Wie Mittelschüler mit Hilfe von Technikunterricht Hilfsmittel für zerebral gelähmte Schüler bauen

12. Januar 2023 /
Spencer Tuinei /
Centennial Mitte, Nachrichten, Programme/Chancen, Provo STEM, Öffentlichkeitsarbeit

In einer von Suzy Cox, Direktorin für innovatives Lernen, geleiteten Ministunde erforschten die Schüler der Centennial Middle School die Elektrotechnik. Diese Schulung führte dazu, dass die Schüler den Engineering Design Process des Distrikts in einem Abschlussprojekt zur Schaffung von Klassenzimmern für Schüler mit zerebraler Lähmung nutzten.

Bevor sie jedoch an ihrem endgültigen Projekt arbeiten konnten, beauftragte Dr. Cox die Schüler damit, Hummingbird-Bots von Grund auf zu bauen. Dies diente als Lektion, um die notwendigen elektrotechnischen Fähigkeiten zu vermitteln, die für ihr Projekt zur Unterbringung von Menschen mit zerebraler Kinderlähmung erforderlich sind.

In der ersten Sitzung teilte Dr. Cox die Schüler in Vierergruppen ein und verteilte kleine Plastikbehälter mit einem Bündel von Drähten, Sensoren und anderen technischen Materialien. Sie forderte die Schüler auf, die Teile zu entpacken und zwei getrennte Stapel mit Eingangs- und Ausgangskomponenten zu bilden.

Dann brachte sie die Gruppen zur Gruppenarbeit zusammen. Zunächst fragte sie die Schüler, was sie beobachtet hatten und was jede Gruppe in jedem Stapel hatte. Die Schüler wiesen auf Merkmale hin - wie z. B. farbcodierte Drähte -, die sie nutzten, um Rückschlüsse auf ihre Teile zu ziehen. Anschließend ging sie auf die Fragen ein, die die Schüler während ihrer Gruppenarbeit gestellt hatten.

"Gibt es Stücke in Ihrer Box, die Sie überraschen oder verwirren?" fragte Direktor Cox.

Ein Mädchen hob ihre Hand.

"Wenn ich mir diesen Sensor ansehe, kann ich nicht erkennen, wie er die Temperatur erfassen soll."

Direktorin Cox überlegte einen Moment, bevor sie reale Beispiele für Temperatursensoren anführte, angefangen mit Thermometern. Ihr Beispiel aus der realen Welt löste eine Reihe von Verbindungen aus, die die Schülerinnen und Schüler herstellten, um die Informationen in zukünftigen Lektionen zu synthetisieren.

Der Rest der Stunde verlief nach dem gleichen Schema: Die Schüler arbeiteten in Gruppen nach einem Ziel, bevor sie sich zusammensetzten und ihren Schlussfolgerungsprozess beschrieben. Dann zeigte sie, wie man reale Verbindungen zu jedem Prozess oder Teil herstellen kann.

Während der gesamten Unterrichtsstunde stellte Dr. Cox den Gruppen immer wieder Fragen wie "Was fällt Ihnen an diesem Sensor auf?" Daraufhin stellte sie weitere offene Fragen: "Warum, glaubt ihr, ist das so?" "Wie würde X funktionieren, wenn man ihn an Y anschließt?"

Anwendung der soziokulturellen Theorie von Lev Vygotsky, Think-Pair-Aktienund eine Mischung aus projektbezogen und

Die Schüler lernten in ihrem eigenen Tempo, je nach ihrem Wissensstand, und nutzten das Projekt, um ihr Wissen durch Fragen zu erweitern. Die Arbeit in Gruppen bedeutete, dass die Schüler ihre Mitschüler als Lehrer einsetzten, und Schüler, die unterrichteten, vertieften ihr Wissen, indem sie ihren Mitschülern die Konzepte vorstellten. Die SchülerInnen stellten Fragen und stellten Verbindungen her, die sich beim Bau ihrer Hummingbird-Bots von selbst ergaben. Am Ende der Sitzung hatten die SchülerInnen das nötige Wissen, um mit ihrem Projekt zu beginnen.

In der folgenden Sitzung stellte Dr. Cox den District Engineering Design Process vor, der die Bedeutung von Empathie in der Technik hervorhebt. Dr. Cox forderte die Schüler auf, sich Gedanken über die Herausforderungen zu machen, mit denen ein Schüler mit zerebraler Lähmung in der Schule konfrontiert sein könnte, z. B. Kommunikationsschwierigkeiten und gefährliche Hindernisse im Klassenzimmer. Die Schüler folgten dem Designprozess des Distrikts, um mit Hilfe der Kolibri-Bausätze, die sie am ersten Tag kennen gelernt hatten, kleine Modelle ihrer Lösungen zu entwickeln, zu testen und zu wiederholen.

Die Schülerinnen und Schüler entwarfen Modelllösungen, von der Verwendung von Lichtern zur Beantwortung von Fragen bis hin zum Aufbau eines Warnsystems, wenn sich ein Schüler einem Hindernis näherte. Die Gruppen stellten ihre Lösungen sowohl in der Klasse als auch in Videos vor.

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Die Lektion zeigt, warum Technikunterricht wichtig ist. Es geht nicht nur darum, dass die Schüler grundlegende Programmierkenntnisse erlernen. Es geht nicht nur darum, dass technische Erfahrungen zu aufregenden neuen Karrieremöglichkeiten in einer Welt führen, die mit jedem Tag komplexer und anspruchsvoller wird. Die Schüler nehmen lebenslange Fähigkeiten mit; sie können ihre Autos reparieren oder Heimwerkerarbeiten zu Hause besser erkennen und anwenden. Sie gewinnen ein umfassenderes Verständnis für die Welt, erhalten eine Reihe von Werkzeugen zur Problemlösung, können in Gruppen mit anderen zusammenarbeiten und tiefgründig darüber nachdenken, wie sie Wissen erwerben.

Am wichtigsten ist vielleicht, dass die Schüler sich in einfühlsames Denken hineinversetzen. Ähnlich wie bei ihrem Projekt zur Zerebralparese fragen sich die Schüler zunächst, mit welchen Herausforderungen andere konfrontiert sind und welche Lösungen sie vorschlagen können, um ihnen das Leben ein wenig zu erleichtern.

Dies ist eine Chance für Schüler, akademische Beherrschung eines Faches zu entwickeln, sich auf unseren sich ständig verändernden Arbeitsmarkt vorzubereiten, Metakognition zu üben, um als Person zu wachsen, und ihre Gemeinschaft durch einfühlsames Handeln aufzubauen - und was kann man sich sonst noch wünschen, wenn es um Schulbildung geht?

Ingenieurwissenschaften stehen allen interessierten Schülern im Rahmen der STEM-Integrationsinitiative zur Verfügung, wobei für Schüler der Mittel- und Oberstufe Wahlfächer angeboten werden. Lesen Sie mehr über die STEM-Integrationsinitiative.