Implementierung von CTE-Arbeitszellenkursen

Es stehen CTE Workcell-Kurse zur Verfügung, die Ihren Schülern helfen, sich mit Industrierobotik und Programmierkonzepten vertraut zu machen. Die Kurse der CTE Workcell bestehen aus Einheiten und einem Abschlussprojekt. Sowohl die Kurse als auch die Einheiten sind für die Studierenden konzipiert und so gestaltet, dass sie nacheinander absolviert werden, beginnend mit Einheit 1 des Kurses „Einführung in den 6-Achsen-Arm“ und endend mit dem Abschlussprojekt des Kurses.

Der CTE Workcell Pacing Guide schätzt den Zeitaufwand für jede der Einheiten innerhalb eines Kurses. Auch wenn dieser Zeitaufwand von Klassenzimmer zu Klassenzimmer variiert, ist es wichtig zu beachten, dass die Zeitangabe nicht nur auf der Zeit basiert, die für die Erledigung der Aufgaben benötigt wird, sondern auch auf den Gesprächen, die Sie im Rahmen der Durchführung dieser Kurse mit Ihren Schülern führen werden. Dieser Artikel gibt Ihnen einen Überblick über die Inhalte dieser Kurse und zeigt Ihnen, wie Sie die Kurse in Ihrem Unterricht umsetzen können.

Schülerzentrierte Bewertung in den CTE-Arbeitszellenkursen

Diese Kurse legen durchgehend Wert auf eine schülerzentrierte Leistungsbeurteilung. Dies bedeutet, dass Schüler und Lehrer gemeinsam in den Lernprozess eingebunden sind, von der Festlegung von Lernzielen zu Beginn einer Unterrichtseinheit bis hin zur Beurteilung des Fortschritts in Richtung dieser Ziele während der gesamten Unterrichtseinheit. Jede Einheit enthält drei Kernkomponenten, die einen Rahmen für die schülerzentrierte Bewertung bilden: 

  • Gemeinsame Entwicklung von Lernzielen – In der Einführung zu jeder Unterrichtseinheit überlegen Schüler und Lehrer gemeinsam, was die Schüler lernen und können müssen, um die Ziele der Einheit zu erreichen, und legen gemeinsam Lernziele fest. 
  • Zwischenreflexion und Zielanpassung – In längeren Unterrichtseinheiten findet eine Zwischenreflexion und Selbsteinschätzung der Schüler statt, bei der Schüler und Lehrer über ihre Fortschritte in Richtung der gemeinsam erarbeiteten Lernziele reflektieren. Dies trägt dazu bei, dass die Schüler auf dem richtigen Weg sind, ihre Ziele zu erreichen, und gibt Lehrern und Schülern die Möglichkeit, bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen. 
  • Abschlussreflexion und Nachbesprechungsgespräch – Die Unterrichtseinheiten enden mit einer Selbsteinschätzung des Lernfortschritts durch die Schüler und einem Nachbesprechungsgespräch, in dem Schüler und Lehrer diese Selbsteinschätzung sowie die im Ingenieursnotizbuch des Schülers gemachten Angaben besprechen und einen Konsens darüber erzielen, ob die Schüler ihre Lernziele effektiv erreicht haben.

Lehrerunterstützung in CTE-Arbeitszellenkursen

. Dies ist die zentrale Anlaufstelle für Lehrerressourcen, darunter Anleitungen zur Verwendung von Ingenieur-Notizbüchern, Standards-Ausrichtung, Materiallisten, ein Elternbrief, ein Antwortschlüssel für die Verständnisfragen (Check Your Understanding, CYU) und ein Leitfaden für die Unterrichtsleitung.

Die Seite „CTE Workcell STEM Lab Units“ bietet eine Liste der Einheiten mit Links zu Anleitungen und Lösungsschlüsseln.

Der Leitfaden für die Durchführung der einzelnen Einheiten dient Ihnen als wichtigste Informationsquelle für die Planung und Umsetzung. Sie beinhalten Details zur Klassenzimmergestaltung, zur schülerzentrierten Leistungsbeurteilung, zur Fehlerbehebung und mehr.

Bevor Sie mit einer Unterrichtseinheit in Ihrem Klassenzimmer beginnen, lesen Sie unbedingt den Leitfaden für die Durchführung dieser Einheit.

CTE-Arbeitszelleneinheiten

Jede Einheit besteht aus einer Kombination von vier verschiedenen Seitentypen: Einleitung, Lektionen, Zwischenreflexion und Zielanpassung sowie Zusammenfassung.

Einleitungen

Diese Seiten sollen Ihnen dabei helfen, gemeinsame Ziele mit Ihren Schülern für das zu formulieren, was sie in der Unterrichtseinheit lernen werden. Dies beinhaltet ein Einführungsvideo, das den Kontext der Unterrichtseinheit erläutert und den Bezug zur Industrierobotik aufzeigt, sowie die Aufgabe, die die Schüler am Ende der Unterrichtseinheit bearbeiten werden.

