เมื่อพูดถึงวิทยาศาสตร์กายภาพ นักเรียนของแอฟริกาใต้ยังตามหลังเพื่อนในประเทศอื่นๆ อยู่มาก World Economic Forum จัดอันดับให้แอฟริกาใต้อยู่ที่128 จาก 137 ประเทศในด้านการศึกษาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ในรายงานความสามารถในการแข่งขันล่าสุด สิ่งนี้ทำให้อยู่เบื้องหลังเพื่อนบ้านส่วนใหญ่ในชุมชนพัฒนาแอฟริกาตอนใต้ วิทยาศาสตร์กายภาพเป็นวิชาระดับมัธยมศึกษาตอนปลายที่มีทั้งเคมีและฟิสิกส์ ไม่บังคับสำหรับการสอบวัดผล ปีสุดท้ายของโรงเรียนมัธยม ในปี 2560มีเพียง 32% ของผู้
เข้าสอบ 558 133 คนของประเทศที่เขียนข้อสอบได้ มีเพียงประมาณ
40% เท่านั้นที่สอบผ่าน และมีเพียงไม่กี่คนที่ผ่านเกณฑ์มาตรฐานที่จำเป็นสำหรับการเข้าศึกษาในระดับมหาวิทยาลัยด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ในหนึ่งในห้ามหาวิทยาลัยชั้นนำของประเทศ
ภาพนี้ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงหลักสูตรมากมาย แล้วปัญหาคืออะไร? มีหลายปัจจัยที่มีส่วนทำให้ผลการเรียนของผู้เรียนตกต่ำในระดับโรงเรียน ปัญหาหนึ่งที่โดดเด่นคือการขาดความรู้ด้านเนื้อหาของครูและวิธีการสอนเนื้อหาอย่างมีประสิทธิภาพ
สำหรับผู้เรียนจำนวนมาก วิทยาศาสตร์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเคมียังคงเป็นปรากฏการณ์ในตำราเรียน พวกเขาไม่ค่อยมีโอกาสตรวจสอบเหตุการณ์ทางวิทยาศาสตร์ในชีวิตประจำวันระหว่างบทเรียนวิทยาศาสตร์ นี่คือช่องว่างที่c*hemRootsพยายามเติมเต็ม
ความคิดริเริ่มมาจากโครงการวิจัยหลังปริญญาเอกที่พัฒนาชุดอุปกรณ์ที่มีอุปกรณ์ช่วยสอน ชุดนี้เป็นนวัตกรรมใหม่และแตกต่าง ตัวอย่างเช่น ไม่ใช่กล่องบรรจุสารเคมีสำหรับการทดลองตามหลักสูตรที่กำหนด แต่เป็นชุดของทรัพยากรที่ช่วยให้ครูสามารถแสดงแนวคิดทางทฤษฎีโดยใช้กิจกรรมภาคปฏิบัติจริง
วัสดุประเภทนี้ เช่น สารเคมีพื้นฐาน เช่น น้ำส้มสายชูและน้ำมะนาว เป็นแหล่งทรัพยากรในการสอน ตลอดจนสนับสนุนวิธีการทำงานของครู พวกเขาพบว่ามีประสิทธิภาพในการสนับสนุนครูทั่วโลกในชั้นเรียน
เอกสารสนับสนุนเช่นนี้มีให้บริการทั่วไปสำหรับครูในประเทศที่พัฒนาแล้ว ตัวอย่างเช่น ผู้จัดพิมพ์ Wiley-VCH ได้ผลิตหนังสือทรัพยากรในภาษาเยอรมันที่อธิบายการทดลองทางเคมีซึ่งสามารถทำได้กับผลิตภัณฑ์จากร้านขายของชำ
แต่สามารถพบได้น้อยมากในแอฟริกาใต้ และเมื่อเปิดได้ ก็ไม่สอดคล้อง
กับหลักสูตรเคมีของประเทศในปัจจุบัน ชุดอุปกรณ์ของเราได้รับการออกแบบผ่านการปรึกษาหารือกับครูกว่า 60 คนในสามจังหวัด ได้แก่ กัวเต็ง เวสเทิร์นเคป และนอร์ธเวสต์ เพื่อให้เราสามารถนำประสบการณ์ตรงของพวกเขาไปใช้และทดสอบการพัฒนาเพื่อความเหมาะสมในห้องเรียน
