Several reports and studies warned us about the decline in scientific vocations in the last decade. Science education is not able to change the negative attitudes and lack of interest of students. The situation is alarming from a gender perspective, considering women have gone from a presence of 35% in the technology sector in 1980 to a meager 15% today. At the same time, a more detailed analyses of students’ learning processes revealed that students receiving inquiry based instruction engaged in a high proportion of elaboration processes related to reasoning about expectations and integration of knowledge. Carefully designed learning activities foster effective collaborative knowledge building activities. Therefore, the main goal of this project is to create a learning community where formal and informal learning initiatives can share STEM-related learning activities based on physical objects in an Inquiry-based learning (IBL) methodology. To accomplish it, several objectives have to be addressed: 1) Analyze the attitudes and skills around STEM of educators and students of secondary school level. 2) Design and develop a wide set of experiments based on playful physical objects in an Inquiry-based learning methodology. 3) Develop an open, free, open source and expandable platform to design and share a set of physical objects' models in 3D to conduct the experiments, ready to be printed in an inexpensive 3D printer or similar equipment. 4) Create initial content and activities available through the platform to facilitate its use with different levels of involvement (guides, activities, experiments, 3D designs, etc.). 5) Promote methodologies to contribute to the existing repository of learning activities, experiments, or physical objects by the educational community. 6) Assess the quality and impact of the project after its implementation, both in terms of attitudes and skills about STEM schools, and the quality of the methodology, platform, and initial materials developed. The main target groups of the project’s activities and results are Educators and Learners, in formal (schools) and informal (e.g. science museum) learning scenarios. Within the MISStoHIT community, learners and educators can adopt several roles: a) consumers of previously created learning resources; b) producers of new learning materials (remixing models, experiments, guides, etc.); or c) providers of learning insights: misconceptions, experiments' ideas, hints, or new approaches. Scientists and other stakeholders (industry, public bodies, etc.) are also invited to contribute to the creation of learning materials that match everyday practice in museums and classrooms. The project consortium is integrated by seven partners from three countries (Spain, Netherland, Italy). There are three R&D entities: University of Deusto, Spain (coordinator of the project); the University of Twente, Netherland, and IBIMET-CNR, Italy; two science museums: NEMO, Netherland and Fundación La Caixa, Spain; one company specialized in 3D printing, Interzonas, Spain; and a secondary school with a strong emphasis in technological and learning innovation, Sensale, Italy. The project will carry out preliminary studies to define and establish the fundamentals of the project, e.g. STEM and ICT curriculum, gender, legal and ethical issues will be analyzed. The new pedagogical methodology approach designed by educators will be the base to design and develop e-learning tools and resources, and an on-line collaborative platform where students and teachers will be able to learn, teach and co-create content for STEM courses. The collaboration of universities, research institutions, science museums, enterprises and schools allows a multidisciplinary approach that encourages making the project outcomes suitable and useful to a wider range of users. MISStoHIT project will have positive and long-lasting effects on participants, organizations, and people involved in the actions and target groups. New ways of collaboration beyond the local or regional sphere open to project members. Beyond the consortium the project will have a high impact from the local to the international level, educational modernization and improvement of resources and tools to develop key competencies, will lead to more creative, innovative and competent students. Promoting Science education with a motivating and attractive approach, will increase scientific and technological vocations, also among girls who at this age abandon the taste for science and technology.
