Von Tom Vander Ark und Mary Ryerse
Möchten Sie mehr STEM-Erfahrungen für Ihre Schüler sammeln, wissen aber nicht, wo Sie anfangen sollen? Möchten Sie Kunst in die Wissenschaft einfließen lassen und Dampferlebnisse fördern?
Bevor wir untersuchen, wie das geht, definieren wir, was es ist. Jeder unterrichtet Naturwissenschaften und Mathematik — STEM fügt der Gleichung Technologie und Ingenieurwesen hinzu; STEAM fügt Kunst hinzu. Gemeinsame Elemente des hochwertigen MINT-Lernens sind:
- Design-Fokus: verwenden von Design-Tools und -techniken, um große Probleme oder Chancen anzugreifen (herausforderungsbasiertes, problembasiertes Lernen).
- Aktive Anwendung: Anwenden von Wissen und Fähigkeiten auf reale Situationen und Konstruieren oder Prototypisieren von Lösungen für Herausforderungen (Maker, projektbasiertes Lernen).
- Integration: Probleme der realen Welt sind nicht auf eine Disziplin beschränkt – Lösungen kommen fast immer aus vielen Bereichen.
Im Folgenden finden Sie 12 Tipps, wie Sie STEM- (und STEAM-) Erfahrungen kennenlernen und in Ihrer Schule umsetzen können.
1. Besuchen Sie Schulen. Der Besuch von Schulen ist die beste Form des beruflichen Lernens, insbesondere für das MINT-Lernen, das wahrscheinlich aktiver und integrierter ist als die traditionelle Pädagogik. Ein paar sehenswerte Schulen sind (mit mehr in den folgenden Punkten, auch):
- Reynoldsburg Ohio (Columbus) hat ein sehenswertes K-12-STEM-Feeder-Muster, ebenso wie das Metro Early College auf dem OSU-Campus.
- Die 200 Schulen des Neuen Tech-Netzwerks bieten integriertes projektbasiertes Lernen.
- Die 46 Harmony Schools (TX & DC) bieten personalisiertes projektbasiertes MINT-Lernen.
- iDEA und SAMI sind beide Teil der Tacoma Public Schools. Das Institut für Naturwissenschaften und Mathematik trifft sich im Point Defiance Zoo und die Industrial Design Engineering and Art School (iDEA) ist in diesem Jahr neu bei TPS. Schauen Sie sich dieses kurze Video von unserem Besuch an:
2. Gehen Sie auf Exkursionen. Eine langjährige und wertvolle Tradition sind STEM-Exkursionen zu Wissenschaftsmuseen, Produktionsstätten, Energieerzeugungsanlagen und Verkehrsknotenpunkten. Jay Greenes Forschung und Podcast sprechen über den Wert von Exkursionen. Das Museum of Science in Boston (und vielen anderen großen Städten) bietet Exkursionsführer, Aktivitätsblätter, Pädagogenführer, Projekte und mehr.
3. Bauen in Maker Zeit. Neben der MINT-Integration in das Kerncurriculum bietet die beiseite gelegte Maker-Zeit einen idealen Einstiegspunkt für MINT-Erfahrungen. Wenn wir absichtlich Zeit finden, um Kinder Sachen machen zu lassen, führt dies zu einem authentischen Engagement für MINT-Themen. Die Möglichkeiten des „Wann“ sind zahlreich — zwischen Semestern/Trimestern, nach der Schulzeit, Summer School, Community Education oder auch bei einer Eltern-Schüler-Veranstaltung. Imagination Foundation, Gastgeber der Global Cardboard Challenge, sind große Befürworter für Maker Time.
4. Entwickeln Sie einen Makerspace. Maker-Lehrerin Lindsey Own hat eine großartige 20-Blogserie zur Entwicklung eines Makerspace. Die Theorie ist, dass, wenn Sie es bauen, sie kommen werden — wie Lindseys viele Ideen beweisen.
