Science education typically follows a rigid pattern. Students are provided with small facts and general principles, or simple theorems that explain the nature of our world. As students age, they progress into minor experimentation that unlocks new facts and principles or enter a science-related field that takes their understanding to new heights.
However, there is a critical element missing from this pedagogy — a concept that Fouad Abd-El-Khalick refers to as the nature of science.
قال عبد الخالق، عميد كلية التربية في جامـعة نورث كارولاينا بتشابل هيل: “إن طبيعة العلم تتطلع إلى ما هو أبعد من المعرفة وما وراء الإجراءات. ما نحتاج حقًا إلى تدريسه في المدارس هو الكيفية التي ننمي بها المعرفة العلمية والقيم والخصائص الأساسية لتعلم العـلوم، ولماذا يفـعل العـلماء ما يفـعلونه؛ وبشكل خاص لماذا يجب أن نثق بهم”.
Abd-El-Khalick has been investigating the metacognition of science for more than twenty years. Growing up in Lebanon and attending American University of Beirut, he took an early interest in the modality of science education and traveled to the University of Oregon to complete his doctorate. Abd-El-Khalick wanted more opportunities to explore his field in greater detail, and in 2000, he permanently moved to the United States to pursue research through grant funding.
It wasn’t long before he received recognition for his work. To date, Abd-El-Khalick has received dozens of awards from institutions all over the country and is recognized as one of the world’s top researchers for metacognition in the field of science. His proudest achievements include the JRST Award, the NARST Distinguished Contributions to Science Education through Research award, and the 2021 Kuwait Prize from the Kuwait Foundation for the Advancement of Sciences (KFAS) for career accomplishments in the field of Economic and Social Sciences — Educational Sciences.
إن تدريس طبيعة العلم أمر مهم على نحو لا يُصدق. إنه يهدف إلى خلق الثقة في العلم بناءً على توعية الطلبة بالكيفية التي يعمل بها العلم بدلاً من مجرد معرفة الحقائق والفرضيات. ونحن في هذه الأيام نحتاج إلى ذلك أكثر من أي وقت مضى
يرى عـبد الخـالق أن جـائزة الـكـويت التي تقدمها Kuwait Foundation for the Advancement of Sciences هي جائزة ذات رؤية تجذب الاهتمام الذي تشتد الحاجة إليه للباحثين في الجانب التقني لتعليم العلـوم. وقال: “أنا سعيد لأن مؤسسة الكويت للتـقدم العلمي تعـمل مع آخرين لتسليط الضوء على هذه الأعمال. أنا فخور جدًا بهذه الجـائـزة وبتراثي. إنه لأمر رائع أن أستمر في التعـامل مع بلدي وأن يكون لي بعض التأثير هنا وهناك”.
It’s best to think of Abd-El-Khalick’s research as the substructure of science. He does not focus on the products of science, which introduce students to theories, principles, or ideas. Instead, he focuses on the nature of science — teaching students how to develop scientific knowledge in the first place. Abd-El-Khalick believes the nature of science is not taught to students in K — 12 or early college classes and he aims to create a more complete understanding of science as learners progress through school.
قال عبد الخالق: “نحن لا نعلِّم طبيعة العلم كمفهوم. نجعل الجميع يحفظون الحقائق من أجل الوصول إلى نوع من المعرفة، لكننا نهمل إظهار المجموعة الكاملة من الأشياء المطلوبة لإنشاء فكرة علمية”.
لنأخذ كوفيد-19، على سبيل المثال. قال: “لا يـمـكن لأي شخـص أن يتـعلـم كل العـلوم اللازمة لإصدار أحكام مستنيرة بشأن الجائحة… علم الفـيروسات وعلم الأوبـئة كلاهما معقدان جدًا، ولن يفهم الجمهور كل هذه العوامل في وقت واحد. لو أننا وفرنا تعليمًا شاملًا في العلوم، حتى لغير المتخصصين، لرأينا استجابة مختلفة تمامًا للجائحة”.
Abd-El-Khalick points to poor education on the nature of science as one of the biggest factors impacting the 2020 pandemic response.
قال: “كان من السهل على الناس رفض الطرح العلمي، لأن الكثير منهم لم يفهموا ما هي المـصادر التي يـجب أن يثـقوا بها لاتخاذ قراراتهم. المؤلم في الأمر هو أنه كان من الممكن إنـقاذ مـئات الآلاف من الأرواح لو أن الناس وثقوا في طبيعة العلم”.
It’s clear that something needs to change in our current scientific pedagogy. Unfortunately, shifting the way science is taught in schools will be an uphill battle.
قال عبد الخالق: “نحن نعرف الآن الكيفية التي يدفع بها التعليم الحالي الناس إلى التفكير في المـعرفة العلمية. لكن ذلك لا يُمارس على نحو شائع”.
What’s keeping teachers from weaving the nature of science into the classroom? Historical vacillation.
قال عبد الخالق: “أدركت الولايات المتحدة أنها لم تكن تتحلى بالقدرة التنافسية علميًا بعد إطلاق سبوتنيك، لذلك طورنا وأعددنا مزيدًا من العلماء في ستينات القرن العشرين… ومع ذلك، فإننا نعد حاليًا الخريجين للعمل في عالم تتعـاظم فـيه أهمية التكنولوجيا والعلم. بطريقة ما، كنا نتأرجح بين فترات الإعداد العلمي وفترات تكوين مستهلكين أذكياء للعلم؛ وليس كلا الأمرين مطلقًا”.
The world is slowly awakening to the importance of scientific pedagogy. However, progress is slow. Many classrooms still teach the process or products of science rather than its nature, and heavily rely on language, facts, and theories to educate learners. Unfortunately, this still misses the mark.
قال عبد الخالق: “العلم أكثر تعقيدًا من مجرد الطريقة العلمية. إنه لا يبدأ بملاحظة. يبدأ بفكرة أو نظرية – وهو بالضبط ما تُعلِّمه طبيعة العلم”.
Abd-El-Khalick is determined to see the nature of science reach classrooms in the U.S. and beyond. He plans to continue researching the metacognition of science in more effective modalities, and help students leave school with a robust understanding of how to think about science and make better decisions about the world in which we live.
وقال “إن تدريس طبيعة العلم أمر مهم على نحو لا يُصدق. إنه يهدف إلى خلق الثقة في العلم بناءً على توعية الطلبة بالكيفية التي يعمل بها العلم بدلاً من مجرد معرفة الحقائق والفرضيات. ونحن في هذه الأيام نحتاج إلى ذلك أكثر من أي وقت مضى”.