革新的な教室実践によるSTEM教育の変革

STEM教育-科学、技術、工学、数学を包括的に学ぶことで、21世紀の労働力に必要なスキルを持つ学生を装備する学校として現代のカリキュラムの礎となりました。 地元の学校は、伝統的な講義ベースの指示を超えて移動しています。それは、実践的な学習、学際的なつながり、現実的な関係を強調するアプローチを包括します。 これらのシフトは単なる傾向ではありませんが、学生が最も効果的な学習方法や学習方法が、最も効果的な方法が確立されていることを理解しています。 これらは、STEMは、この学習方法と学習方法が、最も効果的で、学習する、学習方法が、実際に学ぶことができるかを促進します。

プロジェクトベースの学習:実際の問題の解決

プロジェクトベースの学習(PBL)は、STEMの理解を深めるための最も効果的なフレームワークの1つとして際立っています。 PBL教室では、生徒は数週間以上で複雑なオープンエンドの課題を解決し、水ろ過システムの設計、都市の持続可能性計画のモデル化、または地域のコミュニティのニーズに対応するアプリの開発に取り組みます。 このアプローチは、生徒が研究、プロトタイプ、テスト、および反復しなければならない積極的な研究者に情報伝達者を移動します。 PBLの共同体は、科学的成果を把握し、より詳細な研究や研究を実践するだけでなく、教育機関の能力を向上します。 [F]

STEM-Focused PBL アクション例

いくつかのローカルスクールは、コミュニティパートナーとPBLを統合し、本格的な学習体験を作成します。例えば、中学校学生は、トラフィックパターンを分析し、歩行者の安全改善を提案するために都市計画部門と提携しました。高校のエンジニアリングクラスは、障害のある個人のための支援機器を設計し、職業療法士と直接作業しています。これらのプロジェクトは、学生がデータ分析のための数学を適用し、モデリングのための技術を使用して、試作のためのエンジニアリング原則を活用する必要があります。有形結果は、関係者に、機能し、または、問題の提案を試作品化したり、問題にマッチしたり、問題の提案したりすることはできません。

STEM教室における戦略的技術統合

テクノロジーはSTEM教育のアドオンではありません。生徒がコンテンツをどのようにやり取りするかを変換するコアコンポーネントです。 ローカルスクールは、抽象的な概念を目に見えるインタラクティブにするためのツールの範囲をデプロイしています。 バーチャルラボシミュレーションは、学生が危険な、高価、または時間消費するような実験を実施することができます。 物理的な教室では、DNAゲル電気泳動や化学反応キネティックスなど。 ロボティクスキットは、LEGO Spike PrimeやVEX Roboticsなどのロボティクスキットは、それを学習するようなプログラミングや機械設計を学習し、それを学習するような学習環境を学習することができます。 プログラミングやプログラミング、Safronicは、Scratchなどの学習環境を学習することができます。

テクノロジーの統合も差別化をサポートしています。適応学習ソフトウェアは、学生のパフォーマンスに基づいて、リアルタイムで問題の問題を調節することができます。各学習者は、適切なチャレンジレベルで機能することを確認します。 ISTE規格]は、学生が、デジタル市民権、革新的な設計、および計算的な思考などのスキルを強調する能力を強調する能力を発揮します。 これらツールの周りの教師のトレーニングに投資する学校は、最大の影響を把握します。 プロの開発なしで、最も高価な技術が低下するリスクさえも高まります。

STEMのバーチャルで拡張された現実

仮想現実(VR)や拡張現実(AR)のような新興技術は、以前に想像できない没入型学習体験を創り出しています。学生は、仮想フィールドトリップを国際宇宙ステーションに取り、人間の細胞の内部を3Dで探索したり、ローマのアケダクトシステムを通って歩き回ったりすることができます。ARアプリケーションは、物理的なオブジェクトにデジタル情報をオーバーレイします。例えば、プリント回路ボードでタブレットを指すと、電圧読書やコンポーネントラベルが表示されることがあります。しかし、これらの作業は、特にこれらの作業を事前に確認するの理由として、これらの作業を具合図するような作業を実際に行う必要があります。

