Co-Profs in STEM Teacher Design Teams om leraren te professionaliseren in STEM en om STEM-curriculummaterialen te ontwikkelen

Transcriptie

1 Co-Profs in STEM Teacher Design Teams om leraren te professionaliseren in STEM en om STEM-curriculummaterialen te ontwikkelen Tine De Bruyn, Sonia De Pauw, Judith Gadeyne, Lieke Lochten, Pascale Mast, Marleen Van Strydonck en Gert Vanthournout

2 Inhoud Probleemstelling Kadering van het project Projectdoelen en onderzoeksvragen Methodologie Onderzoeksresultaten DI²-STEM: (DIgitaal) Diagnostisch Instrument

3 STEM in het Vlaamse onderwijs Toenemende technologisering van de maatschappij nood aan technisch en wetenschappelijk geschoolde werkkrachten behoefte aan wetenschappelijke en technische geletterdheid voor de 21 ste eeuw wat bijdraagt tot wereldburgerschap opkomst van STEM in het Vlaamse onderwijslandschap

4 Probleemstelling Leraren BaO missen expertise en voelen zich niet bekwaam om STEM te implementeren recente opkomst van STEM methodieken en professionaliseringsinitiatieven zijn beperkt aanwezig impact van eenmalige workshops of trainingen op praktijk is beperkt

5 Onderzoekers Kadering van het project Doel: Leraren professionaliseren in STEM en het ontwikkelen van STEM-curriculummaterialen Aanpak: Teacher Design Teams Lerarenopleider als coach en expert Studentleraren Leraren Directie en/of coördinatoren

6 Kadering van het project Deelnemers: 5 basisscholen uit het Antwerpse Praktisch: Ontwerptraject van 2 jaar 4-6 teambijeenkomsten per jaar Telkens min. 2 coaches aanwezig Teambijeenkomsten op school en tijdens de uren klasovernames

7 Projectdoelen en onderzoeksvragen Projectdoel 1: Ontwerpen van een professioneel ontwikkelingsmodel voor STEM-onderwijs in het BaO OV1: Hoe verloopt het ontwikkelingsproces via TDT s? OV2: Welke factoren ondersteunen/ondergraven de kwaliteit van het proces? OV3: Welke rol spelen klasvervangingen, inspiratiemateriaal, studentleraren en krachtgericht coachen in het ontwikkelproces? Projectdoel 2: Exploreren van mogelijkheden en beperkingen van STEM in de klas Hoe scoren de ontwikkelde materialen en activiteiten wat betreft STEMkwaliteiten (OV4) en didactische kwaliteiten (OV5)? Projectdoel 3: Exploreren van handvaten voor een duurzame integratie van STEM op school

8 Methodologie Kwalitatief onderzoek Analyses in Nvivo Multi-method aanpak Literatuurstudie Mini-reflecties en groepsreflecties van leraren Eindreflecties met coaches Focusgroepen met TDT s (zonder aanwezigheid van coach) Semigestructureerde interviews met schoolleiders en coaches Klasobservaties Documentanalyses

9 Analysekader voor kwalitatief onderzoek Uit: Understanding teacher design teams A mixed methods apporach to developing a descriptive framework (Binkhorst, F., Handelzalts, A., Poortman C.L., & van Joolingen, W.R., 2015)

10 Co-profs in STEM Onderzoeksresultaten

11 OV1: Hoe verloopt het ontwikkelingsproces voor STEM-activiteiten via TDT s? Moeizame start onduidelijkheid Mistfase Spanningsveld: brainstormen en praten concreet ontwerpen en ontwikkelen Ook werk buiten de teambijeenkomsten hoge werklast Nood aan 1. concreet en praktisch werken 2. suggesties, tips, concreet inspiratiemateriaal, voorbeelden sturing

12 OV2: Welke factoren ondersteunen of ondergraven de kwaliteit van het ontwikkelproces? Analyses van mini- en groepsreflecties

13 OV2: Welke factoren ondersteunen of ondergraven de kwaliteit van het ontwikkelproces? Ervaring/kennis STEM Doelgerichtheid Klasovernames Sturing Ambitie Teamcoach Student-leraren Schoolleider Planning en afspraken Concreet en praktisch werken Tijdsdruk en werklast

