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).

ייצוגים הם כלי יעיל בידי מורים לכימיה, והם בוחרים להשתמש בו בכיתותיהם כדי לעזור לסטודנטים להבין תפיסות מופשטות. ייצוגים יכולים להיות מודלים, גרפים, אנלוגיות, דיאגרמות, סימולציות, משוואות או כל שיטה אחרת להצגת מידע. היות שמגוון הייצוגים הוא רחב, על המורים לבחור באילו מהם להשתמש. הסיבות שהביאו את המורים להחליט באילו ייצוגים להשתמש לא תועדו כראוי בספרות המחקרית, במיוחד בכל האמור לידע של המורה בהוראת המדעים ובתוכני ההוראה. בהתאם למודל של ידע תוכן פדגוגי (Pedagogical Content Knowledge = PCK) הידע הייצוגי של מורה מעוצב בעיקר על ידי האוריינטציה שלו כלפי הוראת המדעים. PCK זוכה לביקורת על כך שהוא מתמקד בידע של המורה ולא בדרך שבה ידע זה מתורגם לעבודה המעשית. מחקר זה משווה בין שתי מורות לכימיה בבית ספר תיכון כדי לגלות את היחס בין בחירתן בייצוגים שהשתמשו בהם בפרקטיקה שלהן לבין תפיסתן את הוראת המדעים (Sarah B. Boesdorfer).

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).

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).

ההצלחה של יזמות חינוכיות חדשות בהוראת המדעים תלויה באופן משמעותי במורים. הזדמנויות לפיתוח מקצועי אפקטיבי הראו שהן מעודדות ותומכות במורים באימוץ התנסות הוראתית מעשית מבוססת חקר. בייחוד נטען שאמצעים אפקטיביים לכך שמורי מדעים ילמדו על חקר מדעי היא דרך הקשר של התנסויות לימודיות המאפשרות למורים לשקוע בתרבות של המדע. המטרה של מחקר איכותי זה הייתה לחקור את ההתנסויות האישיות והקולקטיביות בהתפתחות המקצועית של המשתתפים, מחשבות, רפלקציות ואמונות מתפתחות, גישות וידע בהקשר לתכנית מחקר שוליאות בת שבועיים עבור מורים למדעים בחינוך העל-יסודי (Kazempour, Mahsa; Amirshokoohi, Aidin).

מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע, פותח בימים אלה תוכנית ייחודית וחדשנית בשם "אלפא" בשיתוף עם עמותת "קרב" ליזמות בחינוך. התוכנית מיועדת לקבוצה קטנה ואיכותית של תלמידים מחוננים שהמדע בנפשם, במיזם תלת-שנתי הפתוח לתלמידים העולים בשנת תשע"ה לכיתה ט'.

במאמר זה, המחברים מזהים אמונות לגבי הוראה ודפוסים של הוראה שהוערכו והודגשו על ידי חברי סגל בהשכלה הגבוהה בארה"ב המתמחים בתחומים של מדעים, של טכנולוגיה, של הנדסה ושל מתמטיקה.בהתבסס על הרעיון שהוראה אפקטיבית ממוקדת בסטודנט יותר מאשר במורה וחייבת לכלול איזון בין סביבות למידה הממוקדות בידע, בלומד, בקהילה ובהערכה; המחברים משתמשים בנתונים מראיון כדי לחקור כיצד האמונות לגבי הוראה, שעליהן דיווחו חברי הסגל, מקושרות לשיקול שלהם לגבי ארבעת סוגי הסביבות הללו ( Allendoerfer, Cheryl; Wilson, Denise; Kim, Mee Joo; Burpee, Elizabeth, 2014).

