Поддержка активного обучения с помощью 123 и GO STEM Labs

VEX GO и 123 STEM Labs сосредоточены на трех основных компонентах, которые помогают обеспечить содержательный опыт обучения STEM всем учащимся. Каждая лаборатория STEM включает в себя следующее:

• Активное изучение
• Акцент на понимании учениками
• Педагогика, поддерживаемая исследованиями

Активное изучение

Активное обучение – это метод обучения¹, при котором учащиеся участвуют в процессе обучения посредством формирования своих знаний и понимания. Активное обучение помогает повысить уверенность учащихся в себе и улучшить успеваемость.²

Каждая лаборатория STEM VEX GO и 123 начинается с того, что учащиеся устанавливают личную связь с основной темой результатов обучения в лаборатории STEM. Тогда ученики сразу же приступают к творчеству! Учащиеся будут использовать своего робота VEX GO или код VEX 123 для активного исследования и изучения результатов обучения. В лабораториях STEM студентам предлагается участвовать в рефлексивных дискуссиях или демонстрировать свои проекты.

Во всех лабораториях STEM есть доска выбора, которую можно использовать для дифференциации обучения, а также для поощрения голоса и выбора учащихся в процессе обучения, что приводит к более высокой вовлеченности учащихся.³ Действия на Доске выбора можно выполнять в любой момент. Учащиеся могут стать активными участниками своего обучения благодаря использованию доски выбора.

Акцент на понимании учащихся

Каждый лабораторный блок VEX GO и 123 STEM разработан с учетом основных вопросов и понятий модуля.

Основные вопросы разработаны⁴ для того, чтобы стимулировать мышление, провоцировать поиск и направлять обучение учащихся. Понимание модуля связано с основными вопросами и помогает объяснить основную тему модуля STEM Lab.

Понимание модулей затем используется для создания целей обучения для каждой лаборатории STEM. Все эти цели обучения являются конкретными, измеримыми и наблюдаемыми. Более того, цели обучения четко связаны с деятельностью студентов в лаборатории; и к оценкам, которые позволяют учащимся продемонстрировать свое понимание. Согласование целей, мероприятий и оценок помогает стимулировать как мотивацию учащихся, так и их обучение.⁵

В каждой STEM-лаборатории исследования учащихся определяют ход урока, позволяя учителям быть тренерами по пониманию, а не поставщиками фактов.

Педагогика, поддерживаемая исследованиями

Каждая лаборатория STEM предоставляет студентам возможность улучшить свои навыки пространственного мышления. Пространственное мышление⁶ включает в себя способность относиться к миру и ориентироваться в нем, а также способность создавать и мысленно манипулировать представлениями воображаемых и реальных форм, объектов и структур. Пространственное мышление — это общий термин, который охватывает множество когнитивных процессов, включая понимание характеристик конкретного объекта, распознавание сходств и различий между объектами, а также способность мысленно составлять/разлагать объект, основываясь на видении его частей или частей. Исследование⁷ 2013 года подтвердило, что пространственное мышление не является фиксированным навыком и его можно улучшить.

Этот акцент на пространственном мышлении помогает заложить основу для будущих успехов в математике и STEM. Пространственное мышление связано с математикой: достижения в возрасте от 4 до 7 лет создают основу для успеха в математике вплоть до 15 лет. Фактически, исследования показывают, что пространственное мышление связано с производительностью во многих областях математики, включая: базовые навыки величины и счета⁸, ментальную арифметику⁹и задачи со словами.¹⁰ Пространственное мышление является важным предиктором достижений в STEM-карьере. Компетенции STEM коренятся¹¹ в пространственных знаниях. Недавние исследования¹² показывают, что раннее внимание к развитию пространственного мышления детей повышает успеваемость по математике и естественным наукам и может способствовать интересу к будущей карьере в дисциплинах STEM.

Если учащиеся чувствуют, что не могут добиться успеха в какой-либо деятельности, они отказываются от нее. Людям, включая студентов, нравится решать¹³ задачи. Людям не нравится работать над проблемой, которая кажется недостижимой. Для учителей это означает использование уроков, которые позволяют учащимся добиться немедленного успеха, и предоставление учащимся обратной связи об их успехах. VEX GO и 123 STEM Labs созданы для того, чтобы позволить учащимся добиться немедленного успеха, и дополнительно содержат инструкции для учителей о том, как обеспечить эффективную обратную связь.

Учителя иногда могут чувствовать, что они всегда пытаются привлечь внимание своих учеников. Для этого есть веская причина: в любой момент студентов постоянно забрасывают информацией. Однако лишь этой информации сохраняется в долговременной памяти, откуда ее можно извлечь для дальнейшего использования. Чтобы информация сохранялась в долговременной памяти, учащимся необходимо активно¹⁵ усваивать информацию. Как заметил когнитивист Дэниел Уиллингем: «Память — это остаток мысли».¹⁶ Как учителя помогают ученикам сосредоточиться и подумать об информации, содержащейся на уроке или занятии? Поощряйте учащихся устанавливать личные связи. VEX GO и 123 STEM Labs обеспечивают учащимся личный контакт в начале каждого урока.