在數(shù)字時(shí)代長(zhǎng)大并在教育學(xué)院繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)的教師候選人往往比他們的長(zhǎng)輩更快地了解如何以快速而有意義的方式將技術(shù)融入課程。這些職前教師發(fā)現(xiàn)，他們?cè)谂c教師分享知識(shí)時(shí)，對(duì)科學(xué)教育和教學(xué)都有信心。

技術(shù)擴(kuò)展課堂學(xué)習(xí)

在弗吉尼亞大學(xué)庫里教育學(xué)院的中學(xué)教育碩士課程中，通過適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)法，在教學(xué)科學(xué)的背景下，將技術(shù)引入到職前教師。重點(diǎn)從不在于技術(shù)工具 - 無論它們多么“酷” - 而是關(guān)于如何使用這些技術(shù)工具來更好地理解科學(xué)。

引入預(yù)服務(wù)科學(xué)的幾種技術(shù)工具之一是Intel QX3數(shù)字顯微鏡。QX3具有與光學(xué)顯微鏡相同的功能，包括一系列放大倍率(10倍，60倍和200倍)。但與光學(xué)顯微鏡不同，輸出顯示在計(jì)算機(jī)顯示器上，也可以記錄并保存在硬盤或軟盤上。這些功能可以將數(shù)字化圖像導(dǎo)入其他分析程序，并將圖像合并到文字處理和/或PowerPoint®報(bào)告中。隨附的軟件提供了錄制實(shí)時(shí)和延時(shí)電影的功能，而光學(xué)顯微鏡則無法錄制，其99美元的價(jià)格標(biāo)簽使QX3在大多數(shù)教室都能負(fù)擔(dān)得起。

這種能力支持課堂上的科學(xué)探究，如弗吉尼亞州的學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)所述。這兩個(gè)基于改革的文件都促進(jìn)了科學(xué)教學(xué)，強(qiáng)調(diào)理解科學(xué)知識(shí)的發(fā)展方式，以及理解科學(xué)內(nèi)容。

例如，理解光合作用和呼吸過程是一回事，但理解科學(xué)家如何理解這些過程是完全不同的事情。促進(jìn)探究技能的活動(dòng)，包括觀察，分類，推斷，預(yù)測(cè)和分析，可以是幫助學(xué)生了解科學(xué)家如何開展工作的第一步。通過這樣做，學(xué)生可以獲得科學(xué)的愿景，即積極和不斷發(fā)展，本質(zhì)上是新的，有趣的。

學(xué)生為教師帶來技術(shù)工具

在他們的第一年初，我們計(jì)劃中的職前教師有很多機(jī)會(huì)使用QX3顯微鏡并探索其促進(jìn)科學(xué)探究的能力。然后，他們?yōu)楦ゼ醽喼菘茖W(xué)教師協(xié)會(huì)(VAST)年會(huì)準(zhǔn)備了一系列有關(guān)QX3教學(xué)的演講。

每年，來自全州的約1,000名科學(xué)教師聚集在VAST會(huì)議上，分享想法和創(chuàng)新。大部分演講由大學(xué)教授和碩士教師領(lǐng)導(dǎo)。職前教師很少參加會(huì)議，更不用說主持演講了。在大多數(shù)情況下，職前教師認(rèn)為他們幾乎沒有提供在教室里工作了20年的化學(xué)老師。但是，技術(shù)改變了這種情況。在過去兩年中，我們的中學(xué)科學(xué)方法課程的每個(gè)學(xué)生都參加了VAST，既有與專業(yè)社區(qū)互動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，也有分享他們自己的教育技術(shù)專長(zhǎng)。

