Ο δρόμος προς τη γνώση μέσα από δημιουργία, πείραμα και καινοτομία
Η σύγχρονη εκπαίδευση αλλάζει. Οι μαθητές δεν αρκεί πλέον να απομνημονεύουν πληροφορίες ή να λύνουν ασκήσεις χωρίς σύνδεση με την πραγματική ζωή.
Ο κόσμος ζητά νέους ανθρώπους που μπορούν να σκέφτονται
δημιουργικά, να συνεργάζονται, να λύνουν προβλήματα και να αξιοποιούν την
τεχνολογία.
Σε αυτή τη νέα πραγματικότητα, τα Εργαστήρια STEM
αποτελούν μία από τις πιο ουσιαστικές και αποτελεσματικές μορφές μάθησης.
Το STEM προέρχεται από τις λέξεις:
- Science –
Επιστήμη
- Technology –
Τεχνολογία
- Engineering –
Μηχανική
- Mathematics –
Μαθηματικά
Όταν αυτές οι τέσσερις περιοχές ενώνονται μέσα από
βιωματικές δραστηριότητες, δημιουργούνται μοναδικές μαθησιακές εμπειρίες για
τους μαθητές.
Τι είναι τα Εργαστήρια STEM;
Τα εργαστήρια STEM είναι χώροι ή οργανωμένες δράσεις
όπου οι μαθητές:
πειραματίζονται
κατασκευάζουν
ερευνούν
προγραμματίζουν
συνεργάζονται
σε ομάδες
αναζητούν
λύσεις σε πραγματικά προβλήματα
παρουσιάζουν
τις ιδέες τους
Η μάθηση γίνεται ενεργητική και ουσιαστική.
Γιατί είναι σημαντικά για τους
μαθητές;
1. Μαθαίνουν μέσα από πράξη
Ο μαθητής κατανοεί βαθύτερα όταν δοκιμάζει ο ίδιος.
Παράδειγμα:
Αντί να διαβάσει μόνο για τα κυκλώματα, κατασκευάζει ένα κύκλωμα με LED.
2. Αναπτύσσουν κριτική σκέψη
Σε κάθε δραστηριότητα προκύπτουν ερωτήματα:
γιατί δεν
λειτουργεί;
τι πρέπει να
αλλάξουμε;
ποια λύση
είναι καλύτερη;
Αυτή είναι πραγματική μάθηση.
3. Ενισχύεται η συνεργασία
Τα περισσότερα STEM projects γίνονται ομαδικά. Οι
μαθητές μαθαίνουν:
- να
ακούν
- να
προτείνουν
- να
συνεργάζονται
- να
σέβονται ρόλους
4. Συνδέεται το σχολείο με τη ζωή
Ο μαθητής καταλαβαίνει πού χρησιμεύουν τα μαθηματικά,
η φυσική και η τεχνολογία.
Παραδείγματα Εργαστηρίων STEM
για μαθητές
Δημοτικό Σχολείο
Κατασκευή γέφυρας
Με ξυλάκια ή χαρτόνι, οι μαθητές φτιάχνουν γέφυρα που
αντέχει βάρος.
Μαθαίνουν:
ισορροπία
σχήματα
σχεδιασμό
δοκιμή
υλικών
Ηφαίστειο με χημική αντίδραση
Κλασικό αλλά εντυπωσιακό πείραμα.
Μαθαίνουν:
αντιδράσεις
πίεση
φυσικά
φαινόμενα
Μετεωρολογικός σταθμός
Καταγραφή θερμοκρασίας και καιρού.
Μαθαίνουν:
μετρήσεις
γραφήματα
παρατήρηση
Γυμνάσιο
Ρομποτική
Κατασκευή και προγραμματισμός μικρού ρομπότ.
Μαθαίνουν:
αισθητήρες
λογική
αλγορίθμους
μηχανική
Έξυπνο θερμοκήπιο
Αυτόματο πότισμα με αισθητήρα υγρασίας.
