Ensino um dos MOOCs mais populares do mundo (curso online aberto maciço, curso aberto online massivo / MOOC),
Aprendendo a Aprender, junto com o neurocientista Terrence Sezhnowski do Francis Crick Institute do Biological Research Institute. Salka. Com base na neurobiologia, psicologia cognitiva e teoria educacional, nosso curso explica como o cérebro humano absorve e processa informações para que todos possamos melhorar nossas oportunidades de aprendizado. Desde o seu lançamento no Coursera, em agosto de 2014, quase um milhão de estudantes de 200 países se inscreveram no nosso curso. Fomos assistidos por cardiologistas, engenheiros, advogados, linguistas, 12 anos e refugiados do Sudão. Recebemos várias cartas, por exemplo: “Serei breve. Eu terminei recentemente seu MOOC e ele já mudou minha vida de uma maneira que você nem imagina. Acabei de completar 29 anos, estou mudando minha carreira para trabalhar no campo da ciência da computação e nunca fui tão legal em estudar. ”
Estou muito satisfeito em receber esse feedback como qualquer professor em qualquer parte do mundo. Eles não apenas dão prazer, mas também mostram a influência exercida pelos MOOCs. Todos sabemos da importância do sistema educacional e dos benefícios que a sociedade pode obter ao melhorar esse sistema, especialmente no campo da formação de pessoas que estão atrasadas no desenvolvimento. Os cursos on-line nos permitem expandir essas oportunidades - treinando a melhor qualidade por menos dinheiro. Os números já são impressionantes. Mais de 500 faculdades e universidades e 200 organizações e institutos oferecem seus MOOCs, usados por mais de 30 milhões de pessoas.
E enquanto Aprender a Aprender é uma das experiências mais agradáveis da minha carreira de 20 anos como professor - e agora estou ensinando engenharia na Universidade de Auckland, no Michigan - admito que sinto que estou tentando dar desculpas. O sucesso e o potencial educacional dos MOOCs são prejudicados por artigos críticos publicados em publicações populares nos últimos dois anos. Em um artigo “Preso em uma sala de aula virtual” na New York Review of Books, David Bromwich,
professor de inglês da Universidade de Yale, afirmou que “o movimento MOOC está colaborando com uma tendência para a mecanização” e “interfere no pensamento integrado sobre conteúdo e objetivos. educação ". Alguns estudos estimaram que até 90% dos assinantes abandonam os cursos on-line. Robert Zemsky, presidente da Aliança para o Ensino Superior da Universidade da Pensilvânia, escreveu que as perspectivas para os MOOCs estão diminuindo e elas eram "desinteressantes do ponto de vista pedagógico e técnico".
Atrevo-me a afirmar que a maioria das pessoas que negam MOOCs não tem experiência na criação e ensino de cursos on-line. De fato, os MOOCs também podem ser lindamente projetados do ponto de vista artístico e técnico, e podem ter incríveis vantagens pedagógicas. Isso é especialmente evidente em um campo tão complexo como o STEM [Ciência, Tecnologia, Engenharia, Matemática - ciência, engenharia, tecnologia, matemática - o nome coletivo das ciências exatas nos EUA - aprox. transl.]. Às vezes, é difícil entender as explicações em tais áreas, basta solicitar uma nova visualização e rebobinar, requer a capacidade de interromper a palestra para que o entendimento do sujeito possa penetrar na consciência. Quanto à porcentagem de abandono, Keeff Devlin, matemático de Stanford, observou que alguns dos trabalhos relacionados ao MOOC eram baseados em métricas tradicionais "enganosas" do ensino superior. As razões pelas quais as pessoas se inscrevem nos MOOCs são diferentes das razões pelas quais elas se inscrevem nas aulas regulares. "Muitos não vão terminar o curso", escreve Devlin. "Eles estão apenas procurando por educação."
Nos melhores cursos, os alunos realmente recebem material que inspira o pensamento integrado sobre os objetivos da aprendizagem. Os cursos on-line podem prender a atenção dos alunos e, às vezes, até melhor do que os professores ao vivo. A criação do curso “Aprendendo a Aprender” proporcionou uma oportunidade de olhar para a aprendizagem e o ensino de fora. Com Terry, o ambiente on-line me ajudou a superar alguns dos problemas associados ao aprendizado pelo método tradicional e deu aos alunos uma visão diferente do processo de aprendizado.
Barbara Oakley e o neurocientista Terrence Seinovsky, por menos de US $ 5.000, criaram um curso on-line sobre cérebro e aprendizadoAs
aranhas eremitas chilenas são uma das aranhas eremitas mais perigosas. Você pode ser morto por uma picada de uma aranha. São pesadas - de 3 a 4 cm e também são muito rápidas. Imagine que você notou uma aranha eremita chilena a 6 metros de você no chão. Outro olhar - e agora já está a meio metro de você. Esse tipo de comportamento chamará sua atenção, certo?
