Unterstützung des aktiven Lernens mit IQ, EXP und V5 STEM Labs

Die Forschung1 zeigt deutlich, dass aktives Lernen ein effektiver Weg ist, die Leistungslücke in Schulen zu verringern. Es ist auch klardass die Umsetzungaktivem Lernen sein kann undLehrer und Schulen Unterstützung benötigen. VEX Robotics hat STEM Labs geschaffen, damit Lehrer unabhängig von ihrem Erfahrungsniveau aktives Lernen durch hochwertige MINT-Materialien und -Unterricht erfolgreich umsetzen können.

Zwei Schüler interagieren mit einem VEX IQ Roboter auf einem Tisch, auf dem sich ein Laptop und ein VEX IQ Kit befinden.

STEM Labs fungieren als „Plugin“-Lektionen, die in Ihren bestehenden Lehrplan passen. Sie können auch mehrere Labore nacheinander nutzen, um Ihren Schülern ein einzigartiges, erweitertes Lernerlebnis zu bieten. Die Labore sollen die Zusammenarbeit und das explorative Lernen fördern. Die Schüler genießen praktische Lernaktivitäten, die es ihnen ermöglichen, technische, naturwissenschaftliche, mathematische und ingenieurwissenschaftliche Fähigkeiten anzuwenden, während sie eine Lernerfahrung des 21. Jahrhunderts genießen. Unser Engagement, Lehrern und Schulen die Unterstützung zu bieten, die sie bei der Umsetzung der MINT-Ausbildung benötigen, ist einer der Gründe, warum unsere Unterrichtsmaterialien von Millionen von Schülern auf der ganzen Welt genutzt werden und in weit über 17.500 Bildungseinrichtungen zu finden sind.

STEM-Labore

Da der MINT- und Informatikunterricht zunehmend auf pädagogische Robotik zurückgreift, benötigen Lehrer eine integrierte Lösung, um Lehrplan, Programmiersoftware und Hardware zu kombinieren. Die STEM Labs von VEX bieten benutzerfreundliche Anweisungen für eine schnelle Einrichtung sowie mehrere Problemlösungsansätze, um die Kreativität der Schüler anzuregen. Die Labs bieten strukturierten Unterricht, Aktivitäten mit realen Bezugspunkten, stressfreie Umsetzungsmaterialien für Lehrer und orientieren sich an Kernkompetenzstandards, basierend auf einer soliden Grundlage der Bildungsforschung.

  • Bezug zur Praxis3: Den Schülern ermöglichen, den Umfang und die Art des Problems zu verstehen, indem Aktivitäten mit realen Szenarien verknüpft werden.
  • Im Vordergrund4: Inhalte und Übungen sind zielgerichtet, präzise und eng gefasst.
  • Differenziert5: Die Schüler können in ihrem eigenen Lerntempo voranschreiten.
  • Scaffolded6: Sorgfältig konzipierte Materialien, die schwierige Aufgaben unterstützen.
  • Selbsteinschätzung der Studierenden7: Unterstützt die Eigenverantwortung und Selbstwirksamkeit der Studierenden beim Lernen

Verbindungen zur realen Welt

Screenshot eines Artikels aus dem STEM Lab-Bereich im Abschnitt „Bewerben“, in dem Lagerroboter und deren Einsatzmöglichkeiten erläutert werden.

Jedes MINT-Labor verknüpft den Unterricht mit realen Szenarien und bietet Einblicke in Karrieren und Roboteranwendungen, die mit den gelehrten Konzepten übereinstimmen. Dieser Kontext ermöglicht es den Schülern, das Gelernte mit Beispielen aus der Praxis in Beziehung zu setzen.

Im Vordergrund

Screenshot eines Übungsartikels mit Informationen und einem Übungsvideo zu dieser Lektion.

Jedes MINT-Labor ist mit einem gezielten Ansatz für die Unterrichtsinhalte konzipiert.

  • Der Abschnitt „Lernen“ stellt wichtige Ideen vor
  • Ein Video zeigt, wie die Lernideen auf die Übungsaktivitäten angewendet werden können. 

Dies begründet nicht nur die Aktivitäten des Labors, sondern unterstreicht auch die direkte Relevanz der von den Studierenden erlernten Fähigkeiten.

Differenziert 

Screenshot einer Erklärung und eines Videos zum Thema „Verwendung von Algorithmen in einem STEM-Labor“.

Die Labore bieten differenziertes Lernen und ermöglichen es den Schülern, in ihrem eigenen Tempo Fortschritte zu machen. Videoanweisungen stellen sicher, dass Lehrer keine Fachexperten sein müssen, und bieten den Schülern die Flexibilität, sie bei Bedarf erneut anzusehen. Dieser Ansatz ermöglicht es jedem Schüler, die Konzepte in seinem Tempo zu begreifen und so auf unterschiedliche Lernstile einzugehen.

Gerüst 

Screenshot einzelner Lektionen innerhalb eines STEM-Labors; jede Lektion führt neue Konzepte ein und baut auf vorherigen auf.

Die Labore sind mit einem Gerüst ausgestattet, in dem jeweils einige Fertigkeiten vermittelt werden und die Schüler herausgefordert werden, diese anzuwenden, sobald sie erlernt sind. Der Unterricht gipfelt in einem Wettbewerb, bei dem die Schüler ihre entwickelten Fähigkeiten unter Beweis stellen können.

Selbsteinschätzung der Studierenden

Screenshot eines Abschnitts „Abschlussreflexion“ zur Selbsteinschätzung der Studierenden.

Jede Lektion regt die Schüler dazu an, über ihr Gelerntes nachzudenken und ihr Verständnis selbst einzuschätzen. Dies fördert das Gefühl der Eigenverantwortung und des Engagements im Lernprozess. Weitere Informationen dazu, warum die Selbsteinschätzung der Schüler in STEM Labs integriert ist, finden in diesem Artikel.

