“Статията е от сборника

“Национална конференция STEM Образование и иновации”
09-11 Април 2021 | София

Мариела Станчева Инбайтс ООД

Какво е STEM-проект?

Дефиницията, която ще използвам е: STEM – проект е съчетаването на знания от различни учебни предмети с цел много по-пълно разбиране на изучавани понятия и научни теории. Фокусът на един STEM – проект е върху реалното прилагане на тези знания в реалистична ситуация и изследване на проявите на изучаваните понятия и теории, техните свойства и недостатъци в реалния живот. Обикновено STEM – проектите включат експерименти и създаване на прототипи демонстриращи това разбиране.

Какво е gamification?

Дефиницията, която ще използвам е: Gamification е използването на техники от игрите в неигрови контекст с цел постигане на промяна в мотивацията и ангажираността.

Най-важният елемент

Най-важният елемент при използване на gamification е добавянето на забавление към съответната дейност. Изборът на забавление трябва да съответства по естествен начин на основната дейност. Според Никол Лазаро (Nikole Lazzaro) имаме 4 основни типа забавление.

1. Трудно забавление – забавлението което изпитваме, когато работим с конструктори, инструменти, когато решаваме пъзели и ребуси. Това забавление е естествено за STEM проекти, защото при тях по презумпция се изработват макети или се експериментира с различни въздействия върху тестови предмети.
2. Лесното забавление – изненадата, необичайната аналогия, шокиращия въпрос
3. Сериозното забавление – забавлението от правенето на неща, които лично считаш за важни за теб, за семейството, за обществото, за околната среда.
4. Социалното (човешкото) забавление – забавлението от общуването с други хора, съревнованието с други хора, от разказването и слушането на истории, от игрането на роли.

В проектите „Градът на миналото и градът на бъдещето“ ще се спра на използването на различни техники от игрите в проектирането и реализирането на STEM – проект. Няколко примера за такива техники са:

Собствен свят. Това вклюва неща като:

• Разказването на истории – много игри започват с история, която въвежда играча в играта. Тъй като цел на един STEM проект е да покаже приложение на теория в реалния живот, разказването на история свързана с откриването на тази теория или с конкретно нейно използване е отличен начин за въвеждане на учениците в тематиката на проекта.
• Създаване на свят – много игри поставят играча в собствен свят на играта, като този свят може вече да е изграден и играча да оперира в него, или целта на самата игра е да се изгради свят. Цел на един STEM проект е да комбинира знания от различни дисциплини, а каква по-добра основа за комбиниране от един свят в който набор от тези знания е определящ за функционирането на света.
• Вживяване в роля – много често играчите имата определена роля в света на играта, имат аватар. STEM – проекта е възможност учениците да се вживеят в ролята на експериментатори, строители, изследователи по следите на голямо откритие. STEM – проекта може да създаде атмосфера в която учениците приемат роля от реалния живот.
• Икономика –много игри раздават на играчите различни награди. Наградите могат да са реални предмети, виртуални награди, артефакти за размяна и колекциониране, социален капитал (например представяне на проекта пред публика). Последното е особено приложимо за STEM – проект. Организирането на изложби и публични представяния на реализирани STEM – проекти е добра идея и се практикува често.
• Състезателни елементи – почти всички игри имат състезателен елемент реализиран чрез точки, баджове и класации. Това е важно за игрите по няколко причини.
  • Чрез точките се създава постоянна позитивна обратна връзка. Играчът опитва нещо. Ако е успял, получава точки, ако не е не получава нищо и това му подсказва, че трябва да опита нещо друго.

