STEM สำหรับโรงเรียนมัธยมตำบล

Research-Based Practices for Engaging Students in STEM Learning

Innovative and effective practices at Cleveland's MC2 STEM High School are driving learning and higher achievement for students in a district where every student qualifies for free or reduced-price meals.

ที่มา::   http://www.edutopia.org/stw-college-career-stem-research

รวบรวม โดย วีรชาติ มาตรหลุบเลา

The STEM School Movement

            เบื้องต้นทำการวิจัยกับโรงเรียนที่ประสบความสำเร็จในด้านการเรียนการสอนแบบสะเต็ม มีตัวชี้วัดจาก การเริ่มต้นสร้างความร่วมมือกับอุตสาหกรรม สถาบันการศึกษาที่สูงกว่า องค์กรไม่แสวงผลกำไร พิพิธภัณฑ์  และศูนย์กลางการวิจัยซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการช่วยให้นักเรียนที่เข้าร่วมกิจกรรมการเรียนการสอนแบบสะเต็ม เรียนรู้ผ่านการฝึกงาน การให้คำปรึกษา สหวิทยาการการเรียนรู้แบบโครงการ และประสบการณ์ก่อนเข้าวิทยาลัย(Means, 2008; National Research Council, 2011)  รูปแบบ MC2 STEM เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายการเรียนรู้สะเต็มของรัฐ โอไฮโอ (Ohio STEM Learning Network) ซึ่งมีทั้งหมด 10 โรงเรียน พัฒนาโดยการสนับสนุนเรื่องค่าใช้จ่ายและจากการสนับสนุนของมูลนิธิ เมลินดา เกตส์  และได้ร่วมมือกับรัฐโอไฮโอ และจากพันธมิตรอื่นๆ เครือข่ายการเรียนรู้สะเต็มของรัฐโอไฮโอ ประกอบด้วยหลักการความร่วมมือ  5 หลักการ ดังในส่วนของเครือข่าย  MC2 STEM เป็นการบริหารโรงเรียนสะเต็ม ที่รับนักเรียนด้วยการจัดฉลากไม่สามารถเลือกผู้เรียนได้โดยการสอบ ซึ่งบริบทแตกต่างกับโรงเรียนที่รับนักเรียนโดยการสอบ และเป็นความมุ่งมั่นในแนวคิดความสามารถหรือทักษะทางสะเต็มเป็นสิ่งที่สามารถพัฒนาได้ หลังจากนั้นบางอย่างที่มีตามธรรมชาตินั้นจะต้องถูกระบุเปิดเผยออกมา (Means, 2008).
Bibliography

ความเคลื่อนไหวของโรงเรียนสะเต็ม

          โรงเรียนแบบพิเศษ ด้าน วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมและคณิตศาสตร์  เกิดขั้นในสหรัฐอเมริกามานานกว่า 100 ปี เริ่มจากช่วงต้นปี 1950 ในยุคสงครามเย็นและเมื่อเร็วๆนี้ได้มีความกังวลเกี่ยวกับความสามารถทางด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์เมื่อเปรียบเทียบกับนานาชาติ (ปี 2008) ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าหนักใจเพราะสภาการวิจัยแห่งชาติ (2011) กล่าวว่า “เกินกว่าครึ่งของรายได้ต่อหัวในช่วงศตวรรษที่ 20 นั้นมาจาก ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ” นอกจากนี้ ภาคธุรกิจในสหรัฐอเมริกาเป็นกังวลเกี่ยวกับการผลิตคนด้าน STEM เกินความต้องการและความสามารถในการใช้งานคนงานด้าน STEM และผู้เชี่ยวชาญกังวลว่าความต้องการแรงงาน STEM จะเพิ่มขึ้นเพียงชั่วคราว time (U.S. Department of Commerce, 2011, 2012).  ดังนั้น เป้าหมายโรงเรียนที่จัดการเรียนการสอนสะเต็ม คือ ส่งเสริมอนาคตของแรงงานด้านสะเต็มและรักษาตำแหน่งผู้น้ำด้านนวัตกรรมของสหรัฐอเมริกา สิ่งนี้เป็นความต้องการของประชาชนและผู้บริโภคที่จะรับรู้และใช้ชีวิตอยู่ทุกวัน การตัดสินใจนั้นเกี่ยวข้องหรือขัดแย้งกับความเป็นวิทยาศาสตร์ จากการอภิปรายกฏหมาย ซึ่งจะมีผลที่ตามมาสำหรับสุขภาพของพวกเขาและความปลอดภัยในผลิตภัณฑ์ที่เขาบริโภคและการใช้ชีวิตที่เขาเลือก

