במאמר זה, המחברים מתארים פרויקט שפותח עבור קורס בפיזיקה ברמת מתחילים. מטרת הפרויקט הייתה לעודד את התהליך היצירתי במדעים, מאחר ומדע מוזכר לעתים רחוקות בדיונים לגבי יצירתיות. המחברים ביקשו לערב סטודנטים בתהליך היצירתי על ידי הצבת אתגר קולקטיבי לכיתה. האתגר כלל עיצוב אמצעים ברי-קיימא שבעזרתם ניתן יהיה ליצור סרטים קצרים על נושא הקיימות (Munakata, Mika; Vaidya, Ashwin, 2015).

אפרת מעטוף מדווחת בבלוג שלה על מערכת המאפשרת קבלת הודעות למכשירים ניידים בנושאי טבע, מדע וסביבה: "מפעילים קבוצת ווטסאפ לפעילות עם תלמידים? באמצעות מיזם עולם ON תוכלו להיות מנויים על ידיעות בתחומים שונים. הידיעות נכתבות בהתאמה לגילאי חט"ב וחט"ע ומעוצב בצורה המותאמת לשיתוף בקבוצות הווטסאפ" (אפרת מעטוף).

אף שידיעה מספקת של תוכן היא דרישה מוקדמת טבעית של הוראה, למורים צריכה להיות היכולת לפרש תוכן בדרכים שיקדמו את למידת התלמידים. השאלה כיצד לתמוך במורים מתחילים בפיתוח ובזיכוך ידע התוכן שלהם לצורכי הוראה היא שאלה מכרעת הנוגעת באותה מידה גם למכשירי מורים. במחקר בחנו החוקרים כיצד פרחי הוראה להוראת המדעים בבית הספר התיכון עשו שימוש במועדון וידאו לבנייה מחודשת של הידע הכללי שלהם במדעים לצורך הוראת המדע (Johnson, Heathe, & Cotterman, Michelle).

הספר פדגוגיה אמיצה: מימוש של חינוך מדעי ביקורתי, שכתב אנדרו גילברט (Gilbert), מביא משב רוח רענן אל החינוך המדעי. זהו ניסיון לבחון את הוראת המדעים והלמידה בבית הספר התיכון מבעד לעדשות של התאוריה הביקורתית (Kabba E. Colley).

ידע קודם של מורים מעצב מה ואיך הם לומדים מהתפתחות מקצועית. חשיבות מיוחדת יש לידע פרקטי של מורים, שאותו הם בונים מתוך העשייה ההוראתית היומיומית שלהם. ניתוח הדרך שבה ידע פרקטי של מורים משפיע על שינוי ההוראה בעקבות השתלמויות של התפתחות מקצועית דורש מיקוד בשאלה כיצד הידע הפרקטי מתפתח באקולוגיה הרחבה של עבודת המורה, וכיצד הוא משפיע על קבלה וביצוע של רפורמות חינוכיות (Cobb, et al., 2003). המציאות היא שרפורמות חינוכיות עכשוויות דורשות תיאום ועקביות בין מרכיבים רבים של מערכות מורכבות, ובהן גם המרכיב של ההתפתחות המקצועית (Jackson & Cobb, 2013). כותבי המאמר השתמשו בספרות המחקרית העוסקת בהתפתחות מקצועית של מורים למדעים מגן עד י"ב (NRC, 2013) כדי להבין ולהסביר מתי וכיצד השתתפות בהתפתחות מקצועית עשויה להשפיע על החלטות מורים בהקשר של יישום רפורמות (Allen, D. C, Penuel, W.R).

ההזדמנויות שיש לסטודנטים לתואר ראשון להשתתף בפרויקטים אותנטיים של מחקר במעבדות מדע והנדסה באוניברסיטה נעשות נפוצות יותר.למרות השכיחות של מעורבותם במחקר, פרט למחקרי הערכה ספורים מעט מאוד ידוע על היעילות של תכניות אלה בהשגת התוצאות המצופות או הרצויות של למידת סטודנטים. מטרות הלימוד האופייניות של תכניות כאלה קשורות בשילוב של סטודנטים לתוך קהילת מעשה באמצעות למידת תוכן מדעי בתוך ההקשר, רכישת מיומנויות בתהליכים מדעיים, ותרגול של תהליכי חשיבה מדעיים. מטרתו של מחקר זה הייתה להבין את התהליך ואת המידה שבה תכניות מחקר של סטודנטים מצטיינים למדעים לתואר ראשון בשנה הראשונה השיגו את מטרותיהן המוצהרות – לשלב את המשתתפים בהן בתוך קהילת מעשה ולפתח את הזהויות המחקריות שלהם (Gardner, Grant E., Forrester, Jennifer H., Shumaker Jeffrey, Penny, Ferzli, Miriam, & Shea, Damian).

תיאורים מדעיים אודות מנדל (Mendel) והסיפור שלו במסגרת בית הספר הם בעייתיים מפני שחוזרים שוב ושוב על כמה הצהרות השנויות במחלוקת בין היסטוריונים של המדע כאילו היו עובדות מוצקות. במאמר זה, המחבר דן בתרומה של ההיסטוריה של המדע ושל מאמרים שפורסמו בעיתונים מדעיים המכוונים למורים, העשויה להביא לשיפור בדרך בה המדע בבית הספר עוסק במנדל והתיאוריה שלו (Charbel N. El-Hani).

