Jednotlivé akademické disciplíny sa zaoberajú ich konkrétnymi problémami a ich kurzmi a veda nie je výnimkou. Vo vede sa každý štát rozhodol, či bude alebo nebude Vedecké štandardy novej generácie (2013). NGSS boli vyvinuté národnými akadémiami, Achieve, Asociáciou národných učiteľov prírodných vied (NSTA) a Americkou asociáciou pre rozvoj vedy (AAAS).
Tieto nové normy sú „medzinárodne porovnávané, prísne, založené na výskume a zosúladené s očakávaniami pre vysokú školu a kariéru“. Pre učiteľov v štátoch, ktoré ho majú prijala nové NGSS, pričom vykonávanie všetkých troch dimenzií (základné myšlienky, vedecké a technické postupy, prierezové koncepcie) sú hlavnými problémami na všetkých stupňoch kvality.
Učitelia prírodovedných predmetov však zdieľajú aj niektoré rovnaké problémy a problémy ako ostatní kolegovia. Tento zoznam sa zameriava na niektoré ďalšie obavy učiteľov prírodných vied, ktoré presahujú rámec obsahu vzdelávania. Dúfajme, že poskytnutie takéhoto zoznamu môže pomôcť otvoriť diskusie s kolegami učiteľmi, ktorí potom môžu pracovať na efektívnom riešení týchto otázok.
Mnoho vedeckých laboratórií, najmä v kurzy chémie, vyžadujú od študentov, aby pracovali s potenciálne nebezpečnými chemikáliami. Aj keď sú vedecké laboratóriá vybavené bezpečnostnými prvkami, ako sú vetracie kukly a sprchy, stále existuje obava, že študenti nebudú postupovať podľa pokynov a ublížiť sebe alebo iným. Preto musia učitelia prírodných vied vždy vedieť o všetkom, čo sa deje v ich izbách počas laboratórií. Môže to byť ťažké, najmä ak majú študenti otázky, ktoré si vyžadujú pozornosť učiteľa.
Mnoho tém, ktoré sú predmetom prírodných vied, možno považovať za kontroverzné. Preto je dôležité, aby učiteľ mal plán a vedel, čo sa v školskej okresnej politike týka spôsobu, akým vyučujú témy, ako je evolúcia, klonovanie, reprodukcia a ďalšie. Podobné problémy nastoľujú aj ďalšie akademické oddelenia. V triedach angličtiny môže dôjsť k cenzúre kníh a v triedach sociálnych štúdií môže dôjsť k politickým sporom. Okresy by mali vidieť, že učitelia všetkých predmetov majú absolvované školenie na riešenie kontroverzných otázok.
Laboratóriá a experimenty často od učiteľov prírodných vied vyžaduje, aby trávili veľa času prípravou a prípravou. Preto budú učitelia prírodovedných predmetov musieť organizovať svoj čas odlišne, aby splnili zodpovednosť za plánovanie, implementáciu a klasifikáciu hodnotení. Úprava laboratórií tak, aby vyhovovali potrebám všetkých študentov, môže byť tiež časovo náročná.
Mnoho laboratórií nemôže byť dokončených za menej ako 50 minút. Učitelia prírodných vied preto často čelia výzve rozdeliť fázy experimentu v priebehu niekoľkých dní. To môže byť ťažké, keď sa zaoberáme chemickými reakciami, takže do týchto lekcií musí ísť veľa plánovania a pozornosti.
Niektorí učitelia prírodných vied prijali a prevrátená učebňa prístup tým, že študenti pozerajú video z laboratória ako domácu úlohu skôr, ako prídu do triedy. Myšlienku prevrátenej učebne iniciovali dvaja učitelia chémie na riešenie obáv z času stráveného v zariadení. Náhľad laboratória by pomohol študentom rýchlejšie sa pohybovať v experimente, pretože vedeli, čo môžu očakávať.
Niektoré vybavenie vedeckých laboratórií stojí veľa peňazí. Je zrejmé, že aj v rokoch bez rozpočtových obmedzení môžu rozpočtové obavy učiteľov obmedziť v práci v niektorých laboratóriách. Videá z laboratórií môžu byť použité ako náhrada, stratila by sa však možnosť praktického učenia sa.
Mnoho školských laboratórií po celej krajine starne a mnoho z nich nemá nové a aktualizované vybavenie potrebné počas určitých laboratórií a experimentov. Ďalej sú niektoré miestnosti usporiadané takým spôsobom, že je skutočne ťažké pre všetkých študentov efektívne sa zúčastňovať na práci v laboratóriách.
Ostatné akademické predmety nepotrebujú špeciálne vybavenie potrebné pre špecializované vedecké laboratóriá. Aj keď tieto predmety (angličtina, matematika, sociálne štúdiá) sú pri používaní v triede vzájomne zameniteľné, veda má špecifické požiadavky a prioritou by malo byť udržiavanie aktuálnosti vedeckých laboratórií.
Niektoré prírodné vedy vyžadujú, aby študenti mali potrebné matematické zručnosti. Napríklad chémia a fyzika vyžadujú silnú matematiku a najmä algebraické zručnosti. Ak sú študenti zaradení do svojej triedy bez týchto predpokladov, učitelia prírodných vied sa ocitnú vo výučbe nielen témy, ale aj nevyhnutnej matematiky.
Gramotnosť je tiež problémom. Študenti, ktorí čítajú pod úrovňou ročníka, môžu mať ťažkosti s učebnicami prírodných vied z dôvodu ich hustoty, štruktúry a špecializovanej slovnej zásoby. Študenti môžu mať nedostatok základných vedomostí, aby porozumeli mnohým vedeckým pojmom. Učitelia prírodovedných predmetov si musia vyskúšať rôzne stratégie gramotnosti, ako sú chunking, anotácia, poznámky s poznámkami a slovné steny slovnej zásoby.
Mnoho laboratórnych úloh si vyžaduje spoluprácu študentov. Preto sa učitelia prírodných vied stretávajú s otázkou, ako pre tieto úlohy prideliť jednotlivé ročníky. To môže byť niekedy veľmi ťažké. Je dôležité, aby bol učiteľ čo najspravodlivejší, takže implementácia formy individuálneho a skupinového hodnotenia je dôležitým nástrojom pri prideľovaní spravodlivých ročníkov študentom.
Existujú stratégie klasifikácie skupinovej spolupráce a dokonca umožňujú študentom spätnú väzbu o rozdelení bodov. Napríklad laboratórny stupeň 40 bodov by sa mohol najskôr vynásobiť počtom študentov v skupine (traja študenti by mali 120 bodov). Laboratóriu sa potom pridelí známka. Táto známková známka by sa zmenila na body, ktoré môže učiteľ alebo členovia skupiny rozdeliť rovnomerne, a potom určiť, čo považujú za spravodlivé rozdelenie bodov.
Študenti budú neprítomní. Pre učiteľov prírodných vied je často veľmi ťažké poskytnúť študentom alternatívne úlohy na laboratórne dni. Mnohé laboratóriá sa po škole nemôžu opakovať a študenti dostanú namiesto toho čítania a otázky alebo výskum. Je to však ďalšia vrstva plánovania hodiny, ktorá môže byť nielen časovo náročná pre učiteľa, ale poskytuje študentovi oveľa menej skúseností s učením. Prevrátený model triedy (uvedený vyššie) môže pomôcť študentom, ktorí vynechali laboratórium.