Μαθαίνουν:
περιβάλλον
τεχνολογία
προγραμματισμό
Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Κατασκευή μικρής ανεμογεννήτριας ή ηλιακού φορτιστή.
Λύκειο
Smart City Project
Σχεδίαση έξυπνης πόλης.
Θέματα:
κυκλοφορία
ενέργεια
απορρίμματα
αισθητήρες
Data Science για μαθητές
Ανάλυση δεδομένων σχολείου ή περιοχής.
Μαθαίνουν:
στατιστική
πίνακες
γραφήματα
συμπεράσματα
Drone και χαρτογράφηση
Χρήση drone για εκπαιδευτικούς σκοπούς.
Τι εξοπλισμός χρειάζεται;
Τα εργαστήρια STEM δεν χρειάζονται πάντα ακριβό
εξοπλισμό.
Χαμηλού κόστους λύσεις:
χαρτόνια
ξυλάκια
πλαστελίνη
μπαταρίες
LED
απλά
εργαλεία
Προχωρημένος εξοπλισμός:
Arduino
Microbit
3D printer
αισθητήρες
laptops /
tablets
kits
ρομποτικής
Ο ρόλος του εκπαιδευτικού
Ο εκπαιδευτικός γίνεται:
συντονιστής
καθοδηγητής
εμπνευστής
υποστηρικτής
ομάδων
Δεν δίνει όλες τις απαντήσεις. Βοηθά τους μαθητές να
τις ανακαλύψουν.
Πώς οργανώνεται ένα καλό
εργαστήριο STEM;
Βήμα 1 – Πρόβλημα
Παρουσιάζεται μια πρόκληση.
Πώς θα φτιάξουμε γέφυρα που να αντέχει βάρος;
Βήμα 2 – Σχεδιασμός
Οι ομάδες κάνουν σχέδιο.
Βήμα 3 – Κατασκευή
Δημιουργούν το πρωτότυπο.
Βήμα 4 – Δοκιμή
Βλέπουν αν λειτουργεί.
Βήμα 5 – Βελτίωση
Αλλάζουν ό,τι χρειάζεται.
Βήμα 6 – Παρουσίαση
Εξηγούν τη λύση τους.
Οφέλη για το μέλλον των
μαθητών
Τα παιδιά αποκτούν δεξιότητες που ζητά η σύγχρονη
κοινωνία:
δημιουργικότητα
συνεργασία
τεχνολογική
αντίληψη
επίλυση
προβλημάτων
επικοινωνία
καινοτομία
Εργαστήρια STEM στην Ελλάδα
Θα πρέπει όλο και περισσότερα σχολεία, εκπαιδευτικοί
και φορείς να ενσωματώνουν STEM δράσεις. Η Ελλάδα διαθέτει δυναμικό μαθητών με
ταλέντο και φαντασία.
Με σωστή υποστήριξη, τα εργαστήρια STEM μπορούν να
γίνουν βασικό κομμάτι της εκπαιδευτικής διαδικασίας.
Συμπέρασμα
Τα εργαστήρια STEM δεν είναι απλώς δραστηριότητες.
Είναι ο τρόπος με τον οποίο οι μαθητές περνούν από τη θεωρία στη δημιουργία.
Όταν ένα παιδί κατασκευάζει, δοκιμάζει, αποτυγχάνει,
διορθώνει και τελικά πετυχαίνει, τότε έχει μάθει πραγματικά.
Το σχολείο του μέλλοντος χρειάζεται περισσότερα εργαστήρια STEM και περισσότερες ευκαιρίες για ανακάλυψη.
Πολύδωρος Σταυρόπουλος, Μηχανολόγος Εκπαιδευτικός, MSc STEM in Education (Παιδαγωγικό Τμήμα ΑΣΠΑΙΤΕ), Επιθεωρητής Ασφάλειας, Υγείας και Ποιοτικού Ελέγχου, Συγγραφέας, Πρέσβης STEM Scientix.