עד שנת 2018 תהיה בארה"ב דרישה לעוד יותר ממיליון משרות של בעלי תוארי STEM . המרכז הלאומי למשאבים מדעיים NSRC- National Science Resources Center בארה"ב פיתח מעגל למידה דומה, להוראת המדעים, הנקרא FERA: Reflect, Apply Focus, Explore,

חקר מבדיל – דיפרנציאלי והוראת מדעים כחקר הם שתי גישות פדגוגיות העולות בשיחות של מורי מדעים לעיתים קרובות. מורים מכירים בחשיבות שתי השיטות אך קורה שהם נתקלים בקשיים בתרגומן להוראת המדעים בכיתה. מאמר זה מתאר כיצד להבדיל במחקר המושג צפיפות, עבור שונות בנכונות התלמידים על ידי שינוי רמת החקר תוך שימוש בגישה הניתנת לתרגום בקלות לניסיונות בכל רמה של חקר. ניתן להגדיר את המושג חקר בדרך שימושית ונגישה, כתהליך למידה פעיל שבו תלמידים עונים על שאלות מחקר דרך אנליזת נתונים. גישה ישירה כזאת קלה להבנה אצל המורים ( Whitworth, Brooke A. Maeng, Jennifer L. Bell, Randy L ).

החל בשנת הלימודים תש"ע פועלת מדיניות של מערך הכשרה והדרכה למורי מו"ט המבוססת על שני מעגלים מרכזיים – תכניות הכשרה להתפתחות מקצועית של המורים לכיוון של הוראה אינטגרטיבית (המשלבת בין הוראת מדעים וטכנולוגיה); והכשרת מורים מובילים שיסייעו בהטמעת השינוי בשדה ההוראה. מורים מובילים הם מורים בעלי ידע תוכן וידע פדגוגי בתחום הוראת מדע וטכנולוגיה, העוברים התפתחות מקצועית ממוקדת. הם יובילו בבית ספרם את הצוות וידריכו צוותים בבתי ספר נוספים. ממצאי המחקר מצביעים על כך שלמורים מובילים מגוון דעות ביחס לצורך בשילוב בין מדע וטכנולוגיה באמצעות הוראה בגישה האינטגרטיבית או המשך ההוראה הדיסציפלינרית (נורית הוכברג, יגאל גלילי).

טיעון מדעי הוא תהליך שבו מדענים מעורבים בשיח שמטרתו פיתוח ידע משותף על עולם הטבע. היבט מפתח בטיעון דורש מהמדענים להשתמש בראיות כתמיכה בטיעונים שלהם. השתתפות של תלמידים בפעילויות טיעון עוזרת להם לרכוש הבנה עמוקה של התכן המדעי, דבר ששעורי מדעים מסורתיים אינם יכולים לספק. סוג שעור זה כולל בכל שלב, חקר מבוסס על נסיון ומקורות המפנים לתכנית הלימודים K-12. היעד והתכלית של שעור זה הם, שהתלמידים ילמדו על מינים בטבע הנתונים בסכנת הכחדה באזור מגוריהם, לנתח ולפרש נתונים ניסיוניים, לבנות הסבר המנמק מדוע המינים שהם בחרו, הם החשובים ביותר לבריאות הכוללת של הסביבה האקולוגית ואז לתקשר עם עמיתים ולהעביר להם את הטיעונים שלהם ( Horton, Jessica, Golden, Barry Parmly, Jilynn ).

במחקר זה, נבדקו ההטמעה והתפיסה של יחידת לימוד הכוללת את המשחק Mission Biotech (MBt) ומערכת חומרי למידה תומכת, אצל שלושה מורי מדעים. יחידת הלימוד תוכננה באופן שתוכל לספק מסלול רב ערוצי למורים כדי שיוכלו להתאים ולשנות חומרי למידה ולהטמיע תכניות המבוססות על הסביבות והמטרות המיוחדות של הכיתות שלהם ( Eastwood, Jennifer L. Sadler, Troy D) .

מאמר זה חוקר את ההשפעה של תכנית התפתחות מקצועית דו שנתית, חדשנית, למורים בבית הספר היסודי, על גישות למדעים בסיסיים, תחושת הבטחון וההתאמה שלהם להורות מדעים, וגישות התלמידים למדעים בבית הספר היסודי. שלא כמו הגישה המסורתית במודל התפתחות מקצועית הגורסת שאותה מידה מתאימה לכולם,"one size fits all" , המודל להתפתחות מקצועית WSSP, Western Seaboard Science Project שפותח באירלנד, המוגדר כמודל התערבות, מטרתו להביא לשינויים מתקדמים רציפים בידע התכן המדעי של המורים, התמחותם בהוראה בכיתה ובגישה שלהם למדע ( Greg Smith).

מאמר זה מתאר השתלמויות מורים בפועל וההתנסות שלהם בלימוד באמצעות חקר בחינוך היסודי הציבורי, באקוודור. מחברי המאמר רצו לבדוק עד לאיזו רמה מטמיעים המורים פעילויות חקר בהוראת המדעים, מה מידת התמיכה שהם נותנים ואיזה סוג של פעילויות חקר, הם מיישמים ( Lucero, Maria . Valcke, Martin, Schellens, Tammy ).

מאמר זה חוקר את יצירת הפדגוגיה הקשורה למדעים לפרחי הוראה לבית הספר היסודי הלומדים על נושא מאתגר באופן מסורתי, כוחות, כחלק מההכוונה והארגון שלהם בקורס להוראת המדעים. הממצאים ממחישים עד כמה משמעותית הפרשנות של תכנית הלימודים הבית ספרית כפועל יוצא מהתפתחות המודעות המטה קוגניטיבית שלהם כפרחי הוראה מלימודי המדעים שלהם עצמם ( PARKER, JOAN , HEYWOOD, DAVID).

