De nouvelles recherches montrent que les enseignants de la maternelle à la 12e année utilisent huit modèles mentaux pour enseigner les sciences, La technologie, l'ingénierie et les mathématiques, un système plus complexe qu'il n'y paraît au départ.

Ces modèles sont présentés dans une nouvelle étude publiée dans le Journal de la formation des enseignants en sciences . L'un des co-auteurs, Emilie Dare, est professeur adjoint d'éducation STEM au Département des sciences cognitives et de l'apprentissage de l'Université technologique du Michigan.

"Les gens utilisent beaucoup le terme 'STEM', " Ose dit, notant qu'il peut se référer aux domaines scientifiques individuels, La technologie, ingénierie, et mathématiques, mais le terme peut également avoir un sens plus large de la maternelle au lycée (K-12). "Il y a beaucoup de langage lâche et lâche – et ce n'est pas mal – mais tout le monde a une compréhension différente de ce que c'est et nous dansons autour de cela."

L'éducation STEM se concentre sur la façon de mettre en œuvre les meilleures pratiques pour l'enseignement des sciences, La technologie, ingénierie et mathématiques. Dare et son équipe ont constaté qu'il y a moins de cohérence dans ces pratiques que la communauté éducative K-12 peut supposer.

STEM Ed 101

Semblable à des termes généraux tels que « compétences du 21e siècle » ou « apprentissage pratique » qui sont difficiles à cerner exactement, le sens de l'éducation STEM n'a pas été clarifié pour les enseignants. Pourtant, le terme est le lien entre les normes scientifiques de la prochaine génération et les écoles de tout le pays devraient mettre en œuvre une meilleure éducation STEM.

Donc, Dare et ses co-auteurs - l'auteur principal Elizabeth Ring de l'Université St. Catherine à St. Paul Minnesota avec Elizabeth Crotty et Gillian Roehrig du STEM Education Center de l'Université du Minnesota - ont décidé de répondre à la question, qu'est-ce que cela signifie pour un enseignant de conceptualiser les STIM et de les mettre en œuvre dans sa classe ?

Pour creuser le sujet rapidement et avec beaucoup de données, ils ont demandé les commentaires de près de 40 enseignants dans le cadre d'un programme de perfectionnement professionnel de trois semaines sur l'enseignement des STIM. Le programme fait partie d'EngrTEAMS (Engineering to Transform the Education of Analysis, La mesure, et sciences), financé par la National Science Foundation (NSF). Dans l'atelier, Dare et son équipe ont demandé aux participants de dessiner un modèle chaque semaine pour montrer comment ils enseignent les STIM dans leurs salles de classe.

"Il y a certains aspects des STEM qui sont uniques à la propre perception d'un enseignant, mais dans l'ensemble, nous pouvons certainement voir des modèles, " Dare dit. " C'était intéressant de voir qu'à la troisième semaine, nous avions ces modèles plus complexes. Mais à la fin de la journée, ils racontent la même histoire. Les enseignants ont maintenant un plus grand, compréhension plus complexe de la façon d'enseigner les STIM dans leurs salles de classe. »

Modèles d'enseignement STEM

En utilisant des techniques d'analyse de contenu, l'équipe a glané des images et des mots répétés à partir des dessins des enseignants. Ils se résumaient à huit modèles de base.

• STEM est un acronyme, une liste superficielle de sujets
• STEM est composé de disciplines distinctes
• La science est un contexte — d'autres domaines contribuent à la science
• L'ingénierie est le contexte - l'application et la construction sont les plus importants
• STEM est une approximation du processus de conception technique, quelle science, la technologie et les mathématiques font partie de
• La résolution de problèmes dans le monde réel est au cœur de l'éducation STEM ; il prépare au mieux les étudiants à l'université et aux carrières
• La conception scientifique et technique sont utilisées de la même manière - l'une ne peut se faire sans l'autre
• STEM intégré où tous les champs se connectent dans des relations complexes ; c'est le plus nuancé des modèles.

Éducation STEM intégrée

Dare dit qu'ils ont trouvé "les enseignants choisiront un modèle qui leur convient pour ce jour-là, " et modifieront en fonction des plans de cours et de la base de connaissances de leurs élèves. Pour cette raison, la prochaine étape pour l'équipe consiste à peser le pour et le contre des modèles pour aider les enseignants à perfectionner les outils d'adaptation pour leurs salles de classe.

Elle ajoute que l'autre front de la recherche doit porter sur l'évaluation des élèves. En particulier, Le STEM intégré est idéal pour relayer la complexité de la façon dont les champs individuels se connectent et font une somme supérieure à leurs parties, cependant, les tests traditionnels présentent des défis. D'autres options telles que les évaluations des performances doivent être mises en œuvre à des niveaux plus élevés que les classes isolées, ce qui, selon Dare, revient à établir des partenariats solides avec les districts ainsi qu'avec les enseignants.

"Cela va d'une conversation avec des enseignants à une conversation avec des administrateurs, " dit-elle. " Nous devons demander :d'accord, quartier, vous voulez faire l'intégration STEM. Vos professeurs ont plusieurs façons de penser, qu'allez-vous faire avancer ? Et comment allons-nous nous assurer que nous sommes sur la même longueur d'onde ?"