Sei caratteristiche di una grande lezione STEM

STEM è più di un semplice raggruppamento di aree tematiche. È un movimento per sviluppare le profonde basi matematiche e scientifiche di cui gli studenti hanno bisogno per essere competitivi nella forza lavoro del 21° secolo.

Ma questo movimento va ben oltre la preparazione degli studenti per lavori specifici. STEM sviluppa una serie di capacità di pensiero, ragionamento, lavoro di squadra, investigazione e creatività che gli studenti possono usare in tutti i settori della loro vita. STEM non è una classe a sé stante – è un modo per incorporare intenzionalmente diverse materie in un curriculum esistente.

Ecco una rapida sintesi dell’acronimo STEM:

Scienza: Lo studio del mondo naturale.

Tecnologia: Una sorpresa: la definizione STEM per la tecnologia include qualsiasi prodotto fatto dall’uomo per soddisfare un desiderio o un bisogno. (Una sedia è tecnologia, così come una matita. Qualsiasi prodotto creato dai bambini per risolvere un problema può essere considerato tecnologia.

Engineering: Il processo di progettazione che i bambini usano per risolvere i problemi.

Math: Il linguaggio dei numeri, delle forme e delle quantità che sembra così irrilevante per molti studenti.

Le lezioni diSTEM spesso sembrano simili alle lezioni di scienze e agli esperimenti, e in qualche modo, lo sono. Dopo tutto, le vere esperienze scientifiche sono pratiche e basate sull’indagine. Ma se guardi le basi di una lezione STEM “ideale”, vedrai alcune differenze sostanziali.

Ecco sei caratteristiche di una grande lezione STEM. Spero che userai queste linee guida per collaborare con altri insegnanti e creare lezioni che applicano la tecnologia a ciò che gli studenti stanno imparando in scienze e matematica (e anche in altre materie).

1. Le lezioni STEM si concentrano su questioni e problemi del mondo reale. Nelle lezioni STEM, gli studenti affrontano problemi sociali, economici e ambientali reali e cercano soluzioni. Il mio più grande momento STEM “aha” è arrivato quando mi sono trasferito in una nuova posizione e ho affrontato una classe di studenti di scienze che avevano abbandonato la scuola. Ho fatto identificare alla classe un problema del mondo reale proprio lì nel campus, e improvvisamente ci siamo ritrovati a capo chino in un progetto STEM – prima ancora che l’acronimo familiare irrompesse sulla scena. Vedere Problemi del mondo reale STEM per alcuni suggerimenti di progetti su cui gli studenti potrebbero concentrarsi.

2. Le lezioni STEM sono guidate dal processo di progettazione ingegneristica. L’EDP fornisce un processo flessibile che porta gli studenti dall’identificazione di un problema – o una sfida di progettazione – alla creazione e allo sviluppo di una soluzione. Se cercate “immagini del processo di progettazione ingegneristica” online, troverete molte tabelle per guidarvi, ma la maggior parte ha gli stessi passi fondamentali. In questo processo, gli studenti definiscono i problemi, conducono una ricerca di base, sviluppano più idee per le soluzioni, sviluppano e creano un prototipo, e poi le testano, le valutano e le riprogettano. Questo suona un po’ come il metodo scientifico – ma durante l’EDP, i team di studenti provano le loro idee basate sulla ricerca, adottano diversi approcci, commettono errori, li accettano e imparano da essi, e ci riprovano. La loro attenzione è sullo sviluppo di soluzioni.

3. Le lezioni STEM immergono gli studenti nell’indagine pratica e nell’esplorazione aperta. Nelle lezioni STEM, il percorso di apprendimento è aperto, all’interno di vincoli. (Il lavoro degli studenti è pratico e collaborativo e le decisioni sulle soluzioni sono generate dagli studenti. Gli studenti comunicano per condividere le idee e riprogettare i loro prototipi secondo necessità. Controllano le loro idee e progettano le loro indagini.