Começamos a estudar redes neurais com o motivo pelo qual o movimento - especialmente o movimento de um objeto que se aproxima de você - atrai a atenção. Quando o cérebro detecta um objeto que se aproxima, os neurônios enviam uma cascata de informações para a amígdala do cérebro, um centro para processar emoções e motivação. O movimento que se aproxima é de grande importância do ponto de vista da
filogenética - de modo que diferentes criaturas como insetos, répteis, pássaros e pessoas respondem a ele [Skarratt, PA, Gellatly, AR, Cole, GG, Piling, M., & Hulleman, J. Movimento iminente inicia o sistema visuomotor. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance 40, 566-579 (2014)].
Como resultado da evolução, o cérebro humano aprendeu a mudar rápida e freqüentemente sua atenção. Aqueles que se concentraram demais em presas perseguidas se tornaram presas predadoras. Portanto, não é de surpreender que as pessoas não tenham a intenção de ficar sentadas em um lugar por um longo tempo e se concentrarem constantemente no professor. Por mais interessante que o assunto do estudo seja para nós, a ordem da palestra não corresponde à maneira como o cérebro funciona.
Este é o problema da aprendizagem. A questão de saber se os professores nos ajudam a aprender é considerada quase herética. A intuição diz que eles deveriam. E eles realmente ajudam - os melhores professores parecem entrar em nossas cabeças para entender o que exatamente precisamos para experimentar o exato momento "aha!" - um momento de entendimento. Eles podem fascinar, enfeitiçar, inspirar a aprender - mesmo nessas matérias, cujo desenvolvimento parece muito complicado. Explicações claras, inspiração, humor, concentração em certos pontos de pressão sobre mal-entendidos - tudo isso nos ajuda a seguir em frente.
No entanto, um estudo contra-intuitivo mostrou que os professores não são muito bons em nos ajudar a aprender. Em um trabalho de 1985, “Um estado inicial de conhecimento em física de estudantes universitários”, realizado pelo professor de física Ibrahim Abu Halun e David Hestenes, foi demonstrado que, ao colocar os alunos em uma sala de aula com um professor tradicional com quadro-negro e giz, podemos alcançar apenas um pequeno progresso no assunto - mesmo que esse professor seja recompensado [Halloun, IA & Hestenese, D. O estado inicial do conhecimento dos estudantes de física da faculdade. American Journal of Physics 53, 1043 (1985)].
O trabalho de Halun e Hestenes agitou a comunidade de educação científica. Como os métodos tradicionais funcionam tão mal? Pesquisadores que descobriram as consequências disso começaram a testar novos métodos de ensino aprimorados. Um estudo frutífero do físico Richard Hake e outros revelou que a participação interativa em uma turma, incluindo grandes turmas de 100 alunos cada, melhora os resultados de aprendizagem por semestre em comparação com a abordagem tradicional [Hake, RR Interação interativa versus métodos tradicionais: seis mil alunos levantamento de dados de testes de mecânica para cursos introdutórios de física. American Journal of Physics 66, 64 (1998)]. Aparentemente, os alunos podem ser mantidos em sua atenção, deixando-os conversar e trabalhar uns com os outros à medida que progridem.
Muitas aulas da faculdade mudaram para esse método de ensino. Uma metanálise dos resultados de Scott Freeman e colegas da Proceedings da Academia Nacional de Ciências mostrou que o “aprendizado ativo” melhora tanto o ensino nas ciências exatas que não usá-lo é uma negligência criminal pedagógica [Freeman, S., et al. . O aprendizado ativo aumenta o desempenho do aluno em ciências, engenharia e matemática. Anais da Academia Nacional de Ciências 111, 8410-8415 (2014)]. Mas aprender é mais do que apenas interação. Às vezes, quanto mais interações, mais lentos nos movemos. Normalmente, os proponentes da aprendizagem ativa (e eu sou um deles) acreditam que a boa aprendizagem requer um equilíbrio entre o tempo para explicação e o tempo "ativo", durante o qual os próprios alunos lidam com os materiais, geralmente através da interação com colegas de classe [Oakley, B., Brent, R., Felder, RM e Elhajj, I. Transformando grupos de estudantes em equipes eficazes. Journal of Student Centered Learning 2, 9-34 (2004)].
A solução para o paradoxo sobre o valor dos professores está no contexto de trabalhos científicos que estudam o processo de aprendizagem. Os tutores podem prender a atenção dos alunos, não apenas dando explicações claras, mas mudando de assunto, fazendo perguntas, organizando intervalos, se necessário. Nas salas de aula tradicionais, mesmo os melhores professores não podem deixar de ficar entediados durante uma longa lição.