         

          โรงเรียนสะเต็มแห่งหนึ่งช่วยให้นักเรียนพัฒนาทักษะความสามารถที่จะประสบความสำเร็จอย่างท้าทายและเป็นการพัฒนาแรงงานด้านสะเต็ม Cleveland Metropolitan School เป็นโรงเรียนระดับตำบล ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโรงเรียนที่ด้อยโอกาสในประเทศ จัดสรรการเรียนการสอนและอาหารกลางวันฟรี 100% ในปี 2011 มีนักเรียนเพียง 6 คน จาก 10 คน จบการศึกษาระดับมัธยมศึกษาตอนปลายในโรงเรียนแห่งนี้ แต่ด้วยกระบวนการสอนแบบสะเต็ม MC2 STEM ซึ่งเปิดทำการสอนในปี 2008 ทำให้ 95% ของนักเรียนทั้งหมดจบการศึกษาในระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย นักเรียนที่เข้าร่วมการสอนแบบ MC2 STEM ไม่เพียงแต่สำเร็จในระดับมัธยมศึกษาตอนปลายอย่างเดียวแต่พวกเขายังประสบความสำเร็จตามข้อกำหนดมาตรฐานการเรียนรู้ในทุกๆมาตรฐานที่รัฐกำหนด  การบูรณาการด้วยความหลากหลายโดยใช้การวิจัยเป็นฐาน เป็นการปฏิบัติที่นำไปสู่การสนับสนุนให้นักเรียนประสบความสำเร็จและการดูแลสภาพแวดล้อมที่โรงเรียนขนาดเล็กแห่งนี้

Credit: Edutopia

สหวิทยาการ การเรียนการสอนแบบโครงการ (Project-Based Learning )กับการประยุกต์ในโลกของความเป็นจริง

          การเรียนการสอนแบบโครงการ (Project-Based Learning ) ถูกนำเสนอเพื่อปรับปรุงนักเรียนให้มีความเข้าใจวิทยาศาสตร์ ตลอดจนการแก้ปัญหาของพวกเขาและพัฒนาทักษะการทำงานร่วมกัน เพื่อขยายขอบเขตให้มากกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม (Geier et al., 2008; Gordon, Rogers, Comfort, Gavula, and McGee, 2001; Kolodner et al., 2003; Lee, Buxton, Lewis, and LeRoy, 2006; Liu, Hsieh, Cho, and Schallert, 2006; Lynch, Kuipers, Pyke, and Szesze, 2005; Marx et al., 2004; Schneider, Krajcik, Marx, and Soloway, 2001).  นักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอ่านการทำโครงการ (project-based learning) ได้รายงานว่าพวกเขาได้มีส่วนร่วมมากกว่าการเรียนรู้ด้วยวิธีการเรียนแบบเทคนิคดั้งเดิม techniques (Geier et al., 2008; Yazzie-Mintz, 2010).

          PBL is the biggest component at MC² STEM and is perhaps even more engaging to students because of its interdisciplinary content. Interdisciplinary curricula have been shown by several studies to support students’ engagement and learning (Taylor and Parsons, 2011), and specifically integrating science with reading comprehension and writing lessons has been shown by several studies to improve students’ understanding in both science and English language arts (Pearson, Moje, and Greenleaf, 2010).