Varios informes y estudios nos advierten sobre el declive de las vocaciones científicas en la última década. La educación en ciencias actual no es capaz de cambiar las actitudes negativas y la falta de interés de los estudiantes. La situación es alarmante desde una perspectiva de género, si tenemos en cuenta que las mujeres han pasado de una presencia del 35% en el sector tecnológico en 1980 a un exiguo 15% en la actualidad. Al mismo tiempo, un análisis más detallado de los procesos de aprendizaje de los estudiantes reveló que los estudiantes que reciben instrucción basada en la indagación (IBL-inquiry-based learning) participan, en gran medida, en procesos de elaboración relacionados con el razonamiento sobre las expectativas y la integración del conocimiento. Las actividades de aprendizaje cuidadosamente diseñadas fomentan actividades efectivas de construcción colaborativa de conocimiento. Por lo tanto, el objetivo principal de MissToHit es crear recursos educativos que entidades de educación formal, no-formal e informal puedan utilizar, relacionadas con STEM y basadas en objetos físicos siguiendo una metodología de aprendizaje basado en la indagación (IBL). Para lograrlo, se deben abordar varios objetivos: 1) Analizar la actitud y habilidad STEM de educadores y estudiantes de nivel secundario. 2) Diseñar y desarrollar experimentos basados en objetos físicos -lúdicos- siguiendo una metodología de aprendizaje basada en la indagación. 3) Desarrollar un sitio web para compartir los recursos generados: unidades didácticas y modelos de objetos físicos en 3D para llevar a cabo los experimentos, listos para imprimir en una impresora 3D de bajo costo o similar. 4) Diseñar y promover una metodología innovadora para contribuir al repositorio existente de actividades de aprendizaje, experimentos u objetos físicos por parte de la comunidad educativa. 5) Evaluar la calidad y el impacto del proyecto, tanto en términos de actitudes y habilidades STEM, como la calidad de la metodología y los materiales desarrollados. Los principales destinatarios de los resultados del proyecto son Educadores y Estudiantes, en escenarios de aprendizaje formales (escuelas) e informales (por ejemplo, museos de ciencias). Dentro de la comunidad MissToHit, los estudiantes y educadores pueden adoptar varias funciones: a) consumidores de recursos de aprendizaje creados previamente; o b) proveedores de conocimientos de aprendizaje: conceptos erróneos, ideas de experimentos, sugerencias o nuevos enfoques. Los investigadores/as y otras partes interesadas (industria, organismos públicos, etc.) también están invitados a contribuir a la creación de materiales de aprendizaje que coincidan con la práctica diaria en museos y aulas. El consorcio está integrado por siete socios de tres países (España, Holanda, Italia). Hay tres entidades de I+D: Universidad de Deusto, ES (coordinador del proyecto); la Universidad de Twente, NL, e IBIMET-CNR, IT; dos museos de ciencia: NEMO, NL y Fundación La Caixa, ES; una empresa especializada en impresión 3D, Interzonas, ES; y una escuela secundaria con un fuerte énfasis en innovación tecnológica y de aprendizaje, Sensale, IT. Como resultado, se han desarrollado 10 unidades didácticas que abordan errores de conceptos en áreas STEM del currículum de educación secundaria (p.e. luz, efecto invernadero, conductividad, fuerzas, etc.). Las 27 actividades siguen un enfoque de aprendizaje basado en la indagación y utiliza objetos cotidianos para responder a las preguntas de investigación planteadas a los estudiantes. En algunos casos también se proporcionan modelos 3D para construir el set de objetos de experimentación, que se pueden imprimir en impresoras 3D del centro o entidades cercanas. Además, la innovadora metodología propuesta es la base para continuar desarrollando actividades STEM siguiendo este enfoque. Para obtener estos resultados, se han realizado las siguientes acciones: - Puesta en común de los currículum STEM de secundaria de los tres países participantes (España, Italia, Holanda). - Identificación y selección de los errores de concepto que se van a abordar, dentro de las áreas comunes del currículum STEM. Se ha consultado a más de 60 docentes para realizar la selección final de errores de concepto. - Diseño, desarrollo y revisión interna de cada unidad didáctica. En ciclos iterativos entre los diferentes socios se han ido refinando y mejorando las actividades planteadas, para ajustarlas al enfoque MisstoHit y para poder ser útiles a la comunidad educativa. - Pruebas externas, pilotaje con estudiantes y docentes fuera del consorcio. Esto ha permitido tener una visión más objetiva de los resultados, y mejorarlos con sus aportaciones. - Gestión y coordinación del proyecto: gestión administrativa y financiera, difusión, coordinación de los socios, etc. Todos los recursos generados, así como la web del proyecto, están en inglés, castellano, euskera, catalán, holandés e italiano. Son abiertos y gratuitos.