high school science education

University-based outreach programs can provide high school students with opportunities to engage in scientific research beyond that typically available in schools. Despite their prevalence, few Australian outreach initiatives have been systematically designed, delivered and evaluated. Our study examines the design and immediate outcomes of a high school science outreach program delivered annually at a research-intensive university. The program was designed to be curriculum-linked, with access to academic researchers and specialised equipment. A mixed-methods evaluation was conducted using pre- and post-program surveys collected between 2021 and 2024. Matched participant responses (n = 205) were analysed through paired-sample t-tests of self-reported research skills experience and a single-item measure of science identity, alongside inductive thematic analysis of open-ended responses. Statistically significant gains (with large effect sizes) were observed for research skills, including data collection and understanding the research processes. A moderate positive shift was observed in participants’ science identity. Qualitative findings highlighted opportunities to do research and interact with researchers. The study contributes to the limited empirical evaluation of Australian university-based outreach by describing a scalable, curriculum-linked program. The findings highlight that informal, authentic science research experiences can complement formal school curricula to extend opportunities for scientific skill development and strengthen students’ science identity.

برنامه‌های ترویج علم مبتنی بر دانشگاه می‌توانند فرصت‌هایی را برای دانش‌آموزان دبیرستانی فراهم کنند تا در پژوهش علمی فراتر از آنچه معمولاً در مدارس در دسترس است، مشارکت نمایند. با وجود شیوع این برنامه‌ها، تعداد کمی از ابتکارات ترویجی استرالیایی به‌صورت نظام‌مند طراحی، اجرا و ارزیابی شده‌اند. مطالعه‌ی حاضر به بررسی طراحی و پیامدهای فوری یک برنامه‌ی ترویج علم دبیرستانی که به‌طور سالانه در یک دانشگاه پژوهش‌محور برگزار می‌شود، می‌پردازد. این برنامه به‌گونه‌ای طراحی شده بود که با برنامه‌ی درسی مرتبط باشد و دسترسی به پژوهشگران دانشگاهی و تجهیزات تخصصی را فراهم کند. ارزیابی به روش ترکیبی با استفاده از پرسشنامه‌های پیش و پس از برنامه که بین سال‌های ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۴ گردآوری شد، انجام گرفت. پاسخ‌های تطبیق‌یافته‌ی شرکت‌کنندگان (n = 205) از طریق آزمون t زوجی برای تجربه‌ی مهارت‌های پژوهشی خودگزارش‌شده و یک سنجه‌ی تک‌سؤالی از هویت علمی، همراه با تحلیل تماتیک استقرایی پاسخ‌های باز، مورد تحلیل قرار گرفت. افزایش معنادار آماری (با اندازه اثر بزرگ) در مهارت‌های پژوهشی، از جمله گردآوری داده‌ها و درک فرایندهای پژوهش مشاهده شد. همچنین تغییر مثبت متوسطی در هویت علمی شرکت‌کنندگان مشاهده گردید. یافته‌های کیفی بر فرصت‌های انجام پژوهش و تعامل با پژوهشگران تأکید داشتند. این مطالعه با توصیف یک برنامه‌ی مقیاس‌پذیر و مرتبط با برنامه‌ی درسی، به ارزیابی تجربی محدود ترویج علم مبتنی بر دانشگاه در استرالیا می‌افزاید. یافته‌ها نشان می‌دهند که تجارب پژوهش علمی غیررسمی و اصیل می‌توانند مکمل برنامه‌های درسی رسمی مدارس باشند و فرصت‌های توسعه‌ی مهارت‌های علمی و تقویت هویت علمی دانش‌آموزان را گسترش دهند.

This qualitative study examines how a district-level secondary science education leader in a large urban United States school district engaged in co-design to reconsider organizational systems and conditions supporting teacher learning during the implementation of state-adopted science standards. Grounded in organizational sensemaking and co-design, the study conceptualizes leadership practice as the ongoing interpretation and redesign of system conditions that shape teaching and learning. In partnership with a team of researchers, the leader co-developed and implemented a survey as a diagnostic tool to capture teachers’ perspectives, challenges, and goals related to standards-aligned instruction. The co-design process provided contextual relevance while positioning the development of the diagnostic tool as a site for leadership reflection and sensemaking. Study results show that the co-design process functioned as a form of leadership learning, supporting shifts in how the leader made sense of organizational conditions and approached evidence-informed decision-making. The primary participant's interpretation of teacher feedback surfaced patterns of uncertainty, support, and disconnection, informing her thinking about professional learning priorities, teacher engagement, and communication practices. These shifts represent early efforts to reconsider both the technical and cultural dimensions of professional learning systems. The study suggests the potential of co-design as a site for leadership learning by supporting leaders in diagnosing system conditions and considering adaptive approaches to teacher learning. These findings suggest that co-constructed diagnostic tools may provide structured opportunities for leaders to examine assumptions, engage in sensemaking, and reconsider approaches to organizational improvement.

