Co-profs in STEM

Het letterwoord STEM staat voor Science, Technology, Engineering en Mathematics. Het gaat om leergebieden, opleidingen en studierichtingen op het vlak van exacte wetenschappen, techniek en wiskunde. De integratie van STEM in het lager onderwijs dient zich steeds nadrukkelijker aan in het teken van het tekort aan jongeren met een STEM-diploma. Zo wenst het Departement Onderwijs en Vorming (2014) met een STEM-actieplan het tekort aan technisch geschoolde arbeidskrachten weg te werken, onder meer door ervoor te zorgen dat meer jongeren kiezen voor wetenschappelijke of technologische studierichtingen. Een belangrijk thema in dit actieplan is het opleiden van leraren.

Het voorliggend wetenschappelijk ontwerponderzoek richt zich specifiek op het opleiden van leraren lager onderwijs (LO) die lesgeven in het 4de, 5de of 6de leerjaar. De ontwerpinvalshoek streeft naar een succesvol professionaliseringstraject. De onderzoeksinvalshoek tracht een bijdrage te leveren aan de kennisbasis, in dit geval kennis over de integratie van STEM in LO in het algemeen en over kenmerken van een effectief STEM-professionaliseringstraject in het bijzonder. Recente inzichten in onderwijsvernieuwingen pleiten voor een grote en actieve betrokkenheid van leraren (Nieveen, McKenney & Van den Akker, 2006). Hierdoor worden ze uitgedaagd STEM in de eigen praktijk vorm te geven en voelen zij zich eigenaar van deze vernieuwing (cf. Penuel, Fishman, Yamaguchi & Gallagher, 2007).

Een manier om de betrokkenheid van leraren in een vernieuwing als STEM vorm te geven is door middel van ‘teacher design teams’ (Handelzalts, 2009). In dit project zal een ontwerpteam bestaan uit 4 tot 6 leraren die programmamaterialen (her)ontwerpen. Ontwerpteams bieden ruimte aan leraren 1) om zich te professionaliseren in STEM-onderwijs en 2) om STEM-materialen (lessen, lessenreeks, projecten…) te ontwerpen die ze in de praktijk kunnen gebruiken. Onderzoek wijst uit dat onderwijsinnovatie meer kans op slagen heeft wanneer op deze twee sporen wordt ingezet (Voogt, 2010). Om de kwaliteit van het ontwerpproces te waarborgen krijgen deze teams tijdens het (her)ontwerpproces ondersteuning van coaches die expertise hebben op het vlak van STEM-onderwijs. Gezien de aard van een ontwerpgericht onderzoek bepalen de leraren mee de opzet en de werking. Het bijzondere aan dit innovatieproject is ook dat de ontwerpteams worden aangevuld met twee studentleraren (zie ook Willegems & Engels, nd). Op die manier zullen de leerprocessen en resultaten ook in de lerarenopleiding zelf worden benut.

Samengevat zijn de drie hoofddoelen van dit ontwerpgericht onderzoek: 1) het beschrijven van het inzetten van ontwerpteams als strategie voor professionalisering rond STEM-onderwijs, 2) het ontwikkelen en valideren van programmamaterialen voor de integratie van STEM in LO door ontwerpteams; en 3) onderzoeken welke condities aanwezig moeten zijn voor een duurzame integratie van STEM-onderwijs. 

START TO STEM - Met je team aan de slag: een praktische leidraad
Download hier het artikel.

Het artikel "Start to STEM. Met je team aan de slag: een praktische leidraad" werd in deze niet-opgemaakte versie ingediend bij School- en klaspraktijk op 5 november 2018. Ondertussen is het artikel gepubliceerd in School- en klaspraktijk, jaargang 60(4), 2019. De tips en tricks in het artikel verwijzen naar een bruikbaar stramien voor een lessenreeks rond STEM. Het document "project met voorstudie" geeft meer informatie over dit stramien. Voorbeelden van STEM-projecten vindt u bij het project Wetenschappen en Techniek in het basisonderwijs.

Het DI²-STEM instrument
De AP-lectoren ontwikkelden op basis van de 10 dimensies van het STEM-kader van het Departement Onderwijs en Vorming het DI²-STEM instrument. De doelen van het DI²-STEM instrument zijn meervoudig:

• Je kan met het instrument ‘STEM toelichten’.
• Je kan eigen curriculummaterialen diagnostisch bekijken. Hoe STEMmig werken we?
• Het instrument helpt schoolteams om bewust bezig te zijn met STEM en geleidelijk een STEM-leerlijn over de jaren heen op te stellen en een gevarieerd aanbod voor te leggen.
• Het instrument helpt leerkrachten om STEM-leeractiviteiten op te stellen waarin de leerlingen meer en meer zelfsturend en ervaren worden in STEM.
• Het instrument helpt leerkrachten om over STEM te dialogeren, de neuzen in dezelfde richting te zetten en STEM zichtbaar te maken in de school voor de ouders en de schoolomgeving.

Download hieronder het instrument en bijhorend document:

• het DI²-STEM instrument voor BaO (Excel-formaat)
• het DI²-STEM instrument voor SO, 1ste graad A-stroom (Excel-formaat)
• omschrijving, totstandkoming van en handleiding bij het DI²-STEM instrument

Gebruik van het instrument

De lerarenopleiders/onderzoekers zouden het appreciëren als bij gebruik van het DI2-STEM-instrument bijkomende bevraging ingevuld wordt zodat men zich een beeld kan vormen van het gebruik van het instrument en het dito verder kan optimaliseren. Op deze wijze kan u ook geïnformeerd worden over het onderzoek. 

Het instrument wordt gratis ter beschikking gesteld.
Het intellectueel eigendom van het instrument behoort echter toe aan AP Hogeschool. Bij het verveelvoudigen van informatie met betrekking tot dit instrument door middel van druk, fotokopie, microfilm, op elektronische of welke andere wijze ook dient steeds AP Hogeschool en het co-profs in STEM-project als auteur uitdrukkelijk vermeld te worden en wel op volgende manier: 
AP Hogeschool - Co-profs in STEM. (2018). Het DI²-STEM instrument. Geraadpleegd op [dag maand jaar] via https://www.ap.be/onderzoek/co-profs-stem

Leerlijn voor STEM-vaardigheden

Ontwikkelingsdoelen en eindtermen geven aan wat de leerlingen aan het eind van een periode zouden moeten beheersen. Leerlijnen focussen op het ontstaan en de ontwikkeling van competenties.

In deze STEM-leerlijn ligt de focus op vaardigheden, soms aangevuld met attitudes, voor S, T, E en M. Bij S gaat het om vaardigheden die te maken hebben met onderzoekend leren; bij T vind je vaardigheden die te maken hebben met het ontwerpend leren, bij E gaat het om het probleemoplossend leren en bij M om wiskundevaardigheden die je kan inzetten bij dat probleem oplossen.

Als je een STEM-project wil uitvoeren, is het aangewezen om vaardigheden na te streven uit de verschillende componenten (S,T,E,M).

Download hier:

• Het instrument
• Samenvatting concept leerlijn STEM-vaardigheden
• Leerlijn STEM-vaardigheden van kleuterklas tot en met 1ste graad secundair onderwijs