Essas descobertas demonstram a natureza do nosso cérebro que ama a mente. É controlado por fatores sutis e subconscientes, e sua influência é mais forte do que estamos prontos para admitir. Nossa incapacidade de manter o foco por longos períodos de tempo, juntamente com nosso desejo de tentar tudo por conta própria e discutir tudo com os outros, reduz nossa capacidade de usar o ensino tradicional ao máximo.
Com o desenvolvimento da Internet, outra abordagem para o aprendizado apareceu - uma aula "invertida". Os professores gravam a apresentação em vídeo para que ela possa ser assistida em casa, sintetiza conhecimentos e desenvolve idéias-chave. Na sala de aula, gasta-se tempo respondendo perguntas e trabalhando juntos: resolvendo problemas, discutindo problemas e conceitos em equipe, trabalhando no que os alunos não entendem, fazendo sozinhos. Nesse tipo de interação pessoal, o papel do professor e dos alunos é alto.
O desenvolvimento da classe "invertida" levou à criação de MOOCs como a próxima fronteira na aprendizagem.
Meu, talvez, o maior recurso para criar o Learning to Learn foi o fato de eu ser um aluno muito pobre. De alguma forma, fiz o meu caminho através das lições da matemática e das ciências exatas. Tomei
aulas adicionais de matemática apenas aos 26 anos, quando voltei do exército. As más perspectivas de emprego são um grande motivador para uma mudança de carreira. Eu não conseguia estudar ouvindo palestras - na sala de aula, minha atenção era atraída por tudo, exceto pelo professor. Eu só conseguia alcançar o sucesso me transformando em estenógrafo - e depois estudando as gravadas na velocidade certa e do meu jeito.
Começando a aprender matemática quando adulto, eu estava quase à beira do desespero. Às vezes me pareceu que os livros e professores conspiravam para explicar tudo da maneira mais misteriosa disponível. Quando um professor que se dedicou a transformar Fourier ou Laplace a vida toda disse algo como: "É claro que é óbvio que ...", tremeu me varreu, porque eu sabia que obviamente não seria para mim. Estou aprendendo devagar - muitas vezes levava muito tempo para perceber que alguma coisa é realmente muito simples.
Terry e eu criamos “Aprendendo a Aprender”, para que os próprios alunos compreendam essa simplicidade do assunto. Queríamos combinar os benefícios da tutoria com tutoriais de desenvolvedores de jogos e criadores de TV. Dos eventos em ritmo acelerado no Grand Theft Auto ao dinheiro do programa de TV Breaking Bad rolando em uma máquina de secar roupa, o movimento é uma parte importante para obter acesso à mente subconsciente dos alunos e mantê-los concentrados.
Em nosso curso, usamos constantemente o movimento. Usando a tela chromakey, posso mover repentinamente de uma borda da tela para a outra ou passar de uma imagem em tamanho normal para uma imagem de face única. Ou, enquanto estou rindo ao lado da tela, posso acelerar para rolar em uma parte da imagem um vídeo no qual minha filha, movendo um carro por um caminho, o conduz a um gramado - um ótimo exemplo do que pode acontecer quando você não se exercita habilidades de gerenciamento. Todos esses são truques do vídeo, mas funcionam, mantendo a atenção dos alunos.
Um dos truques usados por muitos grandes cientistas é tentar imaginar que você é transportado para o que está tentando entender. Einstein imaginou como ele estava perseguindo um raio de luz para formular melhor a teoria da relatividade. A ganhadora do Nobel Barbara McClintock se representou no reino dos "genes saltadores", cuja descoberta foi premiada. Podemos ajudar nossos alunos a desenvolver uma intuição que não seja inferior à intuição dos ganhadores do Nobel, animando objetos em um vídeo de uma maneira que não pode ser alcançada na sala de aula. Podemos entrar nas mitocôndrias da célula, ou observar a interação dos íons, ou cair na espiral da equação de Euler.
Agora, nas salas de aula, a tecnologia de duas imagens é frequentemente usada - os slides do PowerPoint são mostrados na tela e o instrutor está ao lado dele. Freqüentemente, no vídeo, vemos uma imitação dessa abordagem, quando há uma cabeça falante no canto da tela (semelhante devido às possibilidades limitadas de movimento de uma imagem estática), e a imagem principal é exibida em toda a tela.
