Az integrált STEM-tanulás előmozdítása a mérnöki tervezés révén: hatodikos diákok földrengésálló épületek megtervezése és építése

Teljes cikk
Ábrák és adatok
Hivatkozások
Idézetek
Metrikák
Újranyomtatások és engedélyek
Hozzáférés a /doi/full/10.1080/00220671.2016.1264053?needAccess=true fájlhoz

Egy 3 éves longitudinális vizsgálat részeként 136 hatodikos diák mérnöki alapú problémát hajtott végre a földrengéseken, amely integrált STEM tanulást tartalmaz. A hallgatók mérnöki tervezési folyamatokat és STEM fegyelmi ismereteket alkalmaztak egy épület megtervezéséhez, vázlatához, majd megépítéséhez, amely ellenáll a földrengés okozta károknak, figyelembe véve számos korlátozást. A tesztelés során a diákok átalakítottak egy továbbfejlesztett struktúrát. A tervezési folyamatok keretein belül beszámolunk a hallgatók képességeiről a tervezésben, az annotált vázlatok készítésében és ezek 3D modellekké alakításában. A válaszaikban nyilvánvaló volt az alapvető STEM-koncepciók megértése, beleértve az alak tulajdonságait, a stabilitást, a merevséget, az egyensúlyt, az erőt és a mérnöki technikákat. A csoportos problémamegoldás magában foglalta az iteratív mozgást a tervezési fázisok között, gyakran áttekintette a probléma körét, megismerte a probléma célját, határait és megszorításait, és értékelte a tervrajzokat mint vezető konstrukciókat. Megfigyelték a diákokat, hogy egyszerre vegyék figyelembe a problémakomponenseket, jelezve képességeiket a feladat összetettségének kezelésében.