A nagyszerű STEM-lecke hat jellemzője

ASTEM több, mint a tantárgyak csoportosítása. Ez egy olyan mozgalom, amely a tanulóknak a 21. századi munkaerőpiacon való versenyképességhez szükséges mély matematikai és természettudományos alapok kialakítására törekszik.

De ez a mozgalom messze túlmutat azon, hogy a tanulókat konkrét munkakörökre készítsük fel. A STEM olyan gondolkodási, érvelési, csapatmunkát, nyomozói és kreatív készségeket fejleszt, amelyeket a diákok az életük minden területén használhatnak. A STEM nem egy önálló osztály – ez egy módja annak, hogy a különböző tantárgyakat szándékosan beépítsük a meglévő tantervbe.

Itt egy gyors összefoglaló a STEM rövidítésről:

Tudomány: A természeti világ tanulmányozása.

Technológia: A technológia STEM-definíciója magában foglal minden olyan terméket, amelyet emberek készítenek, hogy kielégítsenek egy igényt vagy szükségletet. (Ennyit arról, hogy minden technológia digitális.) A szék is technológia; a ceruza is az. Bármilyen termék, amelyet a gyerekek egy probléma megoldására hoznak létre, technológiának tekinthető.

Technológia: A gyerekek által a problémák megoldására használt tervezési folyamat.

Matematika: A számok, alakzatok és mennyiségek nyelve, amely sok diák számára oly jelentéktelennek tűnik.

A rendszerórák gyakran hasonlónak tűnnek a természettudományos órákhoz és kísérletekhez, és bizonyos szempontból azok is. Végül is a valódi természettudományos tapasztalatok gyakorlatiasak és kutatásalapúak. De ha megnézzük az “ideális” STEM-óra alapjait, lényeges különbségeket fogunk felfedezni.

Itt van a nagyszerű STEM-óra hat jellemzője. Remélem, ezeket az irányelveket felhasználja majd más tanárokkal való együttműködéshez, és olyan órák létrehozásához, amelyek a technológiát alkalmazzák a diákok természettudományos és matematikai (és más tantárgyak) tanulásában.

1. A STEM leckék valós kérdésekre és problémákra összpontosítanak. A STEM-órákon a tanulók valós társadalmi, gazdasági és környezeti problémákkal foglalkoznak, és megoldásokat keresnek. A legnagyobb “aha” STEM-pillanatomat akkor éltem át, amikor új munkahelyre költöztem, és szembesültem egy olyan osztálynyi természettudományos diákkal, akik már feladták az iskolát. Megkértem az osztályt, hogy azonosítsanak egy valós problémát az egyetemen, és hirtelen egy STEM-projektben találtuk magunkat – még mielőtt a jól ismert rövidítés egyáltalán megjelent volna a színpadon. A Valós világbeli STEM-problémák című fejezetben talál néhány javaslatot olyan projektekre, amelyekre a diákok összpontosíthatnak.

2. A STEM-órákat a mérnöki tervezési folyamat vezérli. Az EDP rugalmas folyamatot biztosít, amely a tanulókat a probléma – vagy a tervezési kihívás – azonosításától a megoldás megalkotásáig és kidolgozásáig vezeti. Ha rákeresel az interneten a “mérnöki tervezési folyamat képek” kifejezésre, számos táblázatot találsz, amelyek eligazítanak, de a legtöbbjük ugyanazokat az alapvető lépéseket tartalmazza. Ebben a folyamatban a diákok meghatározzák a problémákat, háttérkutatást végeznek, többféle megoldási ötletet dolgoznak ki, prototípust fejlesztenek és készítenek, majd tesztelik, értékelik és újratervezik azokat. Ez egy kicsit úgy hangzik, mint a tudományos módszer – de az EDP során a diákcsapatok kipróbálják saját kutatáson alapuló ötleteiket, különböző megközelítéseket alkalmaznak, hibáznak, elfogadják azokat, tanulnak belőlük, és újra próbálkoznak. A hangsúly a megoldások kidolgozásán van.

3. A STEM-órák a gyakorlati kutatásban és a nyílt végű felfedezésben merítik el a tanulókat. A STEM-órákon a tanuláshoz vezető út nyitott végű, korlátok között. (A korlátok általában olyan dolgokat jelentenek, mint a rendelkezésre álló anyagok.) A tanulók munkája gyakorlatias és közös, és a megoldásokkal kapcsolatos döntéseket a tanulók hozzák meg. A diákok kommunikálnak, hogy megosszák ötleteiket, és szükség szerint újratervezzék prototípusaikat. Ellenőrzik saját ötleteiket és megtervezik saját vizsgálataikat.