          การเรียนการสอนแบบโครงการ (Project-Based Learning ) เป็นองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของ MC2 STEM และเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดการมีส่วนร่วมของนักเรียนมากขึ้น เพราะ มันเป็นการใช้องค์ความรู้จากหลายศาสตร์ หลักสูตรสหวิทยาการถูกนำเสนอด้วยการศึกษาหลายศาสตร์วิชาเพื่อสนับสนุนการมีส่วนร่วมของนักเรียนและการเรียนรู้ของนักเรียน (Taylor and Parsons, 2011) และการบูรณาการเฉพาะวิชาวิทยาศาสตร์ กับการอ่านทำความเข้าใจ และการเขียนบทเรียนจะนำเสนอออกมาได้ต้องได้ศึกษาหลายด้านซึ่งจะพัฒนาความเข้าใจของนักเรียนทั้งด้านวิทยาศาสตร์และภาษาอังกฤษ เป็นศิลปะ (Pearson, Moje, and Greenleaf, 2010).

          MC2 STEM's โครงการส่งต่อเด็กที่ขาดวินัย เป็นการผสมผสานวิชาวิทยาศาสตร์ ภาษาอังกฤษ ศิลปะ สังคมศึกษา ศิลปกรรม วิศวกรรม และคณิตศาสตร์ และเป็นการออกแบบเพื่อให้จบในโรงเรียนและเป็นการออกแบบเพื่อให้จบนอกสภาพแวดล้อมนอกโรงเรียน โครงการของพวกเขาเหล่านี้คล้ายกับงานจริงและสามารถติดตัวไปทำงานในโลกความเป็นจริง และช่วยให้โรงเรียนสร้างการเรียนรู้ที่เกี่ยวของกับชีวิต ตลอดจนมากกว่าเป็นการส่งผ่าน เชื่อมต่อสู่ทักษะที่จำเป็นสู่ความสำเร็จในโลกของการทำงาน ตัวอย่างเช่น การสร้างสะพาน นักเรียนที่เรียนเกี่ยวกับคณิตศาสตร์และวิศวกรรม ความความคิดที่จำเป็นของการสร้างสะพาน ตลอดจนความหมายเครื่องหมายที่ใช้ในการกำหนดสัญญาลักษณ์สะพานที่ทุกคนเข้าใจ รวมถึงการศึกษาประวัติศาสตร์ และด้านสังคมศาสตร์จากการสร้างสะพานนี้ด้วย

          ตามที่แนะนำเรื่องของการเรียนการสอนแบบโครงการ (Project-Based Learning ) จากนักวิชาการและผู้ปฏิบัติงาน  capstone projects at MC2STEM are designed คือการออกแบบโดยมีจุดเริ่มต้นจากวัตถุประสงค์การเรียนรู้ ในกรณีนี้ มาตรฐานหลักทั่วไป (e.g., Wiggins and McTighe, 2005; Buck Institute for Education, 2012). ครูผู้สอนในวิชาที่แตกต่างกันทำงานร่วมกันเพื่อคิด หาแนวความคิดที่มีใจความขนาดใหญ่ เพียงพอครอบคลุมมาตรฐานหลักทั่วไปทั้งหมดของมาตรฐานการเรียนรู้ หลังจากนั้นจึงทำการสร้างหน่วยการเรียนรู้ตามมาตรฐาน

          นอกเหนือไปจากหลักมาตรฐานทั่วไปของรัฐ มาตรฐานความพร้อมด้านวิชาชีพสำหรับด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยีก็เป็นส่วนที่จัดทำขึ้นเพื่อให้เกิดความหลากหลายในโครงการของ MC2 STEM ตัวอย่างเช่น นักเรียนทั้งหมดสามารถทำความเข้าใจกับระบบไฟฟ้าเบื้องต้น ที่ออกแบบร่วมกับพนักงานของบริษัท ตามที่บริษัทเหล่านั้นต้องการ ตามหลักการของ Jeffrey McClellan ถ้าครูผู้สอนมีความยุ่งยากในการเข้ามาร่วมกับหน่วยการทำงาน บริษัทที่ร่วมจะช่วยระดมสมองและอธิบายมาตรฐานเฉพาะที่ใช้ในการทำงานของรัฐนั้น ซึ่งจะส่งผลให้หน่วยการเรียนรู้สมจริงมากขึ้น

