Et skærmbillede af fysikforummet online. Kredit:School of Science ved IUPUI
At fatte impulsmomentum-sætningen under en fysikforelæsning på 100 niveauer er én ting, men hvad nu, hvis det ikke giver så meget mening, når først du starter din lektieopgave?
Andy Gavrin, IUPUI fysik afdelingsformand og lektor, føjede først et online socialt forum til sine kurser for at hjælpe eleverne med at forblive engagerede i kurserne og hjælpe hinanden uden for undervisningen. En ny undersøgelse af disse fora viser, at onlineværktøjet er værdifuldt til at hjælpe studerende med at få succes med fysikkurser.
"Netværk identificerer produktive forumdiskussioner" er offentliggjort online i denne måned i tidsskriftet Fysisk gennemgang Fysisk uddannelsesforskning , en publikation fra American Physical Society.
Gavrin studerer foraene i samarbejde med Adrienne Traxler fra Wright State University og Rebecca Lindell fra Tiliadal STEM Education Solutions. De fandt ud af, at når onlineforumet viste tættere samarbejdsnetværk, de studerende, der var mest centrale i netværket, var mere tilbøjelige til at opnå en højere slutkarakter.
"Dette projekt handler om, hvordan elever interagerer med hinanden, " sagde Gavrin. "Læring er i høj grad en social aktivitet, og det ser man med, at elever samles for at studere og i klasseværelsesdiskussioner. Jo flere muligheder eleverne har for at interagere med hinanden for at tale om emnet, jo mere succesfulde er de tilbøjelige til at være med at lære."
Forskere analyserede data fra tre på hinanden følgende efterårssemesterkurser, som Gavrin underviste i fysik 152, et calculus-baseret fysik- og ingeniørkursus. Gavrin brugte CourseNetworking, et online forum udviklet på IUPUI, der giver eleverne mulighed for at diskutere kursusmateriale, forbinde med hinanden og tilbyde gensidig støtte. Deltagelse i forummet, som har lignende funktioner og opsætning som andre sociale netværk, blev ikke bedømt, men studerende kunne optjene ekstra kredit. Hvert semester, 160 til 180 elever var tilmeldt klassen, producere tusindvis af forumkommentarer, svar på kommentarer, meningsmålinger og svarvurderinger.
De studerendes interaktioner blev transformeret til et anonymt datasæt, der blev analyseret på to måder:PageRank, værktøjet udviklet af Google til at bestemme, hvilke data der er mest centrale, og målentropi, som måler variationen i forbindelserne mellem individer. Hvis en person interagerer med mange andre mennesker i et socialt netværk, det indikerer, at de sandsynligvis er centrale. Hvis de mennesker de interagerer med selv er centrale, der reflekterer tilbage på den første person.
"Det, vi finder, er en klar sammenhæng mellem elevernes centralitet i netværket og deres succes i klassen, " sagde Gavrin. "Det viser virkelig, at der er en sammenhæng mellem at være involveret i netværket og gøre det godt."
Selvom forskere ikke er klar til at sige, at involvering i det sociale netværk forårsager forbedrede karakterer, forståelsen af, hvordan de to er forbundet, vil indgå i fremtidige projekter, der sigter mod at forstå, hvad eleverne siger, og hvordan deres brug af forummet gør dem centrale. Derudover forskningen peger på, at instruktørfacilitering i foraene har betydning.
I to af de tre semestre, Gavrin brugte online-forummet som det primære værktøj til at distribuere uddelingskopier, laboratorieark og andet undervisningsmateriale. Han engagerede også eleverne med et ugentlig "professorkommentar"-område, hvor han ville dele interessante fysiknyheder og hvad der skulle opstå i klassen. I det semester, hvor Gavrin kun brugte forummet sporadisk til at minde klassen om kommende eksamener, forummet var mindre tæt. Det mistede også forbindelsen mellem centrale studerende - dem, der er mest involveret i netværket - og højere kursuskarakterer.
Selvom det kan se ud til, at de centrale elever ganske enkelt er de højtpræsterende elever, og at forummet ikke ville forbedre deres succes, den manglende sammenhæng mellem centralitet og højere karakterer i semesteret med mindre involvering fra Gavrin tyder på, at argumentationen er ufuldstændig.
I fremtidige projekter, Gavrin håber at få en endnu bedre forståelse af, hvordan elever arbejder sammen, og hvad fysikundervisere kan gøre for at berige denne proces.
"Vi ønsker at forstå uddannelsesmiljøet på en måde, der giver os mulighed for at forbedre det, så vi kan udvikle nye værktøjer, der hjælper eleverne med at få mere succes i klassen, forstå fysik og andre kurser bedre, og i sidste ende få mere succes på college, " tilføjede Gavrin.