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Text File  |  1991-10-02  |  13KB  |  264 lines

  1. THE 1990 JOINT EDUCATION INITIATIVE  (JEdI)
  2. An Agent of Change for Education
  3. By James D. Sproull
  4.  
  5. Why do we need change?
  6.  
  7. Within the past ten years, many studies, reports, and commissions 
  8. have described a need for a restructuring of the secondary school 
  9. curriculum.   While  declaring that our nation has failed to meet 
  10. our needs,  A Nation at Risk,  1983,  suggested major curriculum, 
  11. standards,  and teaching reforms.   In 1986 the Carnegie Forum on 
  12. Education  and the Economy called for reform in the  quality  and 
  13. evaluation of teaching in our schools and suggested plans for the 
  14. restructuring  of  schools  to  enable  teachers  to  teach  more 
  15. effectively.   Ernest  Boyer  in  1983 presented  an  agenda  for 
  16. national reform of education specifying a core curriculum with an 
  17. emphasis   on  the  study  of  mathematics  and  the  impact   of 
  18. technology. 
  19.  
  20. Science  education has not gone unscathed.   In 1983 the Carnegie 
  21. Corporation  in  its Education and Economic  Progress.  Toward  a 
  22. National  Educational  Policy:   The  Federal  Role,  recommended 
  23. increasing  general scientific awareness as well  as  stimulating 
  24. scientific   involvement   in   curriculum   development.     The 
  25. culminating  study and subsequent document pertaining to  science 
  26. and mathematics education was distributed in 1989 by the American 
  27. Association  for  the  Advancement of  Science.   In  that  year, 
  28. PROJECT  2061  and its supporting book Science for All  Americans 
  29. proposed  broad changes in education.   In showing the  need  for 
  30. curriculum change, it first posed the question "What should every 
  31. American  high  school  graduate  know by  the  return  of  Comet 
  32. Halley?"  In  its introduction it summarizes the past  decade  of 
  33. curriculum  studies:  "A  cascade of recent studies has  made  it 
  34. abundantly clear that by both national standards and world norms, 
  35. U.S.  education is failing to adequately educate enough students-
  36. and  hence failing the nation.   By all accounts,  America has no 
  37. more  urgent  priority than the reform of education  in  science, 
  38. mathematics, and technology."
  39.  
  40. On a global scale,  the lack of scientific literacy is made clear 
  41. by  our lack of knowledge and understanding of our  relationships 
  42. to  our  planet and its inhabitants.   This  lack  of  scientific 
  43. literacy has a farther reaching effect upon us than our inability 
  44. to decide whether or not to build on a flood plain.   In a speech 
  45. to the 1989 International Geological Congress, later reprinted in 
  46. the Journal of Geological Education,  E-an Zen,  U.S.  Geological 
  47. Survey  Scientist Emeritus,  made this observation:  "During  the 
  48. time we sit here to discuss science education,  it is likely that 
  49. another  species  will have become extinct somewhere  because  of 
  50. man's arrogance, complacency and ignorance."  
  51.  
  52. There  should be little argument that science education needs  to 
  53. keep up with scientific and technological advances.  Irrespective 
  54. of the above arguments,  the teaching of science should always be 
  55. evolving,  a  reflection  of science itself.   The United  States 
  56. however has not always kept up; although this country is a leader 
  57. in  scientific and technological advances,  within the  classroom 
  58. the standard medium of presentation is still the blackboard.
  59.  
  60. SCIENCE  FOR ALL AMERICANS asks that in changing  curriculum  the 
  61. following be considered:  (excerpted)
  62.  
  63. *    "To  ensure scientific literacy of all  students,  curricula 
  64.      must  be  changed  to reduce the sheer  amount  of  material 
  65.      covered;   to  weaken  or  eliminate  rigid  subject  matter 
  66.      boundaries;  to pay more attention to the connections  among 
  67.      science,   mathematics,   and  technology;  to  present  the 
  68.      scientific  endeavor  as a social enterprise  that  strongly 
  69.      influences-and  is  influenced by-human thought and  action; 
  70.      and to foster scientific ways of thinking."
  71.  
  72. *    "The  effective  teaching  of  science,   mathematics,   and 
  73.      technology (or any other body of knowledge and skills)  must 
  74.      be based on learning principles ...  .   Moreover,  teaching 
  75.      related  to scientific literacy needs to be consistent  with 
  76.      the   spirit   and  character  of  scientific  inquiry   and 
  77.      scientific values.  ..."
  78.  
