εισαγωγή
Ορισμένες κατευθυντήριες αρχές κατά την υλοποίηση του Stem, οι διαφορετικές πρακτικές Stem, οι τρεις προσεγγίσεις για το ολοκληρωμένο Stem και ορισμένες πρόσθετες οδηγίες. Ας ελπίσουμε ότι αυτό θα μας βοηθήσει στο δικό μας ταξίδι στην εφαρμογή του προγράμματος Stem φέτος. Πληροφορίες από αυτό προέρχονται από αυτό το καταπληκτικό βιβλίο που ονομάζεται Stem Lesson Essentials Integrating Science, Technology, Engineering and Mathematics, γραμμένο από τους Joanne Vasquez, Cory Snyder και Michael Komar. Κάθε φορά που αναφέρομαι σε ένα βιβλίο, αυτό είναι το βιβλίο στο οποίο θα αναφερθώ.
Ορισμός Στελέχους
Υπάρχoυν πολλές διαφορετικές ερμηνείες για το τι είναι το Stem και πώς το χρησιμοποιούν οι εκπαιδευτικοί σε διαφορετικά περιβάλλοντα, αλλά θα χρησιμοποιήσουμε τον ορισμό του Stem από το βιβλίο, που είναι μια διεπιστημονική προσέγγιση στη μάθηση, η οποία αφαιρεί τα παραδοσιακά εμπόδια που χωρίζουν τους τέσσερις κλάδους του επιστήμη, τεχνολογία, μηχανική και μαθηματικά και τα ενσωματώνει στον πραγματικό κόσμο, αυστηρές και σχετικές μαθησιακές εμπειρίες για τους μαθητές. Το πρόγραμμά μας θα προσπαθήσει όχι μόνο να ενσωματώσει την επιστήμη, την τεχνολογία, τη μηχανική και τα μαθηματικά, αλλά και τις κοινωνικές σπουδές, τις γλωσσικές τέχνες, την τέχνη, τη μουσική και άλλους κλάδους.
υλοποίηση του Στελέχους
που είναι να βοηθήσει τους μαθητές να λειτουργήσουν και να ευδοκιμήσουν στον εξαιρετικά τεχνολογικό κόσμο μας και να βοηθήσει τη χώρα να παραμείνει ανταγωνιστική στην παγκόσμια οικονομία. Σύμφωνα με την έκθεση του Εθνικού Συμβουλίου Πόρων που ονομάζεται επιτυχημένη εκπαίδευση K-12 Stem Η εκπαίδευση στελεχών αναπτύσσει κατανοήσεις και ικανότητες που απαιτούνται για τη λήψη προσωπικών αποφάσεων, τη συμμετοχή σε πολιτικά και πολιτιστικά θέματα και την οικονομική παραγωγικότητα. Ο δεύτερος στόχος δεν είναι τόσο αναγνωρισμένος όσο ο πρώτος, αλλά πιστεύω ότι είναι εξαιρετικά σημαντικός, που είναι η σύνδεση μεταξύ των κλάδων. Η εφαρμογή αυτής της ιδέας δημιουργεί ευκαιρίες στους μαθητές να αποκτήσουν βαθιές εννοιολογικές κατανοήσεις και να αναπτύξουν πολύτιμες δεξιότητες που μπορούν να εφαρμοστούν σε διαφορετικά πλαίσια .
Η ενοποίηση των κλάδων δείχνει στους μαθητές ότι η εύρεση λύσεων σε συναρπαστικά και ουσιαστικά προβλήματα απαιτεί τη χρήση γνώσεων και δεξιοτήτων από διαφορετικούς κλάδους που συνεργάζονται, αλληλένδετα και αλληλένδετα. Σκεφτείτε τους κλάδους ως εργαλεία, όλα μαζί για έναν κοινό σκοπό. Το βιβλίο παρέχει ορισμένες κατευθυντήριες αρχές του Stem. Πρώτον, επικεντρωθείτε στην ενσωμάτωση. Όπως ανέφερα προηγουμένως, πρέπει να βοηθήσουμε τους μαθητές να δουν τη σύνδεση και τη στενή σχέση των εννοιών, βοηθώντας τους να συνδέσουν έννοιες που μπορεί να τους φαίνονται ασύνδετες. Δεύτερον, καθορίστε τη συνάφεια. Αυτή η ιδέα τονίζεται σε όλο το βιβλίο.
