تبدیل آموزش STEM از طریق تمرین های کلاسی نوآورانه

آموزش STEM - شامل علم، فن آوری، مهندسی و ریاضیات - تبدیل به یک سنگ بنای برنامه های مدرن به عنوان مدارس کار برای تجهیز دانش آموزان با مهارت های مورد نیاز برای نیروی کار قرن 21st، مدارس محلی فراتر از آموزش سنتی مبتنی بر آموزش و پرورش به آغوش رویکرد که تاکید بر یادگیری دست، ارتباطات میان رشته ای، و ارتباط واقعی است که این تغییرات صرفا روند نیست، بلکه منعکس کننده درک عمیق تر از دانش آموزان یادگیری روش های تفکر است، و یادگیری نوآورانه است.

آموزش مبتنی بر پروژه: حل مشکلات واقعی

یادگیری مبتنی بر پروژه (PBL) به عنوان یکی از موثرترین چارچوب ها برای تعمیق درک STEM است.در کلاس های PBL، دانش آموزان با چالش های پیچیده و باز در طول هفته ها یا ماه ها مقابله می کنند - طراحی سیستم های تصفیه آب، مدل سازی برنامه های پایداری شهری، یا توسعه برنامه هایی که به جامعه محلی کمک می کند، این رویکرد دانش آموزان را از گیرندگان اطلاعات منفعل برای محققان فعال که باید تحقیق کنند، و تحقیقات دقیق تر، و پاسخ های مستقل از آموزش و متخصص در آن را نشان می دهد.

نمونه های PBL کاربردی STEM-Focuse در Action

چندین مدرسه محلی PBL را با شرکای جامعه ادغام کرده اند تا تجارب یادگیری معتبر را ایجاد کنند.برای مثال، دانش آموزان مدرسه متوسطه با یک بخش برنامه ریزی شهری برای تجزیه و تحلیل الگوهای ترافیک همکاری می کنند و پیشنهاد بهبود ایمنی پیاده را می دهند. کلاس های مهندسی دبیرستان دستگاه های کمکی برای افراد معلول طراحی کرده اند، به طور مستقیم با درمانگران کار می کنند.این پروژه ها نیاز به دانش آموزان برای استفاده از فناوری برای تجزیه و تحلیل داده ها، و تحلیل نمونه های نمونه گیری و مدل سازی برای نمونه های کاربردی دارند - که نمی توانند توصیه های انگیزشی و یا ارائه دهند.

ادغام تکنولوژی استراتژیک در کلاس STEM

فناوری دیگر یک افزودنی در آموزش STEM نیست؛ این یک جزء اصلی است که دانش آموزان را به تعامل با محتوا تبدیل می کند. مدارس محلی در حال توسعه طیف وسیعی از ابزارهایی هستند که مفاهیم انتزاعی قابل مشاهده و شبیه سازی های آزمایشگاهی تعاملی را ایجاد می کنند، به دانش آموزان اجازه می دهد تا آزمایشاتی را انجام دهند که بسیار خطرناک، گران، یا زمان بر روی یک کلاس فیزیکی، مانند ژل الکتروفوریس یا شبیه سازی های تصویری مبتنی بر نوار شیمیایی، به یادگیری زبان های گرافیکی و تفکر مکانیکی، مانند نرم افزار های گرافیکی، آموزش و یا سیستم های گرافیکی، مانند نرم افزار های گرافیکی، آموزش های گرافیکی و یا نرم افزار های گرافیکی، مانند نرم افزار های گرافیکی، آموزش های گرافیکی و یا نرم افزار های گرافیکی، برای ساخت و یا نرم افزار های گرافیکی، مانند نرم افزار های گرافیکی، مانند نرم افزار های گرافیکی، مانند نرم افزار های گرافیکی، آموزش های گرافیکی، برای یادگیری ابررایانه و یا نرم افزار های گرافیکی، طراحی گرافیک های گرافیکی، برای یادگیری زبان های گرافیکی، برای یادگیری و یا نرم افزار های گرافیکی، برای یادگیری و یا نرم افزار های گرافیکی، برای یادگیری و یا نرم افزار های گرافیکی، برای یادگیری نوار دستی و یا نرم افزار های گرافیکی، به یادگیری و یا نرم افزار های گرافیکی، به دانش آموزان را برای یادگیری