盡管在我們的社會(huì)中普遍使用技術(shù)，但大多數(shù)有經(jīng)驗(yàn)的教師在教學(xué)中使用技術(shù)并不舒服。這樣做的主要原因是他們從未在科學(xué)教學(xué)的背景下對(duì)使用技術(shù)的教學(xué)法進(jìn)行建模。我們的職前教師有這個(gè)愿景，可以自信地與更有經(jīng)驗(yàn)的教師分享。職前教師設(shè)置了演示QX3不同功能的電臺(tái)以及可以用它講授的主題。提出的一些主題，如化學(xué)和物理，通常不用顯微鏡教授。在所有情況下，所展示的QX3顯微鏡的特征允許教師以他們?cè)跊]有它的情況下無法教授的方式教授概念。

例如，許多生物學(xué)教師讓他們的學(xué)生通過傳統(tǒng)的顯微鏡觀察微觀的池塘水生物并繪制他們所看到的東西。在VAST會(huì)議上，我們的職前教師證明學(xué)生可以使用QX3顯微鏡將他們的觀察結(jié)果記錄為電影片段(參見微觀池塘水生物(QuickTime，152K))。然后，學(xué)生可以與班級(jí)分享他們的電影剪輯，甚至與他們的父母分享。

特色功能為學(xué)習(xí)者拓展科學(xué)經(jīng)驗(yàn)

使用QX3的延時(shí)功能，我們的職前教師還演示了允許學(xué)生測(cè)試蒸發(fā)鹽水中晶體形成預(yù)測(cè)的活動(dòng)(參見溫鹽水囊化(QuickTime，16K)和冷鹽水結(jié)晶(QuickTime，132K))。學(xué)生可以探索晶體形成速率與隨后的晶體尺寸之間的關(guān)系。

發(fā)芽種子的過程可以通過QX3捕獲并轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)(參見萌芽種子視頻(QuickTime，44K))。然后，學(xué)生可以將視頻嵌入報(bào)告或其他演示文稿中。

在參加VAST會(huì)議之前，我們收集了君主毛毛蟲并在幾周內(nèi)照顧它們，拍攝了他們生命周期每個(gè)階段的靜止圖像。然后，職前教師展示了探索帝王蝶生命周期的創(chuàng)新方法，包括幼蟲階段，蛹和蝴蝶的圖像(見圖1-3)。我們甚至拍攝了毛蟲變形為蛹(QuickTime，60K)和從它的蛹(QuickTime，80K)中出現(xiàn)的蝴蝶的延時(shí)視頻。

參加VAST的教師一直熱衷于這種易于使用且價(jià)格低廉的技術(shù)。在某些情況下，教師向職前教師詢問如何使用QX3教授具體概念的建議，我們的職前教師已經(jīng)準(zhǔn)備好了想法。2000年參加QX3會(huì)議的41名教師中有29人在會(huì)議結(jié)束七個(gè)月后回復(fù)了一項(xiàng)調(diào)查。二十五人告訴同事QX3。12個(gè)人購買了至少一個(gè)QX3,20個(gè)人在他們的教學(xué)中至少使用過一次QX3，或者認(rèn)為自己可能或很可能在不久的將來使用它。

然而，職業(yè)教師的好處甚至更大，因?yàn)樗麄儞?dān)任科學(xué)教育界的專業(yè)人士。職業(yè)教師Christine Sudzina評(píng)論說：“當(dāng)我使用QX3演示結(jié)晶電影時(shí)，一些老師問我挑戰(zhàn)性的問題讓我很興奮地教他們關(guān)于QX3 .......我覺得我真的是一個(gè)老師而不是另一個(gè)大學(xué)生。“ 職前教師作為教師獲得信心，與經(jīng)驗(yàn)豐富的教師互動(dòng)，并通過經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)專業(yè)會(huì)議的價(jià)值。

Emily Yam在參加2000年VAST會(huì)議后表示，她很高興參加一個(gè)讓她與科學(xué)教育者以及同齡人一起感受社區(qū)感的活動(dòng)。“在一個(gè)被其他老師包圍的環(huán)境中，讓我覺得我所做的事情很重要。”

Emily今年在弗吉尼亞州北部的一所高中接受學(xué)生教學(xué)，在那里她使用QX3來幫助她的學(xué)生探索細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞運(yùn)輸。