4. A STEM-órák bevonják a tanulókat a produktív csapatmunkába. A tanulók produktív csapatban való együttműködésének segítése sosem könnyű feladat. Exponenciálisan könnyebbé válik, ha egy iskola összes STEM-tanára együtt dolgozik a csapatmunka megvalósításán, azonos nyelvezetet, eljárásokat és elvárásokat használva a tanulókkal szemben. Ha szeretne egy kis kezdőlökést a konkrét tanulói csapatmunkával kapcsolatos készségek kialakításához, lépjen kapcsolatba velem, és elküldöm Önnek egy tanulói csapatmunkával kapcsolatos dokumentum tervezetét.

5. A STEM leckék szigorú matematikai és természettudományos tartalmakat alkalmaznak, amelyeket a diákjai tanulnak. A STEM-órákon célzottan összekapcsolja és integrálja a matematikai és természettudományos tantárgyak tartalmát. Tervezzen együttműködést más matematika- és/vagy természettudomány-tanárokkal, hogy betekintést nyerjen abba, hogyan lehet a tantárgyi célokat egy adott órában összekapcsolni. A diákok így elkezdhetik látni, hogy a természettudományok és a matematika nem elszigetelt tantárgyak, hanem együtt dolgoznak a problémák megoldásán. Ez növeli a matematikai és természettudományos tanulásuk relevanciáját. A STEM-ben a diákok a technológiát is megfelelő módon használják, és saját termékeket (szintén technológiákat) terveznek.”

A legjobb esetben: Vonjunk be egy rajztanárt is. A művészet kritikus szerepet játszik a terméktervezésben. A csapatok azt szeretnék, hogy termékeik vonzóak, vonzóak és piacképesek legyenek. A művészetek hozzáadásával a STEM rövidítés STEAM-mé válik.

6. A STEM órák lehetővé teszik a több helyes választ, és a kudarcot a tanulás szükséges részének tekintik. Néha úgy terveztem meg a természettudományos laboratóriumaimat, hogy minden csapat ugyanazokat az eredményeket ismételje meg, vagy egy hipotézist igazolja vagy cáfolja. A diákok konkrét természettudományos tartalmakat tanultak, és az egésznek az volt a lényege, hogy a változók manipulálásával betekintést nyerjenek az ok-okozatba.

ASTEM-órák ezzel szemben mindig lehetőséget adnak többféle helyes válaszra és megközelítésre. A STEM-környezet gazdag lehetőségeket kínál a kreatív megoldásokhoz. A prototípusok tervezésekor és tesztelésekor előfordulhat, hogy a csapatok megfeneklenek, és nem sikerül megoldaniuk a problémát. Ez nem baj. Elvárják tőlük, hogy tanuljanak abból, ami rosszul sikerült, és próbálják meg újra. A kudarcot pozitív lépésnek tekintik a megoldások felfedezéséhez és megtervezéséhez vezető úton.”

STEM leckék készítése

Hol találhatunk tehát minőségi STEM leckéket? Egy online keresés a “STEM leckék” kifejezésre rengeteg eredményt ad. Egy óvatosságra intő szó azonban: Nem minden, ami azt állítja magáról, hogy STEM, az valóban STEM. Ha nem felel meg a fent leírt kritériumoknak, akkor érdemes továbblépni.

Az alábbi webhelyekkel kezdem általában a gondolkodásomat, amikor STEM-órát tervezek: Design Squad Nation, NASA STEM-lecke, National Geographic Education, STEMWorks, TeachEngineering és The Air Force Collaboratory. (Kérem, adja hozzá a saját kedvenc oldalait a hozzászólások között.)

Nem talál egy olyan leckét sem, amelyik tetszik? Nézze meg a kurzus célkitűzéseit, találjon ki egy valós kihívást, és írja meg a saját leckéjét. Nézze meg a Perfect Stem Lessons és a 12 lépés a nagyszerű STEM-leckékhez című blogbejegyzéseimet néhány “hogyan kell” ötletért. Melissa Deannal kapcsolatba lépve egy ingyenes “kezdő leckét” is kaphat, amellyel bevezetheti diákjait a mérnöki tervezési folyamatba. (A tárgysorba írja be, hogy “Free Launcher Request”.)

A végső erőforrás érdekében meghívom mindannyiukat – akár STEM-tanárok, akár nem -, hogy csatlakozzanak a Center for Teaching Quality’s Collaboratory-hoz, egy professzionális és biztonságos virtuális hálózathoz, ahol a STEM-mel (és más érdekes témákkal) kapcsolatos ötleteiket és kérdéseiket közzétehetik. Szívesen megosztanánk veletek tudásunkat és tapasztalatainkat.

Azoknak, akik a lövészárokban dolgoznak, jó szórakozást a tanórák elkészítéséhez – és köszönjük, hogy STEM-tanárok vagytok.