• Чрез баджовете се структурират задачите, разбива се мисията на по-малки части.
• Чрез класициите играча печели престиж. Повечето хора искат да бъдат признати от общността и класациите са начин да се постигне това. STEM – проекта не изисква задължително такива елементи, но за да се създаде динамика в проекта и да се повиши мотивацията за изпълнение на проекта е добре елементи от тази система – точки, баджове, класации – да се използват. Най-малкото за да се укажат различните моменти от изпълнението на проекта

Основни фактори за успех на STEM проект

1. Свързаност – реален проблем и възможност за обсъждане на проблема в реален контекст
2. Любопитство – преподаване базирано на про-активно задаване на въпроси и от страна на преподавателя и от страна на учениците и отговори на база на проучване на разнообразни източници и в резултат на разнообразни експерименти
3. Последователност – самостоятелно учене от опит, напредък базиран на все по-задълбочено навлизане в проблема по собствен път
4. Креативност – лидерство на преподавателя и оригинално съдържание

Структура на играта приложена в STEM проектите „Градът на миналото” и “Градът на бъдещето“

Проектите „Градът на миналото” и “Градът на бъдещето“ са част от „Сгъни наука – призма“ – учебно помагало за 6-ти клас от ново поколение. Всички необходими материали, истории и инструкции са включени в комплекта. Неговата образователна цел е да преговори основните знания за изучаване на телата – призма, пирамида, конус, цилиндър, сфера в контекста на историческите средства за подслон. Да ги обвърже с конкретни архитектурни решения и да изследва различните предимства и недостатъци на съответните математически форми от гледна точка на средствата за подслон и начина на живот в тях, отчитайки бита и епохата. Обикновения подход е да се използва математика в STEM-проекти, но нашата цел през цялото време е да използваме STEM-проект за да постигнем по-пълно разбиране на стандартния учебен материал по математика. Чрез разнообразни технически предизвикателства целим да се постигне едно по-широко и по-задълбочено усвояване на стереометрията от 6-ти клас.

Механиката на игрите използва различните нива за да задържа вниманието и интереса на играча. Различните нива предлагат смяна на света и развитие и надграждане на уменията. Вътре във всяко ниво механиката на играта поддържа цикъл на ангажираност, който да позволи на играча да постигне целта на съответното ниво. STEM – проекта прави същото. В проектите „Градът на миналото” и “Градът на бъдещето“ са очертани няколко нива свързани с различните математически форми, различните култури и различните дейности за самостоятелно изпълнение.  В зависимост от плановете на учителя нивата могат да се изпълняват по 2 начина:

1. От всички ученици последователно във времето следвайки изучаването на всяка форма – призма (викингска палатка и/или римска палатка), пирамида (шайенско типи), ротационни тела (прабългарска юрта и/или ескимоско иглу). Тогава е добре да се дискутира всяко ниво в час, а самият макет да се изпълнява у дома.
2. Еднократно в края на раздела стереометрия, разделяйки учениците на групи (например 5 или 10), като всяка група получава различно задание (викингска палатка, римска палатка, шайенско типи, прабългарска юрта, ескимоско иглу). В този случай е добре да се отдели един час за общо обсъждане и втори час в който групите да изпълнят проекта и да демонстрират резултата и своите наблюдения.
3. Последното ниво – градът на бъдещето препоръчваме да се изпълни изцяло в клас в дискусионна форма и експерименти с екструдирания куб. 

Лесен вход.

Всички игри започват със запознаване на света на играта и обучение на играча за ориентиране в този свят.

В проекта „Градът на миналото” се описват средставата за подслон използвани в миналото от 3 различни групи хора – викингите, индианците шайени и древните римляни. Тези нива са налични в „Сгъни наука – призма“, но проектът може да бъде допълнен с прабългарите и техните юрти и ескимосите и техните иглу. Целта на проекта е да се построят модели на архитектурните решения за подслон избрани от различни групи хора в различни епохи и на различни места. В хода на проекта следва да се изследват различните преимущества, недостатъци, ресурсно осигуряване и капацитет на различни средстава за подслон чрез знанията за призма, пирамида и ротационни тела.

На този етап най-подходящото средство за въвличане на учениците в проекта е разказването на истории – кои са тези групи хора, какъв е бил обичайният им живот, какъв е техния принос към развитието на човечеството и цивилизацията. В помагалото „Сгъни наука – призма“ са дадени кратки факти за запознаване с тези групи хора. Целта на разказването на истории е да мотивира ученикът да се включи първоначално в проекта и да го въведе в света на проекта по лесен и увлекателен начин.

Вмъкването в първоначалното изложение на проекта на различни нови термини (като например контуберниум – кожена спална палатка за група от 8 легионери) обогатява цялостното усещане за собствен свят на проекта.

