ICT in STEM education online teaching materials Course: Bètadidactisch ontwerpen Eindhoven School of Education Ruurd Taconis, Ton Marée, Linda Le Grand (kennisnet)

ICT: online teaching materials (OTM) ICT in SEC Course: ‘Betadidactisch ontwerpen’ functions, online teaching materials Course: ‘Onderwijskunde 3’ TPACK model, themes elaborated using ICT Now: ICT in education: History, Future --- now! Why Online Teaching Materials? Creating OTM (wikiwijs-leermiddelenplein) Implications for classrooms …. examples ….. ….. discussion….

ICT in STEM education: History http://www.youtube.com/watch?v=UFwWWsz_X9s http://smarttech.com/Resources/Training

ICT in STEM education: Future http://www.youtube.com/watch?v=aXyCECMxhOs

ICT in STEM education: Now! Metapraatje https://www.leraar24.nl/video/1035/visie-online-onderwijsmateriaal-maken <iframe width="441" height="270" src="//www.leraar24.nl/api/video/2153/embedded" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

NOW https://www.leraar24.nl/video/2153/prodocent-in-de-praktijk https://www.leraar24.nl/video/2131/digitaal-leermateriaal-arrangeren https://www.leraar24.nl/video/1444/vier-in-balans-software https://www.leraar24.nl/video/1400/vier-in-balans-deskundigheid

Why Online Teaching Materials? Unique qualities of online teaching materials: Mircro: multimediality, availability, connectivity, actualities, interactivity/feedback, testing, adaptivity, differentiation Meso: sharing, administration, open learning environment Macro: standardization, cost reduction, updates & innovation management, merging of education (The future of education: Opportunities & system http://www.youtube.com/watch?v=xoSJ3_dZcm8)

Why Online Teaching Materials? How OTM can help dealing with the big STEM education dilemma’s? personal & realistic Equal participation NOS / skills better under-standing http://nl.padlet.com/wall/9m06zcme0 engaging & fun

Why Online Teaching Materials? Innovative Practices for Engaging STEM Teaching Interactivity/-feedback open learning environment engaging & fun better under-standing adaptivity sharing online testing http://nl.padlet.com/wall/9m06zcme0 administration differentiation Equal participation multimediality merging of education personal & realistic availability cost reduction connectivity updates & innovation management standardization

Why Online Teaching Materials? Unique qualities of online teaching materials: Mircro: multimediality, availability, connectivity, actualities, interactivity/feedback, testing, adaptivity, differentiation Meso: sharing, administration, open learning environment Macro: standardization, cost reduction, updates & innovation management, merging of education (The future of education: Opportunities & system http://www.youtube.com/watch?v=xoSJ3_dZcm8)

Why Online Teaching Materials? visualization Unique qualities of online teaching materials: Mircro: multimediality, availability, connectivity, actualities, interactivity/feedback, testing, adaptivity, differentiation Meso: sharing, administration, open learning environment Macro: standardization, cost reduction, updates & innovation management, merging of education (The future of education: Opportunities & system http://www.youtube.com/watch?v=xoSJ3_dZcm8) Learning STEM teacher professional identity

Multimedia & Visualization "A picture is worth a thousand words“…….. "A picture is worth a thousand words“…….. Why? Spatial mental thinking Shows organization Hidden (tacit) internal relationships Connotation to reality (inspiration, suggestive) Metacognitive aspects What to show: Facts (3D, time development) Data & Results (graphs) Models Processes (learning processes, workflow, …)

Visualization examples Vector Fields http://www.datavis.ca/gallery/index.php

Visualization of processes Can you reconstruct Pangea? www.geo.cornell.edu Visualization + ‘controls´ (parameters) => Simulation + ‘rules’ & aims => Game, activity, inquiry, …. “Guided Discovery” or “Inquiry Based Learning”

Visualization sources Serious science Barry C Sanders et al 2008 New J. Phys. 10 125001. Focus on Visualization in Physics http://iopscience.iop.org/1367-2630/10/12/125001 Geoscience On the Cutting Edge - Professional Development for Geoscience FacultyTeaching Geoscience with Visualizations Gilbert J.K. (2006) Visualization and metacognition Gilbert J.K. (2005). Visualization in Science Education. Springer The Value of Visualization Jake van Wijk: http://en.wikipedia.org/wiki/Jack_van_Wijk Examples: http://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/geomorph/visualizations/glacier_physics.html

Learning Zone of proximal development Motivational theory: adaptivity → chalenging yet masterable tasks → motivation Immediate feedback + adapted learning trajectory (social) construction of knowledge Feedback (Hattie) …..