מאמר זה עוקב אחר תהליך מחקר בתכנון ופיתוח של סביבה ללמידת מדעים הנקראת WiMVT (חוקר מבוסס רשת עם טכנולוגיית ויזואליזציה ודיגום).מערכת ה- WiMVT מתוכננת כדי לסייע לתלמידי בית הספר התיכון לבנות הבנה מתוחכמת של קונספציות מדעיות, ואת תהליך חקירת המדע, כמו גם לפתח מיומנויות למידה ביקורתיות באמצעות גישה לחקירה שיתופית מבוססת מודל. המערכת מכוונת לתמוך בחקירה שיתופית, באינטראקציה חברתית בזמן אמת, בדיגום מתקדם, ולספק מקורות מרובים לפיגום עבור התלמידים (Sun, Daner; Looi, Chee-Kit, 2013).

כוונת ניסוי מתוכנן זה, היתה, לענות על השאלה, איך לתווך בין ההתנסויות המעשיות של חקר מדעי אוטנטי בחינוך היסודי. לצורך זה, תוכננה תכנית לימודים בגישה המבוססת על תיאורית פעילות שנוסתה על תלמידים בגילאים שונים, בבית ספר בכפר קטן. לתלמידים המבוגרים יותר הוצעה משימת לימוד פתוחה. המשימה שלהם הייתה, תכנון והטמעת תכנית על תקופת הקרח, שיועדה לתלמידים הצעירים יותר ( Liljestr?m, A., Enkenberg, J., & P?ll?nen, S ).

ד"ר גילמור קשת כתבה מאמרון מעניין בבלוג שלה (במוזה- נוירו-חינוך, למידת חקר, למידה והוראה מקוונת וספרים) על דרך יצירתית לשילוב יישום מתוקשב בשם wordle היכול לסייע בלמידה מתוקשבת בכיתה בכלל ובתחום הוראת הביולוגיה בפרט.

למרות שמספר מחקרים הראו שלמידה המבוססת על פתרון בעיות ( Problem-Based Learning (PBL) הינה שיטה המקדמת כישורים מקצועיים רלוונטיים, כמו גם חשיבה ביקורתית ולמידה, לכל החיים, כמה מורים נשארו ספקניים לשאלה, האם PBL הוא כלי מספק ברכישת ידע עובדתי, שהתלמידים צריכים. במאמר זה, מתארים החוקרים ניסוי שבו PBL הוכנס כפעילות בין תחומית בהוראת סטודנטים לתואר ראשון בביולוגיה, עם דגש מיוחד על ניתוח בעיות מורכבות ( Carri?, M. Larramona, P. Ba?os, J.E. P?rez, J.).

מחקר זה בוחן את ההשפעה של קידום הוראה מבוססת חקר, inquiry – based teaching -IBT , דרך שיתוף פעולה בין קורס שיטות מדעיות לבין קורס שיטות מתמטיות, בתוכנית חינוך של מורי יסודי. במשך שיתוף הפעולה, פרחי הוראה של חינוך יסודי, preservice elementary teacher(PST) התנסו בשלוש דרכי מחקר שונות כדרך לטיפוח הבנה של הוראה מבוססת חקר,( Magee P, Flessner R.).

בעולם המודרני המבוסס על מדע מכירים בצורך לשפר הוראת מדעים בכל רמות הלימוד במערכת החינוך. בארבעים השנים האחרונות התגבשה ההבנה שאמצעי יעיל להעלאת רמת ההבנה במקצועות המדעיים הוא פיתוח של חומרי למידה ואסטרטגיות הוראה מבוססות חקר שמטרתן להקנות לתלמידים מיומנויות ודרכי חשיבה המאפיינות את החקר המדעי. המחקר הנוכחי מציע מודל חדש של הוראת המדעים כחקר שחושף תלמידים לחקר אותנטי כפי שהוא נעשה במעבדות מחקר אוניברסיטאיות. לצורך המחקר פותחה יחידת הלימוד "תלמידים פוגשים מדע אותנטי", כאשר הוראתה נמשכת כחודש ובמסגרתה תלמידי תיכון המתמחים בביולוגיה מבקרים במעבדות מחקר באוניברסיטה העברית בירושלים. ממצאי המחקר מראים כיצד יחידת הלימוד המוצעת משפיעה על הבנתם של התלמידים את נושאים שונים של מהות המדע ועל עמדותיהם כלפי מדע (דינה ציבולסקי).

תכנית הלימודים הבית ספרית להכשרת מורים לחטיבות הביניים ,The Middle Years Schooling Program-MYS שפותחה באוניברסיטת קווינסלנד בקמפוס איפסוויץ,( University of Queensland's Ipswich capus (UQ Ipswich) הינה מהמובילות בתכניות ההוראה לחטיבות הביניים. כמודל לפיתוח התכנית שמשה הרפורמה בלימודי חטי בות הביניים בארה"ב, אך היא צמחה והתפתחה מבחינת תכנית הלימודים והתכן בתחילת שנות האלפיים על מנת לענות על דרישות בתי הספר בקווינסלנד. זאת תכנית חדשנית המשיגה תוצאות מעולות. בוגרי התכנית מוכשרים להיות מורים בכל מסלולי ההוראה בבית הספר. ( Geelan, D.R).

המחברת, פרופסור באוניברסיטת British Columbia, דנה בגישה פדגוגית שהיא פיתחה כדי לשלב מחקר באינטרנט עם הוראת המדעים. המחברת מתארת את השימוש בטכניקה כדי ללמד את התלמידים בכיתות ח'-י' על ההתחממות העולמית (Khan, Samia, 2012) .