The Integration of Teaching, We need to make our assumptions more - PDF document

Jim Pellegrino, LSRI June 28, 2017 University of Illinois at Chicago A common problem is that the program designs, instructional activities, and assessment strategies we use in higher education often do not lead to the desired student outcomes. The Integration of Teaching, We need to make our assumptions more EXPLICIT Learning and Assessment: -- rather than believe in miracles. A Design-Based Approach Jim Pellegrino “ I think you should be more explicit here in Step Two. ” Making Explicit What Learning at the Center of a is Often Tacit Larger Coordinated System Learning Sciences Learning Sciences Research Institute Research Institute • Learning as the Core for Integrating Curriculum, Instruction & Assessment • About “ How People Learn ” • About Deeper Learning & Teaching for Transfer Research & • About “Knowing What Students Know ” Theory on Knowing and Learning • Putting the Pieces Together: Principled Redesign of Advanced Placement Science • Some Considerations for the Road Ahead Making Explicit What is Often Tacit Learning Sciences Research Institute • Learning as the Core for Integrating Curriculum, Instruction & Assessment • About “ How People Learn ” ASEE Annual Meeting Columbus, OH 1

Jim Pellegrino, LSRI June 28, 2017 University of Illinois at Chicago Generalizations About Generalizations about Performance Development Learning Sciences Learning Sciences Research Institute Research Institute • Not all persons learn in the same way or follow the Competence & Expertise same paths to competence. – performance develops in communities that value certain forms of knowledge and activity, like modeling in science or design in – Conceptual change is often not a simple, uniform progression, engineering. nor is there movement directly from erroneous to optimal solution strategies or incorrect to correct representations. – knowledge is tuned to specific patterns of activity, like solving certain kinds of problems or designing classes of objects and – Intermediate forms of knowledge may not resemble expert tools. forms, so simple building block relations may not hold. – performance increases in scope and precision with multiple, – Participation often “ starts at the edges ” and becomes contextualized experiences. progressively more aligned with core disciplinary practices. – no magic levers: practice, disciplined inquiry. • Implication - Assessments should identify specific • Implication -- Assessments must be designed to strategies, knowledge representations, and forms of capture the complexity of expertise and competent activity with respect to the role they play in performance, ranging from mental processes to developmental trajectories. participation in forms of practice Generalizations about Domain-Based Models Knowledge at the “ Core ” Learning Sciences Learning Sciences Research Institute Research Institute • Disciplinary Knowledge Assessment – Is organized in ensembles that facilitate its use. – Is amplified by processes of self regulation, or “ metacognition, ” where learners spontaneously evaluate their knowledge and its limits. – Is developed in communities that foster identity and HPL interest. Domain-Based Models of Learning & Understanding • Implications for Assessment -- multiple “ questions ” – Knowledge Issues - Specific Facts, Procedures, Schemas – Reflection Issues - Articulation, Evaluation Curriculum Instruction – Practice Issues - Why prove? Model? ASEE Annual Meeting Columbus, OH 2

Jim Pellegrino, LSRI June 28, 2017 University of Illinois at Chicago Skills ¡Iden+fied ¡in ¡an ¡ Making Explicit What Influen+al ¡OECD ¡Survey ¡ is Often Tacit Learning Sciences Learning Sciences Research Institute Research Institute • Learning as the Core for Integrating Curriculum, Many, if not all, of these Instruction & Assessment are what we expect of • About “ How People Learn ” the graduates from our • About Deeper Learning & Teaching for Transfer engineering programs Clarifying ¡the ¡Larger ¡ “Educa+onal ¡Ques+on” ¡ Learning Sciences Research Institute • Why ¡such ¡great ¡interest ¡in ¡21 st ¡Century ¡Skills? ¡ • What ¡exactly ¡is ¡everyone ¡a:er ¡-­‑-­‑ ¡what ¡do ¡people ¡see ¡as ¡ missing ¡from ¡the ¡current ¡educaAon ¡system? ¡ ¡ • What’s ¡different ¡relaAve ¡to ¡the ¡20 th ¡or ¡19 th ¡centuries? ¡ • Some ¡possible ¡answers: ¡ • # ¡1 ¡-­‑-­‑ ¡The ¡Holy ¡Grail ¡of ¡EducaAon ¡– ¡TRANSFER ¡ • #2 ¡– ¡Not ¡so ¡different ¡than ¡in ¡the ¡past ¡with ¡the ¡ excepAon ¡of ¡technology ¡mediated ¡acAviAes ¡ • #3 ¡– ¡What’s ¡different ¡is ¡that ¡everyone ¡needs ¡to ¡ develop ¡a ¡high ¡level ¡of ¡Competency ¡given ¡the ¡nature ¡of ¡ life ¡and ¡work ¡in ¡the ¡21 st ¡century ¡ Clarifying Terms Learning Sciences Research Institute • Deeper ¡learning ¡is ¡the ¡process ¡of ¡learning ¡ for ¡transfer. ¡ ¡It ¡enables ¡an ¡individual ¡to ¡ take ¡what ¡was ¡learned ¡in ¡one ¡situaAon ¡and ¡ apply ¡it ¡to ¡new ¡situaAons. ¡ • The ¡product ¡of ¡deeper ¡learning ¡is ¡ transferable ¡knowledge, ¡including ¡ ¡content ¡ knowledge ¡in ¡a ¡subject ¡area ¡and ¡procedural ¡ knowledge ¡of ¡how, ¡why, ¡and ¡when ¡to ¡apply ¡ this ¡knowledge ¡to ¡answer ¡quesAons ¡and ¡ solve ¡problems ¡in ¡the ¡subject ¡area. ¡ • We ¡refer ¡to ¡this ¡transferable ¡knowledge ¡as ¡ “ 21 st ¡century ¡competencies ” ¡to ¡reflect ¡that ¡ both ¡skills ¡and ¡knowledge ¡are ¡included. ¡ ¡ ¡ ASEE Annual Meeting Columbus, OH 3