14 Uit de praktijk Mistfase: wat houdt een goede STEM-activiteit in? Nood aan (kwaliteits)criteria Nood aan praktijkgericht werken Nood aan procesbegeleiding Nood aan bijstand van experten

15 DI 2 -STEM Hulpmiddel om STEM-integratie in scholen te begeleiden

16 DI digi DI 2 -STEM Diagnostisch instrument wordt.. DI 2 STEM (DI kwadraat STEM) om een antwoord te geven op Wat is STEM? gebaseerd op STEM-kader van de overheid met inspiratie uit Onderwijsspiegel (2014) aangevuld met ervaringen uit TDT s

17 DI kwadraat STEM Het STEM-kader van de overheid (10 dimensies) werd vertaald in 30 vragen die peilen naar: STEM-componenten; STEM-vaardigheden zoals onderzoekend, ontwerpend en probleemoplossend leren; hogere-ordevaardigheden zoals analyseren, denken in patronen/systemen, kritisch en creatief denken; duurzame ontwikkeling en maatschappelijke relevantie; communicatie; samenwerking; didactische aspecten. bij een lessenreeks, een thema of een project.

18 De leerkracht gebruikt DI 2 -STEM... diagnostisch: om het STEM-gehalte van activiteiten in te schatten vragen beantwoorden met JA/NEE of één van de letters van het letterwoord, indien de component aanwezig is om de zelfsturing van leerlingen in te schatten worden hoofdletters gebruikt (S,T,E,M) om leerlijnen zichtbaar te maken vragen beantwoorden met concepten en lesdoelen ondersteunend: om tot ontwikkeling van materiaal te komen via achtergrondinformatie en voorbeelden...in dialoog

19 Bundel 'De ruimte in' Borsbeek 6de leerjaar 1. Is het thema of probleem herkenbaar voor de lln.? Zijn de lln. nieuwsgierig? Boeit het de lln.? (6) ja/neen indien van toepassing: s/s, t/t, e/e, m/m 2. Komen er wetenschappelijke concepten voor in het eerder niet (s) project? (1) Welke wetenschappelijke concepten? (w.o. levende natuur, niet-levende natuur, maatschappelijke onderwerpen, uit ruimte/maatschappij ) 3. a) Voeren de lln. voorgestelde proeven uit? (kleine s) (1,3) 3. b) Bedenken de lln. zelf experimenten om een wetenschappelijk concept te onderzoeken? (grote S) (1, 3, 5) 4. a) hanteren de lln een technisch systeem (leren om gereedschap hanteren) b)maken/(de)monteren de lln. een technisch systeem (bv. met stappenplan)? (kleine t) (1) 4. c) Lossen de lln. een technisch probleem op via analyse van de behoefte en een ontwerp? (grote T) (2, 3, 5) ja min of meer (s) neen ja (t) ja (T) MAAR: project/onderwerp/lessenreeks + activiteit het is vooral een 'thema', wordt er ook vanuit een uitdaging (probleemstelling) gestart bij het thema? zweven en vallen, gebruik maken van luchtweerstand om te zweven, actie en reactie, kracht van lucht (luchtdruk): dit wordt echter niet benoemd (tenzij dat elders in het thema aan bod komt) eigenlijk MAKEN ze telkens iets (= techniek), maar dit dient wel om inzicht te krijgen in fenomeen van zweven en vallen; raketballon gaat over actie en reactie. Eigenlijk is dit grensgebied tussen onderzoek en ontwerp, geen echte proefjes: je kan de eerste maakopodrachtjes beschouwen als een soort voorstudie voor de laatste opdracht (zelf ontwerpen) dit geen proefjes. b) maken van de vliegtuigjes, waterraket, ballonraket: stappenplannen kinderen ontwerpen wel, maar er worden geen criteria vastgelegd! Dit zou echter perfect kunnen! Dus de kenmerken van de ontwerpfase van het technisch proces beter