เป้าหมายที่ท้ายทายกับโอกาสที่หลากหลายที่จะแสดงและพัฒนาการเรียนรู้

          การรวมกันของความคาดหวังที่สูงและการสนับสนุนที่เพียงพอถูกน้ำเสนอโดยวิธีการวิเคราะห์ที่หลากหลาย ซึ่งจะเข้าเป็นส่วนหนึ่งกลยุทธสำหรับการพัฒนาความสำเร็จทางวิชาการ Hattie (2011) ซึ่งเขาเหล่านั้นต้องนำเสนอสถานการที่ต้องการสร้าง เพื่อให้นักเรียนนั้นบรรลุภารกิจของเขา นักเรียนจะเกิดความมุ่งมั่น นักเรียนจะได้รับคำแนะนำตอบกลับหลายครั้ง ดังนั้นพวกเขาจะสามารถทำชิ้นงานได้และประเมินติดตามงานของพวกเขา

          MC2 STEM คือความท้าทายในการเรียนรู้จากสภาพแวดล้อม นั่นถือเป็นความคาดหวังอย่างสูงสำหรับนักเรียนทั้งหมด  ในขณะที่มีการเตรียมรูปแบบที่หลากหลายสำหรับสนับสนุนให้นักเรียนนำเสนอและพัฒนาการเรียนรู้ การสำเร็จการศึกษาด้วยรูปแบบ MC2 STEM ในระดับมัธยมศึกษา ยังมีความต้องการเครดิตจากรัฐ นักเรียนจะต้องผ่านบรรลุการเรียนรู้ (มากกว่าหรือเท่ากับ 90 % สำหรับชั้นที่ 9 และ 10, และ มากกว่าหรือเท่ากับ 70 % ในระดับที่  11 และในระดับที่ 12 )

          ครึ่งหนึ่งของนักเรียน ที่เข้าเรียน MC2 STEM ตอบสนองต่อทุกการเรียนรู้ในช่วงสามปีแรก ถ้านักเรียนไม่ผ่านมาตรฐานนักเรียนไม่จำเป็นต้องลงเรียนซ้ำ ตัวเลขจะปรากฏในใบเกรดและครูผู้สอนจะเป็นคนออกแบบการเรียนรู้ในมาตรฐานย่อยในเรื่องนั้น การออกเกรดในรูปแบบดิจิตอลการ์ด เตรียมให้มีการเช็คการเรียนได้ตลอดเวลาจะเห็นภาพของความก้าวหน้าสู่ความเป็นมาตรฐานและโรงเรียนใช้การจัดการศึกษาในศตวรรษที่ 21 สำหรับสะเต็มศึกษา ซึ่งทำให้ระบบเกรดเป็นระบบออนไลน์ ซึ่งสามารถติดตามประเมินความก้าวหน้าของนักเรียนได้ทั้งผู้มีส่วนร่วมในการจัดการเรียนรู้และครู ประมาณ 40% ของมาตรฐานการเรียนรู้จากรัฐหรือส่วนกลางมาจากกิจกรรมการเรียนการสอนนี้ และส่วนที่เหลือเป็นการประเมินในชั้นเรียน ด้วยวิธีการสอบหรือนำเสนอ ในระหว่างการเรียนในชั้นเกือบทั้งหมดเป็นการเรียนแบบกลุ่ม ขึ้นอยู่กับกิจกรรมโดยเฉพาะกิจกรรมฐาน หรือการประเมินผลที่ได้เรียนรู้  ในขณะที่ครูหรือติวเตอร์เดินรอบห้องและเตรียมพร้อมในการช่วยสนับสนุนการเรียนรู้

          รัฐโอไฮโอ ได้ยอมรับแผนการยืดหยุ่นให้สามารถใช้งานได้และมีบทบาทสำคัญในการออกแบบการจัดประสบการณ์เรียนรู้โรงเรียนมัธยม ที่รูปแบบ MC2 STEM สามารถเข้าถึงการเรียนรู้เชิงลึกได้ โรงเรียนที่ได้นำหลักการนี้มาประยุกต์ใช้สามารถอ้างอิงมาตรฐานการเรียนรู้ของรัฐโอไฮโอ เป็นหลักสูตรการตอบสนองทางเลือก นอกจากนี้ยังอนุญาตให้นักเรียนเรียนแบบเก็บหน่วยกิตเพื่อนำไปสอบเทียบการเข้าเรียนต่อในมหาวิทยาลัยซึ่งจะช่วยย่นระยะเวลาในการจบการศึกษา ซึ่งจะทำให้สามารถจบการศึกษาได้เร็วขึ้น