Εκπαίδευση STEM
Είναι δουλειά μας ως εκπαιδευτικοί να εξηγήσουμε γιατί οι γνώσεις και οι δεξιότητες που αποκτήθηκαν είναι χρήσιμες, γιατί πρέπει να τους ενδιαφέρουν Είναι εύκολο να εξηγήσουμε τη συνάφεια όταν δίνονται στους μαθητές προβλήματα του πραγματικού κόσμου, τρέχουσες καταστάσεις, παγκόσμια ζητήματα ή οποιοδήποτε ελκυστικό γεγονός. Τρίτον, δώστε έμφαση στις δεξιότητες του 21ου αιώνα. Ο χώρος εργασίας που θα εισέλθουν οι μαθητές μας απαιτεί ένα εργατικό δυναμικό που μπορεί να έχει πρόσβαση σε πληροφορίες, να λύνει προβλήματα δημιουργικά και να συνεργάζεται με άλλους.
Στη συνέχεια, προκαλέστε τους μαθητές σας. Θέλετε να δώσετε στους μαθητές προκλήσεις που δεν είναι τόσο δύσκολες ώστε οι μαθητές να εγκαταλείψουν, ούτε τόσο εύκολες ώστε οι μαθητές να βρίσκουν την εργασία βαρετή. Τέλος, ανακατέψτε το. Παρέχετε ευκαιρίες μάθησης που χρησιμοποιούν προσεγγίσεις που βασίζονται σε προβλήματα και προσεγγίσεις βάσει έργου και προσεγγίσεις που βασίζονται σε προβλήματα. Δίνεται στους μαθητές ένα πρόβλημα για να σχεδιάσουν δημιουργικές λύσεις. Σε προσεγγίσεις βάσει έργου. Δίνεται στους μαθητές η επιλογή πώς να παράγουν προϊόντα ή να αναπτύξουν λύσεις που αποδεικνύουν τη μάθησή τους, καθώς και να έχουν φωνή στον τρόπο αξιολόγησης.
Πρακτικές στελέχους
Εδώ είναι οι πρακτικές επιστήμης και μηχανικής από τα επιστημονικά πρότυπα επόμενης γενιάς. Θέτοντας ερωτήσεις και ορίζοντας προβλήματα. Ανάπτυξη και χρήση μοντέλων. Σχεδιασμός και διενέργεια ερευνών. Ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων με χρήση μαθηματικών και υπολογιστικής σκέψης. Κατασκευή επεξηγήσεων και σχεδιασμός λύσεων, εμπλοκή με στοιχεία και, τέλος, απόκτηση, αξιολόγηση και επικοινωνία πληροφοριών. Εδώ είναι οι μαθηματικές πρακτικές που προέρχονται από τα πρότυπα του Common Core State. Κατανοήστε τα προβλήματα και επιμείνετε στην επίλυσή τους. Σκεφτείτε αφηρημένα και ποσοτικά.
Κατασκευάστε βιώσιμο και κριτικάρετε το σκεπτικό των άλλων. Μοντέλο με μαθηματικά. Χρησιμοποιήστε κατάλληλα εργαλεία. Προσέξτε στρατηγικά την ακρίβεια. Αναζητήστε και χρησιμοποιήστε τη δομή και τέλος αναζητήστε και εκφράστε την κανονικότητα σε επαναλαμβανόμενους συλλογισμούς. Τέλος, το βιβλίο προβλέπει και τεχνολογικές πρακτικές. Πριν όμως απαριθμήσω αυτές τις πρακτικές, θέλω να μιλήσω για τον ορισμό της τεχνολογίας. Χρησιμοποιείται συνήθως για οτιδήποτε χρειάζεται να συνδεθεί, ειδικά μια συσκευή που είναι ηλεκτρονικά. Ωστόσο, το Εθνικό Συμβούλιο Πόρων δηλώνει ότι τεχνολογία είναι οποιαδήποτε τροποποίηση του φυσικού κόσμου που γίνεται για την εκπλήρωση αναγκών ή επιθυμιών. Έτσι, ένα σφυρί ή ένα μολύβι θα ήταν παραδείγματα τεχνολογίας.
