Sześć cech wspaniałej lekcji STEM

Stem jest czymś więcej niż tylko zgrupowaniem obszarów tematycznych. Jest to ruch mający na celu rozwój głębokich matematycznych i naukowych podstaw, których uczniowie potrzebują, aby być konkurencyjnymi w 21-wiecznej sile roboczej.

Ale ten ruch wykracza daleko poza przygotowanie uczniów do konkretnych zawodów. STEM rozwija zestaw umiejętności myślenia, rozumowania, pracy zespołowej, badania i kreatywności, które uczniowie mogą wykorzystać we wszystkich dziedzinach swojego życia. STEM nie jest samodzielną klasą – jest to sposób na celowe włączenie różnych przedmiotów do istniejącego programu nauczania.

Oto krótki opis akronimu STEM:

Nauka: Nauka o świecie przyrody.

Technologia: Jedna niespodzianka – definicja STEM dla technologii obejmuje każdy produkt wykonany przez ludzi w celu zaspokojenia potrzeb. (Krzesło jest technologią; tak samo jak ołówek. Każdy produkt stworzony przez dzieci w celu rozwiązania problemu może być uznany za technologię.

Inżynieria: Proces projektowania, którego dzieci używają do rozwiązywania problemów.

Matematyka: Język liczb, kształtów i ilości, który wydaje się tak nieistotny dla wielu uczniów.

Lekcje z zakresuSTEM często wydają się podobne do lekcji i eksperymentów naukowych, i w pewnym sensie tak jest. W końcu prawdziwe doświadczenia naukowe są praktyczne i oparte na dociekaniu. Ale jeśli spojrzysz na podstawy „idealnej” lekcji STEM, zobaczysz kilka znaczących różnic.

Oto sześć cech wspaniałej lekcji STEM. Mam nadzieję, że skorzystasz z tych wskazówek, aby współpracować z innymi nauczycielami i tworzyć lekcje, w których zastosujesz technologię do tego, czego uczniowie uczą się w naukach ścisłych i matematyce (a także w innych przedmiotach).

1. Lekcje STEM koncentrują się na rzeczywistych zagadnieniach i problemach. Na lekcjach STEM uczniowie zajmują się prawdziwymi problemami społecznymi, ekonomicznymi i środowiskowymi i szukają rozwiązań. Moje największe „aha” STEM przyszło, gdy przeniosłam się na nowe stanowisko i stanęłam przed klasą studentów nauk ścisłych, którzy zrezygnowali ze szkoły. Poprosiłam klasę o zidentyfikowanie realnego problemu na terenie kampusu i nagle okazało się, że jesteśmy zaabsorbowani projektem STEM – zanim ten znany akronim w ogóle pojawił się na scenie. Zobacz Problemy STEM w świecie rzeczywistym, aby poznać kilka propozycji projektów, na których uczniowie mogą się skupić.

2. Lekcje STEM są prowadzone przez proces projektowania inżynierskiego. EDP to elastyczny proces, który prowadzi uczniów od zidentyfikowania problemu – lub wyzwania projektowego – do stworzenia i opracowania rozwiązania. Jeśli poszukasz w Internecie „obrazów procesu projektowania inżynierskiego”, znajdziesz wiele wykresów, które Cię poprowadzą, ale większość z nich ma te same podstawowe kroki. W tym procesie uczniowie definiują problemy, prowadzą badania podstawowe, opracowują wiele pomysłów na rozwiązania, opracowują i tworzą prototyp, a następnie testują, oceniają i przeprojektowują je. Brzmi to trochę jak metoda naukowa – ale podczas EDP zespoły uczniów wypróbowują swoje własne pomysły oparte na badaniach, stosują różne podejścia, popełniają błędy, akceptują je i uczą się na nich, a następnie próbują ponownie. Skupiają się na opracowywaniu rozwiązań.

3. Lekcje STEM angażują uczniów w praktyczne badania i otwarte poszukiwania. Na lekcjach STEM, droga do nauki jest otwarta, z ograniczeniami. (Praca uczniów ma charakter praktyczny i zespołowy, a decyzje dotyczące rozwiązań są podejmowane przez uczniów. Uczniowie komunikują się, aby dzielić się pomysłami i przeprojektowywać swoje prototypy w razie potrzeby. Kontrolują swoje własne pomysły i projektują własne badania.