این مطالعه کیفی به بررسی چگونگی مشارکت یک رهبر آموزش علوم متوسطه در سطح ناحیه‌ای در یک ناحیه آموزشی بزرگ شهری ایالات متحده در فرآیند هم‌طراحی به منظور بازنگری نظام‌ها و شرایط سازمانی حامی یادگیری معلمان در جریان اجرای استانداردهای علوم مصوب ایالتی می‌پردازد. این پژوهش با تکیه بر نظریه معناپردازی سازمانی و هم‌طراحی، عمل رهبری را به عنوان تفسیر و بازطراحی مستمر شرایط نظامی که آموزش و یادگیری را شکل می‌دهد، مفهوم‌سازی می‌کند. رهبر مورد مطالعه در همکاری با یک تیم پژوهشی، یک پرسشنامه را به عنوان ابزار تشخیصی برای دریافت دیدگاه‌ها، چالش‌ها و اهداف معلمان در ارتباط با آموزش منطبق با استانداردها، هم‌توسعه و اجرا کرد. فرآیند هم‌طراحی، ارتباط بافتی را فراهم ساخت و توسعه ابزار تشخیصی را به عنوان بستری برای بازتاب و معناپردازی رهبری قرار داد. نتایج مطالعه نشان می‌دهد که فرآیند هم‌طراحی به عنوان شکلی از یادگیری رهبری عمل کرده و موجب تغییر در نحوه معناپردازی رهبر نسبت به شرایط سازمانی و رویکرد وی به تصمیم‌گیری مبتنی بر شواهد شده است. تفسیر بازخورد معلمان توسط مشارکت‌کننده اصلی، الگوهایی از عدم قطعیت، حمایت و گسست را آشکار ساخت که بر تفکر وی درباره اولویت‌های یادگیری حرفه‌ای، مشارکت معلمان و شیوه‌های ارتباطی تأثیر گذاشت. این تغییرات نمایانگر تلاش‌های اولیه برای بازنگری ابعاد فنی و فرهنگی نظام‌های یادگیری حرفه‌ای است. مطالعه حاضر، ظرفیت هم‌طراحی را به عنوان بستری برای یادگیری رهبری از طریق حمایت از رهبران در تشخیص شرایط نظامی و بررسی رویکردهای سازگارانه به یادگیری معلمان نشان می‌دهد. این یافته‌ها حاکی از آن است که ابزارهای تشخیصی هم‌ساخته می‌توانند فرصت‌های ساختاریافته‌ای برای رهبران جهت بررسی پیش‌فرض‌ها، مشارکت در معناپردازی و بازنگری رویکردها به بهبود سازمانی فراهم آورند.

Background-The circulatory system is among the most abstract and conceptually demanding topics in junior high school science education, often requiring instructional tools that extend beyond conventional lecture-based approaches to support meaningful student comprehension. Objective-This study aimed to develop and validate interactive multimedia using Google Sites for the circulatory system topic, targeting eighth-grade students within the framework of Indonesia's Merdeka Curriculum, employing the Analysis, Design, and Development (ADD) stages of the ADDIE model. Method-The research subjects consisted of five expert validators. Data were collected using a structured validation questionnaire and a semi-structured interview guide. Results-The interactive multimedia encompassed instructional videos, interactive animations, anatomical illustrations, and Quizizz-based evaluations. Validity was assessed using Aiken's V, yielding an average coefficient of 0.94 (valid category), across four aspects: content feasibility (0.93), presentation feasibility (0.95), language feasibility (0.98), and visual and display aspects (0.89). Reliability was assessed using the Intraclass Correlation Coefficient (ICC), yielding a value of 0.788, categorized as good reliability. Conclusion-The findings confirm that the developed Google Sites-based interactive multimedia is valid and reliable for use as a learning medium for the abstract topic of the circulatory system, offering a cost-free, accessible, and curriculum-aligned digital learning solution for junior high school science teachers and students.

زمینه و هدف: دستگاه گردش خون یکی از انتزاعی‌ترین و از نظر مفهومی دشوارترین مباحث در آموزش علوم دوره متوسطه اول است که اغلب نیازمند ابزارهای آموزشی فراتر از رویکردهای سنتی مبتنی بر سخنرانی برای حمایت از درک معنادار دانش‌آموزان می‌باشد. هدف: این پژوهش با هدف توسعه و روایی‌یابی چندرسانه‌ای تعاملی با استفاده از Google Sites برای مبحث دستگاه گردش خون، ویژه دانش‌آموزان پایه هشتم در چارچوب برنامه درسی Merdeka اندونزی و با به‌کارگیری مراحل تحلیل، طراحی و توسعه (ADD) از مدل ADDIE انجام شد. روش: شرکت‌کنندگان پژوهش شامل پنج نفر از ارزیابان خبره بودند. داده‌ها با استفاده از پرسشنامه ساختاریافته روایی و راهنمای مصاحبه نیمه‌ساختاریافته گردآوری شد. یافته‌ها: چندرسانه‌ای تعاملی شامل ویدئوهای آموزشی، انیمیشن‌های تعاملی، تصاویر تشریحی و ارزیابی مبتنی بر Quizizz بود. روایی با استفاده از ضریب Aiken's V ارزیابی شد که میانگین ضریب ۰٫۹۴ (در دسته روایی) را در چهار بُعد به‌دست داد: کفایت محتوا (۰٫۹۳)، کفایت ارائه (۰٫۹۵)، کفایت زبانی (۰٫۹۸) و جنبه‌های بصری و نمایش (۰٫۸۹). پایایی با استفاده از ضریب همبستگی درون‌کلاسی (ICC) سنجیده شد که مقدار ۰٫۷۸۸ را نشان داد و در دسته پایایی خوب قرار گرفت. نتیجه‌گیری: یافته‌ها تأیید می‌کند که چندرسانه‌ای تعاملی مبتنی بر Google Sites توسعه‌یافته، از روایی و پایایی لازم برای استفاده به‌عنوان رسانه آموزشی در مبحث انتزاعی دستگاه گردش خون برخوردار است و راه‌حلی دیجیتال، رایگان، در دسترس و منطبق با برنامه درسی برای معلمان و دانش‌آموزان علوم دوره متوسطه اول ارائه می‌دهد.