ชุดประกอบด้วยวัสดุพื้นฐานในครัวเรือน เช่น น้ำส้มสายชูและเบกกิ้งโซดา และสารละลายอินดิเคเตอร์ (สารประกอบที่เปลี่ยนสีเมื่อมีเบสหรือกรด) เช่น น้ำกะหล่ำปลีแดง สิ่งเหล่านี้บรรจุในขวดหยดที่ไม่ต้องสั่งโดยแพทย์
คู่มือครูซึ่งอธิบายเนื้อหาโดยละเอียดและอธิบายวิธีต่างๆ ในการใช้เนื้อหารวมอยู่ด้วย
ก่อนที่ครูจะใช้ชุดอุปกรณ์ในชั้นเรียน เราจัดเวิร์กช็อปเปิดตัวโดยร่วมมือกับแผนกการศึกษาในท้องถิ่นและที่ปรึกษาประจำวิชา ที่นี่ คำแนะนำต่างๆ เกี่ยวกับวิธีนำเนื้อหาไปใช้ในสภาพแวดล้อมการสอนต่างๆ จะแสดงขึ้น ครูควรปรับเปลี่ยนกิจกรรมเหล่านี้ให้เหมาะสมกับบริบทเฉพาะที่พวกเขากำลังสอน
ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาของกรด เช่น น้ำส้มสายชู กับเบส เช่น เบกกิ้งโซดา ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อคุณปิดปากขวดที่เกิดปฏิกิริยานี้กับลูกโป่ง แก๊สจะพองตัว เป็นการสาธิตง่ายๆ แต่สามารถช่วยครูอธิบายแนวคิดที่ซับซ้อน เช่น สมดุลเคมี
กิจกรรมเหล่านี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแทนที่การตรวจสอบเชิงปฏิบัติที่เป็นทางการซึ่งกำหนดโดยหลักสูตร แต่มีกลยุทธ์การสอนทางเลือกที่ใช้ปรากฏการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการอภิปรายเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังสิ่งที่สังเกตได้
ขั้นตอนถัดไป
ชุดเครื่องมือ c*hemRootsชุดแรกได้รับการแจกจ่ายในช่วงต้นปี 2018 ให้กับครู 120 คนใน Western Cape และได้รับการตอบรับเชิงบวกอย่างมากจากครู พวกเขายังขอให้เราพิจารณาขยายเนื้อหาของชุดการสอนให้ครอบคลุมหัวข้ออื่นๆ ที่ผู้เรียนพบว่าท้าทาย
C*hemRootsเป็นความคิดริเริ่มของDST-NRF Center of Excellence in Catalysis ( c*change ) ที่มหาวิทยาลัยเคปทาวน์ ขณะนี้เรากำลังจัดหาเงินทุนเพื่อขยายความคิดริเริ่มให้ครอบคลุมหัวข้อต่างๆ มากขึ้น และเพื่อแจกจ่ายชุดอุปกรณ์ให้กับครูวิทยาศาสตร์ทั่วประเทศ
เพื่อความยั่งยืนในระยะยาว โครงการยังรวมถึงการพัฒนาหลักสูตรระยะสั้นที่ได้รับการรับรองและแพลตฟอร์มบนเว็บ ที่นั่น ครูจะสามารถแบ่งปันความคิดและถามคำถาม และสร้างชุมชนของผู้เชี่ยวชาญ
และอาจมีบทบาทอื่นสำหรับc* hemRoots Mmamoloko Kugayi-Ngubane รัฐมนตรีว่าการกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพิ่งประกาศร่างข้อเสนอเพื่อแนะนำบริการชุมชนภาคบังคับสำหรับผู้สำเร็จการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยของรัฐ สิ่งนี้จะได้เห็นพวกเขาสอนในโรงเรียนที่ขาดแคลนทักษะในสาขาเหล่านั้น
