STEM拓展：Noyce学者掌握、教授科学和数学
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。
美国需要更多优秀的、经验丰富的K-12 STEM教师——一群不仅懂科学和数学，而且知道如何让别人懂科学和数学的专业人士。
“一个专业的教师需要做到这两点，”保罗·海德曼说。“没有内容知识或没有教育学专业知识的开端——这两件事都很糟糕。”
威廉与玛丽大学的生物学教授海德曼说，罗伯特·诺伊斯学者项目的目标是培养能两者兼顾的专业人士，并让他们留在这个行业。Heideman是William & 玛丽的Noyce学者项目的主要研究者之一。该项目的管理团队由艺术与科学学院和教育学院的教师组成。海德曼说，威廉与玛丽·诺伊斯学者项目是全国100多个诺伊斯项目之一。所有Noyce学者项目均由美国国家科学基金会资助。
需要更多的数学和科学教师
Heideman说：“在全国范围内实施这个项目的目的是争取更多的科学和数学教师。”“这在国会很受欢迎。他们希望教师在教学内容方面准备得更好，在高需求环境中也能做好更充分的准备。”
他解释说，该项目引导艺术与科学专业的科学和数学专业学生通过教师认证程序。每位诺伊斯奖学金获得者每学期获得5000美元的奖学金，作为回报，他们承诺在高需求学校教授一门STEM课程。海德曼说，该项目提供一年制和两年制课程，以及五年制课程，学生可以获得教育学院的硕士学位和理学学士学位。诺伊斯校友被要求在他们获得奖学金支持的每学期任教一年。
许多威廉玛丽学院的学生都是通过美国教育部资助的姊妹项目“教师竞争明天”（Teachers for a Competitive Tomorrow）提供的暑期实习获得一些教学经验后成为诺伊斯学者的。
Heideman说，William & 玛丽的科学和数学专业的学生往往在他们的内容领域很强大，但他警告说，知道科学与能够教科学是不一样的。
“对专家和专业知识的研究表明，专家不一定是好老师，”他说。“如果你想让专家成为一名好老师，他们必须学会成为一名好老师。事实上，专家可能是糟糕的老师，因为他们不再认识到新手是如何思考的。”
教学法和实习组成部分
该项目有几个组成部分，以帮助诺伊斯学者成为优秀的STEM教师。教育学院的科学和数学教育专家玛格丽特·梅森（Marguerite Mason）和胡安妮塔·乔·马特金斯（Juanita Jo Matkins）负责教学部分，而同样来自教育学院的凯文·戈夫（Kevin Goff）则提供了在高需求学校教授科学和数学的实习经验。
海德曼说，威廉玛丽学院的诺伊斯学者项目每年有10名学生。2012年初，15名诺伊斯校友在6-12年级教授数学、化学、生物、地球科学或物理。
“我们向国家科学基金会承诺在五年的拨款期内支持40个项目。我们正在努力做得更好一点。”威廉和玛丽小组的结果似乎与诺伊斯学者的全国趋势一致。
学校管理者喜欢聘用诺伊斯学者。他们发现他们更有可能是有效的；他们比同龄人更快进入领导角色，”海德曼说。
诺伊斯学者团队正开始讨论该项目的第二阶段，即基于评估的阶段，以评估哪种教育模式最有效。Heideman说，他们还想评估学生的留存率，这是STEM教育中最棘手的问题之一。
“现在，大约一半的科学和数学教师最终会在五年内离开这个行业，”他说。“第一年尤其艰难。当第一年的老师真的很难。你第一次做很多事情，你要处理很多课堂问题，你要处理所有这些新的准备工作。有些人如果坚持下去就会过得很好，但如果中途退学，那就太令人沮丧了。”
度过了坎坷的第一年
为了帮助诺伊斯学者为最初的一两年做好准备，W&M诺伊斯项目包含了一个教学实习课程，为学生提供经验，特别是在高需求环境中。该课程概述了获得教学专业知识的现实期望，并强调他们在教育学院正式课程的实际应用。此外，Heideman教授一门名为“学生如何学习”的1学分课程。本课程运用认知心理学和神经科学的研究成果，帮助教师理解学习、记忆和专业知识。这门课讨论了诸如“刻意练习”之类的职业提升策略，他将其解释为“认识到自己在某一特定领域的能力不够强，并注意哪些方面可行，哪些方面不可行。”
鼓励STEM教师继续学习还有另一个原因：在有几年的经验之前，教师不会成为真正的专家。
海德曼说：“所有的研究都表明，真正优秀的潜在教师将在他们教学的第八、九、十年左右成为专家教师。”“他们可能在早期就很优秀，但对于真正的专业人士来说，他们可以成为很好的榜样，指导其他人成为专家，这需要8到10年的时间。”