コミュニティパートナーシップが充実するSTEM学習

教育機関は、真空で運営されず、最も活気あるSTEMプログラムが、周囲のコミュニティと橋を建てることを意図的に構築しています。 地元の企業、大学、病院、および教科書ができないオープンドアとのパートナーシップ。 これらのコラボレーションは、大学の研究者が、研究室で高校のインターンをホストし、製造工場のエンジニアはアフタースクールのロボティッククラブをリードし、科学センターは教室単位を補完する。 このようなパートナーシップは、STEMのキャリアや専門家に学生が、これらのモデルを代表して、これらのモデルを見ることができるように、これらの分野を表現することができることを示している学生に露出しています。

影響は、インスピレーションを超えて拡張します。 国立科学教育協会]] コミュニティがつながるSTEMの経験が学生のモチベーションを高め、学習者が将来の教育とキャリアの経路について情報に基づいた決定を下すことを示している研究を示しています。 地元の学校は、業界のメンターと教師と共同開発カリキュラムの教材を組み合わせて、業界のメンターと教師と共同開発プログラムのカリキュラムの教材を組み合わせることによって、助成金基金プログラムから恩恵を受けています。 実際の学生は、学生が、学生が、単にコンテンツだけでなく、職場の理解、期待、専門家の理解だけでなく、スキルアップを教えています。

インターンシップとインターンシップ:教室の壁を超えて学ぶ

構造化されたインターンシッププログラムは、最も貴重なコミュニティパートナーシップモデルの一つです。高校の学生は、エンジニア、データサイエンティスト、またはヘルスケアの専門家と一緒に働く彼らの学校の週の一部を費やすかもしれません。これらの経験は、教室の学習のためのコンテキストを提供します。突然、カルキュラスは橋の負荷分布を分析するときに関連性が高まり、生物学は臨床ラボの設定で生きています。教師は、業界設定で時間を費やす、同様に強力です。 教育者は、技術や研究の場で働いていたり、実際の授業をしたり、実際の授業をしたり、実際の授業をしたり、ワークショップに参加したり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップをしたり、ワークショップに参加したり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップに参加したり、ワークショップをしたり、ワークショップに参加したり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップをしたり、ワークショップをしたり、ワークショップに参加したり、ワークショップに参加したり、ワークショップをしたり

メーカースペース:アイデアが有形になる場所

メーカの動きは、ツール、材料、および実験の支持文化を組み合わせる専用のメーカーのスペースを通じて学校に自然の家を見つけました。 これらのスペースは、典型的には、3Dプリンター、レーザーカッター、はんだ付けステーション、ミシン、電子機器部品、およびクラフト用品を装備しています。 機器よりも重要なのは、ペダゴジカルなアプローチです。 ]]デザイン思考]、設計思想、共感、提案、製品設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計

メイカーの活動は、自然に複数のSTEMの規準を統合します。 ウェアラブルヘルスモニターを設計する学生は、基本的な回路を理解し、マイクロコントローラをプログラムし、センサー配置(人間工学)を検討し、魅力的なケーシング(科学的設計)を作成します。 この断片的なブレンドは、人工的な主題境界なしで、専門家が問題を解決する方法を映します。 学校の人々は、他の科目をサポートするメーカースペースを使用していました。 歴史の学生は、プログラム可能なLED照明を使用して、芸術の学生が実験する古代のモデルを作成するかもしれません。 特に、高齢化は、人にとっては、特に「人格」ではないでしょうか。