  79. The JEdI project seeks to address some of these concerns.  As the 
  80. JEdI activities were developed, curriculum boundaries disappeared 
  81. leaving a common thread.   That commonality is to observe,  mark, 
  82. and  analyze change found in its different forms and  its  impact 
  83. upon human activities and the Earth.  Instead of studying about a 
  84. particular  subject,  e.g.,  a  meteorological and  oceanographic 
  85. event  called  coastal flooding,  students are asked  to  analyze 
  86. coastal  flooding's impact upon a particular  area,  predict  its 
  87. disturbance  of human activities,  and speculate about costs  and 
  88. risks.  JEdI activities have been developed around PROJECT 2061's 
  89. theme  of  change and how change weaves its way through  science, 
  90. the earth, and our lives.
  91.  
  92. While creating these activities, the JEdI participants easily and 
  93. naturally  employed an inquiry approach.   Instead of  presenting 
  94. facts  or  requiring  students  to  find  and  list  facts,   the 
  95. activities  suggest that questions be asked and  answered:   What 
  96. are the changes in Antarctic sea ice over a two year period? What 
  97. could be the additional element in this spectrum?   What are  the 
  98. relationships  between the ozone levels for Washington  D.C.  (or 
  99. your hometown) and the Antarctic?  
  100.  
  101. Because  there is such an enormous amount of information added to 
  102. the  curriculum each year,  teachers are swamped and  foundering. 
  103. What is to be taken out,  added to, or changed in the curriculum? 
  104. Compounding this problem,  the edge in information transfer  that 
  105. we  hold and enjoy in other areas of our society is now  outmoded 
  106. and  outdated and could even be argued is an embarrassment to our 
  107. educational community.
  108.  
  109. As a teacher of Earth Science for the past thirteen years, I have 
  110. always  been  frustrated  and troubled  by  information  transfer 
  111. problems.   In the past, science teachers have displayed pictures 
  112. from  magazines,   photocopied  newspaper  articles,   and   have 
  113. distributed  serendipitous "give aways" from government  agencies 
  114. such as National Oceanic and Atmospheric Administration, National 
  115. Aeronautics  and  Space Administration and  the  U.S.  Geological 
  116. Survey.  Accessing and using current data and images has become a 
  117. major  task for today's science teacher.   Many teachers are  now 
  118. ready  and  willing to take the risks associated with using  "raw 
  119. and   unedited"  (relative  to  today's  science   classroom   or 
  120. laboratory  investigations)  datasets.   Although this is  not  a 
  121. comfortable step for a teacher to take,  the interest by teachers 
  122. and rationale of scientific pedagogy is undeniable. 
  123.  
  124. With the introduction of CD-ROM technology and powerful classroom 
  125. computers  paired with high resolution monitors,  the problem  of 
  126. accessing data will be changed to one of managing data.  Students 
  127. will  learn  first  hand how remotely sensed  images  are  built, 
  128. science  projects  will be enhanced,  and teachers will  have  to 
  129. learn the technologies of data analysis which scientists use on a 
  130. daily basis.
  131.  
  132. How does the JEdI Project encourage change?
  133.  
  134. The  Joint  Education  Initiative (JEdI) project is  designed  to 
  135. empower education,  teachers,  and students with real and current 
  136. scientific  data.   Datasets,  made available from  the  National 
  137. Aeronautics and Space Administration (NASA), the National Oceanic 
  138. and  Atmospheric Administration (NOAA),  and the U.S.  Geological 
  139. Survey  (USGS),  have been given to education.   These  datasets, 
  140. through  the  medium of CD-ROM technology  and  powerful  desktop 
  141. computers,  have  the potential of changing our way of  teaching. 
  142. Making  available  what scientists use on a  daily  basis,  i.e., 
  143. image  enhancement  techniques,  the teachers in the summer  JEdI 
  144. workshop  have developed classroom activities which will  utilize 
  145. the power of these technological features and enable teachers  to 
  146. bring scientific research datasets to the classroom.
  147.  
  148.  
  149.  
  150. PROJECT HISTORY
  151.  
  152. During  the early part of 1990,  the USGS initiated a feasibility 
  153. study  of  the JEdI project.   With the cooperation of  NASA  and 
  154. NOAA, approximately 30 teachers from the Washington, DC area were 
  155. given  opportunities  to  become  familiar  with  many  of  these 
  156. datasets.   After these "test drives," teachers,  scientists, and 
  157. project leaders met to decide two issues: 1) should JEdI continue 
  158. and 2) if it continued, what datasets should be made available to 
  159. teachers.   At this meeting, the participating teachers expressed 
  160. their overwhelming approval for the project and suggested a range 
  161. of  datasets  to  be  included on  the  JEdI  discs.   From  this 
  162. response,  Nimbus Information Systems agreed to press three discs 
  163. instead  of  what was initially expected to be  only  one.   That 
  164. agreement  meant  that  the project now  had  the  capability  of 
  165. accessing 2100 megabytes of scientific information.
