Как школьники используют уроки инженерного дела для создания учебного пособия для учеников с церебральным параличом

12 января 2023 г. /
Спенсер Туиней /
Centennial Middle, Новости, Программы/возможности, Provo STEM, Связи с общественностью

На мини-уроке, проведенном директором по инновационному обучению Сьюзи Кокс, ученики средней школы Centennial изучали электротехнику. Это занятие позволило учащимся применить окружной процесс инженерного проектирования в заключительном проекте по созданию приспособлений в классе для учащихся с церебральным параличом.

Но прежде чем приступить к работе над окончательным проектом, доктор Кокс поручил студентам построить ботов Hummingbird с нуля, что послужило уроком для освоения необходимых электротехнических навыков, требуемых для проекта по приспособлению к церебральному параличу.

На первом занятии доктор Кокс разделила студентов на группы по четыре человека и раздала им небольшие пластиковые контейнеры, в которых лежали провода, датчики и другие инженерные материалы. Она попросила студентов распаковать детали и сделать две отдельные кучки входных и выходных компонентов.

Затем она собрала группы для групповой работы. Сначала она спросила учеников, что они заметили и что у каждой группы было в каждой куче. Студенты указали на признаки - например, на цвет проводов, - по которым они сделали выводы о своих частях. Затем она проанализировала вопросы, возникшие у учащихся во время групповой работы.

"Удивили или смутили ли вас какие-нибудь предметы в коробке?" спросил директор Кокс.

Одна девушка подняла руку.

"Глядя на этот датчик, я не могу сказать, как он будет собирать температуру".

Директор Кокс на мгновение задумалась, прежде чем привести реальные примеры датчиков температуры, начиная с термометров. Ее реальный пример послужил толчком к появлению целого ряда связей, которые учащиеся установили для синтеза информации на последующих уроках.

Остальная часть урока проходила по той же схеме: ученики работали в группах в соответствии с поставленной целью, а затем, обобщив, описывали свой процесс умозаключения. Затем она показала, как установить связи с реальным миром для каждого процесса или фрагмента.

На протяжении всего урока доктор Кокс постоянно задавала группам вопросы типа: "Что вы заметили в этом датчике?". После этого она задавала более открытые вопросы: "Как вы думаете, почему?" "Как будет работать X, если подключить его к Y?".

Использование социокультурной теории Льва Выготского, акции "пары мыслей, и смесь проектно-ориентированный и

Студенты учились в своем собственном темпе в соответствии с их уровнем знаний, используя проект для расширения своих знаний путем задавания вопросов. Работа в группах означала, что ученики использовали своих сверстников в качестве учителей, а ученики, которые преподавали, укрепляли свои знания, знакомя своих сверстников с концепциями. Студенты задавали вопросы и устанавливали связи, которые возникали сами собой в процессе создания ботов Hummingbird. К концу занятия студенты получили знания, необходимые для начала работы над проектом.

На следующем занятии доктор Кокс представил окружной процесс инженерного проектирования, который подчеркивает важность сопереживания в инженерном деле. Доктор Кокс попросил учеников подумать о проблемах, с которыми ученик с церебральным параличом может столкнуться в школе, например, о трудностях общения и опасных препятствиях в классе. Следуя окружному процессу проектирования, учащиеся разработали, протестировали и проверили на практике небольшие модели своих решений, используя наборы Hummingbird, о которых они узнали в первый день.

Студенты создавали модельные решения: от использования лампочек для ответов на вопросы до создания системы оповещения о приближении к препятствиям. Группы поделились своими решениями как в классе, так и создав видеоролики.

IMG_6212

Этот урок демонстрирует, почему инженерные классы важны. Дело не только в том, что ученики осваивают базовые навыки кодирования. Дело не только в том, что инженерный опыт открывает новые возможности для карьерного роста в мире, который с каждым днем становится все сложнее и сложнее. Школьники приобретают навыки, которые сохраняются на всю жизнь: они могут чинить свои автомобили или лучше определять и использовать "сделай сам" в домашних условиях. Они получают более глубокое понимание мира, получают ряд инструментов для решения проблем, взаимодействия в группах с другими людьми и глубокого осмысления того, как они получают знания.

Пожалуй, самое главное - студенты учатся сопереживать. Как и в проекте по ДЦП, студенты начинают с того, что задают себе вопрос о проблемах, с которыми сталкиваются другие, и о том, какие решения они могут предложить, чтобы сделать их жизнь немного легче.

Это шанс для студентов развить академическое мастерство по предмету, подготовиться к нашему постоянно меняющемуся рынку труда, попрактиковаться в метапознании, чтобы вырасти как личность, и построить свое сообщество через сопереживание - а что еще можно требовать от школьного образования?

Инженерное дело доступно для всех желающих студентов в рамках инициативы "STEM Inclusion", а также факультативов для учащихся средних и старших классов. Подробнее об инициативе STEM Inclusion Initiative.