Hvad er STEM -uddannelse?

Ny forskning viser, at K-12-lærere bruger otte mentale modeller til at undervise i naturvidenskab, teknologi, teknik og matematik - et mere komplekst system end oprindeligt tilsyneladende.

Disse modeller er beskrevet i en ny undersøgelse offentliggjort i Journal of Science Læreruddannelse . En af medforfatterne, Emily Dare, er adjunkt i STEM Education i Institut for Kognitive og Læringsvidenskab ved Michigan Technological University.

"Folk bruger udtrykket 'STEM' meget, "Tør siger, bemærker det kan referere til de enkelte videnskabelige områder, teknologi, ingeniørarbejde, og matematik, men udtrykket kan også have en bredere betydning i børnehaven gennem gymnasial uddannelse (K-12). "Der går en masse løs-gås-sprog rundt-og det er ikke dårligt-men alle har en anden forståelse for, hvad det er, og vi danser rundt om det."

STEM -uddannelse fokuserer på, hvordan man implementerer de bedste metoder til undervisning i naturvidenskab, teknologi, teknik og matematik. Dare og hendes team fandt ud af, at der er mindre konsistens i denne praksis, end K-12-uddannelsessamfundet kan antage.

STEM Ed 101

Ligner brede udtryk som "færdigheder fra det 21. århundrede" eller "praktisk læring", der er svære at præcisere, betydningen af ​​STEM -uddannelse er ikke blevet afklaret for lærere. Alligevel er udtrykket forbindelsen til Next Generation Science Standards, og skoler over hele landet forventes at implementere bedre STEM -uddannelse.

Så, Dare og hendes medforfattere-hovedforfatter Elizabeth Ring fra St. Catherine University i St. Paul Minnesota sammen med Elizabeth Crotty og Gillian Roehrig fra STEM Education Center ved University of Minnesota-satte sig for at besvare spørgsmålet, hvad betyder det for en lærer at konceptualisere STEM og implementere det i deres klasseværelse?

For hurtigt at grave i sagen og med masser af data, de bad om feedback fra næsten 40 lærere i et tre ugers fagligt udviklingsprogram om STEM-uddannelse. Programmet er en del af EngrTEAMS (Engineering to Transform the Education of Analysis, Måling, og videnskab), finansieret af National Science Foundation (NSF). På værkstedet, Dare og hendes team fik deltagerne til at tegne en model hver uge for at vise, hvordan de underviser i STEM i deres klasseværelser.

"Der er visse aspekter af STEM, der er unikke for den enkelte lærers egen opfattelse, men i det hele taget kan vi helt sikkert se mønstre, "Tør siger." Det var interessant at se, at i den tredje uge, vi havde disse mere komplekse modeller. Men i slutningen af ​​dagen, de fortæller den samme historie. Lærerne har nu en større, mere kompleks forståelse af, hvordan man underviser i STEM i deres klasseværelser. "

STEM undervisningsmodeller

Ved hjælp af indholdsanalyse teknikker, holdet hentede gentagne billeder og ord fra lærernes tegninger. De kogte ned til otte grundmodeller.

• STEM er et akronym, en overfladisk liste over emner
• STEM består af separate discipliner
• Videnskab er kontekst - andre områder bidrager til videnskab
• Teknik er kontekst - anvendelse og opbygning er vigtigst
• STEM er en tilnærmelse til den tekniske designproces, hvilken videnskab, tech og matematik er en del af
• Virkelig problemløsning er kernen i STEM-uddannelse; det forbereder bedst studerende til college og karriere
• Videnskab og ingeniørdesign bruges ens - det ene kan ikke ske uden det andet
• Integreret STEM, hvor alle felter forbinder i komplekse relationer; dette er den mest nuancerede af modellerne.

Integreret STEM Education

Dare siger, at de fandt "lærere vil vælge en model, der passer dem den dag, "og vil ændre sig efter lektionsplaner og deres elevers vidensgrundlag. På grund af dette, det næste trin for teamet er at afveje fordele og ulemper ved modellerne for at hjælpe lærere med at finpudse tilpasningsværktøjer til deres klasseværelser.

Hun tilføjer, at den anden front af forskningen skal se på elevernes vurdering. I særdeleshed, integreret STEM er fantastisk til at videregive indviklingen i, hvordan individuelle felter forbinder og gør en sum større end deres dele - dog traditionel test giver udfordringer. Andre muligheder som præstationsvurderinger skal implementeres på højere niveauer end isolerede klasseværelser, som Dare siger kommer ned på at opbygge stærke partnerskaber med distrikter såvel som lærere.

"Dette går fra en samtale med lærere til en samtale med administratorer, "siger hun." Vi skal spørge:Ok, distrikt, du vil lave STEM -integration. Dine lærere har flere måder at tænke på det, hvad vil du skubbe fremad? Og hvordan skal vi sikre os, at vi er på samme side? "