Einführungsseite mit Abbildung eines 6-achsigen Roboterarms an einer Arbeitszelle und Video mit dem Titel „Absolute und relative Bewegungen“.

Das Einführungsvideo kann gemeinsam mit der ganzen Klasse angesehen werden.

Die Studierenden werden angewiesen, auf dieser Seite gemeinsam Lernziele zu erarbeiten. In diesem Artikel finden Sie , wie Sie mit Ihren Schülern Lernziele auf der Grundlage des Videoinhalts und des Vorwissens der Schüler erstellen können.

Vokabelteil mit Definitionen für absolute Bewegung, relative Bewegung, Variable und Wiederholungsschleife für die 6-Achsen-Armcodierung.

Der Vokabelteil auf der Seite kann genutzt werden, um den Schülern zu helfen, weitere Konzepte zu identifizieren, die möglicherweise zur Bearbeitung der Aufgabe „Alles zusammenfügen“ erforderlich sind.

Die Studierenden sollen diese Definitionen in ihren Ingenieursnotizbüchern festhalten. Sie können im Laufe der Lektion den Definitionen zusätzlichen Kontext oder weitere Vokabeln hinzufügen.

Unterricht

Diese Seiten enthalten alle direkten Anweisungen für die Kurse. Direkte Anweisungen werden in zwei Formaten erteilt:

  • Den Schülern wurden Lesetexte zur Verfügung gestellt, um die Aktivitäten in einen Kontext zu setzen.
  • Schrittweise Anleitungen, die die Schüler durch praktische Übungen zum jeweiligen Inhalt führen.

Beachten Sie, dass nicht jede Lektion alle unten aufgeführten Elemente enthält. Seien Sie darauf vorbereitet, Ihre Unterrichtsmethoden auf Grundlage der in der Lektion bereitgestellten Informationen anzupassen.

Abschnitt „Koordinatenschätzung“ mit Beispiel, der ein Diagramm eines 6-achsigen Roboterarms und eine Erklärung der x-, y- und z-Koordinaten zeigt.

Die Schüler sollten den Inhalt in ihren Gruppen durchlesen. Während des Lesens sollten sie sich Notizen in ihren Ingenieursnotizbüchern machen, um die ihnen präsentierten Informationen besser verstehen zu können.

Beispiel für eine Schritt-für-Schritt-Anleitung auf einer Lektionsseite.

Für eine schrittweise Anleitung sollten die Schüler in ihren Gruppen zusammenarbeiten und die Schritte wie angewiesen ausführen.

Beispiele für die Rollen von Studierenden innerhalb von Gruppen werden inArtikel .

Während die Schüler den direkten Unterricht im Rahmen der Lektionen absolvieren, sollte der Lehrer diese Gelegenheit nutzen, um sich regelmäßig mit den Gruppen auszutauschen.

Diese Check-ins sollten keine formellen Veranstaltungen sein. Stellen Sie verschiedenen Gruppenmitgliedern Fragen dazu, was sie tun und warum sie diese Schritte ausführen. Nutzen Sie während der Diskussion die Ingenieursnotizbücher der Studierenden als Kommunikationsmittel, um weitere Fragen anzuregen und den Kenntnisstand zu ermitteln. Weitere Informationen zur formativen Bewertung und zum Wiederholen von Inhalten in CTE Workcell Courses finden in diesem Artikel.

Beispiel einer Aktivitätsseite, die einen Roboterarm auf einer Arbeitszelle mit hervorgehobenem Pfad und Anweisungen zum Testen minimaler und maximaler x-Achsenwerte zeigt.

Nach Abschluss der direkten Unterweisung werden die Gruppen dazu übergehen, das Gelernte in der praktischen Übung anzuwenden.

Dieser Abschnitt bietet den Studierenden eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Durchführung der Aufgabe. Beobachten Sie weiterhin den Fortschritt der Gruppen, um festzustellen, ob Sie Konzepte erneut vermitteln müssen oder ob diese Gruppe in der Lage wäre, einer anderen Gruppe beim Bearbeiten der Materialien zu helfen.

Im Abschnitt „Überprüfe dein Verständnis“ werden die Schüler aufgefordert, die Fragen der Lektion zu beantworten, bevor sie fortfahren können.

Am Ende jeder Lektion werden den Schülern Verständnisfragen (Check Your Understanding, CYU) gestellt, um ihr Verständnis der in der Lektion behandelten Konzepte zu überprüfen.

Die Schüler sollten diese Fragen einzeln beantworten, aber sollten nicht sofort nach Beantwortung der Fragen zur nächsten Lektion übergehen.

