Μοντέλο και Προσομοίωση (στην εκπαίδευση STEM)

Το μοντέλο στη διδακτική είναι ένα εκπαιδευτικό αντικείμενο (φυσικό ή ψηφιακό) που αντιπροσωπεύει ένα σύστημα ενδιαφέροντος. Ένα μοντέλο είναι απλούστερο από το σύστημα που αντιπροσωπεύει, ενώ προσεγγίζει τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά του πραγματικού συστήματος όσο το δυνατόν πιο πλησιέστερα. Ένα καλό μοντέλο είναι μια συνετή ανταλλαγή μεταξύ ρεαλισμού και απλότητας.

Παράδειγμα Προσομοίωσης για εκπαίδευση STEM

Παρατίθεται στη συνέχεια ένα παράδειγμα προσομοίωσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη μεθοδολογία STEM :

http://ebooks.edu.gr/

Στο κεφάλαιο 1 του παραπάνω ηλεκτρονικού βιβλίου προτείνεται σαν εργαστηριακή άσκηση η χρήση των οργάνων που χρησιμοποιούνται στη διάγνωση βλαβών.

Δασκαλοκεντρική, Διερευνητική και Ανακαλυπτική. Μοντέλο - Προσομοίωση

Η δασκαλοκεντρική μέθοδος διδασκαλίας σύμφωνα με τις κρατούσες εκπαιδευτικές αντιλήψεις είναι κάποιες φορές απαραίτητη, αλλά όχι πάντοτε, έτσι ώστε να θεωρηθεί αποκλειστική και αναντικατάστατη. Η νέα τάση στην εκπαίδευση τείνει προς τη διερευνητική και ανακαλυπτική μάθηση έτσι ώστε ο μαθητής να αποκτήσει βαθύτερη κατανόηση στο γνωστικό αντικείμενο το οποίο διδάσκεται.  Ειδικότερα τα τεχνικά επαγγέλματα είναι εκ φύσης πολύπλοκα απαιτώντας από το μαθητή ποικίλες γνώσεις και δεξιότητες καθώς πρόκειται να τις χρησιμοποιήσει σε ένα δύσκολο και συχνά αρκετά απαιτητικό επαγγελματικό περιβάλλον.

Διαφοροποιημένη Μάθηση και Εγκεφαλική Δραστηριότητα

Η θεωρία της διαφοροποιημένης μάθησης αναφέρεται στη σχετική βιβλιογραφία και την γενικότερη έρευνα για τη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου σε σχέση με τη μάθηση. Οι σχετικές έρευνες έχουν δείξει ότι όταν η γνώση παρέχεται μέσα από διάφορες οδούς, τότε αναπτύσσονται περισσότεροι δενδριτικοί ατραποί πρόσβασης  εντός του εγκεφάλου.

Διαφοροποιημένη μάθηση, ομάδες εργασίας και STEM

Η θεωρία της διαφοροποιημένης μάθησης αποτελεί ένα πλαίσιο για αποδοτικότερη εκπαίδευση το οποίο παρέχεται σε διαφορετικούς μαθητές συχνά με διαφορετικές οδούς όσον αφορά τη μάθηση (ακόμη και εντός της ίδιας σχολικής τάξης). Το όλο πλαίσιο ανάγεται στην επεξεργασία του διδακτικού περιεχομένου, στη δόμηση και αποσαφήνιση ιδεών καθώς και την ανάπτυξη εκπαιδευτικού υλικού και τεχνικών. Έτσι όλοι οι μαθητές εντός μίας σχολικής τάξης θα μπορούν να αφομοιώσουν τη γνώση που τους παρέχεται αποδοτικά, ανεξάρτητα από την εν γένει ικανότητά τους για μάθηση (Tomlinson, 2001).

Video Ανάλυση σε Κινητό ή Tablet.

Διάγραμμα στην
οθόνη του κινητού

Στο πλαίσιο της μεθοδολογίας STEM μπορεί να χρησιμοποιηθεί application σε κινητό ή Tablet με λειτουργικό android για να γίνει ανάλυση της κίνησης κάποιου αντικειμένου που έχει καταγραφεί σε video. Η εφαρμογή που παρουσιάζεται έχει αναπτυχθεί από τον Blogger. Οι μαθητές βιντεοσκοπούν με το κινητό τους κάποιο σώμα που διαγράφει οποιαδήποτε κίνηση και στη συνέχεια το επεξεργάζονται στο ίδιο το κινητό με το free application "VidAnalysis Free".  Η Vernier έχει αναπτύξει εφαρμογή για κινητές συσκευές Apple  (iPhone, iPod touch, and iPad) το application αυτό έχει περισσότερες δυνατότητες από αυτό στο οποίο αναφερόμαστε σε αυτή την ανάρτηση για Android. 