          นักเรียนสามารถมีส่วนร่วมในหลากหลายกิจกรรมที่ขยายการเรียนรู้เพื่อสนับสนุนการเรียนรู้ของพวกเขา ประกอบด้วย การเรียนภาคฤดูร้อน เช่น ในกรณีของมหาวิทยาลัยเวสเทริน และศูนย์ติว และโปรแกรมให้คำปรึกษา นักเรียนในระดับชั้นที่ 9 พบกับพนักงานของนาซ่าโดยใช้เวลา 4 วันต่อปีการศึกษา ณ ศูนย์การวิจัยนาซ่า และ หนึ่งสนสามของนักศึกษาได้ทำงานกับอาจารย์ผู้สอนของเขาที่นาซ่า เป็นเวลา 1-2 ครั้งต่อสัปดาห์ ตลอดเวลาพวกเขากำลังทำงานกับโรงเรียน อาจารย์ผู้สอนจากนาซ่าก็ทำงานแบบเดียวกันกับนักเรียนทำให้พัฒนาความสัมพันธ์ ในทำนองเดียวกัน      ในระดับชั้นที่ 10 ครูพี่เลี้ยงจากบริษัท จีอี สอนนักเรียนอาทิตย์ละ 1 หรือ 2 ครั้งในระหว่างช่วงเวลาเที่ยง ครูพี่เลี้ยงจากเข้างานพร้อมกับนักเรียนและพักในเวลาเดียวกันกับนักเรียน นอกจากนี้รุ่นพี่ที่มาสอนงานจากบริษัท จีอี ต้องสละเวลาในช่วงอาหารกลางวัน 2 ครั้งต่อครั้งเพื่อทำการติวหรือให้คำปรึกษา นักเรียนได้รายงานความรู้สึกว่ารู้สึกได้รับการดูแลเกี่ยวกับการสนับสนุนที่โรงเรียนในระดับเหนือกว่าโรงเรียนทั่วไปในตำบล จากการสำรวจการเรียนรู้ในตำบลในปี 2010

          การป้องกันการออกระหว่างเรียน งานวิจัยยังเน้น”การให้คำปรึกษาและติดตามนักเรียนอย่างใกล้ชิด” เป็นสิ่งที่สำคัญ (Fairfax County Public Schools, 2011). ตามที่ McClellan กล่าว ให้บ่อยกว่าการไม่ทำเลย วิธีอย่างง่ายคือ ถามนักเรียน ทำไมไม่เข้าประชุม ความคาดหวังคือขั้นตอนแรกในการแก้ปัญหา นั่นคือสิ่งที่จะดึงเขากลับมา MC2 STEM เป็นสภาพแวดล้อมในการเรียนรู้ขนาดเล็กใช้กับนักเรียนประมาณ 300 คน อย่างไรก็ตาม การออกแบบโรงเรียนยังต้องสร้างความร่วมมือในการตอบสนองเข้าไปในหลักสูตรและเพิ่มความสำเร็จโดยการมีส่วนร่วมจากพันธมิตรภาคส่วนอื่น เช่น นาซ่า จีอี ตลอดจน หน่วยงานที่เกี่ยวข้องหรือมหาวิทยาลัย เหมือนที่บรรยายด้านล่างนี้ ชุมชนผู้มีส่วนร่วม จะช่วยเตรียมนักเรียนด้วยการตอบสนองกลับ ซึ่งสอดรับกับแนวการประเมินของ stakeholders ให้ผ่านการฝึกงานหรือฝึกประสบการณ์เรียนรู้ ด้วยความร่วมมือของชุมชน ครูพี่เลี้ยง ฝึกงาน ฝึกประสบการณ์การเรียนรู้

          การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนแบบโครงการ (Project-based learning) ช่วยเชื่อมต่องานของโรงเรียนกับการทำงานกับมืออาชีพ และการเชื่อมโยงนี้เป็นการสร้างอนาคตการส่งผ่านไปยังการให้คำปรึกษาแบบมืออาชีพ ตลอดจนการฝึกงานและบริการ การเรียนรู้ด้วยประสบการณ์  เช่น นักเรียนที่เข้าเรียนแบบ MC2 STEM แสดงให้เห็นถึงการเรียนรู้ตามมาตรฐานของรัฐ เขาจะได้รับโอกาสให้ได้ฝึกประสบการในระดับมหาวิทยาลัย สามารถเก็บหน่วยกิตได้ หลักการกำหนดการฝึกประสบการณ์เตรียมความพร้อม กับเครือข่ายพันธมิตรมืออาชีพที่สามารถให้คำปรึกษาได้อย่างเหมาะสม อาจมีการสัมภาษณ์งานและรับเข้าทำงานหลังจากการฝึกประสบการณ์หรือหลังจากการฝึกงาน ในปัจจุบัน 50% เป็นรุ่นพี่ 40 % เป็นรุ่นน้องที่เคยผ่านประสบการณ์การฝึกงาน ก่อนสำเร็จการศึกษา นอกเหนือจากการฝึกประสบการณ์ นักเรียนจะต้องบริการชุมชนเป็นเวลา 40 ชั่วโมง

         

          งานวิจัยสนับสนุนคุณประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นจากการฝึกประสบการณ์หรือฝึกทดลองงานและการทำประโยชน์เพื่อสังคม สำหรับสำเร็จการศึกษาและสร้างความสนใจให้กับนักเรียน เมื่อประสบการนี้เข้าใกล้กับวัตถุประสงค์ของหลักสูตร (Bell, Blair, Crawford, and Lederman, 2003; Billig, 2007).  การเข้มข้นของนักเรียนจากการออกแบบการศึกษาอาชีพสามารถแสดงออกได้โดยดูการได้รับผลตอบแทน เมื่อจบการศึกษาได้ทำการเน้นเรื่องการติดต่อกับโรงเรียน จากการเก็บข้อมูลพบว่า นักเรียนได้งานที่ดีและมีรายได้เพิ่มขึ้นประมาณปีละ 11% หรือมากกว่าในแต่ละปีโดยเฉลียได้สูงกว่านักเรียนที่จบการศึกษาในระดับเดียวกัน (Stern et al., 2010). การลดการออกกลางทางของนักเรียนเป็นเรื่องที่สำคัญที่ทำให้นักเรียนสามารถใช้ชีวิตต่อไปและสร้างความคงซึ่งโรงเรียนสร้างความสนใจและสร้างโอกาส ในการสำรวจความคิดเห็นของนักเรียนที่ออกระหว่างเรียน ปี 2006  81% กล่าวว่า ถ้าโรงเรียนเตรียมโอกาสสำหรับเรียนแบบการทำงานจริง มีการฝึกประสบการณ์ และบริการการเรียนรู้ จะช่วยพัฒนาโอกาสในการสำเร็จการศึกษา (Bridgeland, Dilulio, and Morison, 2006). การศึกษานี้ยังพบความสัมพันธ์ระหว่างโรงเรียนและการได้งานนั้นมีโอกาสมากกว่านักเรียนที่ไม่ได้ฝึกประสบการณ์หรืออยู่บ้านเฉยๆ (Bridgeland et al., 2006).

Bell, R. L., Blair, L. M., Crawford, B. A., and Lederman, N. G. (2003). Just Do It? Impact of a Science Apprenticeship on High School Students’ Understandings of the Nature of Science and Scientific Inquiry.  Journal of Research in Science Teaching, 40(5), 487-509.

Billig, S. H. (2007). Unpacking What Works in Service-Learning Promising Research-Based Practices to Improve Student Outcomes.  Growing to Greatness, p. 18-28. National Youth Leadership Council.

Bridgeland, J. M., Dilulio, J. J., and Morison, K. B. (2006). The Silent Epidemic: Perspectives of High School Dropouts. 

Buck Institute for Education. (2009). Does PBL Work?