Zusätzlich zu den Möglichkeiten für Makerspaces in Klassenzimmern und Schulen haben viele Bibliotheken, Museen und Gemeindezentren begonnen, Makerspaces zu schaffen. Zum Beispiel bietet die zentrale Filiale der St. Paul Public Library einen praktischen Arbeitsbereich mit einem 3D-Drucker, einem Lasergraveur, einer Nähmaschine, einem Aufnahmestudio und anderen Werkzeugen für diejenigen, die Lust auf Kreativität haben.
5. Installieren Sie einen Ingenieurlehrplan. Ein vollständig entwickeltes MINT-Curriculum und ein Trainingsprozess finden sich im weit verbreiteten Project Lead the Way-Programm. PLTW bietet seinen Launch-Lehrplan in der Grundschule, Gateway in der Mittelschule, dann mehrere artikulierte Disziplinen, in denen Kinder College-Kredit in der High School in Richtung Biomedizin, Informatik und Ingenieurwesen verdienen können. Ein Gymnasiast beschreibt, wie seine PLTW-Erfahrungen — von VEX Robotics, RobotC, Drohnen und Codierung – ansprechende Inhalte und reale Erfahrungen geliefert haben.
6. Projektbasiertes Lernen (PBL). Mit einem ständig wachsenden Fokus auf die Bedeutung von PBL, Die MINT-Felder sind ein natürlicher Ort für PBL Best Practices.
- Harmony Public Schools, ein Netzwerk von MINT-Schulen in Texas, personalisiert das Lernen und betont STEM durch häufige Lerndemonstrationen. Das interdisziplinäre Modell heißt Students on Stage (STEM SOS). Das Online Harmony PBL Showcase wurde entwickelt, um beispielhafte Schülerarbeiten zu fördern und zu teilen, die als wertvolle Lern- und Lehrmittel für Schüler, Eltern, Lehrer und andere Pädagogen dienen können. Drei STEM-fokussierte Projekt Infografiken der Hunderte derzeit online verfügbar sind unten dargestellt.
- Tony Donen, Direktor der STEM School Chattanooga, schreibt darüber, wie man PBL und STEM Schritt für Schritt nimmt.
- Das Institute for Education (BIE) verfügt über hervorragende Ressourcen für projektbasiertes Lernen und projektbasierten Unterricht. Weitere Informationen darüber, wie sie sich für qualitativ hochwertige PBL einsetzen, finden Sie unter Was wir tun, um qualitativ hochwertige PBL für alle sicherzustellen.
- Weitere Informationen zu PBL finden Sie in der Blogserie „Project-Based World“, auf der PBL-Kampagnenseite und in den sozialen Medien unter #ProjectBased.
7. Ortsbezogene Bildung. Getting Smart definiert PBE als „jederzeit und überall Lernen, das die Kraft des Ortes und nicht nur die Kraft der Technologie nutzt, um das Lernen zu personalisieren.“ Während PBE ein lehrplanübergreifender Lernansatz ist, nutzen viele Schulen ortsbezogenes Lernen, um Schüler in MINT-Fächer einzutauchen.
- Lassen Sie sich vom Ansatz der Teton Science School, vom Tacoma’s Science & Math Institute oder von einer der anderen PBE-Schulen und -Netzwerke inspirieren, die mit einem Gefühl für den Ort unterrichten.
- Beginnen Sie klein mit einem Schulgarten oder durch eine Gemeinschaftspartnerschaft. Kombinieren Sie EdTech und PBE mit Virtual Reality (VR) und 360-Grad-Bilderkundung, um PBE zu nutzen und in virtuellen Umgebungen in nah und fern zu lernen.
- Weitere Informationen zu PBE finden Sie in der Blogserie „Place-Based Education“, auf der PBE-Kampagnenseite und in den sozialen Medien unter #PlaceBasedEd.