Learning FLOW Motivation ARCS (Keller) Zone of proximal development (Vygotsky) Personal / adaptief Flow occurs when certain conditions are met, four of which are: clear goals immediate feedback focused attention tasks that challenge (without frustrating)

ESoE and WikiwijsLeermiddelenplein Tissue Engineering(2012) Artificial Solar Tree (2011) Nanotechnologie (2011) Egg bot (2012) Onderzoeksproject energie (2012) Alleen op zee (2010) Energie (2012) Vervoer en milieu (2010) Astrobiologie Medische beeldvorming (2009) De klok van opa (2009) Verplaatsbare speelvoorziening (2012) personal & realistic Over het keurmerk STEM+ Modern STEM Online teaching material

Voorbeeld uit wikiwijs Webpagina ↓ Pdf download Ebook download QTI / IMSCP Voorbeeld uit wikiwijs Je kunt het materiaal rechtstreeks gebruiken via de link (klik je in de pagina op de afbeelding, dan opent het betreffende arrangement) Dat werkt in principe op alle devices, dus ook op de iPad. Je kunt het materiaal ook downloaden als pdf. Je kunt het ook downloaden als epub. Er zijn veel readers die epub kunnen lezen, waaronder Adobe digital editions dat ik zelf op mijn laptop heb staan. iBooks op de iPad kan ook overweg met het epub formaat. En als je gebruik maakt van een elo die dit ondersteunt kun je interactieve toetsen en oefeningen downloaden als QTI-package en de hele les als IMSCP package. Dat zijn standaardformaten die dan weer door elo’s kunnen worden gebruikt.

Epub (te openen met bijv. Adobe Digital Editions) Bladwijzers , notities en markeringen toevoegen Hier zie je een voorbeeld van de les over het zonnestelsel als ebook. Ik heb dit geopend via Adobe digital editions en heb daarmee de mogelijkheid om persoonlijke bladwijzers, markeringen en notities toe te voegen. Video’s en animaties worden niet ingesloten in het lesmateriaal getoond, maar je ziet wel de link. De video’s blijven dus wel beschikbaar als je een internetverbinding hebt. Epub ondersteunt (nog) geen interactieve vraagvormen. Je ziet de vragen dan ook gewoon in het materiaal staan en de goede antwoorden zie je helemaal aan het eind van de les zodat de leerling wel zelf kan nakijken. Klikken op de afbeelding opent Adobe digital editions en daarmee ook de epubversie van de les, maar dat werkt alleen op mijn eigen laptop.

In pdf en ebook zijn achterin ook de antwoorden opgenomen zodat de leerling zelf kan nakijken Hier een voorbeeldje van een pdf die is gedownload en wel het gedeelte waarin de juiste antwoorden op interactieve vragen elders in de les worden vermeld.

Verrijken, Aanpassen, Uitbouwen, m.b.v. ‘Wikiwijs Maken’ En nu verder… Wat ik nu heb laten zien zijn zaken die je kunt doen met het materiaal zoals het nu is. Maar als je een gratis account aanmaakt op Wikiwijs kun je meer doen.

Wikiwijs Maken Met een kopie kun je ‘ alles’ doen wat je wilt Bronarrangement kopieerbaar en aanpasbaar Aanpassen in eigen ontwikkelomgeving Intern publiceren of openbaar delen Samenwerken met anderen Kring: Via gezamenlijke omgeving Via uitnodiging als co-auteur Overleggen Delen = gebruiken bewerken aanvulling terug aanbieden aan de makers van het bronarrangement …. Je kunt dan namelijk een kopie van het materiaal naar je eigen ontwikkelomgeving halen. Die kopie kun je dan naar believen aanpassen, verrijken en uitbouwen. Het resultaat krijgt zijn eigen unieke link. Je kunt er dan voor kiezen die link voor eigen gebruik te houden of het resultaat openbaar te delen. Heel mooi zou het mij lijken wanneer we een soort community rond het materiaal zouden kunnen bouwen. Heb je iets gemaakt ter verrijking of aanvulling, dan zou je het kunnen aanbieden aan de redactie van het bronarrangement. Het kan dan aan het bronarrangement worden toegevoegd zodat iedereen er plezier van heeft. Op die manier zijn we samen sterk.

better under-standing Interactiviteit Hoe zou je het materiaal kunnen uitbouwen? Bijvoorbeeld door meer interactiviteit toe te voegen. Hiervoor zijn binnen Wikiwijs Maken inmiddels redelijk wat mogelijkheden. In het voorbeeld (klik op de afbeelding met interactiviteit) zie je een aantal vragen. (eigenlijk is dit momenteel een worddocument dat wordt opgeroepen vanuit de les. Het is echter een worddocument met redelijk wat links naar interactieve elementen. Als je dan toch interactieve oefeningen wilt toevoegen als zelftoetsjes zou je kunnen overwegen om het geheel in een moeite over te zetten naar Wikiwijs. Instructiefilmpjes. Stel dat je een goede uitleg geeft aan je klas dan zou je kunnen overwegen om dat op te nemen. Of: je neemt het vooraf op. Of: je maakt een powerpoint en voorziet die van je eigen stem en maakt er een filmpje van. Of: je gebruikt screencastsoftware zoals camstudio om vanaf je scherm op te nemen. Of: je gebruikt je digibordsoftware. Mogelijkheden te over…(klik op de afbeelding met de hand voor een niet erg sterk voorbeeld…) Uitbreiding. Stel dat er in Wikiwijs een les gedeeld is over een aanpalend onderwerp. Dan kun je (delen van) die les via de importeerfunctie opnemen in je eigen materiaal. (klik op de afbeelding van de Wikiwijsles rechtsonder voor een voorbeeld) Stemmen zonder stemkastje: maak een digitale quiz. We hebben het er al over gehad: hoe stimuleer je de leerlingen nu om thuis iets te doen? Misschien past een klassikale quiz hier goed bij. Wij hebben er op onze school in ieder geval behoorlijk succes mee. (dit werkt als je zelf een account op Kahoot hebt. Meld je aan en zoek bij de publieke quizzes op eklassen. Speel daarna de quiz) De quiz is namelijk onder tijdsdruk en de naam van de winnaar komt in beeld. Als docent krijg je aan het eind als je wilt een excelsheet met de resultaten. Waterdicht is het niet: in principe kunnen leerlingen met meerdere accounts spelen (maar dan zijn ze niet snel genoed) of een anonieme alias gebruiken. Re-use & develop engaging & fun

