Engaging Preservice Secondary Science Teachers in an NGSS-Based Energy Lesson: A Nanoscience Context
Engaging Preservice Secondary Science Teachers in an NGSS-Based Energy Lesson: A Nanoscience Context
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让职前中学科学教师参与基于 NGSS 的能源课程：纳米科学背景
DOI：
10.1021/acs.jchemed.8b00169
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发表时间：
2019
影响因子：
3
通讯作者：
Devadas, Mary Sajini
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Menon, Deepika;Devadas, Mary Sajini
下一代科学标准(NGSS)提出的新的科学教学方法需要培训高素质的科学、技术、工程和数学(STEM)教师，为未来的STEM劳动力做好准备。我们分享了在针对职前科学教师的中等STEM教育课程中使用纳米科学方法实施能源课程的情况，该方法与NGSS愿景很好地结合在一起。首先，我们让职前教师参与与替代能源相关的讨论；然后是一个案例研究方法，说明能源短缺和太阳能(使用纳米颗粒的太阳能电池)作为一个潜在的解决方案的现实世界问题，因为它是经济高效、清洁和可再生的能源。职前教师使用真实的立方体模型进行了几次小组动手探索，以了解和说明纳米颗粒的尺寸依赖性质和尺寸，使用激光和UV-Vis光谱的视觉效果，并观察了使用和不使用纳米颗粒溶液的氟掺杂氧化锡电极的电压和电流输出的趋势。通过制定循证解释，学生们将他们的发现总结为一份关于纳米颗粒方法作为解决能源短缺问题的补救措施的案例研究报告。这一课程为职前科学教师提供了发展对绿色能源的理解的机会，并说明了如何在科学课程中将NGSS标准捆绑在一起。
The new approach to teaching science presented by the Next Generation Science Standards (NGSS) warrants training high-quality science, technology, engineering, and mathematics (STEM) teachers to prepare the future STEM workforce. We share the implementation of an energy lesson using a nanoscience approach, well-aligned with the NGSS vision, in a secondary-STEM-education course for preservice science teachers. First, we engaged preservice teachers in discussions related to alternate sources of energy; this was followed by a case-study approach to illustrate a real-world problem of energy deficiency and solar energy (solar cells using nanoparticles) as one potential solution because it is cost-efficient, clean, and a renewable source of energy. Preservice teachers conducted several hands-on explorations in groups using real cube models to understand and illustrate the size-dependent nature and dimensions of nanoparticles, used lasers and visuals of a UV–vis spectrum, and observed the trends in voltage and current outputs for fluorine-doped tin oxide electrodes with and without nanoparticle solution. Formulating evidence-based explanations, students summarized their findings as a case-study report regarding the nanoparticle approach as a remedy to the energy-deficit problem. The lesson provides opportunities for preservice science teachers to develop an understanding of green energy and illustrates how the NGSS standards can be tied together in a science lesson.
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影响因子：
3
作者：
N. E. Markina;M. V. Pozharov;A. Markin
通讯作者：
N. E. Markina;M. V. Pozharov;A. Markin
影响因子：
3
作者：
Alvin W. Orbaek;Mary M. McHale;A. Barron
通讯作者：
Alvin W. Orbaek;Mary M. McHale;A. Barron
影响因子：
3
作者：
Smestad, GP;Gratzel, M
通讯作者：
Gratzel, M
影响因子：
3
作者：
Frank, Andrew J.;Cathcart, Nicole;Kitaev, Vladimir
通讯作者：
Kitaev, Vladimir
展示金支撑的固体纳米颗粒的多种可能颜色
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
Xiaoxiao Zhang;Zhen Wang;Chunli Xu
通讯作者：
Chunli Xu