Път към майсторството

Вътре във всяко ниво има структура на поведение и разсъжнение, която да се следва. В игрите това се нарича път към майсторството. Тя включва сценарий на развитие на действието в историята и събиране на точки в зависимост от изпълнението на задачи. Задачите включват демонстриране на определени знания и умения свързани с математиката, архитектурата и историята/географията

• Кратко запознаване с бита и местообитаването на съответната група хора и отделяне на важните дейности, които зависят от средството за подслон (3 точки)
• Сглобяване на основна конструкция по схема и инструкции с готови материали (5 точки) или по самостоятелен проект (10 точки). Допълнителни 10 точки за съобразяване на размери и пропорции спрямо количеството хора обитаващи подслона. Допълнителни 1-5 бонус точки за конструктивни решения на база на геометрични постановки – точки лежащи на една права, изчислени ъгли, възможности за много решение и фиксиране само на търсеното.
• Самостоятелно проектиране на покривало от хартия или плат/найлон (1-5 точки в зависимост от автентичния дизайн и техническото изпълнение). Дискутиране на пълна и околна повърхнина.
• Реализиране на проекта за покривало (1-5 точки в зависимост от артистичността и етно-детайлите).
• Дискусия за предимства и недостатъци на съответния продукт от гледна точка на използването му – 5 точки за всяко предимство или недостатък (1 точка за дефиниране на съответното свойство и 4 точки за неговото обосноваване – експериментално, чрез сравнителен анализ или чрез логическо извеждане). Предимства и недостатъци могат да се разглеждат по групи:
  1. Предимства и недостатъци относно капацитет на използване – колко човека може да побере, възможност за седене вътре прав, възможност за палене на огън в подслона. Тук роля имат изчисленията чрез пропорции спрямо човешки ръст и единица жизнено пространство.
  2. Предимства и недостатъци относно метеорологични фактори – устойчивост срещу вятър, срещу наваляване на голям сняг и др. Тук роля имат експериментите. Например чрез заливане на макета с вода и чрез тест срещу сешоар например. Тези експерименти могат да се заснемат на видео и да се приложат като форма на анализ.
  3. Предимства и недостатъци относно комфорт на използване –възможност за седене вътре в различна поза (прав, седнал, легнал), възможност за палене на огън в подслона. Как тези предимства и недостатъци отразяват бита на използващите ги. Тук роля имат приложените исторически сведения за бита на съответната група хора.

Епичен финал

Финалът на един проект е много важен за общата мотивация за учене. Неговата роля е да остави участниците в проекта въодушевени и готови за следващи усилия.

Един традиционен способ е всички създадени по проекта макети на средства за подслон се подредят върху общ град на миналото с подходяща подложка и се организира обща изложба. Евентуално се добавят човешки фигури до макетите и се разиграват обичайни за съответните групи събития.

Нашето допълващо предложение е след преговор на всички открития направени по време на изпълнение на проекта се поставя въпроса – а какво бихме искали от града на бъдещето? Тук е време за мечти. Учениците на база на научените свойства на телата използвани за конструиране на средства за подслон от миналото могат да направят собствени предположения за град на бъдещето. Разговорът може да се насочи към бъдещето тук на Земята или към средствата за подслон на първите заселници на друга планета. Да се насърчат да мислят в термините на изучените средства за подслон и следвайки структурата – предполагаем бит, изисквания към конструкцията, предимства и недостатъци на съответното архитектурно решение.

В комплекта „Сгъни наука – призма“ сме добавили една идея за град на бъдещето – експерименти с екструдиран куб. Учителят въвежда идеята за степени на свобода, без да формализира дефиницията и демонстрира преимуществата на сграда с подобна конструкция.

За финално домашно на учениците се предоставят инструкции за сглобяване на екструдиран куб и се насърчават да изследват и други гъвкави форми, както и да конструират своята идея за град на бъдещето.

Как да използваме gamification в STEM-проекти?

• Добави история
• Добави артефакти
• Добави изненада
• Добави мечта

Заемам се с реализацията

Copyright © 2018 Мариела Станчева|Website Design by Blue Gem Studios