Podpora aktivního učení pomocí 123 a GO STEM Labs

VEX GO a 123 STEM Labs se zaměřují na tři základní komponenty, které pomáhají poskytovat smysluplné výukové zkušenosti STEM všem studentům. Každá laboratoř STEM má následující vlastnosti:

• Aktivní učení
• Důraz na porozumění studentům
• Výzkumem podporovaná pedagogika

Aktivní učení

Aktivní učení je vyučovací přístup¹, kdy se studenti účastní procesu učení prostřednictvím budování svých znalostí a porozumění. Aktivní učení pomáhá zvýšit sebevědomí studentů a zlepšit studijní výsledky.²

Každá laboratoř VEX GO a 123 STEM začíná tím, že studenti vytvoří osobní spojení s hlavním tématem výsledků učení STEM Lab. Poté studenti okamžitě začnou tvořit! Studenti budou používat svůj robot VEX GO nebo svůj kód VEX 123 k aktivnímu zkoumání a zkoumání výsledků učení. V laboratořích STEM jsou studenti vyzýváni, aby se účastnili reflexivních diskusí nebo demonstrovali své projekty.

Všechny STEM Labs obsahují panel pro výběr, který lze použít k odlišení výuky a zároveň k podpoře hlasu a volby studentů při jejich učení, což vede k vyššímu zapojení studentů.³ Činnosti výběrové komise lze provádět kdykoli. Studenti se mohou stát aktivními účastníky svého učení pomocí výběrové tabule

Důraz na porozumění studentů

Každá laboratorní jednotka VEX GO a 123 STEM je navržena s ohledem na základní otázky a porozumění jednotkám.

Základní otázky jsou navrženy⁴ tak, aby podněcovaly myšlení, podněcovaly k dotazování a vedly učení studentů. Unit Understandings se připojují k základním otázkám a pomáhají vysvětlit hlavní téma jednotky STEM Lab.

Unit Understandings se pak použijí k vytvoření výukových cílů pro každou STEM Lab. Všechny tyto výukové cíle jsou specifické, měřitelné a pozorovatelné. Kromě toho jsou učební cíle jasně propojeny s aktivitami studentů v laboratoři; a na hodnocení, která studentům umožňují prokázat své porozumění. Uspořádání cílů, aktivit a hodnocení pomáhá podporovat jak motivaci studentů, tak učení.⁵

V každé laboratoři STEM je hybnou silou hodiny dotazování studentů, což umožňuje učitelům být trenérem porozumění, nikoli dodavatelem faktů.

Výzkumem podporovaná pedagogika

Každá laboratoř STEM poskytuje studentům příležitost zlepšit své schopnosti prostorového uvažování. Prostorové uvažování⁶ zahrnuje schopnost vztahovat se a orientovat se ve světě a schopnost vytvářet a mentálně manipulovat reprezentace představovaných a skutečných tvarů, objektů a struktur. Prostorové uvažování je zastřešující pojem, který zahrnuje mnoho kognitivních procesů, včetně porozumění charakteristikám konkrétního objektu, rozpoznání podobností a rozdílů mezi objekty a schopnosti mentálně složit/rozložit objekt na základě vidění jeho částí nebo částí. Studie⁷ z roku 2013 potvrdila, že prostorové uvažování není pevnou dovedností a že ji lze zlepšit.

Tento důraz na prostorové uvažování pomáhá poskytnout základ budoucímu úspěchu v matematice a STEM. Prostorové uvažování je spojeno s matematikou – zisky od 4 do 7 let připravují půdu pro úspěch v matematice až do věku 15 let. Výzkum ve skutečnosti ukazuje, že prostorové uvažování je spojeno s výkonem v mnoha oblastech matematiky, včetně: základních dovedností velikosti a počítání⁸, mentální aritmetiky⁹a slovních úloh.¹⁰ Prostorové uvažování je důležitým prediktorem úspěchu v kariéře STEM. Kompetence STEM jsou zakořeněny¹¹ v prostorových znalostech. Nedávný výzkum¹² ukazuje, že včasná pozornost věnovaná rozvoji prostorového myšlení dětí zvyšuje výsledky v matematice a přírodních vědách a může podpořit zájem o budoucí povolání v oborech STEM.

Pokud mají studenti pocit, že s nějakou aktivitou nemohou být úspěšní, odstoupí. Lidé, včetně studentů, rádi řeší¹³ problémy. Lidi nebaví pracovat na problému, který se zdá nedosažitelný. Pro učitele to znamená využívat lekce, které studentům umožňují zažít okamžitý úspěch, a poskytovat studentům zpětnou vazbu o jejich úspěších. VEX GO a 123 STEM Labs jsou navrženy tak, aby umožnily studentům zažít okamžitý úspěch a navíc obsahují pokyny pro učitele, jak poskytovat účinnou zpětnou vazbu.

Učitelé mohou mít někdy pocit, jako by se neustále snažili upoutat pozornost svých studentů. Má to dobrý důvod: V každém okamžiku jsou studenti neustále zavalováni informacemi. Avšak pouze těchto informací se uloží do dlouhodobé paměti, kde je lze získat pro pozdější použití. Aby se informace uložily do dlouhodobé paměti, je třeba, aby se studenti s informacemi aktivně zabývali¹⁵. Jak poznamenal kognitivní vědec Daniel Willingham, „Paměť je zbytek myšlení.¹⁶ Jak učitelé přimějí studenty, aby se soustředili a přemýšleli o informacích, které jsou v hodině nebo aktivitě? Povzbuďte studenty, aby si vytvořili osobní vztah. VEX GO a 123 STEM Labs poskytují studentům osobní spojení na začátku každé lekce.