Sobald alle Gruppenmitglieder die CYU-Fragen beantwortet haben, sollte die Gruppe ihre Antworten besprechen. Beobachten Sie diese Gespräche, um sicherzustellen, dass die Schüler darüber diskutieren, warum sie die jeweilige Antwort gewählt haben und wie sie als Gruppe feststellen, welche Antwort sie für richtig halten. Dadurch erhalten die Gruppenmitglieder die Möglichkeit, voneinander zu lernen, und Sie können erfahren, wie sie die einzelnen Konzepte verstehen.

Zwischenreflexion und Zielanpassung

Die Seiten zur Zwischenreflexion und Zielanpassung sollen den Schülern helfen, über ihren bisherigen Lernfortschritt nachzudenken.

Reflexionsseite zur Mitte der Lerneinheit mit Tabelle zur Bewertung des Fortschritts hinsichtlich der Lernziele und zur Dokumentation von Nachweisen und Anpassungen.

Die Schüler werden dazu angehalten, ihre Lernziele für die Unterrichtseinheit zu überprüfen und sich mit ihrer Gruppe und Ihnen als Lehrer über diese Ziele und Lernerfahrungen auszutauschen.

Während dieses Prozesses sollten Sie sich mit jeder Gruppe austauschen, um die Lernziele und die aktuellen Leistungsbeurteilungen der einzelnen Schüler zu besprechen. Der Leitfaden für Lehrkräfte zur Durchführung der einzelnen Unterrichtseinheiten enthält weitere Informationen zur Durchführung dieser Reflexionsphasen.

Das Ganze zusammenfügen

Dieser Abschnitt fordert die Schüler heraus, die im Laufe der Unterrichtseinheit erlernten Konzepte in einer größeren Herausforderung anzuwenden.

Die Aktivität „Alles zusammenfügen“ zeigt einen Roboterarm mit Würfeln auf einem Raster und Anweisungen zum Aufbau für eine Bewegungsaufgabe.

Die Seite „Alles zusammenfügen“ beginnt mit einer Animation, die einen möglichen Weg zur Bewältigung der Herausforderung zeigt, sowie mit Informationen zur Einrichtung. Schauen Sie sich das gemeinsam mit der ganzen Klasse an und besprechen Sie die Einrichtung. Beantworten Sie alle Fragen, die die Gruppen zu der Herausforderung haben.

Beispiel für eine Schritt-für-Schritt-Anleitung in einer Aktivität namens „Alles zusammenfügen“.

Es werden Schritt-für-Schritt-Anleitungen bereitgestellt, die die Schüler bei der Durchführung der Aufgabe unterstützen.

Gehen Sie durch die Klasse und sprechen Sie mit den Gruppen darüber, wie sie die einzelnen Schritte durchführen. Ermutigen Sie die Studierenden, ihre Ingenieursnotizbücher während der gesamten Diskussion zu nutzen, um ihre Antworten zu begründen und über ihre Fortschritte bei der Bearbeitung der Aufgabe zu berichten.

Nach Abschluss der Aktivität „Alles zusammenfügen“ führen die Schüler eine abschließende Reflexion und ein Nachbesprechungsgespräch durch.

Abschließende Reflexionsseite, auf der sich die Schüler selbst als Anfänger, Auszubildender oder Experte einstufen und ihr Verständnis begründen.

Im Rahmen der abschließenden Reflexion schätzen die Schüler ihren Kenntnisstand hinsichtlich der im Unterricht behandelten Konzepte als Anfänger, Fortgeschrittener oder Experte ein.

Die Studierenden sollten in der Lage sein, ihre Bewertungen anhand ihrer Dokumentation in ihren Ingenieursnotizbüchern zu begründen.

Seite mit Nachbesprechungsgesprächen, die zeigt, wie Schüler mit einem Lehrer zusammenarbeiten, sowie Anweisungen zur Selbsteinschätzung anhand einer Bewertungsmatrix.

Diese Reflexion führt direkt zum Nachbesprechungsgespräch, das Sie mit jedem einzelnen Schüler führen werden, um die Bewertungen, die Nachweise und die Lernziele des Schülers für die Unterrichtseinheit zu besprechen.

bietet Ihnen eine Anleitung zur Vorbereitung und Durchführung des Nachbesprechungsgesprächs mit Ihren Schülern.

Die Kurse von CTE Workcell vermitteln den Schülern praktische Erfahrungen in Industrierobotik und Programmierung und fördern so wichtige Fähigkeiten für ihre zukünftige Karriere. Durch strukturierte Unterrichtseinheiten und umfassende Unterstützung der Lehrkräfte können Pädagogen die Lernprozesse der Schüler effektiv begleiten. Haben Sie weitere Fragen zur Implementierung von CTE Workcell-Kursen in Ihrem Unterricht? Stellen Sie eine Frage in der + Community oder vereinbaren Sie eine :1-Sitzung.

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