VEX GO e 123 STEM Labs concentram-se em três componentes fundamentais para ajudar a fornecer experiências de aprendizagem STEM significativas para todos os alunos. Cada laboratório STEM apresenta o seguinte:
- Aprendizado ativo
- Ênfase na compreensão do aluno
- Pedagogia apoiada pela pesquisa
Aprendizado ativo
A aprendizagem ativa é uma abordagem instrucional1onde os alunos participam no processo de aprendizagem através da construção do seu conhecimento e compreensão. A aprendizagem ativa ajuda a aumentar a autoconfiança do aluno e a melhorar o desempenho acadêmico.2
Cada Laboratório VEX GO e 123 STEM começa com os alunos fazendo uma conexão pessoal com o tema principal do resultado de aprendizagem do Laboratório STEM. Então, os alunos começam imediatamente a criar! Os alunos usarão seu robô VEX GO ou seu código VEX 123 para investigar e explorar ativamente os resultados de aprendizagem. Ao longo dos Laboratórios STEM, os alunos são incentivados a participar de discussões reflexivas ou demonstrar seus projetos.
Todos os Laboratórios STEM contêm um quadro de escolha, que pode ser usado para ajudar a diferenciar o ensino e, ao mesmo tempo, promover a voz e a escolha dos alunos em seu aprendizado, levando a um maior envolvimento dos alunos.3 As atividades do Choice Board podem ser realizadas a qualquer momento. Os alunos podem se tornar participantes ativos em seu aprendizado por meio do uso do quadro de escolhas
Uma ênfase na compreensão do aluno
Cada unidade de laboratório VEX GO e 123 STEM é projetada em torno de questões essenciais e entendimentos da unidade.
As Perguntas Essenciais são elaboradas4 para estimular o pensamento, provocar questionamentos e orientar o aprendizado do aluno. Os Entendimentos da Unidade conectam-se às Questões Essenciais e ajudam a explicar o tema principal da unidade do Laboratório STEM.
Os Entendimentos da Unidade são então usados para criar objetivos de aprendizagem para cada Laboratório STEM. Esses objetivos de aprendizagem são todos específicos, mensuráveis e observáveis. Além disso, os objetivos de aprendizagem estão claramente ligados às atividades dos alunos no laboratório; e às avaliações que permitem aos alunos demonstrar a sua compreensão. Ter os objetivos, atividades e avaliações alinhados ajuda a promover a motivação e o aprendizado dos alunos.5
Em todos os Laboratórios STEM, a investigação dos alunos conduz a aula, permitindo que os professores sejam um treinador de compreensão, e não um fornecedor de factos.
Pedagogia apoiada pela pesquisa
Cada Laboratório STEM oferece aos alunos a oportunidade de melhorar suas habilidades de raciocínio espacial. O raciocínio espacial6 envolve a capacidade de se relacionar e navegar no mundo e a capacidade de criar e manipular mentalmente representações de formas, objetos e estruturas imaginadas e reais. O raciocínio espacial é um termo genérico que abrange muitos processos cognitivos, incluindo a compreensão das características de um objeto específico, o reconhecimento das semelhanças e diferenças entre objetos e a capacidade de compor/decompor mentalmente um objeto com base na visão de suas peças ou partes. Um estudo7 realizado em 2013 confirmou que o raciocínio espacial não é uma habilidade fixa e que pode ser melhorado.
Essa ênfase no raciocínio espacial ajuda a fornecer uma base para o sucesso futuro em matemática e STEM. O raciocínio espacial está ligado à matemática - os ganhos das idades de 4 a 7 anos preparam o terreno para o sucesso em matemática até os 15 anos. Na verdade, a investigação mostra que o raciocínio espacial está ligado ao desempenho em muitas vertentes da matemática, incluindo: magnitude básica e capacidades de contagem8, aritmética mental9e problemas com palavras.10 O raciocínio espacial é um importante preditor de sucesso nas carreiras STEM. As competências STEM estão enraizadas11 no conhecimento espacial. Pesquisas recentes12 indicam que a atenção precoce ao desenvolvimento do pensamento espacial das crianças aumenta o desempenho em matemática e ciências e pode promover o interesse em futuras carreiras em disciplinas STEM.
Se os alunos sentirem que não podem ter sucesso com uma atividade, eles desistirão. As pessoas, inclusive os alunos, gostam de resolver13 problemas. As pessoas não gostam de trabalhar em um problema que parece inatingível. Para os professores, isso significa utilizar aulas que permitam aos alunos obter sucesso imediato e fornecer feedback sobre seus sucessos. VEX GO e 123 STEM Labs são projetados para permitir que os alunos tenham sucesso imediato e, além disso, contêm instruções para professores sobre como fornecer feedback eficaz.
Às vezes, os professores podem sentir que estão sempre tentando chamar a atenção dos alunos. Há uma boa razão para isso: a qualquer momento, os estudantes são constantemente bombardeados com informações. No entanto, apenas uma dessa informação é armazenada na memória de longo prazo, onde pode ser recuperada para uso posterior. Para que a informação seja armazenada na memória de longo prazo, os alunos precisam estar ativamente envolvidos15 com a informação. Como observou o cientista cognitivo Daniel Willingham: “A memória é o resíduo do pensamento”.16 Como os professores fazem com que os alunos se concentrem e pensem sobre as informações contidas na aula ou atividade? Incentive os alunos a estabelecer uma conexão pessoal. VEX GO e 123 STEM Labs proporcionam aos alunos uma conexão pessoal no início de cada aula.
Termos educacionais discutidos no artigo
Choice Board - um organizador gráfico ou quadro de avisos de sala de aula que permite aos alunos investigar ou aprender mais sobre um determinado tópico. Leitura adicional pode ser encontrada aqui.
Diferenciar Instrução - a adaptação da instrução para atender às necessidades individuais dos alunos. Leitura adicional pode ser encontrada aqui.
Questões Essenciais - uma questão que enquadra uma unidade de estudo. Leitura adicional pode ser encontrada aqui.
Pedagogia – o método e a prática de ensino. Leitura adicional pode ser encontrada aqui.