STEM推广：完美结合
编者按：这是Ideation杂志关于威廉玛丽学院各种STEM推广计划的系列故事之一，这些计划走出校园，增加对科学、技术、工程和数学等STEM学科的理解和欣赏。完整的系列报道请点击这里。
特蕾莎·达文波特和一个橄榄球运动员闹了点矛盾。
达文波特当时正在格拉夫顿高中的生物课上解释海水含氧量低可能导致的一些问题。她说，这位足球运动员“尽可能地和蔼可亲”，一开始很难理解水是如何变得低氧的。
“他一直问我‘氧气去哪儿了？’”她说。几分钟后，达文波特明白了问题所在。
“他不明白氧气是溶于水的，”她说。“我终于意识到，他描绘的是水分子分裂，然后生物体利用氧气——H2O中的O。他混淆了自己的化学概念，而不是生物学概念。”
达文波特是VIMS生物科学专业的硕士生，一旦她理解了这个问题，她只用了一分钟就解释了溶解的水生氧气的概念，以及它与分子氧的区别。足球运动员得到了它。
相互启示的机会
在VIMS参加GK-12 PERFECT项目的科学课上，学生和老师之间的这种相互启示是经常发生的。这项由美国国家科学基金会支持的stem推广计划，将VIMS的研究生与当地科学教师合作。
VIMS的海洋科学副教授、项目负责人唐锦棠表示，从VIMS的角度来看，GK-12项目满足了许多需求。他说，一方面，国家科学基金会的资助为VIMS的硕士和博士学生提供了一些额外的财政支持。其次，该项目为VIMS的学生提供了一些课堂教学经验，这在威廉玛丽大学海洋科学学院的研究生课程中是很少见的。
“我计划将来教书，希望是在本科阶段，”塞缪尔·莱克（Samuel Lake）说，他是约克高中（York High School）生物科学专业的博士生，今年是他获得GK-12奖学金的第二年。“我正在想办法展示不同的东西，做一些活动，让人们动手做一些通常在课堂上必须做的事情。”
雷克、达文波特和其他GK-12学生通常每周在合作学校花两次一整天的时间。正如项目名称PERFECT（教育工作者和研究人员加强课堂教学的伙伴关系）背后的缩写一样，研究员们在威廉玛丽学院和K-12社区之间建立了重要的联系。
“VIMS的人断断续续地以不同的身份这样做，但我认为gk12加强或增加了与当地K12社区的互动，”唐说。“我认为这是一件好事。”
碱基对：一个科学家，一个老师
GK-12研究员的人数每年在8到12人之间变化。维基·克拉克（Vicki Clark）是GK-12项目经理之一，她解释说，2012年，GK-12与五所学校、三所高中和两所初中建立了合作关系。每个人与一位老师配对。一个VIMS GK-12的学生可能会发现他或她自己教任何东西，从地球科学入门到化学、生物，有时甚至是海洋科学。研究员和他们的搭档老师在夏天开始合作。
克拉克解释说：“有时在夏天，老师们会和研究生一起在VIMS做研究项目，有时研究生会在学校和老师一起为新学年做准备。”
夏季准备工作还包括克拉克所说的关于科学教育方法的“新兵训练营”，由她和她的GK-12项目经理、VIMS的海洋教育专家卡罗尔·霍珀·布里尔（Carol Hopper Brill）主持。
克拉克说：“我们讨论了一些关于学生如何学习，研究员准备课程的不同方式，以及在你开始上课之前你需要了解的不同学习策略和协议。”“但大部分经验都是在课堂和实地工作中获得的。”
即使在他们哭泣的时候，也不要贬低他们
当克里斯蒂·庞德尔把几个学生弄哭时，她得到了一些意想不到的经历。那是她在纽波特纽斯的布克·t·华盛顿中学（Booker T. Washington Middle School）学习的早期，这是一所海洋科学磁力学校。庞德尔是VIMS物理科学系的博士生，当时正在给一个八年级的班级上化学课。庞德尔说，坐在前面的男孩们都听得懂，但当她叫到房间后面的几个女孩时，眼泪爆发了。
她说：“这是化学键，产生离子和价电子，这很可怕。”但是，我惊呆了。我对自己说，好吧，我们得用另一种方式来解释。不要把科学简单化，而是要找到一种不同的方式来解释它。”
庞德尔邀请女孩们在午餐时进来，他们又复习了一遍材料。通过画圆圈来表示电子在外层轨道壳层的位置，庞德尔找到了一种不同的方式来解释这门科学，而八年级的学生，不再含泪，理解价电子是如何与其他原子的电子结合形成化学键的。
GK-12项目在VIMS进行了5年的第三年，并取得了一些令人印象深刻的成果。该项目追踪学生对科学和科学家的态度和理解程度。在课程开始时的一项调查中，很少有学生说他们想成为科学家。尽管，正如达文波特指出的那样，他们中的许多人确实做到了。
她说：“他们中的许多人说‘我想成为一名医生’，‘我想成为一名法医犯罪现场调查员’，‘我想成为一名兽医’，但他们说‘不，我不想成为一名科学家’。”“他们忽略了这种联系——他们认为真正有趣的一些事情是科学。”
成功的故事
克拉克说，对GK-12经历的评估表明，学生们对科学有了更现实的理解，对科学家及其工作有了更好、更积极的看法。
GK-12项目还有其他的成功案例。克里斯汀·凯利（Kristin Kelley）是约克高中（York High School）的一名科学教师，她参加GK-12课程已经三年了，过去两年与山姆·莱克（Sam Lake）一起工作。莱克说，凯利的地球科学学生在最近的弗吉尼亚学习标准（SOL）测试中，通过率达到了99%，而通过率在60%到70%之间徘徊。
“她只有一个孩子不及格。我认为这是一个了不起的壮举，”莱克说。“我认为部分原因是她是一位好老师。我认为另一个原因是，在过去的三年里，她和一名GK-12的同事一直在一起工作，不仅教授材料，而且以不同的方式重新设计课程，使其对学生来说更好、更有效。”