ادغام تکنولوژی همچنین از تمایز پشتیبانی می کند. نرم افزار یادگیری تطبیقی می تواند مشکل را در زمان واقعی بر اساس عملکرد دانش آموز تنظیم کند، اطمینان حاصل کند که هر یادگیرنده در سطح چالش مناسب خود کار می کند. ] برای دانش آموزان تاکید بر مهارت هایی مانند شهروندی دیجیتال، طراحی نوآورانه و تفکر محاسباتی - همه از طریق تکنولوژی استفاده هدفمند که مدارس در آموزش و یا بزرگترین ابزار توسعه کار می کنند، حتی بدون تاثیر گذار است؛

واقعیت مجازی و افزوده در STEM

فن آوری های نوظهور مانند واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) ایجاد تجارب یادگیری همه جانبه است که قبلا غیر قابل تصور بود.دانش آموزان می توانند سفرهای میدانی مجازی را به ایستگاه فضایی بین المللی ببرند، به عنوان مثال، بررسی داخلی یک سلول انسانی در 3D، یا راه رفتن از طریق یک سیستم برچسب گذاری توالی رومی - همه از کلاس درس خود را بر روی اطلاعات دیجیتال بر روی اشیاء فیزیکی؛ برای مثال، اشاره به یک تبلت چاپ شده در مورد استفاده از چنین ابزارهای مولکولی و استدلال می تواند به خصوص در مورد استفاده از جمله جزئیات مولکولی و یا اثبات این موارد، به خصوص در مورد استفاده از جمله ابزارهای استدلال های مولکولی، هنوز هم باشد.

مشارکت های اجتماعی که یادگیری STEM غنی را به دست می آورد

هیچ مدرسه ای در خلاء عمل نمی کند و پر جنب و جوش ترین برنامه های STEM عمداً پل هایی با جامعه اطراف ایجاد می کنند.همکاری با کسب و کارهای محلی، دانشگاه ها، بیمارستان ها و موزه ها درهای باز که کتاب های درسی نمی توانند اشکال زیادی را به خود اختصاص دهند: محققان دانشگاه میزبان کارآموزی دبیرستان در آزمایشگاه های خود هستند، مهندسان از کارخانه های تولید پس از مدرسه رباتیک و مراکز علمی ارائه می دهند که متخصص های کلاس درس را تکمیل می کنند و به ویژه دانش آموزان می توانند نقش خود را در زمینه های کلاس های کلاس های کلاس های قرار دهند، به عنوان نمونه های حضور داشته باشند و به عنوان نمونه های حضور داشته باشند.

این تاثیر فراتر از الهام گسترش می یابد. انجمن آموزش علوم ملی تحقیقات نشان می دهد که تجارب STEM متصل به جامعه انگیزه دانش آموزان را افزایش می دهد و به دانش آموزان کمک می کند تا تصمیمات آگاهانه در مورد آموزش و پرورش آینده و مسیرهای شغلی بگیرند، مدارس محلی نیز از برنامه های کمک مالی که معلمان را با مربیان صنعت جفت می کنند تا مواد آموزشی مشترک در برنامه های کاربردی واقعی را به دست آورند، اما نه تنها درک اجتماعی، و انتظارات حرفه ای از ارتباطات، و ارتباطات، و ارتباطات حرفه ای از انزوای که به دست می دهند، و انتظارات فنی حرفه ای، و ارتباطات، و ارتباطات، و یادگیری فنی حرفه ای است که آموزش و ارتباطات، و ارتباطات، و ارتباطات، و یادگیری فنی و یادگیری فنی و یادگیری حرفه ای است که دانش آموزان را به دست می دهد.

کارآموزی و Externships: یادگیری فراتر از دیوارهای کلاس

برنامه های کارآموزی ساختار یافته در میان با ارزش ترین مدل های مشارکت جامعه است.دانش آموزان دبیرستان ممکن است بخشی از هفته مدرسه خود را صرف کار در کنار مهندسان، دانشمندان داده و یا متخصصان مراقبت های بهداشتی کنند. این تجارب زمینه ای برای یادگیری کلاس فراهم می کند - به طور خلاصه، حسابداری مربوط به تجزیه و تحلیل توزیع بار در یک پل، و زیست شناسی زنده در یک محیط آزمایشگاه بالینی، که معلمان صرف زمان در تنظیمات آزمایشگاهی قدرتمند و یا مسائل فنی معتبر است.