4. Lekcje STEM angażują uczniów w produktywną pracę zespołową. Pomaganie uczniom w produktywnej pracy zespołowej nigdy nie jest łatwym zadaniem. Staje się ono wykładniczo łatwiejsze, jeśli wszyscy nauczyciele STEM w szkole pracują razem, aby wdrożyć pracę zespołową, używając tego samego języka, procedur i oczekiwań wobec uczniów. Jeśli chcesz zacząć budować konkretne umiejętności pracy zespołowej uczniów, skontaktuj się ze mną, a wyślę ci projekt dokumentu dotyczącego pracy zespołowej uczniów.

5. Lekcje STEM stosują rygorystyczne treści matematyczne i naukowe, których uczą się uczniowie. Na lekcjach STEM należy celowo łączyć i integrować treści z kursów matematycznych i przyrodniczych. Zaplanuj współpracę z innymi nauczycielami matematyki i/lub przedmiotów ścisłych, aby uzyskać wgląd w to, jak cele kursów mogą być połączone w danej lekcji. Uczniowie mogą wtedy zacząć dostrzegać, że nauki ścisłe i matematyka nie są odizolowanymi przedmiotami, ale współpracują ze sobą w celu rozwiązywania problemów. To dodaje znaczenia ich nauce matematyki i nauk ścisłych. W STEM, uczniowie używają również technologii w odpowiedni sposób i projektują własne produkty (również technologie).

Najlepszy scenariusz: Zaangażuj również nauczyciela sztuki. Sztuka odgrywa kluczową rolę w projektowaniu produktu. Zespoły będą chciały, aby ich produkty były atrakcyjne, przyciągające uwagę i nadające się do sprzedaży. Kiedy dodamy do tego sztukę, skrót STEM staje się skrótem STEAM.

6. Lekcje STEM pozwalają na wiele poprawnych odpowiedzi i traktują porażkę jako niezbędną część nauki. Czasami projektowałem moje laboratoria naukowe w taki sposób, by wszystkie zespoły powtarzały te same wyniki, weryfikowały lub obalały hipotezę. Uczniowie uczyli się konkretnych treści naukowych, a cała idea polegała na tym, aby zapewnić wgląd w przyczynę i skutek poprzez manipulowanie zmiennymi.

Zajęcia z zakresu STEM, w przeciwieństwie do innych, zawsze dają możliwość uzyskania wielu właściwych odpowiedzi i podejść. Środowisko STEM oferuje bogate możliwości dla kreatywnych rozwiązań. Podczas projektowania i testowania prototypów, zespoły mogą błądzić i nie rozwiązywać problemów. Nie ma w tym nic złego. Oczekuje się od nich, że wyciągną wnioski z tego, co poszło nie tak i spróbują ponownie. Porażka jest uważana za pozytywny krok na drodze do odkrywania i projektowania rozwiązań.

Tworzenie lekcji STEM

Więc gdzie można znaleźć wysokiej jakości lekcje STEM? Poszukiwania w Internecie pod hasłem „lekcje STEM” przyniosą wiele rezultatów. Należy jednak zachować ostrożność: Nie wszystko, co twierdzi, że jest STEM, jest rzeczywiście STEM. Jeśli nie spełnia kryteriów opisanych powyżej, możesz chcieć przejść dalej.

Zazwyczaj zaczynam od następujących stron, aby rozpocząć moje myślenie, kiedy planuję lekcję STEM: Design Squad Nation, NASA STEM lesson, National Geographic Education, STEMWorks, TeachEngineering i The Air Force Collaboratory. (Proszę dodać swoje ulubione strony w sekcji komentarzy.)

Nie możesz znaleźć żadnych lekcji, które ci się podobają? Spójrz na cele swojego kursu, wymyśl wyzwanie z prawdziwego świata i napisz własną lekcję. Sprawdź moje posty na blogu Doskonałe lekcje STEM i 12 kroków do wspaniałych lekcji STEM po kilka pomysłów „jak to zrobić”. Możesz również otrzymać darmową „lekcję startową”, która wprowadzi Twoich uczniów w proces projektowania inżynierskiego, kontaktując się z Melissą Dean. (W temacie wpisz „Free Launcher Request”.)

Dla ostatecznych zasobów, zapraszam was wszystkich – niezależnie od tego, czy jesteście nauczycielami STEM, czy nie – do przyłączenia się do Collaboratory Center for Teaching Quality, profesjonalnej i bezpiecznej wirtualnej sieci, w której możecie zamieszczać swoje pomysły i pytania dotyczące STEM (i innych interesujących tematów). Chętnie podzielimy się z wami naszą wiedzą i doświadczeniami.

Dla tych z was, którzy są w okopach, bawcie się dobrze tworząc swoje lekcje i dziękujemy za bycie nauczycielami STEM.