  166.  
  167. The  Workshop:   From  its  initial stages,  teachers  have  been 
  168. actively involved.   During the February and March "test drives," 
  169. teachers worked along with scientists to develop and enhance  the 
  170. available  datasets.   Teachers  were involved in  selecting  the 
  171. datasets,  in determining their depth and scope, and in designing 
  172. the 1990 JEdI Teachers Summer Workshop.
  173.  
  174. Twenty  participants  were  selected  from  a  national  pool  of 
  175. interested  candidates.   These  teachers were given the task  of 
  176. designing classroom activities around the datasets.   Some of the 
  177. unique aspects of the workshop for the teachers were:
  178.  
  179. *    Three  graduate credits in Remote Sensing Applications  from 
  180.      George Mason University, Fairfax, Virginia;
  181.  
  182. *    Experience using a powerful desktop computer;
  183.  
  184. *    Access  to  real,  comprehensive,  and  complete  scientific 
  185.      datasets;
  186.  
  187. *    Ability   to   work  directly   with   scientists,   develop 
  188.      activities,  discuss the scientists' research, and engage in 
  189.      a mentor relationship;
  190.  
  191. *    Publication,  through the USGS,  of the activities they  had 
  192.      developed.
  193.  
  194. The  workshop,  for the most part,  was unfunded.   Most teachers 
  195. traveled at their own expense,  project people opened their homes 
  196. to out-of-town participants,  and computers were loaned by  Tandy 
  197. Corporation.   Contribution from the Virginia State Department of 
  198. Education   supported  field  trips  and  some  meals.    At  the 
  199. conclusion of the summer workshop, Sun Moon Star Computer Systems 
  200. announced  a donation of CD-ROM computer systems,  one  for  each 
  201. participant.   These  systems were delivered in the fall of  1990 
  202. and are presently being used in participants' classrooms.
  203.  
  204.  JEdI OBJECTIVES
  205.  
  206. JEdI project team developed the following objectives:
  207.  
  208. *    Implementation  of  CD-ROM  technology into education  on  a 
  209.      national basis;
  210.  
  211. *    Implementation of NOAA,  NASA, and USGS datasets into school 
  212.      curricula;
  213.  
  214. *    Parallel  alignment  of  these activities  to  the  American 
  215.      Association  for  the Advancement of  Science  Project  2061 
  216.      goals;
  217.  
  218. *    Increased and ongoing industry support;
  219.  
  220. *    Cross  discipline and multi-grade approach in designing  and 
  221.      implementing the JEdI activities.
  222.  
  223. *    Demonstrate the need for powerful computers in the classroom 
  224.      environment;
  225.  
  226. *    Encourage the availability of computers in the classroom;
  227.  
  228. *    Demonstrate  the need for teacher preparation in the use  of 
  229.      remote   sensing,   imaging  processing  and  computers   as 
  230.      scientific tools.
  231.  
  232. A  successful  JEdI project will enable students and teachers  to 
  233. augment the school learning environment.   This enrichment of the 
  234. learning process and science will have far-reaching effects.   It 
  235. is conceivable that in the future students will be able to access 
  236. this  information in the classroom,  libraries,  and even in  the 
  237. home.   This  universality  of scientific datasets will  make  an 
  238. impact  on how science is viewed;  science will become  something 
  239. that is knowable but still mysterious and unpredictable.
  240.  
  241.    REFERENCES 
  242.  
  243. Boyer,  E., 1983, High school: a report on secondary education in 
  244. America, Harper and Row, New York.
  245.  
  246. _____1983,  Education and economic progress.   Toward a  national 
  247. educational policy: the federal role, Carnegie Corporation of New 
  248. York, New York.
  249.  
  250. _____1983,  A  nation  at risk:  the imperative  for  educational 
  251. reform, The National Commission on Excellence in Education, U. S. 
  252. Department of Education, Washington, D. C..
  253.  
  254. _____1986,  A  nation prepared:  teachers for the 21 st  century, 
  255. Carnegie  Forum  on  Education and the  Economy,  Task  Force  on 
  256. Teaching as a Profession, New York.
  257.  
  258. _____1989,  Science  for all Americans,  American Association for 
  259. the Advancement of Science, Washington, D. C..
  260.  
  261. Zen,  E., 1990, Science literacy and why it is important, Journal 
  262. of Geological Education, v. 38, no. 5, pp 463-466.
  263.  
  264.