幾乎在每一次關(guān)于課堂的教育話(huà)題中，“科技”一詞都會(huì)被提及。“數(shù)字化學(xué)習(xí)”正試圖打入一線(xiàn)課堂的內(nèi)部。

科技是如何增強(qiáng)學(xué)習(xí)的呢？我們對(duì)數(shù)字工具在特定學(xué)科中的創(chuàng)新使用進(jìn)行了探索。本次探討的主題是“物理科學(xué)”。

實(shí)地考察成本高怎么辦？

課程：結(jié)構(gòu)地質(zhì)學(xué)

導(dǎo)師：Phil Skemer

學(xué)校：圣路易斯華盛頓大學(xué)

問(wèn)題：Skemer希望所有學(xué)生能去野外花大量的時(shí)間實(shí)地考察，而不是在實(shí)驗(yàn)室里看看小規(guī)模的巖石和水晶模型。

“模型很好，但每個(gè)教室通常只有一個(gè)，如果它們壞了，你基本找不到替代品?！盨kemer說(shuō)，“另一方面的問(wèn)題是，跨越密蘇里州和中西部地區(qū)的戶(hù)外旅行(以及一些在阿根廷和西班牙的異國(guó)實(shí)地考察)需要花費(fèi)大量的時(shí)間、金錢(qián)和精力?！?/p>

解決方案：在看到一位火星地質(zhì)學(xué)家同事與Microsoft Hololens一起對(duì)火星表面進(jìn)行的可視化工作后，Skemer認(rèn)為該工具也可以用于展示三維晶體結(jié)構(gòu)。他委托別人開(kāi)發(fā)了一個(gè)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了一個(gè)軟件，讓一整組學(xué)生可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，從各個(gè)角度看同一張全息圖。

Phil Skemer班上的學(xué)生正通過(guò)全息圖觀(guān)察礦物的晶體結(jié)構(gòu)

“和虛擬現(xiàn)實(shí)不同，這才是真正的互動(dòng)，”Skemer說(shuō)，“所有學(xué)生都看著三個(gè)一組的礦物，它們具有相同的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)?！?/p>

下一步：Skemer希望增加一個(gè)用于測(cè)量的標(biāo)尺工具，和一個(gè)用于確定晶體結(jié)構(gòu)方位的羅盤(pán)工具。

如何讓學(xué)習(xí)內(nèi)容有形化？

課程：生物化學(xué)

導(dǎo)師：Erich Chapman

學(xué)校：丹佛大學(xué)

問(wèn)題：Chapman已經(jīng)對(duì)模式僵化的生物化學(xué)課越來(lái)越厭煩，他想打破這種模式。

解決方案：Chapman引入了一個(gè)項(xiàng)目，最初算作額外的學(xué)分，后來(lái)又作為課程的一部分，要求學(xué)生們選擇一種他們感興趣的蛋白質(zhì)，并使用從舊金山大學(xué)獲得的免費(fèi)軟件將其可視化，再用打印機(jī)把它變成一個(gè)3D產(chǎn)品。

這項(xiàng)練習(xí)幫助學(xué)生鍛煉了動(dòng)手能力，并給他們一個(gè)有形的實(shí)體來(lái)與學(xué)習(xí)資料進(jìn)行對(duì)比。Chapman偶爾會(huì)讓學(xué)生們打印一些更小的部件，這樣他們才能充分欣賞并理解細(xì)節(jié)。

Chapman說(shuō)：“這使學(xué)習(xí)變得有形化，而不僅僅是通過(guò)一份報(bào)告來(lái)展現(xiàn)。”

如果學(xué)生想花1000小時(shí)學(xué)習(xí)如何使用3D打印機(jī)，學(xué)校的創(chuàng)客空間會(huì)為他們提供機(jī)會(huì)。

當(dāng)現(xiàn)有資源無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)習(xí)時(shí)

課程：人體解剖學(xué)調(diào)查

導(dǎo)師：Jessica Fellmeth

學(xué)校：漢密爾頓學(xué)院

問(wèn)題：尸體價(jià)格昂貴，并且使用范圍有限。學(xué)生不能從它們身上學(xué)到關(guān)于排泄的知識(shí)，也無(wú)法觀(guān)測(cè)病菌滲入身體時(shí)是什么樣子。

解決方案：通過(guò)Organon和Sharecare的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬，可以讓Fellmeth班上的學(xué)生近距離觀(guān)察人類(lèi)遺體。

他們的最后一個(gè)項(xiàng)目是一次口試，學(xué)生們要在口試中借助虛擬現(xiàn)實(shí)模擬，描述人體器官。

如何在大班課上關(guān)注個(gè)體？

課程：化學(xué)概論

導(dǎo)師：Christine Hughey

學(xué)校：詹姆斯麥迪遜大學(xué)

問(wèn)題：Hughey的課上有好幾十名學(xué)生，她想讓他們更一致地參與課堂。

解決方案：Hughey課上的學(xué)生使用MindTap平臺(tái)上的Cengage電子書(shū)來(lái)解決問(wèn)題。Hughey借助iPad，用PPT展示她的筆記脈絡(luò)。一旦學(xué)生解決了問(wèn)題，她就把平板電腦當(dāng) “數(shù)碼相機(jī)”，實(shí)時(shí)錄制可以輕松嵌入PPT或日后保存的視頻，以研究解決方案并回答問(wèn)題。

Christine Hughey用iPad記錄與學(xué)生的日常

Hughey說(shuō)：“每年我都會(huì)嘗試搞得更復(fù)雜一些。”

iPad讓Hughey與學(xué)生更加親近。

“我沒(méi)有被綁在講臺(tái)上。因?yàn)橛辛薸Pad，我可以走來(lái)走去，看看學(xué)生們是怎么解決問(wèn)題的。我就站在他們旁邊，因此他們可以更方便地向我提問(wèn)，敢在全班同學(xué)面前舉起手來(lái)。這種流動(dòng)性確實(shí)使一個(gè)大班級(jí)變得小得多?！?/p>

本文由微信公眾號(hào)“智能觀(guān)”編譯，原文來(lái)源inside higher Ed，原文作者：Mark Lieberman，原文鏈接。