透過 IQ、EXP 和 V5 STEM 實驗室支持主動學習

研究1 很明顯,主動學習是縮小學校成績差距的有效方法。 同樣明顯的是,實施主動學習可能具有挑戰性 2,需要為教師和學校提供支援。 VEX Robotics 創建了 STEM 實驗室,因此教師,無論其經驗水平如何,都可以透過高品質的 STEM 材料和課程成功實施主動學習。

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STEM 實驗室可作為「插件」課程,可融入您現有的課程。 您還可以按順序利用多個實驗室,為您的學生創造獨特的、擴展的學習體驗。 這些實驗室旨在促進協作和探索性學習。 學生享受實踐學習活動,使他們能夠應用技術、科學、數學和工程技能,同時享受 21 世紀的學習體驗。 我們致力於為教師和學校提供實施 STEM 教育所需的支持,這也是我們的教材被全球數百萬學生使用並在超過 17,500 個教育機構中使用的原因之一。

科學、技術、工程和數學實驗室

隨著 STEM 和電腦科學教學越來越多地使用教育機器人,教師需要一個整合的解決方案來整合課程、程式設計軟體和硬體。 VEX 的 STEM 實驗室提供使用者友善的快速設定說明,並提供多種解決問題的方法來激發學生的創造力。 實驗室基於堅實的教育研究基礎,提供結構化課程、與現實世界聯繫的活動、為教師提供無壓力的實施材料,並符合核心技能標準。

  • 現實世界的連結3:讓學生透過將活動與現實世界場景連結起來,了解問題的範圍和性質。
  • 前景化4:內容和練習有針對性、精確且狹窄。
  • 差異化5:學生可以依照自己的教學進度進步。
  • 支架6:精心設計的材料,可以支撐困難的任務。
  • 學生自我評量7:支持學生在學習中的自主權與能動性

現實世界的聯繫

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每個 STEM 實驗室都將課程與現實場景聯繫起來,提供與所教授概念一致的職業和機器人應用見解。 這種背景讓學生將他們所學的內容與現實世界的例子連結起來。

前景化

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每個 STEM 實驗室的設計都針對課程內容採取有針對性的方法。

  • 學習部分介紹了關鍵思想
  • 其中包含一個視頻,展示學習想法如何應用於實踐活動。 

這不僅為實驗室的活動奠定了基礎,而且還強調了學生正在學習的技能的直接相關性。

差異化 

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實驗室提供差異化學習,讓學生按照自己的步調進步。 視訊教學確保教師不需要成為學科專家,並為學生提供根據需要重新觀看的靈活性。 這種方法讓每個學生可以按照自己的步調掌握概念,並適應不同的學習風格。

鷹架 

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實驗室是建造起來的,一次介紹一些技能,並挑戰學生在學習到後應用它們。 課程的高潮是一場比賽,學生可以展示他們所發展的技能。

學生自我評估

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每節課都會促使學生反思他們的學習並自我評估他們的理解。 這可以培養學習過程中的主人翁意識和參與感。 若要詳細了解為什麼將學生自我評估納入 STEM 實驗室, 請參閱本文。

STEM 實驗室教師門戶

對學習影響最大的是學生在課堂上的日常生活經歷,這更取決於教師的教學方式而不是教學內容。8 迪倫威廉

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因為 STEM 不僅是一門學科,也是一門 教學法9,因此為教師提供必要的支持材料與為他們提供課程同樣重要。 STEM 實驗室教師入口網站為教師提供必要的支援材料,反映了傳統的學科支援系統。 此入口網站包括規劃、教學和評估工具。 綜合教師筆記為學生在機器人製作過程中的組織提供指導,確保每個學生都參與其中。 這些筆記還有助於在每個實驗室內建立開放式挑戰。

教師筆記

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教授機器人技術的一個潛在挑戰是如何組織學生建造機器人。 這裡提供了教師筆記,以幫助提供如何組織學生的結構。 不幸的是,學校裡的小組作業可能會變成一個人工作而其他人在一旁觀看。 這些教師筆記可以幫助教師防止這種情況發生。

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老師們每天都被要求做更多的事情。 大多數教師認為他們工作的主要部分是與學生培養牢固的個人關係。 孩子們經常 不會從他們不喜歡的老師那裡學習10。 但請想想這到底有多困難。 雖然很重要,但這只是第一步。 教師還必須考慮每天做出的數百個決定,以了解如何最好地根據每個學生的個人需求調整教學。 在考慮所有這些時,重要的是還要考慮要求教師創建自己的教學材料是否公平。 教師應該將大部分時間花在高價值的活動上。 其中包括發展與學生的關係,與家長和社區交流課堂上發生的所有精彩事情,與同齡人合作,以及為自己留出一些時間,這樣你就可以以同樣的熱情結束學年你開始這一年的時候。

優秀的教學與出色的教學設計不同。 這種信念驅使VEX提供此類資源。 請造訪 VEX Professional Development Plus (PD+) 以了解更多有關 STEM 實驗室設計的資訊並與 VEX 專家聯繫。 


1美國國家科學院院刊,2020 年 3 月,117 (12) 6476-6483; DOI:10.1073/pnas.1916903117

2Matthew DeLong 博士 & Dale Winter (1998) 透過以學生為中心的教學解決困難,PRIMUS, 8:4, 340-364, DOI: 10.1080/10511979808965909

3 Michael Simkins & Karen Cole 透過多媒體提高學生學習 2002 年 9 月項目

4EBEN B.WITHERSPOON、ROSS M.HIGASHI、CHRISTIAN D.SCHUNN 和 EMILY C.BAEHR 透過虛擬機器人程式設計課程培養計算思維

5 摘自:加州湯姆林森 (2000 年 8 月)。 小學階段教學的差異化。 埃里克文摘。 ERIC 小學及幼兒教育資訊交換所。

6 Puntambekar,Sadhana & Hubscher,羅蘭。 (2010)。 在複雜的學習環境中提供學生支架的工具:我們獲得了什麼,我們錯過了什麼? 教育心理學家。 40. 1-12。 10.1207/s15326985ep4001_1。 

7 邁倫‧杜克。 讓學生有發言權:更聰明的評估實踐,以賦予學生權力和參與。 ASCD, 2021.

8 Dylan Wiliam,嵌入式形成性評估 - K-12 教師的實用策略和工具 2011 年 5 月 25 日

9NSTA - 美國國家科學教師協會 STEM 教育教學

10 皮爾森,R.(nd)。 每個孩子都需要一個冠軍。 2021 年 1 月 26 日取自 https://www.ted.com/talks/rita_pierson_every_kid_needs_a_championutm_campaign=tedspread&utm_medium=referral&utm_source=tedcomshare

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