Εκπαιδευτικό Αντικείμενο για μεθοδολογία STEM (Octave)

Click για μεγέθυνση.
Σχεδιασμός προφίλ
καταλύτη στο Octave.

Το ελεύθερο λογισμικό Octave είναι παρόμοιο με το Mathematica. Οι δυνατότητες του είναι λιγότερες αλλά είναι ένα εξαιρετικό λογισμικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί επάξια ποικιλοτρόπως σε μεγάλο εύρος μαθημάτων διαφορετικών ειδικοτήτων. Η φαντασία μας θα πρέπει να δουλέψει...

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί εύκολα σε υπολογισμούς, μοντελοποίηση ή σχεδιασμό εκπαιδευτικού αντικειμένου για προσάρτηση σε εκπαιδευτική διαδικασία με μεθοδολογία STEM. 

Καλές πρακτικές για την εφαρμογή της μεθοδολογίας STEM

Καλές πρακτικές για την εκπαίδευση STEM:

  · Παροχή στους εκπαιδευτικούς επιμόρφωση για το πώς θα χρησιμοποιήσουν τη διδακτική μεθοδολογία του STEM. Απαιτείται να αντιληφθούν τι είναι και πως μπορούν να την ενσωματώσουν στα μαθήματά τους.

     ·  Το σχολείο να ενθαρρύνει τους εκπαιδευτικούς να βοηθούν ο ένας τον άλλο και να υπάρχει συνεργασία μεταξύ των διαφόρων ειδικοτήτων για ένα πλήρες και εξαιρετικό αποτέλεσμα.

Επίδραση ψηφιακών διδακτικών σεναρίων με προσέγγιση STEM

  Έχει γίνει εκτενής αναφορά σε προηγούμενα άρθρα για τα διδακτικά σενάρια και στα αποθετήρια αυτών καθώς επίσης και για τη μεθοδολογία STEM. Θα παρουσιασθεί χάριν συντομίας ένα μικρό μέρος των αποτελεσμάτων έρευνας που πραγματοποίησε ο Blogger (Π. Σταυρόπουλος) το φθινόπωρο του 2016. Θα ακολουθήσουν και άλλα ενδιαφέροντα στοιχεία σε επόμενα άρθρα. Σκοπός της έρευνας ήταν η διερεύνηση των απόψεων 40 εκπαιδευτικών Μηχανολόγων για την επίδραση ψηφιακού σεναρίου στην εκπαιδευτική διαδικασία με θέμα τον ηλεκτρικά θερμαινόμενο καταλύτη. 

Εκπαίδευση των πρέσβεων STEM Scientix.

 

Η εξαιρετική προσφορά της πρωτοβουλίας Scientix στην εκπαίδευση έχει και συνέχεια… αυτή τη φορά με εκπαίδευση αποκλειστικά των πρέσβεων του STEM που ανήκουμε στην πρωτοβουλία αυτή. Σκοπός είναι η διάχυση των σημαντικών αυτών γνώσεων που θα αποκομιστούν. O blogger με μία σειρά άρθρων θα αναφερθεί στις νέες αυτές ιδέες.

STEM Εκπαιδευτικοί

Στο εξωτερικό τα επαγγέλματα σταδιοδρομίας που σχετίζονται με το STEM είναι μερικά από τα ταχύτερα αναπτυσσόμενα και καλύτερα αμειβόμενα του 21ου αιώνα. Καθώς η Αμερική προσπαθεί να συμβαδίσει με την τρέχουσα και προβλεπόμενη ζήτηση για παραγωγή “STEM workers”, είναι πολύ σημαντικό η χώρα μας να γίνει ανταγωνιστική στους τομείς της επιστήμης, της τεχνολογίας, και των άλλων πεδίων της STEM εκπαίδευσης που έχουμε αναφερθεί πολλάκις σε αυτήν την ιστοσελίδα. 

Η ανάπτυξη μέσω του STEM

Το STEM είναι μια προσέγγιση στη μάθηση αλλά και στην προσωπική ανάπτυξη που ενσωματώνει τους τομείς της επιστήμης, της τεχνολογίας, της μηχανικής και των μαθηματικών.

Όπως έχει αναφερθεί στην ανάρτηση μας:

http://sv1ahh1.blogspot.com/2017/06/transversal-skills-ats2020.html οι κομβικές δεξιότητες των μαθητών είναι: