لماذا يمكن أن يكون التعلم الافتراضي أفضل من الواقع

أقوم بتدريس أحد أشهر MOOCs في العالم (دورة ضخمة مفتوحة عبر الإنترنت ، دورة ضخمة مفتوحة عبر الإنترنت / MOOC) ، تعلم كيفية التعلم ، مع عالم الأعصاب تيرينس سيزنوفسكي من معهد فرانسيس كريك في معهد البحوث البيولوجية. Salka. استنادًا إلى علم الأعصاب وعلم النفس المعرفي والنظرية التعليمية ، تشرح دورتنا كيف يمتص الدماغ البشري المعلومات ويعالجها حتى نتمكن جميعًا من تحسين فرص التعلم لدينا. منذ إطلاقه على Coursera في أغسطس 2014 ، اشترك ما يقرب من مليون طالب من 200 دولة في دورتنا. لقد شاهدنا أطباء القلب والمهندسون والمحامون واللغويين و 12 سنة واللاجئين من السودان. تلقينا رسائل مختلفة ، على سبيل المثال: "سأكون مختصراً. لقد أنهيت مؤخرًا MOOC الخاص بك وقد غيرت حياتي بالفعل بطريقة لا يمكنك حتى تخيلها. لقد بلغت التاسعة والعشرين من عمري ، وأنا بصدد تغيير مسيرتي للعمل في مجال علوم الكمبيوتر ، ولم أكن أبدًا رائعًا للدراسة ".

أنا سعيد للغاية لتلقي ردود فعل مثل أي معلم في أي جزء من العالم. إنهم لا يمنحون المتعة فحسب ، بل يظهرون أيضًا التأثير الذي تمارسه MOOCs. نعلم جميعًا أهمية نظام التعليم والفوائد التي يمكن أن يحصل عليها المجتمع من خلال تحسين هذا النظام ، خاصة في مجال تدريب الأشخاص الذين يتخلفون عن الركب في التنمية. تسمح لنا الدورات عبر الإنترنت بتوسيع هذه الفرص - تدريب أفضل جودة مقابل أموال أقل. الأرقام مثيرة للإعجاب بالفعل. تقدم أكثر من 500 كلية وجامعة و 200 منظمة ومعهد MOOCs ، والتي يستخدمها أكثر من 30 مليون شخص.

وبينما يعد تعلم التعلم أحد أكثر التجارب متعة في مسيرتي التي تبلغ من العمر 20 عامًا كمدرس - والآن أقوم بتدريس الهندسة في جامعة أوكلاند في ميشيغان - أعترف أنني أشعر أنني أحاول اختلاق الأعذار. إن النجاح والإمكانيات التعليمية لـ MOOCs يقوضها المقالات النقدية المنشورة في المنشورات الشعبية على مدى العامين الماضيين. في مقال بعنوان "محاصر في فصل دراسي افتراضي" في مجلة نيويورك ريفيو أوف بوكس ​​، ذكر ديفيد برومويتش ، أستاذ اللغة الإنجليزية الإسترليني في جامعة ييل ، أن "حركة MOOC تتعاون مع اتجاه نحو الميكنة" و "تتداخل مع التفكير المتكامل حول المحتوى والأهداف التعليم ". قدرت بعض الدراسات أن ما يصل إلى 90 ٪ من المشتركين يتركون الدورات عبر الإنترنت. كتب روبرت زيمسكي ، رئيس تحالف التعليم العالي في جامعة بنسلفانيا ، أن آفاق MOOCs تتضاءل ، وأنها "لا تهتم سواء من الناحية التربوية أو من الناحية الفنية".

أجرؤ على القول بأن غالبية الأشخاص الذين يرفضون MOOCs ليس لديهم خبرة في إنشاء وتعليم الدورات عبر الإنترنت. في الواقع ، يمكن أيضًا تصميم MOOCs بشكل جميل من وجهة نظر فنية وتقنية ، ويمكن أن يكون لها مزايا تربوية مذهلة. وهذا واضح بشكل خاص في مجال معقد مثل العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات - العلوم والهندسة والتكنولوجيا والرياضيات - الاسم الجماعي للعلوم الدقيقة في الولايات المتحدة الأمريكية - تقريبًا. ترجم.]. من الصعب فهم التفسيرات في مثل هذه المجالات في بعض الأحيان فقط تطلب إعادة العرض واللف ، تتطلب القدرة على إيقاف المحاضرة حتى يتمكن فهم الموضوع من اختراق الوعي. وفيما يتعلق بنسبة المتسربين ، أشار كيف ديفلين ، عالم الرياضيات في ستانفورد ، إلى أن بعض الأعمال المتعلقة بـ MOOC كانت تستند إلى مقاييس التعليم العالي التقليدية "المضللة". تختلف أسباب اشتراك الأشخاص في MOOCs عن أسباب اشتراكهم في الفصول العادية. يكتب ديفلين: "الكثير منهم لن ينهوا الدورة". "إنهم يبحثون فقط عن التعليم."

في أفضل الدورات ، يتلقى الطلاب حقًا مواد تلهم التفكير المتكامل حول أهداف التعلم. يمكن أن تجذب الدورات عبر الإنترنت انتباه الطلاب ، وأحيانًا أفضل من المدرسين الأحياء. أتاح إنشاء دورة "التعلم للتعلم" فرصة للنظر في التعلم والتدريس من الخارج. مع Terry ، ساعدتني بيئة الإنترنت في التغلب على بعض المشكلات المرتبطة بالتعلم بالطريقة التقليدية ، وأعطت الطلاب نظرة مختلفة على عملية التعلم.


أنشأت باربرا أوكلي وعالمة الأعصاب تيرينس سينوفسكي بأقل من 5000 دولار دورة تدريبية على الإنترنت حول الدماغ والتعلم

العناكب الشيلية الناسك هي واحدة من أخطر العناكب الناسك. يمكن أن تقتل من لدغة واحدة من هذا العنكبوت. يصل ارتفاعها إلى 3-4 سم ، كما أنها سريعة جدًا. تخيل أنك لاحظت وجود عنكبوت شيلي ناسك على بعد 6 أمتار منك على الأرض. نظرة أخرى - والآن على بعد نصف متر منك. هذا النوع من السلوك سيجذب انتباهك ، أليس كذلك؟

نبدأ في دراسة الشبكات العصبية مع سبب جذب الحركة - وخاصة حركة جسم يقترب منك - الانتباه. عندما يكتشف الدماغ جسمًا يقترب ، ترسل الخلايا العصبية سلسلة من المعلومات إلى اللوزة الدماغية ، وهي مركز لمعالجة العواطف والتحفيز. الحركة المقتربة ذات أهمية كبيرة من وجهة نظر علم الوراثة - لذلك تستجيب لها مخلوقات مختلفة مثل الحشرات والزواحف والطيور والأشخاص [Skarratt ، PA ، Gellatly ، AR ، Cole ، GG ، Piling ، M. ، & Hulleman ، J. Looming motion يجهز الجهاز الحركي البصري. مجلة علم النفس التجريبي: الإدراك البشري والأداء 40 ، 566-579 (2014)].

نتيجة للتطور ، تعلم الدماغ البشري تحويل انتباهه بسرعة وغالبًا. أصبح أولئك الذين ركزوا كثيرًا على الفريسة المطاردة فريسة مفترسة بأنفسهم. لذلك ليس من المستغرب أن الناس لا يقصدون الجلوس في مكان واحد لفترة طويلة والتركيز باستمرار على المعلم. بغض النظر عن مدى أهمية موضوع الدراسة بالنسبة لنا ، فإن ترتيب المحاضرة لا يتوافق مع كيفية عمل الدماغ.

هذه هي مشكلة التعلم. يعتبر سؤال ما إذا كان المعلمون يساعدوننا في التعلم هرطقيًا تقريبًا. يقول الحدس أنهم يجب. وهي تساعد حقًا - يبدو أن أفضل المعلمين يدخلون في رؤوسنا لفهم ما نحتاجه بالضبط من أجل تجربة اللحظة "aha!" - لحظة تفاهم. يمكنهم أن يفتنوا ، سحروا ، يلهموا للتعلم - حتى في تلك المواضيع ، التي يبدو تطورها معقدًا للغاية. تفسيرات واضحة ، إلهام ، دعابة ، تركيز على نقاط معينة من الضغط على سوء الفهم - كل هذا يساعدنا على المضي قدمًا.

ومع ذلك ، أظهرت دراسة مضادة للحدس أن المعلمين ليسوا جيدين جدًا في مساعدتنا على التعلم. في عمل عام 1985 ، "حالة المعرفة الأولية في فيزياء طلاب الكلية" ، الذي قام به أستاذ الفيزياء إبراهيم أبو هالون وديفيد هيستينيس ، تبين أنه من خلال وضع الطلاب في فصل دراسي مع مدرس تقليدي مع السبورة والطباشير ، يمكننا تحقيق تقدم صغير فقط في الموضوع - حتى لو تمت مكافأة هذا المعلم [Halloun، IA & Hestenese، D. حالة المعرفة الأولية لطلاب الفيزياء الكلية. المجلة الأمريكية للفيزياء 53 ، 1043 (1985)].

أثار عمل هالون وهيستنز مجتمع تعليم العلوم. كيف تعمل الأساليب التقليدية بشكل سيء للغاية؟ بدأ الباحثون الذين اكتشفوا عواقب ذلك باختبار طرق تدريس جديدة ومحسنة. كشفت دراسة مثمرة أجراها الفيزيائي ريتشارد هيك وآخرون أن المشاركة التفاعلية في الفصل ، بما في ذلك الفصول الكبيرة التي تضم كل 100 طالب ، تحسن نتائج التعلم لكل فصل دراسي مقارنة بالنهج التقليدي [Hake، RR Interactive-والمشاركة مقابل الطرق التقليدية: ستة آلاف طالب مسح بيانات اختبار الميكانيكا لدورات الفيزياء التمهيدية. المجلة الأمريكية للفيزياء 66 ، 64 (1998)]. على ما يبدو ، يمكن لفت انتباه الطلاب من خلال السماح لهم بالتحدث والعمل مع بعضهم البعض أثناء تقدمهم.

تحولت العديد من فصول الكلية إلى طريقة التدريس هذه. أظهر التحليل التلوي للنتائج من قبل سكوت فريمان وزملاؤه في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم أن "التعلم النشط" يحسن التدريس في العلوم الدقيقة لدرجة أن عدم استخدامه هو إهمال إجرامي تربوي [Freeman، S.، et al . يزيد التعلم النشط من أداء الطلاب في العلوم والهندسة والرياضيات. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم 111 ، 8410-8415 (2014)]. لكن التعلم أكثر من مجرد تفاعل. في بعض الأحيان كلما زاد التفاعل ، كلما تحركنا بشكل أبطأ. عادة ، يعتقد أنصار التعلم النشط (وأنا واحد منهم) أن التعلم الجيد يتطلب التوازن بين الوقت للتفسير والوقت "النشط" ، حيث يتعامل الطلاب أنفسهم مع المواد ، غالبًا من خلال التفاعل مع زملائهم في الصف [Oakley، B. Brent، R.، Felder، RM، Elhajj، I. تحويل مجموعات الطلاب إلى فرق فعالة. مجلة التعلم المتمحور حول الطالب 2 ، 9-34 (2004)].

الحل للمفارقة حول قيمة المعلمين هو في سياق الأعمال العلمية التي تدرس عملية التعلم. يمكن للمعلمين جذب انتباه الطلاب ، ليس فقط من خلال تقديم تفسيرات واضحة ، ولكن تغيير الموضوعات وطرح الأسئلة وتنظيم فترات الراحة إذا لزم الأمر. في الفصول الدراسية التقليدية ، لا يمكن لأفضل المعلمين إلا أن يشعروا بالملل أثناء الدرس الطويل.

توضح هذه الاكتشافات طبيعة دماغنا المحب للعقل. يتم التحكم فيه من خلال عوامل خفية وغير واعية ، وتأثيرها أقوى مما نحن على استعداد للاعتراف به. إن عدم قدرتنا على الاستمرار في التركيز لفترات طويلة من الزمن ، إلى جانب رغبتنا في تجربة كل شيء بأنفسنا ومناقشة كل شيء مع الآخرين ، يقلل من قدرتنا على استخدام التدريس التقليدي إلى أقصى حد.

مع تطور الإنترنت ، ظهر نهج آخر للتعلم - فصل "مقلوب". يسجل الأساتذة العرض التقديمي على الفيديو بحيث يمكن مشاهدته في المنزل ، وتجميع المعرفة وتطوير الأفكار الرئيسية. في الفصل الدراسي ، يقضي الوقت في الإجابة عن الأسئلة والعمل معًا: حل المشكلات ومناقشة المشكلات والمفاهيم في الفرق والعمل على ما يسيء الطلاب فهمه والقيام بمفرده. في هذا النوع من التفاعل الشخصي ، يكون دور كل من المعلم والطلاب مرتفعًا.

أدى تطوير الفصل "المقلوب" إلى إنشاء MOOCs كحدود تالية في التعلم.

ربما كان أكبر مصدر لي لإنشاء التعلم للتعلم هو أنني كنت طالبًا فقيرًا جدًا. لقد شق طريقتي بطريقة أو بأخرى من خلال دروس الرياضيات والعلوم الدقيقة. أخذت حصصًا إضافية في الرياضيات فقط في سن 26 ، عندما عدت من الجيش. فرص العمل السيئة هي الحافز الكبير للتغيير الوظيفي. لم أستطع الدراسة بالاستماع إلى المحاضرات - في الصف ، جذب انتباهي كل شيء باستثناء المعلم. لم يكن بإمكاني تحقيق النجاح إلا من خلال التحول إلى كاتب الاختزال - وبعد ذلك دراسة التسجيل بالسرعة المناسبة وبطريقة خاصة بي.

عندما بدأت في تعلم الرياضيات كشخص بالغ ، غالبًا ما كنت على وشك اليأس. في بعض الأحيان بدا لي أن الكتب المدرسية والمدرسين تآمروا لشرح كل شيء بأكثر الطرق الغامضة المتاحة. عندما قال الأستاذ الذي شارك في تحويل فورييه أو لابلاس طوال حياته شيئًا مثل: "بالطبع ، من الواضح أن ..." ارتجفت فوقي ، لأنني كنت أعلم أنه من الواضح أنه لن يكون لي. أتعلم ببطء - غالبًا ما استغرق الأمر مني وقتًا طويلاً لأدرك أن شيئًا ما بسيط جدًا في الواقع.

أنشأنا أنا وتيري "التعلم للتعلم" ، حتى يتمكن الطلاب أنفسهم من فهم بساطة الموضوع. أردنا الجمع بين فوائد التدريس مع البرامج التعليمية من مطوري الألعاب ومنشئي التلفزيون. من الأحداث السريعة في Grand Theft Auto إلى الأموال من برنامج Breaking Bad التلفزيوني المتداول في مجفف ملابس ، تعتبر الحركة جزءًا مهمًا من الوصول إلى عقل اللاوعي لدى الطلاب والحفاظ على تركيزهم.

في مسارنا ، نستخدم الحركة باستمرار. باستخدام شاشة chromakey ، يمكنني الانتقال فجأة من حافة الشاشة إلى الأخرى ، أو الانتقال من صورة كاملة الحجم إلى صورة وجه واحد. أو ، بينما أضحك على جانب الشاشة ، يمكنني تسريع التمرير في جزء واحد من الصورة مقطع فيديو تدفع فيه ابنتي ، أثناء تحريك سيارة على مسار ما ، إلى حديقة - وهو مثال رائع على ما يمكن أن يحدث عندما لم تمارس الرياضة مهارات الإدارة. هذه كلها حيل مع الفيديو ، لكنها تعمل ، مع الحفاظ على انتباه الطلاب.

إحدى الحيل التي يستخدمها العديد من العلماء العظماء هي محاولة تخيل أنك تنتقل إلى ما تحاول فهمه. تخيل أينشتاين كيف كان يلاحق شعاع من الضوء من أجل صياغة نظرية النسبية بشكل أفضل. مثلت الحائزة على جائزة نوبل باربرا مكلينتوك نفسها في مملكة "جينات القفز" ، والتي منحت لها اكتشافها. يمكننا مساعدة طلابنا على تطوير حدس لا يقل عن الحدس الحائز على جائزة نوبل عن طريق تحريك الأشياء في فيديو بطريقة لا يمكن تحقيقها في الفصل الدراسي. يمكننا أن ندخل الميتوكوندريا للخلية ، أو نلاحظ تفاعل أيونات ، أو نقع في دوامة معادلة أويلر.

الآن في الفصول الدراسية ، غالبًا ما يتم استخدام تقنية صورتين - يتم عرض شرائح من PowerPoint على الشاشة ، ويقف المعلم بجانبه. غالبًا ما نرى في الفيديو تقليدًا لهذا النهج ، عندما يكون هناك رأس ناطق في زاوية الشاشة (مشابهًا للإمكانيات المحدودة للحركة إلى صورة ثابتة) ، ويتم عرض الصورة الرئيسية على الشاشة بأكملها.

لكن هذا النهج يزيد من الحمل المعرفي. يجب معالجة صورتين مختلفتين على الشاشة في وقت واحد. ولكن عند استخدام chromakey ، يمكن للأستاذ التظاهر بالالتفاف حول إناء يوناني بحجمه. في فيديو الأحياء ، قد يشير الأستاذ إلى الهياكل الخلوية المتضخمة للغاية. في الفيديو عن الهندسة - على تيار العداد في المبادل الحراري. هذا الجمع بين الأستاذ والموضوع قيد المناقشة يقلل من الحمل المعرفي ويركز الطلاب على التفاصيل المهمة - حتى لو كانت هذه التفاصيل صغيرة جدًا في الحياة الواقعية. كل هذا يسهل على الطلاب فهم الأفكار الرئيسية.

إن الاستعارات والتماثلات لا تقل أهمية عن تقليل الحمل المعرفي. تقول نظرية "الاستخدام العصبي المتكرر" أنه لفهم الاستعارات أو المقارنات ، نستخدم في الغالب نفس الدوائر العصبية لفهم المفهوم نفسه [Anderson، ML Precis of after phrenology: Neural reuse and the Interactive الدماغ. العلوم السلوكية والدماغية 16 ، 1-22 (2015)]. يمكن لمعلمي العلوم الدقيقة في بعض الأحيان أن يقللوا من ازدرائهم موادهم إلى المقارنات السخيفة. لكن أدوات التدريس هذه مهمة للغاية - فهي بمثابة سلالم ذكية لمساعدة الطلاب على التعامل مع الأفكار المعقدة باستخدام الدوائر العصبية الموجودة.

تعطي الدورات الجيدة عبر الإنترنت الانطباع بأن الأستاذ يتحدث مباشرة إلى الطالب. يبدو التركيز على الكاميرا مثل الاهتمام الممنوح للطالب. يطور التلاميذ شعورًا بالتعارف - فهم يعتبروننا معلمين ودودين. بالطبع ، نحن لا نستبدل المعلمين في الفصول الدراسية. نحن نعمل فقط كمورد شخصي إضافي ، على الرغم من حقيقة أننا نوضح مجالات واسعة من المعرفة. أريد أيضًا أن أشير إلى أن كل محاضرة كتبتها للدورة هي أفضل محاضرة ألقيتها في حياتي.

