優れたSTEMレッスンの6つの特徴

STEMは単なる教科のグループ分けではありません。 それは、21世紀の労働力として競争力を持つために生徒が必要とする、深い数学的・科学的基盤を開発する運動です。

しかしこの運動は、生徒が特定の仕事に就くための準備をはるかに超えています。 STEMは、生徒が人生のあらゆる分野で使える一連の思考力、推論力、チームワーク、調査力、創造力を養うものである。 STEMは独立した授業ではなく、既存のカリキュラムにさまざまな科目を意図的に取り入れる方法です。 自然界の研究。

Technology: STEMの定義によると、テクノロジーには、欲求や必要性を満たすために人間が作ったあらゆる製品が含まれます。 (椅子はテクノロジーであり、鉛筆もテクノロジーです。

エンジニアリング。

数学：子供が問題を解決するために使用する設計プロセス。

数学：多くの生徒には無関係に思える、数字、形、量に関する言語。

STEMのレッスンは、しばしば科学のレッスンや実験に似ていると思われますが、ある意味では似ています。 結局のところ、本物の科学体験は実践的であり、探究ベースなのです。 しかし、「理想的な」STEMレッスンの基本に目を向けると、いくつかの大きな違いがあることがわかります。 このガイドラインを使って、他の先生方と協力し、生徒が科学や数学で学んでいることにテクノロジーを応用した授業を作っていただければと思います（他の科目も同様です）

1. STEMレッスンは、実社会の問題や課題に焦点を当てています。 STEMの授業では、生徒たちは現実の社会、経済、環境問題に取り組み、その解決策を探ります。 私がSTEMの授業で最も「ハッ」とした瞬間は、新しい職場に異動し、学校をあきらめていた理系の学生たちのクラスに直面したときでした。 そのとき、私はクラスメートにキャンパスで実際に起きている問題を取り上げさせました。すると、まだSTEMという言葉が世に出てくる前に、私たちは突然STEMプロジェクトに熱中していることに気づいたのです。 STEM の授業は、エンジニアリング デザイン プロセスによって導かれています。 EDPは、生徒が問題や設計上の課題を特定するところから、解決策を作成し開発するまでの柔軟なプロセスを提供します。 ネットで「エンジニアリング・デザイン・プロセス画像」と検索すると、多くのガイド図が見つかりますが、ほとんどの場合、基本的なステップは同じです。 このプロセスでは、生徒は問題を定義し、背景を調査し、解決策を複数のアイデアで考え、プロトタイプを開発・作成し、テスト、評価、再設計を行います。 これは科学的手法のように聞こえますが、EDPでは、生徒のチームが自分たちの研究に基づいたアイデアを試し、さまざまなアプローチをとり、失敗し、それを受け入れて学び、また挑戦するのです。

3. STEM授業は、生徒を実践的な探究と自由な探求に没頭させる。 STEMレッスンでは、制約の範囲内で、学習への道が開かれている。 (生徒の作業は実践的で協力的であり、解決策に関する決定は生徒が行う。 生徒はコミュニケーションをとりながらアイデアを共有し、必要に応じてプロトタイプを設計し直します。 STEMの授業は、生徒を生産的なチームワークで巻き込みます。 生徒が生産的なチームとして協力することは、決して簡単な仕事ではありません。 学校のすべてのSTEM教師が、同じ言葉、手順、生徒への期待を用いて、チームワークを実践するために協力すれば、それは飛躍的に容易になります。 具体的な生徒のチームワークのスキルを構築するためのスタート地点に立ちたい場合は、私にご連絡いただければ、生徒のチームワークに関する文書のドラフトをお送りします。 STEMレッスンは、生徒が学んでいる厳格な数学と科学の内容を適用します。 STEMレッスンでは、数学と科学のコースの内容を意図的に接続し、統合する必要があります。 他の数学や科学の教師と協力し、コースの目標をどのように授業に織り込んでいくかについて見識を深めるよう計画してください。 そうすれば、生徒は、科学と数学が孤立した科目ではなく、問題を解決するために協力し合っていることを理解し始めることができます。 これによって、数学と科学の学習に関連性が生まれます。 STEM では、生徒は適切な方法で技術を使用し、独自の製品 (これも技術) を設計します。

最善のシナリオは、美術教師も参加させることです。 芸術は製品設計において重要な役割を果たします。 チームは、自分たちの製品が魅力的で、魅力的で、市場性のあるものであることを望むでしょう。 芸術が加わると、STEM の頭字語は STEAM になります。

6. STEM の授業では、複数の正しい答えを許容し、学習の必要な部分として失敗を再定義します。 科学実験では、すべてのチームが同じ結果を再現したり、仮説を検証したり反証したりするように設計することもありました。

STEM の授業では、対照的に、常に複数の正解やアプローチの機会が提供されます。 STEM環境は、創造的なソリューションのための豊かな可能性を提供します。 プロトタイプを設計し、テストするとき、チームは問題を解決するためにじたばたし、失敗することがあります。 それでもいいのです。 失敗から学び、再挑戦することが期待されています。

Creating STEM lessons

では、質の高いSTEMレッスンはどこで見つけられるのでしょうか。 ネットで「STEMレッスン」と検索すれば、たくさん出てきます。 ただし、注意しなければならないことがあります。 STEMと称するものすべてが、実際にSTEMであるとは限りません。

私は通常、STEMレッスンを計画するときに、次のサイトから考えを始めます。 Design Squad Nation、NASA STEM lesson、National Geographic Education、STEMWorks、TeachEngineering、The Air Force Collaboratoryなどです。 (コメント欄に自分のお気に入りのサイトを追加してください。)

気に入った授業が見つからない？ コースの目標を見て、実社会の課題を思いつき、独自のレッスンを書いてみましょう。 私のブログの記事「Perfect Stem Lessons」と「12 Steps to Great STEM Lessons」で、いくつかの「方法」のアイデアをチェックしてみてください。 また、Melissa Deanに連絡すれば、生徒に工学設計プロセスを紹介するための無料の「スターターレッスン」を入手することもできます。 (件名に「Free Launcher Request」と書いてください。)

究極のリソースとして、私は、あなたがSTEMの教師であるかどうかにかかわらず、すべての人に、Center for Teaching QualityのCollaboratoryに参加してもらいたいと思っています。 私たちの知識や経験をぜひ皆さんと共有したいのです。

現場の皆さん、授業づくりを楽しんでください！そして、STEMの先生でいてくれてありがとうございます。