Образованието STEM - това е наука, технологии, инженерство и математика - получава много внимание за своето значение, особено след като работните места в STEM области стават все по-достъпни и необходими. Но Джъстин Уайнбърг, създателят на интерактивно приложение за химия, наречено Chem101, казва, че дори преди да започнат кариера в областта на науката или технологиите, студентите често намират основния лекционна зала и стандартизирания тест формат на преподаване за учебните предмети STEM за тромав и вдъхновяващ.
Докато електронните книги са влезли в някои класни стаи, преподаването по STEM остава непроменено почти толкова дълго, колкото учебните предмети. Със своето интерактивно приложение Вайнберг, кандидат на докторант в университета Карнеги Мелън, се надява да вдъхнови нов вид ангажираност в класната стая.
Chem101, неговият първи инструмент, специфичен за предмета, позволява на учениците да взаимодействат и да отговарят на инструктор в реално време и да получават автоматизирани отзиви, които да използват при по-късни дискусии в класната стая. Вземете тема, която предизвиква много студенти по химия от първи курс: структури на Люис. Структурите на Люис, известни още като точкови диаграми на Люис, са двумерни чертежи, които показват как молекулите в даден елемент са свързани, както и формата на молекулата. По време на лекция студентите могат да използват 101 за практикуване на рисуване на тези структури, които преподавателите могат да прегледат, прегледат и коригират, ако е необходимо. След пилотно проучване миналата есен, приложението се използва в няколко големи университета в САЩ с много благоприятна обратна връзка.
Вайнберг говори с Smithsonian.com за своята визия за трансформиране на STEM образование от пасивен в интерактивен процес.
Откъде се заражда идеята за 101?
Много от идеите и хипотезите през 101 се основават на моя собствен преподавателски опит. Преподавам форми на STEM от близо десетилетие като частен преподавател и университетски преподавател в Карнеги Мелън, където в момента съм докторска степен по химическо инженерство. Излишно е да казвам, че бях свидетел на борбите, които имат толкова много студенти, когато взимат курсове по математика и природни науки в колежа.
Истинското вдъхновение дойде, когато създадох приложение за преподаване на химия, наречено Chem Pro, което постигна над 500 000 изтегляния органично. Фактът, че толкова много студенти търсеха помощ извън курсовете си, ме накара да разбера, че начинът на преподаване на курсове STEM е нарушен по същество. С течение на времето тази реализация се превърна в мисия на 101, която е да превърне лекцията STEM от пасивно учене в активно учене.
Джъстин Уайнбърг, основател и главен изпълнителен директор на 101 (101) Как опитът ви като студент и преподавател по STEM повлия на изграждането и дизайна на приложението?
Най-голямото влияние върху дизайна на Chem101 всъщност идва от съществуващите продукти на пазара, защото те ни научиха какво да не правим. Истината е, че онлайн интерактивите STEM, като модули за рисуване на химически структури, не са нещо ново и всъщност съществуват за около 20 години. Въпреки това, тези интерактивни продукти често са толкова трудни за навигация и неприятни за използване за учениците, че само затрудняват разбирането им за STEM концепции. Ето защо целта ни номер едно е да направим интерактивите си възможно най-лесни за използване. Образователната технология трябва да направи по-голяма вероятността за успех на учениците, а не да я затрудни.
Защо да започнем с химията?
Просто защото това е, което нашият екип знае най-добре. Независимо от нашия екип, химията е чудесна отправна точка, тъй като е прословута за причиняване на неудовлетвореност на студентите и високи проценти на неуспех и отпадане в курсове в колежи.
Какво е потребителското изживяване за ученици и преподаватели, използващи 101?
В средата на лекция, професор използва Chem101, за да създаде задача с един или повече вградени проблеми, а след това го изтласква по мрежата към всички ученически устройства.
Студентите се уведомяват за заданието чрез push известие. Те отварят приложението Chem101 и реагират на проблемите, като завършат дейностите, като рисуване на химически структури, на своите устройства. Когато студентите изпращат отговорите си, те получават персонализирана обратна връзка, ако допуснат грешка, с възможност да повторят проблема.
Професорът получава резултатите в реално време. Chem101 предоставя на професора броя на студентите, които са завършили проблема правилно, както и какви са трите най-често срещани грешки. След това професорът може да използва тези резултати, за да насърчи класна дискусия относно често срещаните погрешни схващания.
Как реагират ученици и преподаватели досега?
Отговорът и от двете страни беше невероятен. Миналата есен пилотирахме Chem101 с 2 000 студенти в 8 колежи и университети, включително Карнеги Мелън, Колумбийския университет и Университета в Синсинати. След пилота, 40 процента от учениците казват, че използването на Chem101 ги прави по-заинтересовани от химията, а студентите, които научиха структурите на Люис, използвайки Chem101, се представиха до 200 процента по-добре в сравнение с тези, които използват традиционните инструменти за обучение.
Дали приложението е безплатно за студенти, ако е закупено от институцията? Какво е ценообразуването?
Професорите могат да изберат студентите си да закупят абонамент за Chem101 като част от таксите за курса си или да платят лиценз за сайт за премахване на студентските разходи. Така или иначе, Chem101 в момента е $ 5 на студент на курс.
Как избрахте партньорски институции за пилотното проучване и след това?
Това е комбинация от двете. Отначало направих много усилия, за да намеря професори, готови да изпробват продукт, който никога досега не е тестван. Въпреки че все още правим добра част от това, сега ни приближават професори, защото са чували добри неща за продукта.
Някакви планове за разширяване на други предмети или други степени и ниво на обучение?
Ще бъдем съсредоточени върху химията в близко бъдеще, но с нетърпение очакваме скоро да засегнем други STEM теми.
