Aktiivisen oppimisen tukeminen 123:n ja GO STEM Labsin avulla

VEX GO ja 123 STEM Labs keskittyvät kolmeen peruskomponenttiin, jotka auttavat tarjoamaan mielekkäitä STEM-oppimiskokemuksia kaikille opiskelijoille. Jokaisessa STEM Labissa on seuraavat ominaisuudet:

• Aktiivinen oppiminen
• Painopiste opiskelijoiden ymmärtämisessä
• Tutkimustuettu pedagogiikka

Aktiivinen oppiminen

Aktiivinen oppiminen on ohjaava lähestymistapa¹, jossa opiskelijat osallistuvat oppimisprosessiin tietonsa ja ymmärryksensä rakentamisen kautta. Aktiivinen oppiminen auttaa lisäämään opiskelijan itseluottamusta ja parantamaan akateemista suoritusta.²

Jokainen VEX GO ja 123 STEM Lab alkaa siitä, että opiskelijat luovat henkilökohtaisen yhteyden STEM Labin ensisijaiseen oppimistulosteemaan. Sitten opiskelijat alkavat heti luoda! Opiskelijat käyttävät VEX GO -robottiaan tai VEX 123 -koodiaan aktiivisesti tutkiakseen ja tutkiakseen oppimistuloksia. STEM Labsissa opiskelijoita kannustetaan osallistumaan pohdiskeleviin keskusteluihin tai esittelemään projektejaan.

Kaikissa STEM-laboratorioissa on valintataulu, jota voidaan käyttää eriyttämään opetusta ja samalla edistämään opiskelijoiden ääntä ja valinnanvaraa heidän oppimisessaan, mikä lisää opiskelijoiden sitoutumista.³ Valintalautakunnan toimintaa voidaan tehdä missä vaiheessa tahansa. Opiskelijat voivat osallistua aktiivisesti oppimiseensa valintataulun avulla

Painopiste oppilaiden ymmärtämisessä

Jokainen VEX GO ja 123 STEM -laboratorioyksikkö on suunniteltu olennaisten kysymysten ja yksiköiden ymmärtämisen ympärille.

Olennaiset kysymykset on suunniteltu⁴ herättämään ajatuksia, herättämään kysymyksiä ja ohjaamaan oppilaiden oppimista. Unit Understandings yhdistää olennaisiin kysymyksiin ja auttaa selittämään STEM Lab -yksikön pääteeman.

Yksikön käsityksiä käytetään sitten oppimistavoitteiden luomiseen jokaiselle STEM-laboratoriolle. Nämä oppimistavoitteet ovat kaikki tarkkoja, mitattavissa ja havaittavissa. Lisäksi oppimistavoitteet liittyvät selkeästi opiskelijoiden toimintaan laboratoriossa; ja arvioinnit, joiden avulla opiskelijat voivat osoittaa ymmärryksensä. Tavoitteiden, toimintojen ja arvioiden yhteensovittaminen edistää sekä opiskelijoiden motivaatiota että oppimista.⁵

Jokaisessa STEM-laboratoriossa oppilaiden tiedustelut ohjaavat oppituntia, jolloin opettajat voivat toimia ymmärryksen valmentajana, eivät tosiasioiden toimittajana.

Tutkimus tuki pedagogiikkaa

Jokainen STEM-laboratorio tarjoaa opiskelijoille mahdollisuuden parantaa spatiaalisen päättelyn taitojaan. Spatiaalinen päättely⁶ sisältää kyvyn suhtautua maailmaan ja navigoida siinä sekä kykyä luoda ja henkisesti manipuloida kuviteltuja ja todellisia muotoja, esineitä ja rakenteita. Spatiaalinen päättely on kattotermi, joka kattaa monia kognitiivisia prosesseja, mukaan lukien tietyn kohteen ominaisuuksien ymmärtäminen, objektien välisten yhtäläisyyksien ja erojen tunnistaminen ja kyky henkisesti muodostaa/hajottaa esinettä sen osien tai osien näkemisen perusteella. Vuonna 2013 tehty tutkimus⁷ vahvisti, että spatiaalinen päättely ei ole kiinteä taito ja että sitä voidaan kehittää.

Tämä spatiaalisen päättelyn painottaminen auttaa luomaan perustan tulevalle matematiikan ja STEM-menestykselle. Spatiaalinen päättely liittyy matematiikkaan – 4–7-vuotiaiden voitot luovat pohjan matematiikan menestykselle aina 15-vuotiaaksi asti. Itse asiassa tutkimukset osoittavat, että spatiaalinen päättely liittyy suorituskykyyn monilla matematiikan osa-alueilla, mukaan lukien: perustaidot ja laskentataidot⁸, mielenterveyslaskenta⁹ja sanatehtävät.¹⁰ Spatiaalinen päättely on tärkeä STEM-uran saavutusten ennustaja. STEM-kompetenssit juurtuvat¹¹ paikkatietoon. Viimeaikaiset tutkimukset¹² osoittavat, että varhainen huomio lasten spatiaalisen ajattelun kehittämiseen lisää saavutuksia matematiikassa ja luonnontieteissä ja voi lisätä kiinnostusta tulevaisuuden uraan STEM-aloilla.

Jos opiskelijat kokevat, etteivät he voi menestyä toiminnassa, he vetäytyvät. Ihmiset, opiskelijat mukaan lukien, nauttivat¹³ ongelmien ratkaisemisesta. Ihmiset eivät nauti työskentelystä ongelman parissa, joka näyttää saavuttamattomalta. Opettajille tämä tarkoittaa sellaisten oppituntien hyödyntämistä, joiden avulla opiskelijat voivat kokea välitöntä menestystä, ja oppilaille palautetta heidän onnistumisistaan. VEX GO ja 123 STEM Labs on suunniteltu antamaan opiskelijoille mahdollisuus kokea välitön menestys, ja ne sisältävät lisäksi ohjeita opettajille tehokkaan palautteen antamisesta.

Opettajat voivat joskus tuntea, että he yrittävät aina saada oppilaidensa huomion. Tähän on hyvä syy: milloin tahansa opiskelijat joutuvat jatkuvasti tietoon. Kuitenkin vain pieni¹⁴ osa tiedoista tallennetaan pitkäaikaismuistiin, josta se voidaan hakea myöhempää käyttöä varten. Jotta tieto säilyisi pitkäkestoisessa muistissa, opiskelijoiden on oltava aktiivisesti mukana¹⁵ tiedon kanssa. Kuten kognitiotieteilijä Daniel Willingham on todennut: "Muisti on ajatuksen jäännös."¹⁶ Miten opettajat saavat oppilaat keskittymään ja ajattelemaan oppitunnilla tai toiminnassa olevaa tietoa? Kannusta oppilaita luomaan henkilökohtainen yhteys. VEX GO ja 123 STEM Labs tarjoavat opiskelijoille henkilökohtaisen yhteyden jokaisen oppitunnin alussa.