As pessoas negras, latinas e indígenas estão sub-representadas nos domínios da ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM), em parte porque as STEM na escola são frequentemente tratadas como isentas de preconceitos ou objectivas, afastadas da vida quotidiana. Esta abordagem daltónica contribui para a alienação dos estudantes de cor em relação à ciência, porque não reconhece muitas das formas como eles se vêem a si próprios.Por conseguinte, a questão que se coloca aos professores de STEM é a de saber como podemos criar actividades de aprendizagem atraentes nas nossas salas de aula que reconheçam os alunos como pessoas inteiras.

Gostaríamos de descrever um exemplo de um projecto STEM pessoal e socialmente relevante - ou STEAM, na verdade, uma vez que incorpora a arte - que tem potencial para fazer exactamente isso. Há alguns anos, antes da pandemia, uma de nós (Donna), professora de ciências do oitavo ano, reparou que os seus alunos entravam na sala de aula a falar animadamente sobre as questões que tinham estado a discutir nos estudos sociaisDecidiu utilizar os movimentos sociais como metáfora e pedir aos alunos que a aplicassem a um dos tópicos do currículo de ciências, as leis do movimento de Newton, pedindo-lhes que construíssem esculturas cinéticas que representassem um movimento social e as leis do movimento.

Eli contribuiu para o projecto ao co-conceber um espaço para a aprendizagem profissional dos professores, onde Donna desenvolveu a ideia. (Isto fazia parte de um projecto financiado pela National Science Foundation (#2021180) para investigar a forma como os professores aprendem a integrar projectos de criação computacional nas salas de aula STEM, e estamos gratos pelo apoio; os professores podem realizar este projecto sem financiamento externo).

Como configurar este projecto

A Donna apresentou o projecto de escultura cinética, descrevendo a tarefa global, os critérios de sucesso e o calendário (cerca de sete dias, ou o equivalente a nove períodos de aulas). Os alunos já tinham sido apresentados à mecânica do papel e praticado a construção de uma escultura cinética à sua escolha, com inspiração e modelos de Karakuri: Como fazer modelos mecânicos de papel que se movem por Keisuke Saka.

Donna apresentou a tarefa da seguinte forma: "Aplicarás os teus conhecimentos sobre forças e movimento e as tuas competências de "fazer" dos projectos karakuri para conceber e construir uma escultura cinética que se mova e aborde um movimento social."

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Os alunos fizeram um brainstorming de uma lista de "movimentos de hashtag" e depois escolheram um que queriam representar. Os movimentos que fizeram um brainstorming incluíam #ClimateChange, #MeToo, #BlackLivesMatter, #NoBanNoWall, #LGBTQIArights, #TakeaKnee e #StopWar. Juntaram-se em pequenos grupos com base no movimento social que seleccionaram e começaram com um dia de pesquisa sobre esse movimento, a fim de construire para gerar ideias para símbolos e tipos de movimento que possam incorporar na sua escultura.

Os grupos escolheram então um mecanismo (came, engrenagem, alavanca) que iriam utilizar para dar movimento à sua escultura. Alguns grupos construíram as suas próprias cames ou engrenagens; um óptimo recurso para mecanismos em papel é o PaperMech.

Em seguida, cada grupo apresentou uma proposta de projecto com esboços, uma breve descrição do que pretendiam construir e dos materiais necessários, a relação com a física e a relação com o seu movimento social. As propostas de projecto tinham de ser aprovadas antes de os grupos poderem reunir materiais e começar a construir a sua escultura.ser feito.

close modal Cortesia de Donna Peruzzi Uma das esculturas em movimento construídas pelos alunos de Donna Peruzzi. Cortesia de Donna Peruzzi Uma das esculturas em movimento construídas pelos alunos de Donna Peruzzi.

Foram atribuídos cerca de quatro períodos de aulas para a construção de esculturas, com vários pontos de controlo agendados para feedback dos colegas, bem como para reflexão individual e em equipa. No quinto dia, os alunos fizeram os preparativos finais para a apresentação das suas esculturas "em estilo de galeria" numa exposição do projecto, criando sinais e planeando o que iriam apresentar a um público externo.declaração para os ajudar.

A exposição do projecto decorreu durante o dia escolar, com a presença de directores e funcionários da escola e de outras turmas, mas esta poderia ser também uma excelente oportunidade para um evento nocturno, mais propício a convidar as famílias.

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As metáforas não são perfeitas, mas ajudam a expandir as ideias estáticas sobre o que conta como ciência e como a ciência pode ser relacionada com o mundo que os adolescentes habitam. Três anos após a primeira implementação do projecto, um dos alunos da turma disse: "Sinto que, com o projecto, estava a aprender ciência, mas também estava a aprender sobre justiça social e competências que preciso de saber para o futuro.E sinto que as coisas que estamos a aprender agora [no ensino secundário] não nos dão isso. São duas lições numa só. Só recebemos uma [agora] - ciência pesada, não relacionada com o futuro".

A cultura é frequentemente considerada como estando ligada a grupos étnicos ou religiosos específicos, mas entendemos a cultura como as práticas, valores e crenças quotidianas de qualquer grupo de pessoas. Por exemplo, pode haver uma cultura no local de trabalho ou uma cultura de activismo num bairro. Este projecto honrou e desenvolveu as identidades culturais dos alunos como sujeitos legítimos de estudo, porque atendeu ao que elesTambém se baseou nas suas identidades intelectuais, dando-lhes a oportunidade de tomarem decisões sobre a forma como iriam concluir os seus projectos e, ao fazê-lo, valorizou explicitamente a sua capacidade de saber, fazer e aprender.

Donna prestou atenção ao que os seus alunos falavam entre si durante semanas e meses antes do início do projecto e perguntou aos seus alunos o que era importante para eles.

Ao alargar as ligações que nós, educadores, estabelecemos entre as STEM e o resto do mundo, podemos também alargar as ideias dos alunos sobre o que é possível na aprendizagem das STEM e como estas podem ser uma ferramenta para um futuro mais justo.