STEM Labs Lehrerportal

„Den größten Einfluss auf das Lernen haben die alltäglichen Erfahrungen der Schüler im Unterricht, und diese werden viel stärker davon bestimmt, wie die Lehrer unterrichten, als davon, was sie unterrichten.“8 Dylan Wiliam

Screenshot des Abschnitts „Planung und Umsetzung“ auf einer Seite des Lehrerportals für STEM-Labore.

Da STEM nicht nur eine Disziplinsondern auch ist, ist es genauso wichtigden Lehrkräften die notwendigen Unterstützungsmaterialien zur Verfügung zu stellen wie ihnen die Unterrichtsmaterialien bereitzustellen. Das STEM Labs-Lehrerportal stattet Lehrer mit wichtigen Unterstützungsmaterialien aus und spiegelt traditionelle Fachunterstützungssysteme wider. Das Portal umfasst Planungs-, Lehr- und Bewertungstools. Integrierte Lehrernotizen bieten Anleitungen zur Organisation der Schüler während des Roboterbaus und stellen sicher, dass jeder Schüler engagiert ist. Diese Notizen helfen auch dabei, offene Herausforderungen innerhalb jedes Labors zu strukturieren.

Hinweise für Lehrkräfte

Screenshot einer Lehrer-Toolbox-Notiz mit dem Titel „Bevor Sie bauen“.

Eine potenzielle Herausforderung beim Unterrichten von Robotik besteht darin, die Schüler beim Bau ihres Roboters zu organisieren. Hier werden Lehrermitteilungen zur Verfügung gestellt, die als Struktur für die Organisation der Schüler dienen sollen. Leider kann es bei Gruppenarbeit in der Schule dazu kommen, dass eine Person arbeitet, während die anderen zuschauen. Diese Lehrernotizen helfen dem Lehrer, dies zu verhindern.

VEX-Ausbilder macht sich Notizen auf einem Blatt Papier.

Von den Lehrern wird verlangt, jeden Tag mehr zu tun. Die meisten Lehrer sind der Meinung, dass ein wesentlicher Teil ihrer Arbeit darin besteht, eine starke, persönliche Beziehung zu ihren Schülern aufzubauen. Kinder lernen oft von sie nicht mögen. Aber denken Sie einen Moment darüber nach, wie schwierig das wirklich ist. Dies ist zwar wichtig, aber nur der erste Schritt. Lehrer müssen außerdem täglich Hunderte von Entscheidungen darüber berücksichtigen, wie sie ihren Unterricht am besten an die individuellen Bedürfnisse jedes Schülers anpassen können. Bei all dem ist es wichtig, auch darüber nachzudenken, ob es gerechtfertigt ist, auch Lehrer zu bitten, ihre eigenen Unterrichtsmaterialien zu erstellen. Lehrer sollten den Großteil ihrer Zeit mit hochwertigen Aktivitäten verbringen. Dazu gehört es, Beziehungen zu den Schülern aufzubauen, den Eltern und der Gemeinschaft all die großartigen Dinge mitzuteilen, die in der Klasse passieren, mit Gleichaltrigen zusammenzuarbeiten und sich einfach etwas Zeit für sich selbst zu nehmen, damit man das Schuljahr mit der gleichen Begeisterung beenden kann mit dem du das Jahr begonnen hast.

Großartiger Unterricht ist nicht dasselbe wie großartige Unterrichtsgestaltung. Diese Überzeugung treibt VEX dazu an, solche Ressourcen bereitzustellen. Besuchen Sie VEX Professional Development Plus (PD+) um mehr über die Gestaltung von STEM-Laboren zu erfahren und mit VEX-Experten in Kontakt zu treten. 


1Proceedings of the National Academy of Sciences März 2020, 117 (12) 6476-6483; DOI: 10.1073/pnas.1916903117

2Matthew DeLong PhD & Dale Winter (1998) ADRESING DIFFICULTIES WITH STUDENT-CENTERED INSTRUCTION, PRIMUS, 8:4, 340-364, DOI: 10.1080/10511979808965909

3 Michael Simkins & Karen Cole Steigerung des Lernens von Schülern durch Multimedia-Projekte im September 2002

4EBEN B. WITHERSPOON, ROSS M. HIGASHI, CHRISTIAN D. SCHUNN und EMILY C. BAEHR entwickeln computergestütztes Denken durch einen Lehrplan für virtuelle Robotikprogrammierung

5 Auszug aus: Tomlinson, CA (August 2000). Differenzierung des Unterrichts in den Grundstufen. ERIC Digest. ERIC Clearinghouse für Grundschul- und frühkindliche Bildung.

6 Puntambekar, Sadhana & Hubscher, Roland. (2010). Werkzeuge zum Gerüstbau von Studierenden in einer komplexen Lernumgebung: Was haben wir gewonnen und was haben wir verpasst?. Pädagogischer Psychologe. 40. 1-12. 10.1207/s15326985ep4001_1. 

7 Dueck, Myron. Den Schülern ein Mitspracherecht geben: Intelligentere Bewertungspraktiken zur Stärkung und Einbindung. ASCD, 2021.

8 Dylan Wiliam, Embedded Formative Assessment – ​​praktische Strategien und Tools für K-12-Lehrer, 25. Mai 2011

9NSTA – National Science Teachers Association MINT-Bildung, Lehren und Lernen

10 Pierson, R. (o. J.). Jedes Kind braucht einen Fürsprecher. Abgerufen am 26. Januar 2021 von https://www.ted.com/talks/rita_pierson_every_kid_needs_a_championutm_campaign=tedspread&utm_medium=referral&utm_source=tedcomshare
 

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