学部の定量的生物学は、生物学の保存教師に影響を与えます

定量的生物学は、特に過去50年間にわたって継続的に拡大してきた大規模なデータセットとコンピューター処理機能の増加を考えると、生物科学の急速に進歩する分野です。したがって、K-12生物学の教師が定量的生物学のスキルを生物学のカリキュラムにどのように組み込むべきかという疑問が生じます。定量的生物学の教育は、保存教師に影響を与える学部生物学カリキュラムに容易に統合されていません。これは、K-12コンテキストで予想される定量的生物学に関する学習の質に影響を及ぼす可能性があります。この論文では、数学教育者、科学教育者、2人の生物学者の視点を紹介し、定量的推論の側面をコースに個人的に組み込んだ方法について説明します。学部生物学コースでの定量的推論の実施を拡大することに関連するいくつかの一般的な課題を特定し、懲戒コースおよび方法コースで保存教師の両方の教師のニーズに対応します。たとえば、生物学の教育と学習における定量的原則の関連性に関する時間の制約、数学教育的コンテンツの知識、および個人的な見解は、カリキュラムでどのように実装されるかに影響を与える可能性があります。さらに、K-12レベルの国家基準は定量的推論に対処していますが、提供される強調とガイダンスは、他のコンテンツ基準よりもまばらです。学部教育のK-12基準とガイドラインの両方が、計算、「ビッグデータ」、および統計モデリングとしての定量的スキルに重点を置くだけで、生物学者にとって必要なスキルになりつつあると予測しています。

Quantitative biology is a rapidly advancing field in the biological sciences, particularly given the rise of large datasets and computer processing capabilities that have continually expanded over the past 50 years. Thus, the question arises, How should K-12 biology teachers incorporate quantitative biology skills into their biology curriculum? The teaching of quantitative biology has not been readily integrated into undergraduate biology curricula that impact preservice teachers. This has potential to cascade effects downward into the quality of learning about quantitative biology that can be expected in K-12 contexts. In this paper, we present the perspectives of a mathematics educator, a science educator, and two biologists, and discuss how we have personally incorporated aspects of quantitative reasoning into our courses. We identify some common challenges relevant to expanding implementation of quantitative reasoning in undergraduate biology courses in order to serve the needs of preservice teachers-both in their disciplinary courses and methods courses. For example, time constraints, math pedagogical content knowledge, and personal views about the relevance of quantitative principles in biology teaching and learning can impact how and to what extent they become implemented in curricula. In addition, although national standards at the K-12 level do address quantitative reasoning, the emphasis and guidance provided are sparser than for other content standards. We predict that both K-12 standards and guidelines for undergraduate education will only increase in their emphasis on quantitative skills as computation, "big data," and statistical modeling are increasingly becoming requisite skills for biologists.