Mas essa abordagem aumenta a carga cognitiva. Duas imagens diferentes na tela devem ser processadas simultaneamente. Mas, ao usar uma chave de croma, um professor pode fingir dar a volta em um vaso grego do tamanho dele. Em um vídeo de biologia, um professor pode apontar para estruturas celulares altamente ampliadas. No vídeo sobre engenharia - no fluxo de contador no trocador de calor. Essa combinação do professor e do assunto em discussão reduz a carga cognitiva e concentra os alunos em detalhes importantes - mesmo que esses detalhes sejam muito pequenos na vida real. Tudo isso facilita a compreensão das ideias-chave pelos alunos.
Metáforas e analogias são tão importantes quanto reduzir a carga cognitiva. A teoria do "uso neural repetido" diz que, para entender metáforas ou analogias, geralmente usamos os mesmos circuitos neurais que para entender o próprio conceito [Anderson, ML, Precis of after phrenology: reutilização neural e o cérebro interativo. Behavioral and Brain Sciences 16, 1-22 (2015)]. Professores de ciências exatas às vezes podem, com desprezo, reduzir seu material a analogias tolas. Mas essas ferramentas de ensino são extremamente importantes - elas servem como escadas inteligentes para ajudar os alunos a lidar com idéias complexas usando os circuitos neurais existentes.
Bons cursos on-line dão a impressão de que o professor está conversando diretamente com o aluno. Focar a câmera parece com a atenção dada ao aluno. Os alunos desenvolvem um senso de conhecimento - eles nos consideram tutores amigáveis. Obviamente, não substituímos os professores nas salas de aula. Servimos apenas como um recurso personalizado adicional, apesar de explicarmos áreas bastante extensas do conhecimento. Também quero observar que cada uma das palestras que escrevi para o curso é a melhor palestra que já fiz na minha vida.
As aulas on-line permitem realizar pesquisas avançadas. O teste é uma das melhores maneiras de aprender [Keresztes, A., Kaiser, D., Kovacs, G. e Racsmany, M. O teste promove o aprendizado a longo prazo através da estabilização dos padrões de ativação em uma grande rede de áreas do cérebro. Córtex Cerebral 24, 3025-3035 (2014)]. Testes nos principais locais do vídeo, dezenas de perguntas a serem verificadas no final de cada módulo, podem melhorar seriamente a compreensão do material pelos alunos. Às vezes, os professores apontam para um estudo que mostrou que os estudantes de física não aprendem durante a explicação, mas com seus erros. Mas a física, diferentemente da maioria dos tópicos, está repleta de idéias errôneas, pelas quais os alunos tendem a pular explicações, pensando que já entendem alguma pergunta [Bilalic, M., McLeod, P., & Gobet, F. Por que bom os pensamentos bloqueiam os melhores: o mecanismo do efeito pernicioso de Einstellung (conjunto). Cognition 108, 652-661 (2008)]. Erros cometidos em questionários intermediários on-line podem fazer com que os estudantes de física - ou qualquer outro assunto - voltem à explicação novamente.
Em geral, os vídeos online permitem que os alunos façam o que seu cérebro está predisposto a fazer - primeiro concentre-se, depois repita os lugares mais difíceis do material e faça uma pausa. Eles podem fazer os testes eles mesmos, ou eu posso entrevistá-los. Eles podem parar o vídeo e olhar para o nada, ponderando, até ouvir um clique. Eles podem discutir o assunto no fórum com amigos do Zimbábue ou do Chile. Na lição usual de duas horas, isso não é possível.
Nem todos os MOOCs são tão maravilhosos. Mas com o aumento de sua diversidade e qualidade, as escolhas dos alunos aumentam. Eles podem sentir a riqueza do material e a escolha das lições e, se não gostam de algo, seguem em frente. MOOCs por si só não são uma panacéia para melhorar o aprendizado. Será o resultado de muitos esforços: MOOCs, novos livros didáticos, os próprios professores. Os recursos on-line não substituem os instrutores pessoais - eles servem como ferramentas para treinamento pessoal de alta qualidade e bons materiais para testar o conhecimento.
Terry e eu não gastamos mais de US $ 5.000 na criação do Learning to Learn, e na maioria das vezes fizemos isso no meu porão. Eu não tinha experiência em editar vídeos - antes disso, eu só conseguia pressionar o botão de gravação na câmera. A maioria das imagens em movimento foi criada usando slides do PowerPoint. Portanto, apelo aos críticos dos MOOCs. Crie seu curso online.
Anote a palestra mais interessante e profunda de tudo o que você deu na vida. Se você não gostar do resultado, volte a fotografar até ficar satisfeito. Crie perguntas de teste com base em erros comuns. E você aprenderá mais sobre as possibilidades de cursos on-line do que o esperado. E, mais importante, você dará um exemplo de abertura para o ensino de estudantes em todo o mundo.