通过 IQ、EXP 和 V5 STEM 实验室支持主动学习

研究1 很明显,主动学习是缩小学校成绩差距的有效途径。 同样明显的是,实施主动学习可能具有挑战性 2,需要为教师和学校提供支持。 VEX Robotics 创建了 STEM 实验室,因此教师,无论其经验水平如何,都可以通过高质量的 STEM 材料和课程成功实施主动学习。

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STEM 实验室充当“插件”课程,可以融入您现有的课程。 您还可以按顺序利用多个实验室,为您的学生创造独特的、扩展的学习体验。 这些实验室旨在促进协作和探索性学习。 学生享受实践学习活动,使他们能够应用技术、科学、数学和工程技能,同时享受 21 世纪的学习体验。 我们致力于为教师和学校提供实施 STEM 教育所需的支持,这也是我们的教材被全球数百万学生使用并在超过 17,500 个教育机构中使用的原因之一。

科学、技术、工程和数学实验室

随着 STEM 和计算机科学教学越来越多地使用教育机器人,教师需要一个集成的解决方案来融合课程、编程软件和硬件。 VEX 的 STEM 实验室提供用户友好的快速设置说明,并提供多种解决问题的方法来激发学生的创造力。 实验室基于坚实的教育研究基础,提供结构化课程、与现实世界联系的活动、为教师提供无压力的实施材料,并符合核心技能标准。

  • 现实世界的联系3:让学生通过将活动与现实世界场景联系起来,了解问题的范围和性质。
  • 前景化4:内容和练习有针对性、精确且狭窄。
  • 差异化5:学生可以按照自己的教学进度进步。
  • 支架6:精心设计的材料,可以支撑困难的任务。
  • 学生自我评估7:支持学生在学习中的自主权和能动性

现实世界的联系

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每个 STEM 实验室都将课程与现实场景联系起来,提供与所教授概念相一致的职业和机器人应用见解。 这种背景允许学生将他们所学的内容与现实世界的例子联系起来。

前景化

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每个 STEM 实验室的设计都针对课程内容采取有针对性的方法。

  • 学习部分介绍了关键思想
  • 其中包含一个视频,展示学习想法如何应用于实践活动。 

这不仅为实验室的活动奠定了基础,而且还强调了学生正在学习的技能的直接相关性。

差异化 

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实验室提供差异化​​学习,让学生按照自己的节奏进步。 视频教学确保教师不需要成为学科专家,并为学生提供根据需要重新观看的灵活性。 这种方法允许每个学生按照自己的节奏掌握概念,适应不同的学习风格。

脚手架 

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实验室是搭建起来的,一次介绍一些技能,并挑战学生在学到后应用它们。 课程的高潮是一场比赛,学生可以展示他们所发展的技能。

学生自我评估

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每节课都会促使学生反思他们的学习并自我评估他们的理解。 这可以培养学习过程中的主人翁意识和参与感。 要详细了解为什么将学生自我评估纳入 STEM 实验室, 请参阅本文。

STEM 实验室教师门户

对学习影响最大的是学生在课堂上的日常生活经历,这更多地取决于教师的教学方式而不是教学内容。8 迪伦·威廉

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因为 STEM 不仅是一门学科,也是一门 教学法9,因此为教师提供必要的支持材料与为他们提供课程同样重要。 STEM 实验室教师门户为教师提供必要的支持材料,反映了传统的学科支持系统。 该门户包括规划、教学和评估工具。 综合教师笔记为学生在机器人制作过程中的组织提供指导,确保每个学生都参与其中。 这些笔记还有助于在每个实验室内构建开放式挑战。

教师笔记

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教授机器人技术的一个潜在挑战是如何组织学生建造机器人。 这里提供了教师笔记,以帮助提供如何组织学生的结构。 不幸的是,学校里的小组作业可能会变成一个人工作而其他人在一旁观看。 这些教师笔记可以帮助教师防止这种情况发生。

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老师们每天都被要求做更多的事情。 大多数教师认为他们工作的主要部分是与学生培养牢固的个人关系。 孩子们经常 不会从他们不喜欢的老师那里学习10。 但请想一想这到底有多困难。 虽然很重要,但这只是第一步。 教师还必须考虑每天做出的数百个决定,以了解如何最好地根据每个学生的个人需求调整教学。 在考虑所有这些时,重要的是还要考虑要求教师创建自己的教学材料是否公平。 教师应该将大部分时间花在高价值的活动上。 其中包括发展与学生的关系,与家长和社区交流课堂上发生的所有精彩事情,与同龄人合作,以及为自己留出一些时间,这样你就可以以同样的热情结束学年你开始这一年的时候。

出色的教学与出色的教学设计不同。 这种信念驱使VEX提供此类资源。 访问 VEX Professional Development Plus (PD+) 了解有关 STEM 实验室设计的更多信息并与 VEX 专家联系。 


1美国国家科学院院刊,2020 年 3 月,117 (12) 6476-6483; DOI:10.1073/pnas.1916903117

2Matthew DeLong 博士 & Dale Winter (1998) 通过以学生为中心的教学解决困难,PRIMUS, 8:4, 340-364, DOI: 10.1080/10511979808965909

3 Michael Simkins & Karen Cole 通过多媒体提高学生学习 2002 年 9 月项目

4EBEN B.WITHERSPOON、ROSS M.HIGASHI、CHRISTIAN D.SCHUNN 和 EMILY C.BAEHR 通过虚拟机器人编程课程培养计算思维

5 摘自:加利福尼亚州汤姆林森 (2000 年 8 月)。 小学阶段教学的差异化。 埃里克文摘。 ERIC 小学和幼儿教育信息交换所。

6 Puntambekar,Sadhana & Hubscher,罗兰。 (2010)。 在复杂的学习环境中为学生提供支架的工具:我们获得了什么,我们错过了什么? 教育心理学家。 40. 1-12。 10.1207/s15326985ep4001_1。 

7 迈伦·杜克。 让学生有发言权:更智能的评估实践,以赋予学生权力和参与度。 ASCD, 2021.

8 Dylan Wiliam,嵌入式形成性评估 - K-12 教师的实用策略和工具 2011 年 5 月 25 日

9NSTA - 国家科学教师协会 STEM 教育教学

10 皮尔森,R.(nd)。 每个孩子都需要一个冠军。 2021 年 1 月 26 日检索自 https://www.ted.com/talks/rita_pierson_every_kid_needs_a_championutm_campaign=tedspread&utm_medium=referral&utm_source=tedcomshare

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