Στέλεχος
Το βιβλίο κατηγοριοποιεί τις τεχνολογίες σε έξι ομάδες που βοηθούν τους μαθητές να κατανοήσουν τον κόσμο στον οποίο ζουν. Είναι οι μεταφορές, οι κατασκευές, ο ηλεκτρισμός, τα φάρμακα, τα τρόφιμα και το νερό και η επικοινωνία. Ιδού λοιπόν οι τεχνολογικές πρακτικές. Εξάσκηση σε ένα. Γνωρίστε τον ιστό των τεχνολογικών συστημάτων από τον οποίο εξαρτάται η κοινωνία. Για αυτήν την πρακτική, βοηθήστε τους μαθητές να σκεφτούν ευρύτερα για την τεχνολογία και να τονίσουν πώς οι τεχνολογίες που δημιουργούνται είναι εδώ για να εξυπηρετήσουν τις ανάγκες και τις επιθυμίες μας. Η δεύτερη πρακτική μάθετε πώς να χρησιμοποιείτε τις νέες τεχνολογίες καθώς αυτές γίνονται διαθέσιμες.
Βοηθήστε τους μαθητές να μάθουν πώς να χρησιμοποιούν τη νέα τεχνολογία πώς να επιλέγουν τις κατάλληλες για μια κατάσταση και παρατηρήστε πώς χρησιμοποιούν οι άλλοι την τεχνολογία. Η τρίτη πρακτική αναγνωρίζει το ρόλο που παίζει η τεχνολογία στην πρόοδο της επιστήμης και της μηχανικής.
Η πρακτική τέταρτη λαμβάνει τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με την τεχνολογία, δεδομένης της σχέσης της με την κοινωνία και το περιβάλλον Κατά την εφαρμογή αυτών των πρακτικών, είναι σημαντικό ως εκπαιδευτικοί να μοντελοποιούν τη χρήση των λέξεων τεχνολογία, επιστήμη, μαθηματικά και μηχανική. Να μερικά παραδείγματα. Τι έχετε μάθει για την τεχνολογία των γραναζιών; Πώς μπορούμε να εφαρμόσουμε την επιστήμη της κίνησης για αυτό το έργο τρενάκι του λούνα παρκ; Ποια είναι η κατάλληλη μαθηματική δεξιότητα που χρειαζόμαστε για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα; Τι θα σχεδιάσετε για να βοηθήσετε στη μεταφορά των αντικειμένων κατά μήκος του ποταμού;
ενσωματωμένο Στέλεχος
Τώρα θα μιλήσουμε για τις τρεις προσεγγίσεις για τηv ολοκληρωμένη διεπιστημονική ολοκλήρωση ή θεματική ολοκλήρωση, τη διεπιστημονική ολοκλήρωση και τη διεπιστημονική ολοκλήρωση. , ή ακόμα και πειρατές. Παρέχει μια συνεκτική μαθησιακή εμπειρία και δείχνει στους μαθητές ότι μπορείτε να μάθετε για ένα θέμα με διαφορετικούς τρόπους μέσα από διαφορετικές πειθαρχικές προοπτικές. Συνιστάται να δημιουργήσετε ένα θέμα με βάση τα πρότυπα κάθε κλάδου, καθώς και χρησιμοποιώντας τα ενδιαφέροντα των μαθητών σας. Το αρνητικό σε αυτή την προσέγγιση είναι ότι η σύνδεση γίνεται μόνο μέσω του θέματος και τίποτα άλλο. Κανένας μαθησιακός στόχος δεν συνδυάζεται για να δημιουργήσει ευκαιρίες για βαθύτερη κατανόηση.