8. Erweitern Sie Karriere- und technische Angebote. Die Association for Career and Technical Education (CTE) hat lange gesagt, dass STEM CTE ist. CTE-Kurse werden in artikulierten Pathways in den Bereichen Wissenschaft, Informationstechnologie, Ingenieurwesen und Mathematik angeboten. Viele der CTE-Programme können College-Kredit in der High School und Job-Ready-Zertifizierungen zusammen mit Associate- oder Bachelor-Abschlüssen anbieten. Die meisten der 16 Karrierecluster und damit verbundenen 79 CTE-Karrierepfade sind explizit auf die MINT-Disziplinen und -Karrieren ausgerichtet. Beispielsweise:
- Landwirtschaft, Lebensmittel & Karrierecluster für natürliche Ressourcen — Studenten können die grundlegenden Kenntnisse und Fähigkeiten erwerben, um unter anderem Karrieren in den Bereichen Gartenbau, Tierwissenschaften, Umweltwissenschaften, Maschinenbau oder Lebensmittelwissenschaften zu verfolgen.
- Arts, A / V Technology, & Telecommunications Career Cluster – Studenten können sich auf Karrieren in Grafik- oder Webdesign, Videoproduktion, Glasfaser und anderen verschiedenen Branchen vorbereiten.
9. Integrieren Sie Design Thinking. Einige Schulen machen Design-Thinking zentral für jedes Fach
- One Stone, eine innovative neue Mikroschule in Boise.
- Design Tech High in der Bay Area ist inspiriert von Stanfords d.School.
- DSISD, eine innovative neue Schule, die von Den Denver Public Schools gegründet wurde.
- SPARK-Schulen in Südafrika integrieren Design Thinking in eine Flex-Mischung der Mittelstufe (Diagramm unten)
10. Förderung des herausforderungsbasierten Lernens. Wie Digital Promise denken wir, dass die Verwendung von #GlobalGoals eine großartige Möglichkeit ist, das MINT-Lernen zu fördern. Eine Kampagne, die aus einer Generalversammlung der Vereinten Nationen hervorgegangen ist und unsere Welt verändert: Die Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung, führte zu 17 globalen Zielen, die einen Fahrplan für eine bessere Zukunft bieten. Die Ziele könnten in den Rahmen für ein Highschool-Projekt einfließen – mit Themenzielen wie Null Hunger, bezahlbare und saubere Energie und nachhaltige Städte.
11. Fügen Sie Kunst hinzu, um DAMPF zu machen. Kreativität und künstlerischer Ausdruck sind ein wesentlicher Bestandteil der Innovation in den MINT—Bereichen – viele Schulen und Programme sind bewusst darauf bedacht, Kunst in die Gleichung einzubeziehen.
- Die STEM Academy in Savannah bietet Film und Rundfunk (@filmatstem)
- Die Tacoma School of the Arts bietet 10 Majors für darstellende Künste
- High Tech High Chula Vista führt ein Meals and Muppets-Projekt durch und fordert die 7. Klasse heraus, Grundschüler durch einen professionell produzierten Film zu inspirieren und zu ermutigen, gesunde Gewohnheiten zu entwickeln.
12. Steigerung des arbeitsbezogenen Lernens. Ob kreditverdienende Praktika oder eintägige Jobwechsel oder irgendwo dazwischen, es gibt keinen Ort wie Arbeitsplätze in der MINT-Branche, an dem MINT in Aktion gesehen werden kann. Noch besser ist, dass Studenten, die am Accelerated Technical Education Program von GPS Education Partners (Milwaukee, WI) teilnehmen, ihren ganzen Tag in einer Produktionsstätte im Rahmen einer beschleunigten technischen Ausbildung verbringen. Ein Teil des Arbeitstages besteht aus Lehrlingsarbeit „auf dem Boden“, und Kerninhaltskurse werden in einem Pausenraum oder einem anderen Raum vor Ort unterrichtet. Dies zeigt, wovon wir mehr brauchen, um Karrierewege der nächsten Generation vollständig zu entwickeln.
Unabhängig vom Einstiegspunkt ist die Natur von STEM Engagement. Während sich jedes Thema langweilig anfühlen kann, wenn der Fokus auf dem Design liegt, Anwendung, und Integration verschiedener Teile — die häufig eine Dosis praktischen und projektbasierten Lernens beinhalten – Die natürliche Neugier der Lernenden wird geweckt. In den Worten eines Abiturienten: „Zumindest tun wir etwas, wenn wir STEM lernen.“
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