Fairfax County Public Schools. (2011). Bringing the Dropout Challenge into Focus.  Fairfax County, VA: Department of Professional Learning and Accountability, Office of Program Evaluation.

Geier, R., Blumenfeld, P. C., Marx, R. W., Krajcik, J. S., Fishman, B., Soloway, E., et al. (2008). Standardized Test Outcomes for Students Engaged in Inquiry-Based Science Curricula in the Context of Urban Reform. Journal of Research in Science Teaching, 45(8), 922–939.

Gordon, P. R., Rogers, A. M., Comfort, M., Gavula, N., and McGee, B. P. (2001). A Taste of Problem-Based Learning Increases Achievement of Urban Minority Middle-School Students. Educational Horizons, 79(4), 171-175.

Hattie, J. A. C. (2009). Visible Learning: A Synthesis of Over 800 Meta-Analyses Relating to Achievement. New York: Routledge.

Kolodner, J. L., Camp, P. J., Crismond, D., Fasse, B., Gray, J., Holbrook, J., and Puntambekar, S. (2003). Problem-Based Learning Meets Case-Based Reasoning in the Middle-School Science Classroom: Putting Learning by Design into Practice. The Journal of the Learning Sciences, 12(4), 495-547.

Lee, O., Buxton, C., Lewis, S., and LeRoy, K. (2006). Science Inquiry and Student Diversity: Enhanced Abilities and Continuing Difficulties After an Instructional Intervention. Journal of Research in Science Teaching, 43(7), 607-636.

Liu, M., Hsieh, P., Cho, Y. J., and Schallert, D. L. (2006). Middle School Students’ Self-efficacy, Attitudes, and Achievement in a Computer-Enhanced Problem-Based Learning Environment. Journal of Interactive Learning Research, 17(3), 225-242.

Lynch, S., Kuipers, J., Pyke, C., and Szesze, M. (2005). Examining the Effects of a Highly Rated Science Curriculum Unit on Diverse Students: Results from a Planning Grant. Journal of Research in Science Teaching, 42(8), 912–946.

Marx, R. W., Blumenfeld, P. C., Krajcik, J. S., Fishman, B., Soloway, E., Geier, R., et al. (2004). Inquiry-Based Science in the Middle Grades: Assessment of Learning in Urban Systemic Reform.  Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 1063–1080.

Means, B., Confrey, J., House, A., and Bhanot, R. (2008). STEM High Schools Specialized Science Technology Engineering and Mathematics Secondary Schools in the U.S. SRI Project P17858.

National Research Council - Committee on Highly Successful Science Programs for K-12 Science Education, Board on Science Education and Board on Testing and Assessment, Division of Behavioral and Social Sciences and Education. (2011). Successful K-12 STEM Education: Identifying Effective Approaches in Science, Technology, Engineering, and Mathematics.  Washington, DC: The National Academies Press.

Pearson, P. D., Moje, E., and Greenleaf, C. (2010). Literacy and Science: Each in Service of the Other.  Science, 328, 459-463.

Schneider, R. M., Krajcik, J., Marx, R. W., and Soloway, E. (2002). Performance of Students in Project Based Science Classrooms on a National Measure of Science Achievement.  Journal of Research in Science Teaching, 38(7), 410-422.

Stern, D., Dayton, C. and Raby, M. (2010). Career Academies: A Proven Strategy to Prepare High School Students for College and Careers.  Berkeley, CA: University of California at Berkeley, Career Academy Support Network.

Taylor, L. and Parsons, J. (2011). Improving Student Engagement.  Current Issues in Education, 14(1).

U.S. Department of Commerce, Economics and Statistics Administration. (2011). STEM: Good Jobs Now and for the Future. (ESA Issue Brief #03-11.)

U.S. Department of Commerce. (2012). The Competitiveness and Innovative Capacity of the United States. 

Wiggins, G. and McTighe, J. (2005). Understanding by Design. Expanded 2nd Ed. Alexandria, VA: Association for Supervision and Curriculum Development.

Yazzie-Mintz, E. (2010). Charting the Path from Engagement to Achievement: A Report on the 2009 High School Survey of Student Engagement.