STEM obrazovanje - to je znanost, tehnologija, inženjerstvo i matematika - pridaje puno pažnje zbog njegove važnosti, pogotovo jer su poslovi u STEM poljima sve dostupniji i potrebni. Ali Justin Weinberg, tvorac interaktivne kemijske aplikacije pod nazivom Chem101, kaže da čak i prije nego što su započeli karijeru u znanosti ili tehnologiji, učenici često smatraju da je osnovna predavaonica i standardizirani testni oblik predavanja za STEM predmete nezgodan i ne inspirišu.
Dok su e-knjige ušle u neke učionice, STEM pouka ostala su nepromijenjena gotovo sve dok su se predmeti podučavali. Svojom interaktivnom aplikacijom, Weinberg, kandidat za doktora znanosti na Sveučilištu Carnegie Mellon, nada se da će potaknuti novu vrstu angažmana u učionici.
Chem101, njegov prvi alat specifičan za predmet, omogućuje studentima da komuniciraju s instruktorom i odgovore u stvarnom vremenu te dobiju automatizirane povratne informacije koje će se koristiti u kasnijim raspravama u učionici. Uzmite temu koja uznemiruje mnoge studente prve godine kemije: Lewisove strukture. Lewisove strukture, poznate i kao Lewisovi točkasti dijagrami, dvodimenzionalni su crteži koji pokazuju kako su molekule u elementu povezane, kao i oblik molekule. Tijekom predavanja, učenici mogu koristiti 101 da vježbaju crtanje ovih struktura koje nastavnici mogu pregledati, pregledati i ispraviti ako je potrebno. Nakon pilot studije prošle jeseni, aplikacija se koristi na nekoliko glavnih američkih sveučilišta s mnogo povoljnih povratnih informacija.
Weinberg je razgovarao sa Smithsonian.com o svojoj viziji transformacije STEM obrazovanja iz pasivnog u interaktivni proces.
Odakle potječe ideja za 101?
Mnoge ideje i hipoteze iz 101 utemeljene su na mojem vlastitom iskustvu. Gotovo desetljeće predajem oblike STEM-a kao privatni učitelj i sveučilišni asistent u Carnegie Mellon, gdje sam trenutno doktorski studij kemijskog inženjerstva. Nepotrebno je reći da sam bio svjedok borbi koje ima toliko studenata kad pohađaju matematiku i prirodoslovlje na koledžu.
Prava inspiracija nastala je kad sam stvorio aplikaciju za podučavanje iz kemije pod nazivom Chem Pro, koja je organski postigla više od 500.000 preuzimanja. Činjenica da je toliko studenata tražilo pomoć izvan svojih tečajeva dala mi je do znanja da je način na koji se predaju STEM tečajevi u osnovi prekršen. Vremenom se ta realizacija pretvorila u misiju 101, a to je pretvoriti STEM predavanje iz pasivnog iskustva učenja u aktivno iskustvo učenja.
Justin Weinberg, osnivač i izvršni direktor tvrtke 101 (101) Kako je vaše iskustvo kao STEM učenik i nastavnik utjecalo na izgradnju i dizajn aplikacija?
Najveći utjecaj na Chem101 dizajn zapravo dolazi od postojećih proizvoda na tržištu, jer su nas učili što ne raditi. Istina je da internetski STEM interaktivi, poput modula za crtanje kemijskih struktura, nisu novost i zapravo postoje već otprilike 20 godina. Međutim, ovi su interaktivi često toliko teški za navigaciju i frustrirajuće korištenje za studente da im samo još više otežavaju razumijevanje STEM koncepata. Zato je naš cilj broj jedan učiniti što interaktivnima što jednostavniju upotrebu. Obrazovna tehnologija trebala bi studentima omogućiti veću uspješnost, a ne otežavati.
Zašto početi s kemijom?
Jednostavno zato što to naš tim najbolje zna. Neovisno o našem timu, kemija je sjajno polazište jer je ozloglašena zbog izazivanja frustracije studenata i visokih stopa neuspjeha i prekida školovanja na tečajevima.
Kakvo je korisničko iskustvo za učenike i nastavnike koji koriste 101?
U sredini predavanja, profesor koristi Chem101 da bi stvorio zadatak s jednim ili više ugrađenih problema, a zatim ga gurnuo preko mreže na sve studentske uređaje.
Studenti su o zadatku obaviješteni putem push obavijesti. Otvaraju aplikaciju Chem101 i na probleme reagiraju dovršavanjem aktivnosti, poput crtanja kemijskih struktura, na svojim uređajima. Kada učenici predaju odgovore, dobivaju personalizirane povratne informacije ako pogriješe, s mogućnošću ponovnog pokušaja problema.
Profesor dobiva rezultate svakog problema u stvarnom vremenu. Chem101 daje profesoru broj učenika koji su ispravno završili problem, kao i koje su tri najčešće pogreške. Profesor može te rezultate koristiti za promociju razredne rasprave o uobičajenim zabludama.
Kako učenici i nastavnici reagiraju do sada?
Odaziv obje strane bio je nevjerojatan. Prošle jeseni smo upravljali pilotom Chem101 sa 2.000 studenata na 8 fakulteta i sveučilišta, uključujući Carnegie Mellon, Sveučilište Columbia i Sveučilište u Cincinnatiju. Nakon pilota, 40 posto učenika reklo je da ih je upotreba Chem101 više zainteresirala za kemiju, a studenti koji su naučili Lewisove strukture pomoću Chem101 imali su i do 200 posto bolje u usporedbi s onima koji koriste tradicionalne alate za učenje.
Je li aplikacija besplatna za studente ako ju je kupila ustanova? Kakve su cijene?
Profesori mogu odlučiti da studenti kupuju pretplatu na Chem101 kao dio školarine ili plaćaju licencu za uklanjanje studentskih troškova. Bilo kako bilo, Chem101 trenutno košta 5 dolara po studentu po predmetu.
Kako ste odabrali partnerske institucije za pilot studij i šire?
To je spoj obojega. U početku sam puno pokušavao pronaći profesore koji su voljni isprobati proizvod koji nikad prije nije testiran. Iako to i dalje činimo dobar dio, sad nam se obraćaju profesori jer su čuli dobre stvari o proizvodu.
Imate li namjeru proširiti se na druge predmete ili druge razrede i razine učenja?
Uskoro ćemo biti usredotočeni na kemiju, ali očekujemo da uskoro uđemo u druge teme STEM-a.