פקולטות למדעים במערכת ההשכלה הגבוהה משתדלות לתת משקל רב יותר לשיפור ההוראה והלמידה של דיסציפלינה ספציפית. אחת התוצאות של שינוי זה היא העסקת חברי סגל שיש להם התמחות בהוראה (SFES – science faculty with educational specialties ). מן המדגם עולות האמונות שמורי SFES מחזיקים בהן באשר להוראה ולהתנסויות מעשיות בכיתה. המאמר מדגיש את החשיבות שיש לתרומתה של הפקולטה כפי שהיא באה לידי ביטוי במעורבותה בשיפור ההוראה והלמידה (Tracie M. Addy, Patricia Simmons, Grant E. Gardner, & Jennifer Albert).

כיצד מורים יכולים להגביר מוטיבציה אצל כל התלמידים שלהם, בנים ובנות, ללמוד מדעים? זהו אחד האתגרים הגדולים ביותר העומד בימינו בפני המורים. בספר Enhancing Adolescents' Motivation for Science: Research-Based Strategies for Teaching Male and Females Students המחברות מספקות תיאוריה, מחקר ופרקטיקות של מוטיבציה כדי לסייע למורים לעמוד באתגר זה (Lee Shumow & Jennifer A. Schmidt).

במכון המחקר הרפואי (Howard Hughes Medical Institute (HHMI מאמינים בכח של אנשים הפועלים כיחידים, לקדם מדע דרך מחקר והוראה מתקדמת שיהיה לרווחת האנושות. הפרופסורים ב-HHMI מחויבים ומתאימים את עצמם להכשרת סטודנטים לתואר ראשון למדעים ובמיוחד ליצירת מעורבות רבה יותר של הסטודנטים בתהליך הלמידה. שיטות ההוראה המתקדמות במכון מחקר רפואי זה במדעים, השמות דגש על התנסות מעשית, החלו לחלחל בקהילה האקדמית, וגרמו להנאה והתלהבות בקרב הלומדים. בכתבה זו, ארבעה פרופסורים של HHMI משתפים אותנו בכמה מהאתגרים שעמדו ועומדים בפניהם (Nicole Kresge).

המאמר מפרט את המאמצים של החוקרים להעריך ולהשוות את למידת נושא החשמל בשלוש מדינות. לא מפתיע שהערכות נרחבות וגדולות מימדים נראות בעיני החוקרים כמקורות משמעותיים של מידע על היעילות של חינוך מדעי. אולם, הערכות אלה אינן מספקות מידע על הסיבות ליעילות ייחודית או חשוב מזה, פחות מידע, מאחר והערכות אלה מבוססות על מדידות חד פעמיות של הישגי התלמידים. כדי לזהות סיבות ליעילות של חינוך מדעי, חייבים לחקור את למידת התלמידים כתוצאה של הוראת מדעים (Geller, Cornelia. Neumann, Knut Boone, William J. Fischer, Hans E).

מחבר סקירת הביקורת מציין שעשה טעות בזה שהחל לקרוא את "על הוראת מדעים: עקרונות ואסטרטגיות שמחנך צריך לדעת", מבלי להשתמש במרקר (עט מדגיש). הוא כותב כי יכול להיות שזה הספר הטוב ביותר על הוראה שהוא קרא במשך 37 שנים שהוא במקצוע. למרות שהמיקוד שלו הוא הוראת המדעים, כל מורה יצא נשכר מהשימוש בו (Peterson Ralph).

המסגרת של תכנית הלימודים במדעים, K-12 Science Education, מפרטת מטרות שאפתניות ללמידת תוכן מדעי והתנסות מעשית של תלמידים במדעים. אולם, מסמך זה מספק למורים הדרכה מועטת לגבי התנסויות מעשיות בהוראה, המהוות מרכיב מרכזי על מנת לסייע לתלמידים להשיג מטרות אלה. המחקר מצביע על כך שהתנסויות הוראתיות של מורים יכולות להשפיע על מידת העניין ועל ההישגים יותר מאשר דרגות מתקדמות של נסיון הוראתי, וכך זיהוי של קבוצת ליבה של התנסויות הוראה במדעים מהווה מפתח לשיפור הוראת המדעים (Matthew Kloser).

במאמר זה, החוקרים מציגים ומיישמים שיטת ניתוח שיח רב-שיכבתית בכיתות מדעים. שיטה זו מבוססת על המבנה של הפעילות האנושית (פעילות, מעשים, ופעולות) והיא מיושמת כדי לחקור קורס שיטות הוראה לפרחי הוראה בפיסיקה. החוקרים טוענים כי גישה כזו, המבוססת על נקודת מבט פסיכולוגית תרבותית, מעניקה הזדמנויות לבודקים לבצע ניתוח מפורט ומבוסס באופן תיאורטי של אירועי שיח (Drumond Rodrigo Vieira, Gregory J. Kelly).

הבנת טבעו של המדע (nature of science, NOS), היווה יעד מרכזי בהוראת מדעים במשך שנים רבות. למרות חשיבותו של יעד זה, עד עצם היום הזה, הוא מהווה אתגר מורכב שאנו רחוקים מהשגתו. המחקר נערך במטרה לקדם את ההבנה של NOS בקרב פרחי הוראה (Ester Aflalo).

מחקר זה בוחן את ההתנסויות של תלמידים משש חטיבות ביניים עירוניות בתכנית חקר מדעי אותנטי. המחקר מסתמך על נתונים הכוללים ערכים מיומני הוראה, תיקיות עבודה של תלמידים, וראיונות חצי מובנים של קבוצת מיקוד בת שישה משתתפים (Rivera Maulucci, Maria S. Brown, Bryan A. Grey, Salina T. Sullivan, Shayna).