מחקר זה הושק באמצעות מענק של הקרן הלאומית למדע National Science Foundation GK-12 שבו עמיתים בוגרים במדעים, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה (STEM) מוצבים בכיתות ומעורבים בפעילויות STEM עם תלמידים מגיל הגן ועד תום התיכון (K-12).החקירה בדקה באם נוכחות עמיתי ה-STEM השפיעה על הדימוי הסטריאוטיפי של מדען בעיני התלמידים(Hillman, S. J., Bloodsworth, K. H., Tilburg, C. E., Zeeman, S. I., & List, H. E).

דע-לי היא מערכת המיועדת למורים ולתלמידים והמציעה כלי עזר ללימוד מדעים לחטיבות הביניים באמצעות משחקי שאלות ותשובות. השאלות מכילות קישורים למולטימדיה (כגון תמונות, סרטונים והדמיות) המסייעים בהבנת החומר, והתשובות מלוות בהסברים מפורטים. המערכת מציעה מאגר גדול של משימות ושאלות המותאמות באופן מלא לתוכנית הלימודים. עיקר השימוש מיועד לעבודת התלמידים בביתם ויכולות לשמש – כשעורי בית או לצורך הכנה לבחינות.

מאמר זה מציג צרוף של שלוש גישות חינוכיות לתרגול מוגבר של מדעני העתיד. שיטות אלה מצרפות מיומנויות שבדרך כלל אינן מוכנסות בשנת הלימודים האקדמית הראשונה. השיטות הן, פתיחת הנושא בהובלת הסטודנטים באמצעות שאלות על גבי הלוח Student-led Blackboard Introduction(SBI), כתיבת מאמר מדעי, תכנון, ביצוע והצגת מודולה מעבדתית עצמאית ( Collins, Eva-Maria S. Calhoun, Tessa R ).

הדגש הנוכחי על שילוב טכנולוגית מחשב וצמצום התכניות החליף את פרוייקטי האומנויות והיצירה. יתרה מכך, היד על האופי המוחשי של עבודת יצירה בבניית מודלים מדעיים, מאפשר לתלמידים להבין תפיסות קשות ומורכבות ולהיות מעורבים ובעלי מוטיבציה כשהם לומדים לפתח מיומנויות חשיבה מרחביות, הגיוניות ונסיבתיות. שימוש אנלוגי הוא לעזר בהבנת מושגים ותפיסות מדעיות מורכבות ולא שגרתיות. מחקר זה על תלמידים של 28 בתי ספר יסודיים וחטיבות ביניים מתקדמים, בחן את עבודת ותפיסות התלמיד, במשך לימוד יחידה מדעית, על ארבעה סוגי מאובנים.

מחקר זה מתאר פיתוח של תכנית לימודים בקוריאה, לחינוך מדעי אתי המבוססת על STS לתלמידי בית הספר התיכון המתמחים או מתכוננים להתמחות בעתיד במדעים ובהנדסה. התכנית החינוכית כוללת חומרים מתחומי הפילוסופיה, היסטוריה, סוציולוגיה, אתיקה של מדע וטכנולוגיה, ותיאוריות המבוססות על STS. החוקרים קיוו שהתכניות החינוכיות האתיות שלהם יקדמו ויפתחו אמונות אפיסטומולוגיות ופיתוח שיקול דעת מוסרי. מרכיבים פסיכולוגיים אלה נבנו לצורך פתרון דילמות חברתיות ואתיות מורכבות בתחומי המדעים וההנדסה. כפי שצויין בתחילה, התכנית הועברה לתלמידי בתי ספר תיכון בקוריאה שלומדים מדעים והנדסה ( Han, Hyemin . Jeong, Changwoo).

יזמה של ממשלת מדינת ויקטוריה שבאוסטרליה קראה לפיתוח תכנית לימוד מקצועית של המומחים למדעים שנועדה להתמודד עם הירידה בעניין שמגלים התלמידים במדעים וזאת, על ידי השקעה בבנית הידע ויכולת הקליטה של המורה. התכנית מתייחסת לצורך בתמיכה בלימודי, מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתימטיקה. Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM