Het ontwikkelen van diagrammen en visuele representaties kan leiden tot enorme verbeteringen in de prestaties en betrokkenheid van leerlingen bij STEM-vakken. Deakin-onderzoekers nemen hun bevindingen mee naar scholen in het hele land.

diagrammen, grafieken en schetsen – en zelfs fysieke gebaren – hebben altijd een rol gespeeld in het wetenschappelijk onderwijs, maar een onderzoeksteam bij Deakin heeft de centrale rol geïdentificeerd die ze spelen in leerprocessen in zowel wetenschap als wiskunde. Het team gebruikt deze kennis om met internationale onderzoekers samen te werken om een ​​geheel nieuw niveau van prestaties en betrokkenheid in STEM voor basis- en middelbare scholieren te bereiken.

Sinds ze in 2007 hun eerste Australian Research Council (ARC)-project uitvoerden, Hoogleraar Wetenschappelijk Onderwijs, Russel Tytler, Universitair hoofddocent Peter Hubber en professor Vaughan Prain hebben een innovatieve "representation construction-aanpak" ontwikkeld die significante verbeteringen in de prestaties van studenten bewerkstelligt - en die bètadocenten over de hele wereld beïnvloedt.

"Het gaat er echt om kinderen te betrekken bij de echte praktijken van wetenschap, " zei professor Tytler. "Het gaat over onderzoeken, vragen stellen, nieuwsgierigheid uitoefenen, of het ontwikkelen van nieuwsgierigheid naar de wereld.

"Het geeft een veel krachtigere manier van leren dan alleen via tekst en spraak."

Werken binnen Deakin's Research for Educational Impact Strategic Research Centre (REDI), het team heeft samengewerkt met het Victoriaanse ministerie van Onderwijs om professionele ontwikkeling te geven aan honderden Victoriaanse leraren en met een toenemend aantal individuele scholen in Victoria en interstate om leraren te ondersteunen bij het betrekken van hun leerlingen bij deze krachtige leerpraktijken.

Maria Capsalis, Jaar 4-coördinator bij Essex Heights Primary School, werkt al drie jaar samen met de REDI-onderzoekers en merkt een enorme verbetering.

"Ik geef al meer dan 30 jaar les en dit was zo'n geweldige ervaring; om de kinderen volledig betrokken te zien en in staat te zijn om over hun leerproces te praten - en het te bezitten, " ze zei.

De onderzoekers ontwikkelden hun aanpak via twee andere ARC-projecten die hun begrip verdiepten dat wetenschap en wiskunde coördinatie en redenering vereisen met multimodale representaties, zoals gesproken en geschreven taal, tekeningen en diagrammen, 3D-modellen, wiskundige vormen, zoals grafieken, tabellen of vergelijkingen, en belichaamde taal, zoals gebaren en rollenspel.

"Wat is er effectiever om te beschrijven hoe een slang door gras beweegt dan gebaren met een handbeweging?" zei professor Tytler.

"Communiceren door middel van representaties vereist dat studenten hun denken expliciet maken, het bieden van mogelijkheden om betekenissen uit te wisselen en te verduidelijken."

"In ons digitale tijdperk er zijn grenzeloze nieuwe mogelijkheden om kaarten te maken, simulaties, videos, of verbeterde foto's op computertechnologie, "voegde universitair hoofddocent Hubber toe. "Deze manier van ideeën verkennen komt overeen met de kennisproducerende praktijken van wetenschappers."

De onderzoekers hebben units ontwikkeld over een aantal onderwerpen voor docenten in jaar 5 tot 8, inclusief astronomie, stoffen, krachten, geologie, aanpassing, warmte, licht en energie. Ze werken momenteel over de niveaus van het schooljaar met interstate en internationale onderzoekers en docenten om interdisciplinaire benaderingen van wetenschap en wiskunde in de lagere jaren te verkennen, en om multimodale taalbenaderingen in de wetenschap van de middelbare school te ontwikkelen.