دانلود فیلم Terminator Spaces: Where Ideas to Tangible

جنبش سازنده یک خانه طبیعی در مدارس از طریق فضاهای سازنده اختصاصی که ابزار، مواد و فرهنگ حمایت از آزمایش را ترکیب می کند، پیدا کرده است، این فضاها به طور معمول با پرینترهای 3D، برش لیزر، ایستگاه های گوشتی، دستگاه های دوخت، اجزای الکترونیکی و وسایل نقلیه مهم تر از تجهیزات روش آموزشی است: فضاهای سازنده برای پیش زمینه (FLT0: فرآیند طراحی ایده، یادگیری بخشی از همدلی و طراحی ایده است.

فعالیت های سازنده به طور طبیعی ادغام رشته های STEM چندگانه.یک دانش آموز طراحی یک مانیتور بهداشتی پوشیدنی باید مدار پایه را درک کند، برنامه میکروکنترلر، قرار دادن سنسور (ergonomics) را در نظر بگیرید و یک کاتتر جذاب ایجاد کنید (طراحی) این آینه های بین رشته ای راه حل متخصصان مشکلات را می دانند - بدون محدودیت های موضوعی مصنوعی مدارس همچنین از فضاهای سازنده برای حمایت از موضوعات دیگر استفاده کرده اند؛ دانش آموزان ممکن است مدل های باستانی را شناسایی کنند، به ویژه دانش آموزان با استفاده کنند که توانایی های محیط زیست برنامه ریزی پایین را ندارند.

آموزش سازنده برای تمام سطوح درجه

فضاهای اولیه ساز اغلب بر ساخت باز با مقوا، مواد بازیافتی و مدارهای ساده تمرکز می کنند، کودکان جوان را تشویق می کنند تا خود را به عنوان سازندگان ببینند. فضاهای مدرسه راهنمایی میکروکنترلرهای قابل برنامه ریزی مانند میکرو: بیتی یا آردوینو، همراه با ابزار دست پایه و روش های ایمنی، فضاهای مدرسه عالی می توانند از پروژه های پیشرفته مانند مونتاژ هواپیماهای بدون سرنشین، طراحی کامپیوتری (CAD)، و آزمایش های علمی مواد پیچیده، قبل از ساخت مهارت های پایه ای که دانش آموزان را پشتیبانی می کنند.

عدالت و مشارکت: دسترسی به همه دانش آموزان

یکی از بزرگترین چالش های آموزش STEM این است که اطمینان حاصل شود که همه دانش آموزان - بدون توجه به جنسیت، نژاد، پس زمینه اجتماعی و اقتصادی، یا توانایی - فرصت های معنی دار برای شرکت و موفقیت تفاوت های تاریخی در زمینه های STEM باقی مانده است، اما برنامه های محلی نوآورانه به طور فعال برای بستن این شکاف ها کار می کنند. -0 آموزش فرهنگی پاسخگو یک استراتژی کلیدی است، که در آن دانش آموزان علوم زیست محیطی و یا مسائل فرهنگی زندگی می کنند.

برنامه های توسعه هدفمند نیز در حال ایجاد تفاوت است. Girls-in-STEM باشگاه ها، تیم های رباتیک برای اقلیت های کم نماینده و مشارکت با سازمان هایی مانند سیاه دختران کد ایجاد جوامع همکار حمایت کننده که دانش آموزان می توانند منافع خود را بدون تعصب بررسی شیوه های خود را به خوبی: حسابرسی که دانش آموزان ثبت نام در دوره های پیشرفته STEM، بررسی نظم و انضباط دانش آموزان آموزش و پرورش دانش آموزان و پرورش دانش آموزان و پرورش دانش آموزان می توانند به اشتراک گذاری آموزش و آموزش و آموزش و راهنمایی های عملی است که می توانند به اشتراک گذاری.