4. Le lezioni STEM coinvolgono gli studenti in un lavoro di squadra produttivo. Aiutare gli studenti a lavorare insieme come una squadra produttiva non è mai un lavoro facile. Diventa esponenzialmente più facile se tutti gli insegnanti STEM di una scuola lavorano insieme per implementare il lavoro di squadra, usando lo stesso linguaggio, le stesse procedure e le stesse aspettative per gli studenti. Se vuoi un inizio sulla costruzione di specifiche abilità di lavoro di squadra degli studenti, contattami e ti manderò una bozza di un documento sul lavoro di squadra degli studenti.

5. Le lezioni STEM applicano contenuti rigorosi di matematica e scienze che i tuoi studenti stanno imparando. Nelle tue lezioni STEM, dovresti intenzionalmente collegare e integrare i contenuti dei corsi di matematica e scienze. Pianifica di collaborare con altri insegnanti di matematica e/o scienze per capire come gli obiettivi del corso possono essere intrecciati in una determinata lezione. Gli studenti possono quindi iniziare a vedere che la scienza e la matematica non sono materie isolate, ma lavorano insieme per risolvere i problemi. Questo aggiunge rilevanza al loro apprendimento di matematica e scienze. In STEM, gli studenti usano anche la tecnologia in modi appropriati e progettano i loro prodotti (anche le tecnologie).

Migliore scenario: coinvolgere anche un insegnante di arte. L’arte gioca un ruolo critico nel design del prodotto. Le squadre vorranno che i loro prodotti siano attraenti, attraenti e commerciabili. Quando si aggiungono le arti, l’acronimo STEM diventa STEAM.

6. Le lezioni STEM permettono più risposte giuste e inquadrano il fallimento come una parte necessaria dell’apprendimento. A volte ho progettato i miei laboratori scientifici in modo che tutte le squadre replicassero gli stessi risultati o verificassero o confutassero un’ipotesi. Gli studenti stavano studiando contenuti scientifici specifici e l’intera idea era di fornire una comprensione della causa e dell’effetto manipolando le variabili.

Le classi STEM, al contrario, forniscono sempre l’opportunità di molteplici risposte giuste e approcci. L’ambiente STEM offre ricche possibilità di soluzioni creative. Quando si progettano e si testano i prototipi, le squadre possono trovarsi in difficoltà e non riuscire a risolvere il problema. Questo va bene. Ci si aspetta che imparino da ciò che è andato storto e che ci riprovino. Il fallimento è considerato un passo positivo sulla strada verso la scoperta e la progettazione di soluzioni.

Creare lezioni STEM

Dove si possono trovare lezioni STEM di qualità? Una ricerca online di “lezioni STEM” darà molti risultati. Una parola di cautela, però: Non tutto ciò che sostiene di essere STEM è effettivamente STEM. Se non soddisfa i criteri descritti sopra, potresti voler passare oltre.

Inizio generalmente con i seguenti siti per avviare il mio pensiero quando pianifico una lezione STEM: Design Squad Nation, NASA STEM lesson, National Geographic Education, STEMWorks, TeachEngineering, e The Air Force Collaboratory. (Per favore aggiungete i vostri siti preferiti nella sezione commenti.)

Non riesci a trovare nessuna lezione che ti piace? Guarda gli obiettivi del tuo corso, trova una sfida del mondo reale e scrivi la tua lezione. Dai un’occhiata ai miei post sul blog Perfect Stem Lessons e 12 Steps to Great STEM Lessons per alcune idee “come fare”. Puoi anche ottenere una “lezione iniziale” gratuita per introdurre i tuoi studenti al processo di progettazione ingegneristica contattando Melissa Dean. (Mettete “Free Launcher Request” nella riga dell’oggetto.)

Per la risorsa definitiva, invito tutti voi – che siate o meno insegnanti STEM – ad unirvi al Collaboratory del Center for Teaching Quality, una rete virtuale professionale e sicura per pubblicare le vostre idee e domande su STEM (e altri argomenti di interesse). Ci piacerebbe condividere le nostre conoscenze ed esperienze con voi.

Per quelli di voi in trincea, divertitevi a creare le vostre lezioni e grazie per essere insegnanti STEM.