WikiwijsLeermiddelenplein in practice (creative commons-licentie) Alle groepsleden Entree-account (Werken met Wikiwijs: Registreren) Één maakt een nieuw arrangement aan (Wikiwijs Maken) Anderen toevoegen als auteur. Samen werken aan één arrangement. Publiceren: het materiaal kan alleen gevonden worden met het juiste webadres. NB Het materiaal wordt pas openbaar als het gedeeld wordt. Het delen van het materiaal is echter niet toegestaan! Het gemaakte materiaal zal eerst goedgekeurd worden door ESoE, waarna wij zullen zorgen dat het openbaar gemaakt wordt.

TIPS Developing interactive teaching materials Voorbeelden interactieve vraagvormen Filmpjes hoe doe je... Hotspot maken: http://youtu.be/-NXrlXk6hd8 Diagnostische toets: http://youtu.be/Kv5yTracCzU

TIPS Developing interactive teaching materials Vormgeving is belangrijk Schermopbouw: Niet teveel info op 1 pagina Elementen dicht bij elkaar worden als 1 geheel gezien Beperk pagina tot 1 scherm (niet scrollen) Variatie: Voldoende multimediamateriaal Structuur: Belangrijk voor herkenning door leerlingen Menu: Duidelijke naamgeving van de menu-items

TIPS Developing interactive teaching materials Tekst Korte zinnen Werk met opsommingen Let op vormgeving .pdf uitvoer Links met zinvolle namen Belangrijke woorden: vet, niet onderlijnen (i.e. link) Multimedia Geen materiaal gebruiken die niets met de inhoud te maken heeft Let op rechten (http://images.google.com/advanced_image_search: filter op licentie) Combineer tekst en beeld of een film met voice over Laat animaties, audio en video nooit automatisch starten

Using online teaching materials Pedagogy for technology Blended Simple technology KISS Pedagogy for technology Blended Simple technology KISS eLearning Technology: http://elearningtech.blogspot.nl/

Final…..

Sources Examples Online Teacher training in China Nan Li (n.li@tue.nl) http://www.onemorelevel.com/game/bloony_wheel Gameoverview http://www.facepunch.com/threads/showthread.php?t=451286 Background ICT en (bèta)didactische onderwijsmodellen ICT en constructivisme (modellen) Open Online Resources http://www.youtube.com/watch?v=WUApcBloiMI Tools Quality of online learning materials: http://www.westga.edu/~distance/ojdla/spring141/shelton141.html

Sources Krajcik, J., McNeill, K. L., & Reiser, B. J. (2008). Learning‐goals‐driven design model: Developing curriculum materials that align with national standards and incorporate project‐based pedagogy. Science Education, 92(1), 1-32.

Multimedia & Visualization Barry C Sanders et al 2008 New J. Phys. 10 125001. Focus on Visualization in Physics http://iopscience.iop.org/1367-2630/10/12/125001 Geoscience On the Cutting Edge - Professional Development for Geoscience FacultyTeaching Geoscience with Visualizations Gilbert, J. K. (Ed.). (2005). Visualization in science education (Vol. 1). Dordrecht,, The Netherlands: Springer. http://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/geomorph/visualizations/glacier_physics.html

Interactivity Teaching with forums Math physics apps….. Teaching with wiki http://www.youtube.com/watch?v=p3xo1RipS-c

WikiwijsLeermiddelenplein in practice Handleiding: registreren http://maken.wikiwijs.nl/41811/Handleiding__Werken_met_Wikiwijs___Registreren#page-680159 Handleiding: Wikiwijs Maken http://maken.wikiwijs.nl/41818/Handleiding__Werken_met_Wikiwijs___Maken Voorbeelden interactieve vraagvormen http://maken.wikiwijs.nl/50226/Demo_vraagvormen_Wikiwijs Filmpje hoe doe je... Hotspot maken: http://youtu.be/-NXrlXk6hd8 Diagnostische toets: http://youtu.be/Kv5yTracCzU