COOL voor iSTEM
Geïntegreerd STEM-onderwijs ontwikkelen is een proces op langere termijn dat gedragen wordt door een team, iteratief is van aard, en ingebed is in een ondersteunende omgeving waar directie, bedrijven, ouders, .. een belangrijke rol in spelen. Starten, samenwerken, en hulp zoeken is hier de boodschap.
Start met het samenstellen van een goed Teacher Design Team. Dit team is cruciaal en bestaat uit een groep vakleerkrachten uit de verschillende S-, T-, E- en M-disciplines, elk expert in hun vakgebied en specifieke didactiek. Mogelijk zijn leerkrachten uit andere graden betrokken om aansluiting met leerlijnen overheen de graden te verzekeren. Experten uit de bedrijfswereld zijn een erg waardevolle toevoeging om zo de ‘state of the art’ toe te voegen en relevante ‘real world’ context te voorzien voor de leerlingen. Dit ontwikkelteam is best zo divers mogelijk en vaak groter dan het team dat het leermateriaal in de klas implementeert. Eens samengesteld, doorloop dan de ‘COOL voor iSTEM’ methodologie om een STEM-project of -activiteit te ontwikkelen.
Fase 1: contextselectie
Elke school, bedrijf, regio is anders. Breng daarom eerst de situatie waarbinnen het STEM-project wordt ontwikkeld en geïmplementeerd in kaart. Dit omvat aspecten zoals doelgroep, lerarenexpertise, bedrijfsexpertise, infrastructuur, leerdoelen, leerlingeninteresses, regionale informatie, beperkingen, opportuniteiten, leerlijnen, schoolvisie, bedrijfsvisie, lokale cultuur, lokale industrie, lokale problematieken, lokale specialiteiten, etc.
Fase 2: themaselectie
Onderzoek toont aan dat de keuze van een relevant thema een belangrijke motivator is voor leerlingen en dat dit hen helpt om de nuttige toepassingen van de leerstof beter te kaderen, zeker in het licht van maatschappelijke problemen, waarvoor STEM vaak een deel van de oplossing is. Kies dus een gepast thema met de contextuele aspecten uit de vorige paragraaf in het achterhoofd. Identificeer binnen dat thema en die context één centraal probleem om rond te werken en de leerlingen mee uit te dagen. Dit is de ‘centrale uitdaging’ en vormt het startpunt voor een goed STEM-project. Kies deze zorgvuldig. Een nauwe samenwerking tussen school en bedrijfswereld kan hier een enorme meerwaarde betekenen. De centrale uitdaging moet zo authentiek mogelijk zijn en een complex ‘real world’ probleem omvatten dat de leerlingen creatief kunnen oplossen op het niveau van hun leeftijd en studierichting, en onder begeleiding van leerkrachten en bedrijfsexperten.
Fase 3: brainstorm
Deze stap is de belangrijkste en vraagt meer tijd en meerdere overlegmomenten, namelijk een grondige brainstorm om de projectinhouden, leerdoelen, en projectstructuur vast te leggen. Werk toe naar een ‘script’ voor het project. Het geeft weer welke STEM-leerinhouden er allemaal in het project zitten, waarom juist, hoe alles aan elkaar hangt (integratie!), en welke deelproblemen, onderzoeksvragen, ontwerpvragen, etc. als mijlpalen in het project naar voor komen om uiteindelijk de centrale uitdaging op te lossen. Werk iteratief met als doel het project een logisch geheel te maken waarin via een logische rode draad alle betrokken en relevante vakinhouden geïntegreerd worden. Zorg dat de doelen van leerkrachten en bedrijfsexperten duidelijk naar voor komen en denk de leeractiviteiten conceptueel uit om aan die doelen tegemoet te komen. Wacht nog met het uitwerken van bijhorende evaluatievormen, dit kan best later.
Fase 4: rapportering
Nadat een script is vastgelegd zijn feedback en feedforward belangrijk om verder te evolueren. Laat het script kritisch onder de loep nemen door anderen (leerkrachten, bedrijfsexperten, didactisch/pedagogische experten, …). Maak de nodige aanpassingen met een verbeterde versie als resultaat.
Fase 5: ontwikkeling
Werk nu pas het ondersteunend leermateriaal effectief uit. Elke vakexpert werkt hier aan de onderdelen die binnen het expertisegebied liggen en gebruikt waar mogelijk bestaand kwalitatief materiaal. Niet alles moet opnieuw uitgevonden worden, maar hier en daar zal dit nodig zijn. Werk nu ook aangepaste evaluatievormen uit in lijn met de doelen en leeractiviteiten.
Het team test het project of de activiteit dan uit in de klaspraktijk. Hieruit volgen waardevolle ervaringen over wat goed liep en wat niet. Maak dan aanpassingen waar nodig. Ook het implementeren is een iteratief proces! Zo wordt iSTEM-materiaal steeds beter en wordt er doorheen de jaren een bibliotheek aan iSTEM-projecten en expertise opgebouwd.
Een inzicht dat hier als een paal boven water moet staan, is dat leermateriaal altijd het middel blijft, niet het doel. Het is minstens even belangrijk hoe er met leermateriaal wordt omgegaan in de klas als hoe het leermateriaal eruitziet. De didactiek is dus cruciaal. De onderzoekgebaseerde iSTEM-didactiek is hier ‘the way to go’ en is samengevat in 5 ingrediënten:
- integratie van STEM-leerinhouden,
- probleemgecentreerd leren,
- onderzoekend en ontwerpend leren,
- coöperatief leren,
- evidence informed werken.
CiSTEM² - de (internationale) opvolger van "COOL voor iSTEM"
Op basis van de ervaringen en het onderzoek rond “COOL voor iSTEM” werd er internationaal gewerkt aan een verbeterde versie om studenten lerarenopleiding in het hoger onderwijs te ondersteunen bij het ontwikkelen van geïntegreerd leermateriaal. Dit werd gerealiseerd dankzij het Erasmus+ project CiSTEM².
Het resultaat kan je bewonderen op de website van CiSTEM², en is vrij toegankelijk om te gebruiken op zelfstandige basis.
Bekijk hieronder het filmpje voor meer informatie over het proces binnen CiSTEM²:
