Soutenir l'apprentissage actif avec 123 et GO STEM Labs

VEX GO et 123 STEM Labs se concentrent sur trois éléments fondamentaux pour aider à offrir des expériences d'apprentissage STEM significatives à tous les étudiants. Chaque laboratoire STEM présente les éléments suivants :

• Apprentissage actif
• L'accent est mis sur la compréhension des étudiants
• Pédagogie appuyée par la recherche

Apprentissage actif

L'apprentissage actif est une approche pédagogique¹dans laquelle les élèves participent au processus d'apprentissage en développant leurs connaissances et leur compréhension. L'apprentissage actif contribue à renforcer la confiance en soi des étudiants et à améliorer leurs résultats scolaires.²

Chaque laboratoire VEX GO et 123 STEM commence par l'établissement par les étudiants d'un lien personnel avec le thème principal des résultats d'apprentissage du laboratoire STEM. Ensuite, les élèves commencent immédiatement à créer ! Les étudiants utiliseront leur robot VEX GO ou leur code VEX 123 pour enquêter et explorer activement les résultats d'apprentissage. Tout au long des STEM Labs, les étudiants sont encouragés à participer à des discussions de réflexion ou à démontrer leurs projets.

Tous les laboratoires STEM contiennent un tableau de choix, qui peut être utilisé pour aider à différencier l'enseignement tout en favorisant la voix et le choix des étudiants dans leur apprentissage, conduisant à un engagement plus élevé des étudiants.³ Les activités du tableau de choix peuvent être réalisées à tout moment. Les étudiants peuvent devenir des participants actifs dans leur apprentissage grâce à l'utilisation du tableau de choix.

Un accent sur la compréhension des étudiants

Chaque unité de laboratoire VEX GO et 123 STEM est conçue autour de questions essentielles et de compréhensions des unités.

Les questions essentielles sont conçues⁴ pour stimuler la réflexion, provoquer l'enquête et guider l'apprentissage des élèves. Les compréhensions de l'unité se connectent aux questions essentielles et aident à expliquer le thème principal de l'unité STEM Lab.

Les compréhensions de l'unité sont ensuite utilisées pour créer des objectifs d'apprentissage pour chaque laboratoire STEM. Ces objectifs d’apprentissage sont tous spécifiques, mesurables et observables. De plus, les objectifs d'apprentissage sont clairement liés aux activités des étudiants au sein du laboratoire ; et aux évaluations qui permettent aux étudiants de démontrer leur compréhension. L’alignement des objectifs, des activités et des évaluations contribue à favoriser à la fois la motivation et l’apprentissage des élèves.⁵

Dans chaque laboratoire STEM, la recherche des élèves est au cœur de la leçon, permettant aux enseignants d'être un coach de compréhension et non un fournisseur de faits.

Pédagogie soutenue par la recherche

Chaque laboratoire STEM offre aux étudiants la possibilité d'améliorer leurs compétences en raisonnement spatial. Le raisonnement spatial⁶ implique la capacité de s'identifier au monde et de s'y retrouver, ainsi que la capacité de créer et de manipuler mentalement des représentations de formes, d'objets et de structures imaginés et réels. Le raisonnement spatial est un terme générique qui englobe de nombreux processus cognitifs, notamment la compréhension des caractéristiques d'un objet particulier, la reconnaissance des similitudes et des différences entre les objets et la capacité de composer/décomposer mentalement un objet en voyant ses morceaux ou ses parties. Une étude⁷ de 2013 a confirmé que le raisonnement spatial n'est pas une compétence fixe et qu'il peut être amélioré.

Cet accent mis sur le raisonnement spatial contribue à jeter les bases des futurs succès en mathématiques et en STEM. Le raisonnement spatial est lié aux mathématiques : les acquis entre 4 et 7 ans préparent le terrain pour la réussite en mathématiques jusqu'à l'âge de 15 ans. En fait, la recherche montre que le raisonnement spatial est lié à la performance dans de nombreux domaines mathématiques, notamment : les compétences de base en grandeur et en comptage⁸, le calcul mental⁹et les problèmes de mots.¹⁰ Le raisonnement spatial est un indicateur important de la réussite dans les carrières STEM. Les compétences STEM sont ancrées¹¹ dans les connaissances spatiales. Des recherches récentes¹² indiquent qu'une attention précoce portée au développement de la pensée spatiale des enfants augmente les résultats en mathématiques et en sciences et peut promouvoir l'intérêt pour de futures carrières dans les disciplines STEM.

Si les élèves estiment qu’ils ne peuvent pas réussir une activité, ils se retireront. Les gens, y compris les étudiants, aiment résoudre les problèmes¹³. Les gens n’aiment pas travailler sur un problème qui semble inaccessible. Pour les enseignants, cela signifie utiliser des leçons qui permettent aux élèves de connaître une réussite immédiate et leur fournir des commentaires sur leurs réussites. VEX GO et 123 STEM Labs sont conçus pour permettre aux étudiants de connaître une réussite immédiate et contiennent en outre des instructions destinées aux enseignants sur la manière de fournir une rétroaction efficace.

Les enseignants peuvent parfois avoir l’impression qu’ils essaient toujours d’attirer l’attention de leurs élèves. Il y a une bonne raison à cela : à tout moment, les étudiants sont constamment bombardés d’informations. Cependant, seule une de ces informations est stockée dans la mémoire à long terme où elle peut être récupérée pour une utilisation ultérieure. Pour que les informations soient stockées dans la mémoire à long terme, les élèves doivent¹⁵ s’impliquer activement dans l’information. Comme l’a noté le spécialiste des sciences cognitives Daniel Willingham : « La mémoire est le résidu de la pensée ».¹⁶ Comment les enseignants amènent-ils les élèves à se concentrer et à réfléchir aux informations contenues dans la leçon ou l'activité ? Encouragez les élèves à établir un lien personnel. VEX GO et 123 STEM Labs offrent aux étudiants une connexion personnelle au début de chaque cours.