διεπιστημονική ένταξη
Οι δάσκαλοι οργανώνουν την κοινή μάθηση σε όλους τους κλάδους. Οι μαθησιακοί στόχοι από δύο κλάδους συγχωνεύονται για να σχηματίσουν μια ενιαία βασική έννοια ή δεξιότητα. Το βιβλίο παρέχει ένα παράδειγμα διεπιστημονικής ενότητας ενός καθηγητή Φυσικών Επιστημών που θέλει οι μαθητές του να έχουν καλύτερη αντίληψη για την κλίμακα, το εύρος των μεγεθών των πλανητών και την απόσταση μεταξύ τους στο διάστημα.
Ο δάσκαλος των μαθηματικών προσφέρει βοήθεια βάζοντας τους μαθητές να κλιμακώσουν ένα μοντέλο του ηλιακού συστήματος χρησιμοποιώντας τις αναλογίες που μαθαίνουν στην τάξη. Ο μαθησιακός στόχος της επιστήμης εστιάζει στις ομοιότητες και τις διαφορές μεταξύ των πλανητών και ο μαθησιακός στόχος των μαθηματικών εστιάζει στην ικανότητα εφαρμογής της χρήσης αναλογιών.
Ο συνδυασμός αυτών των μαθησιακών στόχων σχηματίζει μια ενιαία βασική δεξιότητα, η οποία είναι η κλίμακα ενός μοντέλου που βοηθά τους μαθητές να κατανοήσουν το μέγεθος των πλανητών και την απόσταση μεταξύ των πλανητών στο ηλιακό σύστημα. Αυτή η ολοκλήρωση επιτρέπει στους μαθητές να περάσουν απλώς μαθαίνοντας για τα επιφανειακά χαρακτηριστικά των πλανητών, αλλά αντίθετα να αποκτήσουν ένα βαθύτερο επίπεδο κατανόησης του ηλιακού συστήματος μέσω της κλίμακας μεγέθους και απόστασης. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτή η προσέγγιση δεν διαφέρει εντελώς από την πολυεπιστημονική ολοκλήρωση
Πολυεπιστημονική ένταξη
Αυτές οι τρεις προσεγγίσεις διαφέρουν ως προς τον βαθμό ολοκλήρωσης. Έτσι, στις διεπιστημονικές μονάδες, οι κλάδοι είναι αναγνωρίσιμοι αλλά γίνονται λιγότερο σημαντικοί από ό,τι στη διεπιστημονική προσέγγιση. Τέλος, έχουμε τη διεπιστημονική ενσωμάτωση, όπου οι μαθητές ξεκινούν προβλήματα ή έργα του πραγματικού κόσμου όπου οι μαθητές εφαρμόζουν γνώσεις και δεξιότητες από δύο ή περισσότερους κλάδους. Αυτά τα προβλήματα και τα έργα πρέπει επίσης να σχετίζονται με τους μαθητές.
Οι δάσκαλοι θα πρέπει να οργανωθούν γύρω από τις ερωτήσεις και τις ανησυχίες των μαθητών, να ακούσουν τις ιδέες τους και επίσης να παρατηρήσουν τα ενδιαφέροντά τους. Έτσι ώστε οι μαθητές να μπορούν να οικειοποιηθούν τη μάθησή τους. Η διεπιστημονική έκδοση της ενότητας του παραδείγματος που εξετάσαμε προηγουμένως αποτελείται από δεξιότητες και έννοιες από πολλούς κλάδους. Η ουσιαστική ερώτηση, ή η ερώτηση οδήγησης για τη μονάδα ήταν η εξής. Πώς θα προέβλεπε ένας μετεωρολόγος τον καιρό στον πλανήτη Χ;
Αυτή η ερώτηση οδηγεί την ενότητα, οδηγεί στην έρευνα και απαιτεί την επίτευξη των μαθησιακών στόχων για να απαντηθεί η ερώτηση. Στην επιστήμη, οι μαθητές θα έδιναν μια αναφορά καιρού από διαφορετικό πλανήτη. Θα πρέπει να μάθουν πώς οι άνθρωποι προβλέπουν τον καιρό και να φανταστούν πώς θα ήταν να ζεις σε έναν άλλο πλανήτη. Στην τέχνη, οι μαθητές θα κατασκεύαζαν σετ στούντιο για τις μετεωρολογικές προβλέψεις.
