Verwendung von Lehrplandesign zur Verbesserung der Zugänglichkeit in MINT und Informatik

Jede Aktivität im Spielbereich eines MINT-Labors beginnt mit einer Animation und Erklärung, die Lehrern und Schülern hilft, klare Ziele für die Aktivität festzulegen.

Die Bilder, Animationen und Wörter bieten Möglichkeiten, das Ziel zu erreichen und darüber zu kommunizieren, um sicherzustellen, dass alle Schüler wissen, was von ihnen erwartet wird.

IQ 2nd Generation und EXP STEM Labs beginnen mit der Zielsetzung in der Klasse. Nachdem Schüler und Lehrer eine Animation des Endspiels für das Labor angesehen und besprochen haben, arbeiten sie gemeinsam daran, klare Lernziele festzulegen und zu dokumentieren.

Die Videos, Animationen, Diskussionen und die Dokumentation des technischen Notizbuchs bieten den Studierenden die Möglichkeit, auf ihre Ziele zuzugreifen und darüber zu kommunizieren.

Die Einführung in jede Einheit der VEX CTE Workcell-Kurse beginnt damit, dass die Schüler gemeinsam mit ihren Lehrern Lernziele erstellen und diese Ziele in ihren technischen Notizbüchern aufzeichnen. Diese Lernziele helfen den Schülern, ihre Ziele während der gesamten Einheit zu erreichen, und werden bei der schülerzentrierten Bewertung während des Nachbesprechungsgesprächs am Ende jeder Einheit verwendet.

Der Bereich „Engage“ eines MINT-Labors bietet eine Möglichkeit, auf das Vorwissen der Studierenden zuzugreifen und etwaige Wissenslücken auf kostengünstige Weise zu schließen, um sich auf die Aktivitäten des Labors vorzubereiten.

Die Hintergrundinformationen in jeder Einheit ermöglichen es Lehrern, Wissenslücken zu antizipieren, die bei ihnen und ihren Schülern auftreten könnten, und beschreibende Informationen, die sie mit den Schülern teilen können, um Hindernisse zu beseitigen.

Der Lernbereich der IQ- und EXP-STEM-Labs umfasst Lehrvideos mit Untertiteln für Studierende, die den Studierenden den Zugang zu Vorkenntnissen zu einem bestimmten Thema erleichtern und Wissenslücken auf einfache Weise schließen sollen.

Zu jedem Video gehört ein Handout, das zusätzliche Optionen für den Zugriff auf das Material sowie formative Bewertungsfragen bietet. Die Studierenden können diese Inhalte jederzeit überprüfen und erneut aufgreifen, um sich die Zeit zu nehmen, die sie für erfolgreiches Lernen benötigen.

In jeder Einheit werden Fragen zum Schülerengagement gestellt. Sie geben den Schülern die Möglichkeit, ihr eigenes Verständnis der Konzepte der Lektion sowie ihre Fortschritte beim Erreichen ihrer Lernziele zu beurteilen und ihren Lehrern etwaige Bedürfnisse oder Hindernisse mitzuteilen, sodass der Unterricht entsprechend angepasst werden kann.

Der Leitfaden für Lehrer, der jeder Einheit beiliegt, enthält Vorschläge zum erneuten Unterrichten und Erweitern der Einheit, um den Bedürfnissen der Lernenden gerecht zu werden.

Die Abschnitte „Ziele“, „Standards“ und „Zusammenfassung“ der STEM Labs bieten Informationen darüber, wie Standards durch die Aktivitäten des Labors erreicht werden. Darüber hinaus werden Ziele mit der entsprechenden Laboraktivität und -bewertung angeboten, um sicherzustellen, dass die Studierenden das Lernziel während des Labors erreichen.

Die Schüler teilen ihr Lernen auf unterschiedliche Weise, von der Diskussion bis zum Projektaustausch, und bieten Möglichkeiten zum Ausdruck, um unterschiedliche Lernende zu unterstützen.

Der Abschnitt „Wettbewerb“ jeder Lektion bietet den Schülern eine praktische, kollaborative Möglichkeit, ihr Gelerntes durch das Spielen des Minispiels der Lektion zu zeigen. Schüler wissen, was sie erreichen wollen, und Lehrer können anhand des Verhaltens ihres Roboters im Spiel leicht erkennen, ob sie die Unterrichtsziele erreicht haben.

Das Ingenieurheft dient der Dokumentation des Lernens und bietet den Studierenden multimediale Möglichkeiten, ihren Lernprozess auf eine für sie angenehme Weise darzustellen.

