宇宙的Tejaswini Dalvi博士将教师合作者和社区合作伙伴聚集在一起进行意义科学和工程
背景科学和数学中心（COSMIC）的Tejaswini Dalvi博士庆祝工程和科学中的人性。在她的办公室里，一面墙上贴满了关于数学教育的学生海报。在这些书架的对面，一个书架上放着手工制作的工程项目，这些项目是用泡沫杯、纸巾卷和彩色纸制作的，Dalvi经常把它们拿下来玩和演示。在远处的一扇门上，Dalvi安装了一组层叠的斜坡，简单的泡沫管，她说她开玩笑地邀请年轻的游客为她“修理”。达尔维忙着准备一箱箱的管道清洗机和一卷卷的胶带。“你检查频率了吗？”她对一位同事喊道：“我需要确保它能和我的乒乓球一起工作。”
这就是Dalvi所处的科学和工程教育的世界。COSMIC将教育与人类发展学院和科学与数学学院结合在一起，共同肩负着“为K-12、本科和研究生阶段的所有学生推进高质量的科学和数学教学”的使命。在这一天，她正在为《正在形成的联系：小学生、教师和STEM专业人员整合科学和工程来设计社区解决方案》准备材料，这是一项由美国国家科学基金会赞助的为期五年的资助。该项目将波士顿和马尔伯勒的大学、教师合作伙伴和社区合作伙伴联系起来，共同解决当地问题。
在过去的五年里，研究团队与教师合作者、马萨诸塞湾交通管理局（MBTA）和萨德伯里山谷受托人一起开发了课程单元，让学生在家里就近为环境工程挑战创造和测试解决方案。达尔维解释说：“如果学生能把自己视为变革者，那就太好了，而不是给他们一些编造出来的经历。”他们认为自己是有能力的变革者，可以影响他们的社区。”Dalvi强调：“这是他们的身份认同。“我可以做工程。我会应用数学。我可以应用科学，看到我的创造力得到了机会。’”
Dalvi说，工程的迭代本质特别强大。它教导学生接受“失败”作为学习和创造的必要组成部分。Dalvi讲述了一个学生在项目结束时对同伴的评论：“老兄，没关系，你想失败……因为否则，你怎么知道这里什么是最好的材料？”’”
Dalvi获得了理论凝聚态物理学博士学位，她说她是作为一名教授发现教育研究的。刚毕业并受过专业训练的达尔维开始教授本科物理。像许多新老师一样，她也很挣扎。她找到了导师，并深入研究了学习科学。“我开始关注学生。“哦，等等，如果他们不明白，那可能是因为我。”我肯定做错了什么……我怎么需要成为一名教师？’”
达尔维把她对科学的好奇心带到了学习的本质上。她说：“我意识到我永远无法提供一些东西。我不能给我的学生一套事实和一些信息，就认为我的工作完成了。我必须让他们思考，为了让他们思考，我需要了解他们知道什么，他们在哪里，然后相应地改进我的教学。”
Dalvi现在把她的工作描述为在课堂上“促进”。她说，她的角色必须是合作和尊重。“我的老师们给我带来了如此多的能量和知识。没有人比老师更了解学生，”她说。“在尊重学生的方式上，”她说，“以同样的方式，听老师的话。”作为“小学课堂科学内容和工程思维”项目的共同负责人，Dalvi与她的教师合作伙伴一起进行专业和课程开发。“我们的（专业发展）方法是让教师像工程师一样参与。我们为他们提供设备，然后我们可以和他们坐在一起，让他们带头决定如何在课堂上实施这些设备。”
Dalvi展示了一个由STEM老师制作的“ArtBot”绘图机。它由粘在杯子侧面的三个标记组成。它们组成了一个三脚架，上面有一个简单的电路和电池。当电路完成后，机器人会在一张纸上磕磕绊绊地走，留下一条彩色的痕迹。Dalvi强调与预制套件相比，使用日常材料的重要性。她说：“从每个人都习惯使用的东西开始。”她解释说：“如果我要带一个视频套件，一个乐高视频套件，那就太贵了。”“老师很担心……所以，如果我有一个纸杯，你可以用这个纸杯做任何你想做的事，我就没事了。”
Dalvi在大学的教学、研究和课堂上的时间相互启发，满足了她的好奇心。她与她的老师合作伙伴有一个长期的安排，每周访问教室。除了小学生，Dalvi还与中学生和高中生一起工作。她是纳米创客空间的共同负责人，在小世界中制造和探索。在夏天，Dalvi通过马萨诸塞大学波士顿分校为高中生开展教育工程实习项目。他们在项目的前半部分参与动手解决问题的科学和工程挑战，然后在后半部分指导年轻的学生。
Dalvi的研究也延伸到了学习的情感方面。“你不能从学习中拿走情感。事实上，我觉得对科学和数学来说更是如此，”达尔维说。“我经常发现，如果我快乐，如果我有兴趣和好奇心，我就会去探索。”达尔维强调，孩子们正在研究自己的理论：“你会看到一个两岁的孩子在浴缸里试图抓住从水龙头流出的水，对吗？他们意识到这是不一样的。“我能拿住一个积木。那是固体的东西，但是液体，流出来的水，我拿不住。“它们似乎在用自己的感官来分辨物质的两种状态。现在，我并不是说‘哇，开始教他们关于物质状态的知识吧’……不，但是我们可以在这些经验的基础上继续发展，因为孩子们似乎天生对事物充满好奇。”
事实上，Dalvi目前与职前教师的合作强调“响应式教学”（Hammer, Goldberg, & Fargason, 2012），她说这与死记硬背和银行方法背道而驰。她解释说：“这是一种促进策略，可以帮助你找到正在发生的教与学之间的一致性。”她以物理词汇为例。“只要（学生们）在解释他们的观察结果，”她说，“我为什么要用‘力量’这个词？’让他们完成自己的想法。”她说词汇可以以后再学。她说：“当你让学生以思考和实践的方式参与进来，给他们反思和回应的空间时，他们的学习方式就会变得非常有意义。”然后积累的知识就会留下来。”