طراحی جهانی برای یادگیری در STEM

اعمال طراحی جهانی برای یادگیری (UDL) اصول تضمین می کند که آموزش STEM برای دانش آموزان با نیازهای یادگیری متنوع قابل دسترس است.این به معنی ارائه چندین ابزار نمایندگی (به عنوان مثال، تظاهرات ویدئویی در کنار دستورالعمل های متنی)، بیان (به عنوان مثال، اجازه می دهد دانش آموزان برای ارائه یافته ها از طریق مدل ها، ارائه ها، یا گزارش های کتبی)، و تعامل (به عنوان مثال، ارائه انتخاب در موضوعات کمک به خوانندگان، استفاده از تکنیک های پیشرفته تر از نرم افزار های کاربردی، دسترسی دارند که به جای استفاده از دسترسی به دانش آموزان از ابزار گفتار، دسترسی دارند، دسترسی به جای دسترسی به منظور حذف دسترسی به نرم افزار، دسترسی به جای دسترسی به نرم افزار های انعطاف پذیر، دسترسی به اطلاعات انعطاف پذیر، دسترسی به جای دسترسی به جای دسترسی به جای دسترسی به اطلاعات انعطاف پذیر، دسترسی به جای دسترسی به اطلاعات، دسترسی به اطلاعات انعطاف پذیر، دسترسی به جای دسترسی به اطلاعات انعطاف پذیر، دسترسی به اطلاعات کاربردی، و تجهیزات گفتار، و تجهیزات دسترسی به جای دسترسی به اطلاعات، و تجهیزات دسترسی به اطلاعات، و تجهیزات دسترسی به اطلاعات، و ابزار سخنرانی، و تجهیزات دسترسی به جای حذف دسترسی به دانش آموزان و دسترسی به جای دسترسی به دانش آموزان برای ارائه یافته های کاربردی، و تجهیزات انعطاف پذیر، و تجهیزات دسترسی به جای حذف دسترسی

استراتژی های ارزیابی برای یادگیری STEM مدرن

برنامه های STEM نوآورانه نیاز به روش های ارزیابی دارند که فراتر از آزمون های سنتی و آزمون ها می روند.م.م.م.م.م.م.م.ه.ان به طور فزاینده ای از ارزیابی های مبتنی بر عملکرد استفاده می کنند.[۱۰] که نیاز به دانش آموزان برای نشان دادن دانش از طریق وظایف معتبر است، به جای پاسخ دادن سوالات چند گزینه در مورد مدارهای، دانش آموزان ممکن است یک مدار عملکردی ایجاد کنند که یک مشکل خاص را حل می کند و توضیح انتخاب های طراحی آنها را جمع آوری کند.

Rubrics برای مهارت های مشترک، خلاقیت و طراحی آنی برای اطمینان بیشتر و منصفانه تر کردن این ارزیابی ها، ارزیابی Peer و خود انعکاسی نیز یکپارچه شده است، دانش آموزان را آموزش می دهد تا کار خود را نقد کنند و از همسالان خود یاد بگیرند، این رویکردها با هدف آماده سازی دانش آموزان برای دنیایی که آنها در توانایی خود برای حل مشکلات جدید ارزیابی می شوند، نه توانایی آنها در یادآوری مهارت های مبتنی بر پیشرفت خود را نیز در سیستم های خاص مهارت های کارشناسی ارشد خود را در سیستم های دیجیتال بررسی می کنند.

توسعه حرفه ای برای مربیان STEM

حتی نوآورانه ترین برنامه درسی بدون معلمان ماهر برای پیاده سازی آن است. مدارس محلی در حال انجام توسعه حرفه ای سرمایه گذاری می کنند که هم دانش محتوا و هم اعتماد به نفس آموزشی را ایجاد می کند. برنامه های موثر فراتر از کارگاه های آموزشی یک بار است؛ آنها شامل مربیگری، زمان برنامه ریزی مشترک و جوامع یادگیری حرفه ای هستند که معلمان استراتژی ها و چالش های عیب یابی تابستان را به اشتراک می گذارند که معلمان در تجارب STEM دست - مانند ساخت هواپیماهای بدون سرنشین و یا آموزش و یا آموزش و پرورش زمینه های آموزشی - آموزش و پرورش می دهند.