すべてのグレードレベルのための足場メーカー学習

小学校のメーカーのスペースは、段ボール、リサイクル材料、および簡単な回路を備えたオープンエンドのビルに焦点を当て、若い子供を奨励して、クリエイターとして自分自身を見ることに集中しています。 中学校スペースは、基本的なハンドツールと安全手順に沿って、マイクロ:ビットやArduinoなどのプログラム可能なマイクロコントローラを導入しています。 高校のメーカーのスペースは、ドローンアセンブリ、コンピュータエイドデザイン(CAD)、および材料科学実験などの高度なプロジェクトをサポートすることができます。 グレードレベルに複雑さを足場することによって、学生は、高度なスキルを習得する前に、スキルを習得するスキルを習得します。

定員:学生全員のアクセス

STEM教育の最大の課題の一つは、すべての学生が性、競争、社会経済の背景、または能力に関係なく、参加し、成功するための有意義な機会を確保することです。 STEM分野における歴史的格差は持続しますが、革新的なローカルプログラムは、これらのギャップを閉じるために積極的に取り組んでいます。 [文化的に応答する教授]は、教育者がSTEMコンテンツを学生の状況に結びつける重要な戦略です。 文化的な授業は、単にコミュニティや文化的な問題の形態を調査するかもしれません。

ターゲットを絞ったアウトリーチプログラムも違います。ガールズイン・ステム・クラブ、代表的な少数民族のためのロボティクス・チーム、およびのような組織とのパートナーシップ:ブラック・ガールズ・コード]は、生徒がバイアスなしで自分の興味を探求することができる支持的なピア・コミュニティを作成します。学校は、上級STEMコースに在籍する学生が、学習者と学習者の両方を指導することができます。

STEMで学ぶためのユニバーサルデザイン

ユニバーサル・デザイン・フォー・ラーニング(UDL)の原則を適用することで、STEMの指示が多様な学習ニーズを持つ学生にアクセスできるようにします。これは、複数の表現手段(例えば、テキストの指示に沿ってビデオのデモ)、式(例えば、学生がモデル、プレゼンテーション、または書面によるレポートを通して検索結果を表示できるようにするなど)、エンゲージメント(例えば、プロジェクトトピックで選択を提供する)を提供することを意味します。スクリーン・リーダー、音声対テキスト・ソフトウェア、および適応ラボ機器などの支援技術は、STEMの学習から始まる、より多くの学習者を対象とするような、STEMを学習するような、より豊かな体験をすることができます。

現代STEM学習のための評価戦略

革新的なSTEMプログラムでは、従来のテストやクイズを超えて行く評価方法が必要です。教育者は、よりますます[のパフォーマンスベースの評価]を使用しており、生徒は本物のタスクを通じて知識を実証する必要があります。例えば、回路に関する複数の選択肢の質問に答えるのではなく、特定の問題を解決し、設計の選択肢を説明する機能回路を構築することができます。プロジェクト草案、ジャーナル、および最終製品を含む時間の経過とともに学生の作業を収集するポートフォリオは、単一のスコアを増加させるよりも、最終スコアを証明します。

共同スキル、創造性、そして反復的なデザインのためのルブリックは、これらの評価をより信頼性と公平にするために洗練されたものとなっています。ピア評価と自己反射も統合され、生徒に独自の仕事を批判し、同僚から学ぶことを教える。これらのアプローチは、彼らが新しい問題を解決する能力で評価される世界のための学生を準備するという目標と一致しています。また、時間の圧力の下で事実を思い出させる能力にいます。学校はまた、特定の能力に基づいて、自分の能力を自分の能力で理解するデジタル悪いシステムを検討しています。

STEM教育者のための専門的開発

革新的なカリキュラムは、熟練した教師なしで平らに落ちるだけでなく、それを実装する。 地元の学校は、コンテンツの知識と教育的自信の両方を構築し、継続的な専門的開発に投資しています。 効果的なプログラムは、ワンタイムのワークショップを超えて行きます。 コーチング、コラボレーションプランニング時間、そして教師が戦略とトラブルシューティングの課題を共有している専門的学習コミュニティが含まれます。 夏の研究所は、ドローンの構築やフィールドエコロジー研究の実施など、実践的なSTEMの経験を没頭させている。 生徒は、自分の実践的な練習をもたらすために、自分の教室を実践することができます。