Στα αγγλικά, οι μαθητές θα έγραφαν το σενάριο για τις προβλέψεις και στα μαθηματικά θα ανακάλυπταν πόσο χρόνο θα χρειαζόταν για να τους φτάσει μια ραδιοφωνική μετάδοση από τη Γη. Όλες αυτές οι ευκαιρίες μάθησης από διαφορετικούς κλάδους βοηθούν να απαντηθεί η βασική ερώτηση του πραγματικού κόσμου, βασισμένη στο έργο. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι δεν χρειάζεται να ενσωματώσετε όλους τους κλάδους του Stem σε κάθε ενότητα. Η μάθηση βάσει έργου ή PBL είναι πολύ σημαντική για τη διεπιστημονική μάθηση.
Διεπιστημονική Ένταξη
Σύμφωνα με τo βιβλίο, η μάθηση βάσει έργου συν επίλυση προβλημάτων ισοδυναμεί με διεπιστημονική μάθηση. Υπάρχουν τρία στοιχεία της βασικής ερώτησης PBL που οδηγεί ολόκληρη τη μονάδα. Πρότυποι βασικοί μαθησιακοί στόχοι που δίνουν κατεύθυνση στην ενότητα και στις προηγούμενες εμπειρίες των μαθητών. Εδώ είναι μερικά άλλα χαρακτηριστικά του Στελέχους
χαρακτηριστικά του Στελέχους
Οι μαθητές PBL είvαι το κέντρο της μαθησιακής διαδικασίας. Είναι σημαντικό οι μαθητές να εργάζονται στις δεξιότητες λήψης αποφάσεων και να εφαρμόζουν τα δικά τους ενδιαφέροντα και τις προηγούμενες εμπειρίες τους όταν δημιουργούν το κορυφαίο προϊόν ή τη λύση τους. Οι δάσκαλοι είναι περισσότερο διευκολυντές ή προπονητές που βοηθούν στη διαχείριση του χρόνου και της επιμελητείας. Στη συνέχεια, το έργο είναι κεντρικό και όχι δευτερεύον.
Θα πρέπει να αναλύονται σε διαχειρίσιμα κομμάτια ή μικρές εργασίες και να καταλήγουν σε ένα προϊόν ή μια απόδοση. Αυτά τα έργα θα πρέπει να περιλαμβάνουν συνεχείς και πολλαπλούς τύπους αξιολόγησης, με μοντέλα και ρουμπρίκες που οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν ως καθοδηγητική πηγή. Και φυσικά, θα πρέπει να υπάρχουν ευκαιρίες για προβληματισμό, σχόλια και βελτιώσεις σχετικά με τη δημιουργία τους Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το PBL, θα βρείτε συνδέσμους προς πόρους στην παρακάτω περιγραφή.
προγραμματισμός ενός μαθήματος ή ενότητας Stem
Εδώ είναι οι στρατηγικές που παρέχει το βιβλίο για εφαρμογή. Προσδιορίστε τα πρότυπα περιεχομένου. Προσδιορίστε μεγάλες ιδέες και βασικές έννοιες. Προσδιορίστε τις βασικές ερωτήσεις ή τις ερωτήσεις οδήγησης. Καθιερώστε τι θα ξέρουν και θα μπορούν να κάνουν οι μαθητές ως αποτέλεσμα της ενότητας ή του μαθήματος. Δημιουργήστε πολλαπλές και συνεχείς ευκαιρίες αξιολόγησης κατά τη διάρκεια των μαθησιακών εμπειριών. Σχεδιάστε διεπιστημονικές δραστηριότητες μάθησης Θα χρειαστεί να αποφασίσετε ποια προσέγγιση θα χρησιμοποιήσετε multi, inter ή trans που θα είναι πιο αποτελεσματική για τους μαθησιακούς στόχους.