Die von den Studierenden erstellten und im Engineering Notebook aufgezeichneten Lernziele liefern messbare Ergebnisse. Das Verständnis dieser Ziele demonstrieren die Schüler dann während der Aktivität „Alles zusammenfügen“ am Ende der Einheit. 

Abschließend reflektieren die Schüler und ihr Lehrer im Nachbesprechungsgespräch gemeinsam über die Lernziele und messen den Fortschritt, den die Schüler bei der Erreichung der einzelnen Ziele gemacht haben.

Die Spielabschnitte eines MINT-Labors bieten Schritt-für-Schritt-Anleitungen zum Modellieren einer Aktivität für Schüler sowie Hinweise zur Unterstützung der Differenzierung und Erleichterung der Gruppenarbeit.

Die Schüler arbeiten in Gruppen, um Laboraktivitäten zu absolvieren, sodass sie in ihrem eigenen Tempo arbeiten können, und die Lehrer erhalten Informationen, wie sie die Lernenden durch zusätzliche Übungen, Herausforderungen und mehr unterstützen können.

Darüber hinaus bietet der Pacing Guide in der Einheitenübersicht spezifische Möglichkeiten zur Anpassung und Erweiterung einer Einheit, um den Lernbedürfnissen aller Schüler bestmöglich gerecht zu werden.

Die Übungs- und Wettbewerbszyklen jeder Lektion und das abschließende Spiel ermöglichen es den Schülern, in Gruppen zu arbeiten und ihre Wettbewerbsstrategie an die von ihnen gewählte Komponente des Spiels oder Lernziels anzupassen. Diese Stimme und die Wahlmöglichkeiten, wie sie ihr Lernen im Spiel darstellen, bieten viele Optionen für das Engagement der Schüler, von der Dokumentation im technischen Notizbuch über die Iteration des Roboterbaus oder -codes bis hin zum Scouting und der Führung der Teamzusammenarbeit und mehr.

Der Schwerpunkt auf Zusammenarbeit und Teamarbeit im gesamten Labor fördert die Einbeziehung aller Studierenden, und in den Laboranweisungen werden auch taktische Strategien zur Unterstützung integrativer Gespräche vermittelt.

Die Lektionen in CTE-Workcell-Kursen sind stark strukturiert und bieten den Schülern klare, schrittweise, schülerorientierte Anweisungen, denen sie in ihrem eigenen Tempo folgen können. 

Die Fragen zum Engagement der Studierenden geben den Studierenden Entscheidungsfreiheit bei ihrer Unterrichtserfahrung, indem sie zum Ausdruck bringen, wie sie sich beim Lernen fühlen und was sie benötigen, um während des gesamten Kurses weiter zu lernen.

Die „Putting it All Together“-Aktivitäten in jeder Einheit geben den Schülern Mitspracherecht und Wahlmöglichkeiten bei der Lösung ihrer Codierungsprobleme. Den Höhepunkt bildet der Capstone, bei dem die Studierenden den technischen Entwurfsprozess nutzen, um eine offene Herausforderung zu meistern.

Die Pausen- und Austauschbereiche während des Spiels des Labors sollen den Schülern Gelegenheit zum Nachdenken geben, sich zu informieren und ihr Gelerntes und ihre Fragen auf vielfältige Weise zum Ausdruck zu bringen.

Diskussionsaufforderungen sind mit Demonstrationen und Projektaustausch verbunden und bieten den Schülern die Möglichkeit, ihr Gelerntes so auszudrücken, dass es ihren Bedürfnissen am besten entspricht.

Das Nachbesprechungsgespräch am Ende der Einheit bietet den Schülern die Möglichkeit, ihr Gelerntes mit dem Lehrer als Reaktion auf die Lernziele und Diskussionsanregungen zu teilen.

Die Studierenden können an diesem Treffen auf eine Art und Weise teilnehmen, die ihren Bedürfnissen entspricht – von Multimedia-Präsentationen über schriftliche Antworten bis hin zum Vorzeigen und Erzählen ihres technischen Notizbuchs.

Das Nachbesprechungsgespräch am Ende jeder Einheit bietet den Schülern die Möglichkeit, anhand der Dokumentation in ihren technischen Notizbüchern über ihr Gelerntes nachzudenken und es weiterzugeben. 

Sobald die Studierenden den Capstone abgeschlossen haben, überprüfen sie die Dokumentation aus ihren Engineering Notebooks für den gesamten Kurs und verwenden diese Informationen, um ein Reflexionsartefakt ihrer Wahl zu erstellen, mit dem sie ihre Lerninhalte teilen können.