Новое исследование Смитсоновских исследователей из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики показывает, что учащиеся более эффективно осознают невообразимую пустоту космоса, когда они используют iPad для изучения трехмерного моделирования Вселенной, по сравнению с традиционным обучением в классе.
Это исследование проводится в то время, когда преподаватели все чаще задаются вопросом, должны ли такие устройства, как iPad, играть большую роль в образовании.
Он предполагает, что iPad (и другие планшеты) могут улучшить понимание учащимися сложных научных концепций, таких как астрономические масштабы.
«Эти устройства дают учащимся возможность делать то, что в обычных условиях классной комнаты было бы невозможным», – говорит руководитель исследования Мэтью Х. Шнепс. "Эти устройства позволяют учащимся управлять виртуальными объектами, используя естественные жесты рук, и это, по-видимому, стимулирует опыт, который ведет к более эффективному обучению."
Шнепс и его коллеги изучили успехи в обучении среди 152 старшеклассников, которые использовали iPad для исследования смоделированного пространства, и сравнили их с 1184 учениками, которые использовали более традиционные подходы к обучению. Исследователи сосредоточились на вопросах, в которых преобладали сильные заблуждения, которые было особенно трудно исправить с помощью обучения.
Многие вопросы проверяли понимание учащимися масштабов пространства.
Они обнаружили, что, хотя традиционные подходы не принесли очевидного прогресса в понимании, классы iPad показали значительный прогресс. Студенты также борются с концепциями масштаба при изучении идей в области биологии, химии, физики и геологии, что предполагает, что моделирование на базе iPad также может быть полезным для обучения концепциям во многих других областях науки, помимо астрономии.
Более того, понимание учащимися улучшилось всего за 20 минут использования iPad. Обучение с инструкциями может привести к еще более значительному и быстрому улучшению понимания учащимися.
«Хотя может показаться очевидным, что практическое использование компьютерных симуляций, которые точно отображают масштаб, приведет к лучшему пониманию, – говорит Филип Сэдлер, соавтор исследования, – мы обычно так не обучаем.«Слишком часто в инструкциях используются модели и рисунки, искажающие масштаб Вселенной», и это приводит к неправильным представлениям."
Участники исследования iPad прибыли из средней школы Бедфорда в Бедфорде, штат Массачусетс., одна из многих школьных систем по всей стране, которые приняли решение оснастить всех учащихся устройствами iPad. «С тех пор, как мы начали использовать iPad, мы добились значительных успехов в обучении, особенно по таким предметам, как математика и естественные науки», – говорит Генри Тернер, директор.
«Что, пожалуй, наиболее примечательно, так это то, что мы увидели значительный прогресс в обучении среди студентов, которые использовали моделирование, в ситуациях, когда в традиционных классах не наблюдалось никаких успехов», – говорит Мэри Дюссо, член исследовательской группы. Таким образом, это исследование предоставляет экспериментальные данные, подтверждающие национальные тенденции, способствующие использованию новых технологий в классе.
Исследование опубликовано в январском выпуске журнала «Компьютеры и образование» за 2014 год.