Jim Pellegrino, LSRI June 28, 2017 University of Illinois at Chicago Three Domains of Competence Teaching for Transfer Learning Sciences Learning Sciences Research Institute Research Institute • The Cognitive Domain includes three clusters of competencies: • cognitive processes and strategies • knowledge • Emerging ¡evidence ¡indicates ¡ • creativity • These clusters include competencies such as critical thinking, information that ¡cogniAve, ¡intrapersonal ¡ literacy, reasoning and argumentation, and innovation. • The Intrapersonal Domain includes three clusters of competencies: and ¡interpersonal ¡ • intellectual openness competencies ¡can ¡be ¡taught ¡ • work ethic and conscientiousness • positive core self-evaluation and ¡learned ¡in ¡ways ¡that ¡ • These clusters include competencies such as flexibility, initiative, appreciation for diversity, and metacognition (the ability to reflect on one’s promote ¡effecAve ¡transfer. ¡ own learning and make adjustments accordingly). • The Interpersonal Domain includes two clusters of competencies: • teamwork and collaboration • leadership • These clusters include competencies such as communication, collaboration, responsibility, and conflict resolution. To Design Instruction Transfer is Supported When: for Transfer: Learning Sciences Learning Sciences Research Institute Research Institute • Begin ¡with ¡clearly-­‑defined ¡learning ¡goals ¡and ¡a ¡ • Learners ¡understand ¡general ¡principles, ¡ model ¡of ¡how ¡learning ¡is ¡expected ¡to ¡develop. ¡ as ¡emphasized ¡in ¡the ¡recent ¡standards ¡in ¡ • Use ¡assessments ¡to ¡measure ¡and ¡support ¡progress ¡ mathemaAcs, ¡science ¡and ¡English ¡ toward ¡goals. ¡ ¡ language ¡arts. ¡ • Provide ¡mulAple, ¡varied ¡representaAons ¡of ¡ concepts ¡and ¡tasks. ¡ • Learners ¡understand ¡factual ¡and ¡ • Encourage ¡quesAoning ¡and ¡discussion. ¡ conceptual ¡knowledge ¡in ¡a ¡subject ¡area ¡ and ¡also ¡applicable ¡problem-­‑solving ¡ • Engage ¡learners ¡in ¡challenging ¡tasks, ¡with ¡support ¡ strategies. ¡ and ¡guidance. ¡ • Teach ¡with ¡carefully ¡selected ¡sets ¡of ¡examples ¡and ¡ • Learners ¡recognize ¡how, ¡when, ¡and ¡why ¡ cases. ¡ to ¡apply ¡their ¡factual, ¡conceptual, ¡and ¡ • Prime ¡student ¡moAvaAon. ¡ procedural ¡knowledge ¡and ¡skills. ¡ • Use ¡formaAve ¡assessment ¡to ¡provide ¡feedback. ¡ ¡ Making Explicit What is Often Tacit Learning Sciences Research Institute • Learning as the Core for Integrating Curriculum, Instruction & Assessment • About “ How People Learn ” • About Deeper Learning & Teaching for Transfer • About “Knowing What Students Know ” ASEE Annual Meeting Columbus, OH 4