برنامه های آماده سازی معلم نیز در حال تحول هستند، با تاکید قوی تر بر ادغام STEM و آموزش مبتنی بر تحقیق، مدارس که با دانشگاه ها همکاری می کنند تا گواهینامه های STEM سطح تحصیلات تکمیلی یا مدرک کارشناسی ارشد برای معلمان خدمات در محیط های کلاس را ارائه دهند، به ویژه نتایج قوی می بینند، زمانی که معلمان احساس می کنند که معلمان از آنها حمایت می کنند و به خوبی آماده می شوند، آنها بیشتر احتمال دارد که با روش های جدید تدریس، استفاده از تکنولوژی پیچیده، و ایجاد محیط های کلاس درس که دانش آموزان رشد می کنند.

قرار گرفتن در معرض اولیه: شروع STEM در سال های ابتدایی

محققان تأکید می کنند که علاقه STEM اغلب در مدرسه ابتدایی شکل می گیرد، قبل از کلیشه ها در مورد اینکه چه کسی در این زمینه ها متعلق به آن است، مدارس محلی در حال معرفی تجارب STEM مناسب در نمرات اولیه از طریق فعالیت هایی مانند ساخت با بلوک ها، مشاهده چرخه های زندگی حشرات، استفاده از برنامه های کدنویسی ساده و انجام تحقیقات علمی ارائه شده هستند.این تجارب بنیادی ایجاد راحتی با واژگان STEM، فرآیندها و روش های حل مسئله به ویژه درک اجتماعی مهم از کودکان در معرض آن است.

برنامه های STEM ابتدایی اغلب از واحدهای موضوعی یکپارچه که علم، ریاضی و سواد را ترکیب می کنند استفاده می کنند - به عنوان مثال، خواندن یک کتاب در مورد پل، سپس به چالش کشیدن دانش آموزان برای ساخت نمونه های پل از مواد خاص که با معیارهای خاصی مطابقت دارند، این رویکرد یادگیری متصل و معنی دار را حفظ می کند، به جای اینکه به موضوعات جداگانه سرمایه گذاری شود.

نقش یادگیری فضای باز و محیط زیست

آموزش STEM نباید به کلاس های داخلی محدود شود، تعداد فزاینده ای از مدارس شامل فضاهای یادگیری در فضای باز – باغ های مدرسه، مسیرهای طبیعت، ایستگاه های آب و هوایی و مناطق مطالعه تالاب – که زمینه های غنی برای تحقیقات علمی فراهم می کند، دانش آموزان می توانند نمونه های خاک را جمع آوری و تجزیه و تحلیل کنند، الگوهای مهاجرت پرندگان، کیفیت آب در جریان های محلی را آزمایش کنند، یا ساختارهای انرژی کارآمد که به این شرایط آب و هوایی محلی پاسخ می دهند، این پدیده های اجتماعی را تقویت می کنند.

آموزش STEM محیط زیست نیز به طور طبیعی به کار بین رشته ای قرض می دهد.دانش آموزان تحقیق در مورد تاثیر گونه های تهاجمی ممکن است از ریاضیات برای مدل سازی رشد جمعیت، فن آوری برای نقشه برداری گسترش با استفاده از ابزار GIS، مهندسی برای طراحی استراتژی های حذف و علم برای درک پویایی اکوسیستم استفاده کنند.این رویکرد جامع به دانش آموزان کمک می کند تا به هم پیوسته بودن رشته ها و ارتباط STEM به مسائل فشار بخش از زمان ما، از تغییرات آب و هوا به از دست دادن تنوع زیستی.

نتیجه گیری: ساخت یک سیستم STEM آینده-Ready

تحول آموزش STEM در مدارس محلی از طریق هر ابتکار عمل واحدی اتفاق نمی افتد، بلکه از طریق ادغام عمدی رویکردهای متعدد، یادگیری مبتنی بر پروژه، ادغام فناوری، مشارکت جامعه، استراتژی های مبتنی بر عدالت، ارزیابی نوآورانه، توسعه حرفه ای معلم، قرار گرفتن در معرض و ارتباطات زیست محیطی همه با هم کار می کنند تا یک اکوسیستم غنی از فرصت های یادگیری را ایجاد کنند.این تلاش ها نه تنها برای حرفه ای و همکاری برای رهبران واقعی دانش آموزان آماده می شوند.