تتيح لك الفصول الدراسية عبر الإنترنت إجراء استبيانات متقدمة. يُعد الاختبار أحد أفضل الطرق للتعلم [Keresztes، A.، Kaiser، D.، Kovacs، G.، & Racsmany، M. Test. يشجع التعلم على المدى الطويل من خلال تثبيت أنماط التنشيط في شبكة كبيرة من مناطق الدماغ. اللحاء الدماغي 24 ، 3025-3035 (2014)]. يمكن للاختبارات في الأماكن الرئيسية للفيديو ، العشرات من الأسئلة للتحقق في نهاية كل وحدة ، أن تحسن بشكل كبير فهم الطلاب للمادة. في بعض الأحيان يشير المعلمون إلى دراسة أظهرت أن الطلاب الذين يدرسون الفيزياء لا يتعلمون أثناء التفسير ، ولكن من أخطائهم. لكن الفيزياء ، على عكس معظم الموضوعات ، مليئة بالأفكار الخاطئة ، والتي يميل الطلاب إلى تخطي التفسيرات ، معتقدين أنهم يفهمون بالفعل بعض الأسئلة [Bilalic ، M. ، McLeod ، P. ، & Gobet ، F. لماذا جيد الأفكار تمنع الأفكار الأفضل: آلية تأثير Einstellung الخبيث (مجموعة). الإدراك 108 ، 652-661 (2008)]. يمكن أن تؤدي الأخطاء التي تقع في الاستبيانات المتوسطة عبر الإنترنت إلى عودة طلاب الفيزياء - أو أي مادة أخرى - إلى التفسير مرة أخرى.

بشكل عام ، تتيح مقاطع الفيديو عبر الإنترنت للطلاب القيام بما هو جاهز للقيام به دماغهم - التركيز أولاً ، ثم تكرار الأماكن الأكثر صعوبة في المادة ، ثم أخذ استراحة. يمكنهم إجراء الاختبارات بأنفسهم ، أو يمكنني إجراء مقابلات معهم. يمكنهم إيقاف الفيديو والتحديق في أي مكان ، والتفكير ، حتى ينقر في رؤوسهم. يمكنهم مناقشة الموضوع في المنتدى مع أصدقاء من زيمبابوي أو تشيلي. هذا غير ممكن في الدرس المعتاد الذي يستغرق ساعتين.

ليست كل MOOCs رائعة جدًا. ولكن مع زيادة تنوعها وجودتها ، تزداد اختيارات الطالب. يمكنهم الشعور بثراء المواد واختيار الدروس ، وإذا لم يعجبهم شيء ، فانتقل. إن MOOCs وحدها ليست حلاً سحريًا لتحسين التعلم. ستكون نتيجة العديد من الجهود: MOOCs والكتب المدرسية الجديدة والمعلمين أنفسهم. لا تحل الموارد عبر الإنترنت محل المعلمين الشخصيين - فهي بمثابة أدوات للتدريب الشخصي عالي الجودة ومواد جيدة لاختبار المعرفة.

لقد أنفقت أنا وتيري ما لا يزيد عن 5000 دولار أمريكي على إنشاء التعلم للتعلم ، وقد أنفقته في الغالب في الطابق السفلي. لم يكن لدي أي خبرة في تحرير الفيديو - قبل ذلك كنت قادرا فقط على الضغط على زر التسجيل على الكاميرا. تم إنشاء معظم الصور المتحركة باستخدام شرائح PowerPoint. لذلك ، أناشد منتقدي MOOCs. إنشاء دورة تدريبية عبر الإنترنت. , . – , . . - , . , .