חינוך STEM - זה מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה - זוכה לתשומת לב רבה לחשיבותו, במיוחד מכיוון שמשרות בתחומי STEM זמינות ונחוצות יותר ויותר. אולם ג'סטין ויינברג, יוצר אפליקציית כימיה אינטראקטיבית בשם Chem101, אומר כי עוד לפני שמתחילים קריירה במדע או טכנולוגיה, סטודנטים מוצאים לעיתים קרובות את אולם ההרצאות הבסיסי ואת פורמט ההוראה במבחנים סטנדרטיים למקצועות STEM כמגושם ולא מעורר השראה.
בעוד שספרים אלקטרוניים נכנסו לכיתות מסוימות, הוראות STEM נותרו ללא שינוי כמעט כל עוד נלמדו המקצועות. באמצעות האפליקציה האינטראקטיבית שלו, וינברג, מועמד לתואר שלישי באוניברסיטת קרנגי מלון, מקווה לעורר סוג חדש של מעורבות בכיתה.
Chem101, כליו הספציפי לנושא הראשון, מאפשר לתלמידים ליצור אינטראקציה עם מדריך בזמן ולהגיב לו בזמן ולקבל משוב אוטומטי לשימוש בדיונים מאוחרים יותר בכיתה. קח נושא שמטפט הרבה סטודנטים לכימיה בשנה הראשונה: מבני לואיס. מבנים של לואיס, המכונים גם דיאגרמות של נקודת לואיס, הם רישומים דו מימדיים המראים כיצד מחברות מולקולות באלמנט, כמו גם את צורת המולקולה. במהלך הרצאה, התלמידים יכולים להשתמש ב- 101 כדי לתרגל את רישומם של מבנים אלה, אותם המחנכים יוכלו לצפות, לבדוק ולתקן במידת הצורך. לאחר מחקר פיילוט בסתיו שעבר, היישום נמצא בשימוש במספר אוניברסיטאות מרכזיות בארצות הברית עם משוב חיובי בהרבה.
וויינברג שוחח עם Smithsonian.com על חזונו להפוך את חינוך ה- STEM מפסיבי לתהליך אינטראקטיבי.
מאיפה מקור הרעיון ל- 101?
רבים מהרעיונות וההשערות בשנת 101 מבוססים על ניסיון שלי בהוראה. אני מלמדת צורות של STEM כמעט עשור, הן כמורה פרטי והן כעוזרת הוראה באוניברסיטה בקרנגי מלון, שם אני כרגע מועמדת לתואר שלישי בהנדסה כימית. למותר לציין כי הייתי עד למאבקים שיש לסטודנטים כה רבים כאשר הם לוקחים קורסים במתמטיקה ומדעים במכללה.
ההשראה האמיתית הגיעה כאשר יצרתי יחד אפליקציית שיעורי כימיה בשם Chem Pro, שהשיגה מעל 500, 000 הורדות באופן אורגני. העובדה שכל כך הרבה סטודנטים ביקשו עזרה מחוץ לקורסים שלהם גרמה לי להבין שהדרך בה מועברים קורסים ב- STEM נשברת ביסודה. עם הזמן, מימוש זה הפך למשימת 101, שהיא להפוך את הרצאת ה- STEM מחווית למידה פסיבית לחוויית למידה פעילה.
ג'סטין ויינברג, מייסד ומנכ"ל 101 (101) איך החוויה שלך כתלמיד STEM ומורה השפיעה על בניית ועיצוב האפליקציות?
ההשפעה הגדולה ביותר על העיצוב של Chem101 הגיעה למעשה מהמוצרים הקיימים בשוק, מכיוון שלימדו אותנו מה לא לעשות. האמת היא כי אינטראקטיבים מקוונים של STEM, כמו מודולים לציור מבנים כימיים, אינם חדשים ולמעשה קיימים כבר כעשרים שנה. עם זאת, לעתים קרובות, אינטראקטיבים אלה כל כך קשה לניווט ומתסכלים לשימוש עבור התלמידים, עד שהם רק מקשים עליהם להבין את מושגי ה- STEM. זו הסיבה שמטרתנו הראשונה היא להפוך את האינטראקטיבים שלנו לקלים לשימוש ככל האפשר. טכנולוגיית החינוך אמורה להפוך את הסבירות לסטודנטים להצליח יותר, ולא להקשות עליה.
למה להתחיל בכימיה?
פשוט כי זה מה שהצוות שלנו יודע הכי טוב. לא תלוי בצוות שלנו, כימיה היא נקודת פתיחה נהדרת מכיוון שהיא ידועה לשמצה בגרימת תסכול סטודנטים וכישלונות גבוהים ונשירת שיעורים בקורסי המכללות.
מה חווית המשתמש עבור סטודנטים ומחנכים המשתמשים ב- 101?
באמצע ההרצאה, פרופסור משתמש ב- Chem101 כדי ליצור מטלה עם בעיה אחת או יותר מובנית ואז דוחף אותה החוצה דרך הרשת לכל מכשירי הסטודנטים.
התלמידים מקבלים הודעה על המשימה באמצעות הודעת דחיפה. הם פותחים את אפליקציית Chem101 ומגיבים לבעיות על ידי השלמת הפעילויות, כמו ציור מבנים כימיים, במכשירים שלהם. כאשר התלמידים מגישים את תשובותיהם הם מקבלים משוב בהתאמה אישית אם הם מבצעים טעות, עם האפשרות לנסות שוב את הבעיה.
הפרופסור מקבל את התוצאות של כל בעיה בזמן אמת. Chem101 מספק לפרופסור את מספר התלמידים שהשלימו את הבעיה בצורה נכונה, כמו גם את שלוש הטעויות הנפוצות ביותר. לאחר מכן הפרופסור יכול להשתמש בתוצאות אלה כדי לקדם דיון בכיתה על תפיסות שגויות נפוצות.
כיצד מגיבים תלמידים ומחנכים עד כה?
התגובה של שני הצדדים הייתה מדהימה. בסתיו שעבר, פיילסנו עם Chem101 עם 2, 000 סטודנטים בכל 8 מכללות ואוניברסיטאות, כולל קרנגי מלון, אוניברסיטת קולומביה ואוניברסיטת סינסינטי. לאחר הפיילוט, 40 אחוז מהסטודנטים אמרו כי השימוש ב- Chem101 גרם להם להתעניין יותר בכימיה, ותלמידים שלמדו מבנים של לואיס באמצעות Chem101 הצליחו עד 200 אחוז יותר טוב בהשוואה לאלו שהשתמשו בכלי למידה מסורתיים.
האם האפליקציה חינמית לסטודנטים אם היא נרכשת על ידי המוסד? איך התמחור?
פרופסורים יכולים לבחור שהסטודנטים שלהם ירכשו מנוי ל- Chem101 כחלק מדמי הקורס שלהם או לשלם עבור רישיון לאתר כדי להסיר את עלויות הסטודנטים. כך או כך, Chem101 הוא כרגע 5 דולר לתלמיד לקורס.
כיצד בחרת מוסדות שותפים ללימוד הפיילוט ומעבר לו?
זה שילוב של שניהם. בהתחלה עשיתי הרבה ידיים למצוא פרופסורים שמוכנים לנסות מוצר שמעולם לא נבדק לפני כן. למרות שאנחנו עדיין עושים כמות טובה מזה, כעת אנו מקבלים פרופסורים שמתקרבים אלינו מכיוון שהם שמעו דברים טובים על המוצר.
האם בכוונתך להתרחב למקצועות אחרים או לרמות כיתה ולמידה אחרות?
אנו נתמקד בכימיה בעתיד הקרוב אך מצפה להיפגע בקרוב בנושאי STEM אחרים.