教師の準備プログラムも進化しています。STEMの統合と問い合わせベースの指示に重点を置いています。大学と提携する学校は、大学院レベルのSTEM証明書や、サービス教師の修士号を提供するため、特に強力な成果がわかります。教師がサポートされ、十分に準備されたと感じた場合、彼らは新しい教授法でリスクを取る可能性が高く、複雑な技術を使用して効果的に、学生が繁栄する教室環境を作成します。

早期露光: 小学校のSTEMを始める

研究者は、これらの分野に属するステレオタイプが保持される前に、STEM の関心がしばしば小学校に形成されることを強調しています。 地元の学校は、ブロックと構築するような活動を通じて、早期に成績を収めた STEM の経験を導入しています。昆虫のライフサイクルを観察し、単純なコーディングアプリを使用して、実践的な科学調査を実施します。 これらの基礎的な経験は、STEM の語彙、プロセス、問題解決のアプローチで快適性を築きます。 早期の暴露は、STEM の参加を前提としたコミュニティから、特に重要です。

小学校STEMプログラムは、科学、数学、および文学を組み合わせた統合テーマ単位を頻繁に使用しています。例えば、橋に関する書籍を読むこと、そして特定の基準を満たす特定の材料から橋試作品を構築するために挑戦する学生を読んでください。このアプローチは、別の科目にサイロ化されるのではなく、接続され、意味のある学習を維持します。高品質の小学校STEM教育への投資は、長期の配当を支払い、中および高校の高度なコースワークを追求する準備が整っている学生のパイプラインを作成します。

アウトドアと環境のSTEM学習のロール

STEM教育は、屋内教室に合致する必要はありません。 学校が増える数が増える数が、学校が野外学習スペースを組み込んでいます。学校庭、自然歩道、気象ステーション、湿地の学習エリアは、科学的な問い合わせのための豊富なコンテキストを提供します。 学生は、土壌サンプルを収集し、分析することができます。 鳥の移行パターンを監視し、地域のストリームで水質をテストしたり、地元の気候条件に反応するエネルギー効率の高い構造を設計します。 これらの経験は、抽象的な科学的原則を有形環境現象に結びつけ、コンテンツの知識を促進します。

環境STEM教育は、自然に学際し、仕事の分野を横断するだけでなく、その影響を研究する学生は、生態系の動態を理解するためにGISツール、エンジニアリングを使用して普及をマップする技術、および科学をマッピングするために数学を使用するかもしれません。 この包括的なアプローチは、学生が、気候変化から生物多様性の損失に至るまで、STEMの最もプレスの問題に対する断片的接続とSTEMの関連性を見ることができるのに役立ちます。

結論:未来のSTEMエコシステムの構築

地元の学校でのSTEM教育の変革は、単一の取り組みを通して起こっているだけでなく、複数のアプローチの審議的な統合を通して起こっています。 プロジェクトベースの学習、技術統合、コミュニティパートナーシップ、メーカーのスペース、エクイティ重視の戦略、革新的な評価、教師のプロフェッショナル開発、早期の暴露、および環境のつながりは、学習機会の豊かな生態系を作成するために一緒に働いています。 これらの取り組みは、大学やキャリアだけでなく、科学やテクノロジーを実践できる情報市民のために、学生を準備しています。 ほとんどのプログラムは、共通のプログラムを継続し、コミュニティのリーダーやコミュニティのコミュニティのコミュニティの育成を促進します。 これらは、コミュニティのリーダーやコミュニティのコミュニティのコミュニティの育成、コミュニティのリーダー、コミュニティのリーダー、コミュニティのコミュニティのリーダー、コミュニティのコミュニティのリーダー、コミュニティのリーダー、コミュニティのコミュニティ、コミュニティのコミュニティのコミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ、コミュニティ