ای (PLC) و گفتگوهای اصیل میان نه عضو این اجتماع به عنوان روشی برای مستندسازی دانش تدریس و یادگیری بهره می‌گیرد. مطالعه حاضر به چالش‌های مرتبط با اختلال در شیوه‌های سنتی ارزشیابی و راهبردهای به‌کاررفته برای مواجهه با آن‌ها می‌پردازد. پژوهش با مدل جایگزینی، افزایش، اصلاح و بازتعریف هدایت می‌شود که لنزی نظری برای فهم تحول فناوری در آموزش و ارزشیابی فراهم می‌کند. یافته‌ها چهار چالش کلیدی را آشکار می‌سازد: مسائل مربوط به سلامت ارزشیابی، اختلالات ناشی از قطع برق، مشکلات فنی و محدودیت تخصص مدرسان در طراحی و اجرای تکالیف برخط سطح بالاتر. در حالی که گذار اولیه بیشتر شامل جایگزینی و افزایش بود و ارزشیابی‌های برخط غالباً «بسیار ساده» و مستعد مسائل سلامت علمی تلقی می‌شدند، تلاش‌ها برای حرکت به سوی مرحله اصلاح امیدبخش بود. اصلاحات در زمینه ارزشیابی شامل انطباق تکلیف ارزشیابی به منظور اطمینان از ارزیابی مؤثر مفاهیم ریاضی و علوم در محیط‌های برخط و بدون مراقبت حضوری بود که در مقاله تشریح شده است. با وجود این پیشرفت‌ها، حرکت به سوی مرحله بازتعریف که در آن ارزشیابی‌ها به طور کامل یکپارچه و از لحاظ فناوری پیشرفته باشند تا از سوءاستفاده غیراخلاقی از هوش مصنوعی جلوگیری شود، همچنان محدود باقی مانده است. مقاله استدلال می‌کند که دستیابی به این مرحله نیازمند آموزش مستمر و هدفمند مدرسان معلم در زمینه ادغام پیشرفته فناوری است و بر ضرورت توسعه حرفه‌ای مداوم در دوران پساکرونا تأکید می‌کند.

This paper describes a “job shadowing” initiative developed in the context of initial teacher education to promote awareness of the different dimensions present in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) relationships. Ten pre-service teachers participated in this initiative, visiting three different contexts: A museum integrated within a school, an oceanarium, and a research center. After each visit, participants completed a learning diary and a checklist, designed to promote participants’ metacognitive thinking about the job they were observing and to identify the experienced utility of each visit. This experience seemed to have promoted a broader, more critical, and more integrated view of education, impacted participants’ motivation, professional awareness, and social commitment, and contributed to the strengthening of the vision of education as dynamic, interdisciplinary, and socially relevant, and of educational careers as flexible, multifaceted, and constantly evolving. This has important implications for STEM teacher education and professional development, highlighting the value of incorporating non-formal and research-based experiences into training programs to better prepare educators for the complexities of contemporary educational landscapes.

این مقاله به توصیف یک ابتکار «مشاهدهٔ شغلی» می‌پردازد که در زمینهٔ آموزش اولیهٔ معلمان با هدف ارتقای آگاهی نسبت به ابعاد مختلف موجود در روابط علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) توسعه یافته است. ده معلم پیش‌خدمت در این ابتکار شرکت کردند و از سه زمینهٔ مختلف بازدید نمودند: یک موزهٔ ادغام‌شده در یک مدرسه، یک آکواریوم و یک مرکز پژوهشی. پس از هر بازدید، شرکت‌کنندگان یک دفترچهٔ یادگیری و یک چک‌لیست را تکمیل کردند که با هدف ارتقای تفکر فراشناختی شرکت‌کنندگان دربارهٔ شغلی که مشاهده می‌کردند و شناسایی سودمندی تجربه‌شدهٔ هر بازدید طراحی شده بود. به نظر می‌رسد این تجربه دیدگاهی گسترده‌تر، انتقادی‌تر و یکپارچه‌تر نسبت به آموزش را ترویج داده، بر انگیزه، آگاهی حرفه‌ای و تعهد اجتماعی شرکت‌کنندگان تأثیر گذاشته و به تقویت دیدگاه آموزش به عنوان پدیده‌ای پویا، میان‌رشته‌ای و اجتماعی مرتبط و همچنین حرفه‌های آموزشی به عنوان مشاغلی انعطاف‌پذیر، چندوجهی و همواره در حال تحول کمک کرده است. این امر پیامدهای مهمی برای آموزش و توسعهٔ حرفه‌ای معلمان STEM دارد و بر ارزش گنجاندن تجارب غیررسمی و مبتنی بر پژوهش در برنامه‌های آموزشی برای آماده‌سازی بهتر معلمان جهت مواجهه با پیچیدگی‌های چشم‌اندازهای آموزشی معاصر تأکید می‌کند.