20 Thema / Project / Lessenreeks: Doelgroep / Leerjaar: kies uit ja/neen kies uit NVT, s, S, t, T, e, E, m, M lijst van concept(en) / begrip(pen) vaardigheid / activiteit(en) in de les(reeks) suggesties / tips 1. Is het thema of probleem herkenbaar voor de lln.? Zijn de lln. nieuwsgierig? Boeit het de lln.? (6) 2. Hebben de lln. een duidelijk beeld van hun doel? (3, 5) 3. Komen er wetenschappelijke concepten voor in het project? (1) Som de wetenschappelijke concepten op. (w.o. levende natuur, niet-levende natuur, maatschappelijke onderwerpen, uit ruimte/maatschappij )

21

22 In werking Basisversie: zonder kleuren DI2-stem Vragen gegroepeerd DI2-stem in kleur STEM-componenten 3, 4, 5, 6, 7, 8 STEM-vaardigheden 4, 5, 6, 15, 16, 17, 26 Hogere-ordevaardigheden 9, 10, 11, 12, 13, 16 Duurzame ontwikkeling en maatschappelijke relevantie 14, 24, 25, 27, 28 Communicatie 18, 19, 21, 22 Samenwerking 20, 23 Didactische aspecten 1, 2, 5b, 6c, 8, 22, 29, 30

23 De leerkracht gebruikt DI 2 -STEM... om STEM-componenten en zelfsturing te detecteren via het selecteren van grote of kleine letters s,s,t,t... om te detecteren welke begrippen en principes aan bod komen om een leerlijn op te stellen om de bredere invulling van STEM zichtbaar te maken... als hulpmiddel om STEMmiger te werken

24 1.Probleemstelling Eend/ Bolle Bij wil graag een knusse hut om s nachts gezellig te slapen zodat ze zich niet te eenzaam voelt. Kan je helpen? Doorschuifsysteem in 6 groepen, materiaal aanbieden: -lego -rietjes + ijzerdraad -houten blokken -boek kaarten (of bierviltjes) -clicks -krantenpapier + plakband of touw -bamboestokjes + elastiekjes Bijsturen tijdens het ondervinden ->juf demonstreert -Techniek bamboestokken aan elkaar vastmaken met elastiek -ijzerdraad in rietjes, splitsing (T-vorm) ->bespreking: - Wat zijn de voordelen en nadelen van het materiaal in elk groepje? Bv. Sommige dingen klikken in elkaar, sommige dingen kan je plooien, sommige dingen zijn zwaar, brede basis, - Welk materiaal kunnen we makkelijk verzamelen zodat elke groep ermee kan werken? Waarmee kunnen we een grotere constructie maken? Welk materiaal is kostenloos? -> krantenpapier!! Projectdag 1 Donder en bliksem Onderzoek Hoe reist geluid en licht door de ruimte? (donder en bliksem) Hypothese Materiaal Veiligheid Donder - 2 latten meter ruimte - vriend - 15 minuten Bliksem - 2 balonnen - donkere kamer - droog haar zonder gel of wax - 10 minuten Werkwijze Donder 1. geef de twee latten aan je vriend vraag 1: Wat denk je dat er gebeurt als je vriend de latten tegen elkaar slaat? 2. vraag je vriend om de twee latten tegen elkaar aan te slaan vraag 2: Wat gebeurde er? 3. vraag je vriend om de latten tegen elkaar te slaan zodra jij je arm omhoog steekt 4. loop 100 grote stappen weg van je vriend 5. steek je arm omhoog zodat je vriend de twee latten tegen elkaar slaat 6. herhaal stap 5 een paar keer vraag 3: Wat gebeurde er nu? vraag 4: Hoe denk je dat dit komt? Bliksem 1. blaas de 2 ballonnen op 2. knoop de ballonnen dicht 3. houd in elke hand een ballon 4. wrijf met de ballonnen over je droge haar (of een wollen trui) vraag 1: Wat denk je dat er zal gebeuren als je de ballonnen tegen elkaar houdt? 5. doe de ballonnen tegen elkaar in een donkere kamer vraag 2: Wat zie je? vraag 3: Wat hoor je? vraag 4: Hoe denk je dat dat komt?

25 Meer info of vragen?