Today’s education technology holds

Today’s education technology holds immense promise, but what matters more than the tools themselves are how they are used in schools and in classrooms. In Breakthrough Leadership in the Digital Age, Frederick M. Hess and Bror Saxberg argue that educators have tended to think of adopting technology as a way to “reform” or “fix” schools. The would-be reformers have poured tablets and online learning software into classrooms, presuming that magic would eventually happen. But schools are complex and hard to move, while these efforts have been correspondingly unfocused. The more promising way forward involves tapping learning science to determine where the familiar schoolhouse falls short on providing deliberate practice, timely and copious feedback, and extensive opportunities to build mastery—and how new tools can help us do better. Following are three excerpts from the book that convey the core of their argument.
Why educators should start thinking like learning engineers.
Engineers are the world’s most creative and effective problem solvers. That’s because they combine imaginative thinking with an appreciation for how the world really works. Engineers in any field operate by identifying problems to be solved, designing smart solutions consistent with relevant science, and figuring out how to make those solutions feasible. It’s our contention that education has suffered for its dearth of engineers. In fact, we think, this is why so many of our debates seem to go nowhere. Engineers can bring fresh workable approaches to stubborn problems. As Donald Coduto, civil engineer and professor at California State Polytechnic University, Pomona, once wrote, “Some say the cup is half empty, while others say it is half full. However, in my opinion both are wrong. The real problem is the cup is too big. Sometimes all we need is a new perspective on an old problem.”
When it comes to realizing the promise of digital technology, educators need to start approaching classroom challenges as learning engineers. While such a label may sound unfamiliar at first, stick with us for a moment. The fact is that learning engineering is what tech-savvy education leaders—and more than a few who aren’t so tech-savvy—already do every day (whether they know it or not). These educators ask what problems need to be solved for students, turn to research to identify solutions, and devise smarter, better ways to promote terrific teaching and learning. What is education technology’s role in all of this? Learning engineers see this technology as a tool, not a solution.
In fact, just about everything in a school, classroom, or learning environment should be regarded this way. And we mean everything. For example, a team at Kaplan, Inc., an education provider that serves more than a million students a year, was frustrated that classroom furniture was compromising teaching and learning. While classroom furniture isn’t usually regarded as an education technology, it should be. Tables and chairs are tools for learning, just like books, pencils, whiteboards, and laptops. In fact, a 2013 study from England’s University of Salford found that classroom architecture and design factors like classroom orientation, natural light, noise, and use of space had a measurable impact on student learning.
Yet traditional classroom desks and chairs often make it tough for students to collaborate or rotate through activities without wasting time and disrupting instructional flow. In response, Kaplan started piloting new furniture designs from Steelcase, an office furniture company. The new chairs and tables can be easily reconfigured from a lecture-style class setting, to paired or group arrangements, and back again. Kaplan is now collecting data to see how the new configurations are actually working and what modifications are needed. This is learning engineering, applied to furniture.
We’d be surprised if Ford, General Electric, or Apple adopted new technological products without carefully scrutinizing what works, what doesn’t, what’s annoying, and why this is so. Think about how rapidly Internet firms like Amazon or Facebook modify their offerings in response to complaints and feedback. Indeed, designers take care to consider what science and research can teach them about aerodynamic efficiency, convenience, and the rest—and then they try it out, see what happens, try to rapidly fix mistakes, and keep going.
How developments in learning science inform the role of learning engineer.
What we’re talking about is not revolutionary. It’s really nothing more than educators using learning science and technology to solve practical challenges. In a nutshell, that’s what engineers do.
Sure, the familiar caricature of engineers is that they love differential equations and aren’t much fun at parties. The reality is different (well, we make no claims about the parties). Engineers solve real-world problems. Lots of them. Repeatedly and creatively. They do this by taking scientific knowledge, applying it to the problem (whether that involves the strength of steel or the speed of computers), and designing the smartest solution they can find within financial and practical constraints. The best engineers seek optimal solutions that are easy to use well, that serve user needs, and that directly and practically solve the problem at hand. Think of those folks at Apple who cooked up the iPod, the iPhone, and the iPad—imagine if they were immersed in learning instead of semiconductor device science and consumer device usability. They’re what we’ve got in mind.
Unlike scientists, engineers have to account for real-world complications. Ken Koedinger, codirector of the Pittsburgh Science of Learning Center, says of the difference between a scientist and an engineer, “Let me use physics and mechanical engineering as an analogy. Physics comes up with principles. But when engineers have to employ those principles, they have to deal with [practical questions] like the fact that the coefficient of friction depends on the surface that you’re using. Engineering is a different game. Good learning design is not just about principles regarding how learning works, but about learning to apply those principles in a particular context.”
Here’s an easier example: Think of physicians as the engineers of biological science. Biologists explore how cells work, organs function, and molecules interact with each other and with bugs, but it’s physicians who apply this knowledge to solve health problems for real patients. That winds up including asking questions like, “How do I keep this medicine refrigerated in the Serengeti?” Physicians know that what works in a lab is still a long way from working “out there” for a patient—and they pilot, train, and monitor accordingly.
The same is true for learning science and learning engineering. Learning science, for example, teaches that learning has to work through our limited, verbal, conscious minds (“working memory”) before it becomes integrated into our rapid, parallel-processing, nonverbal long-term memory. Moreover, we’ve learned that this is only possible through lots of deliberate practice with targeted feedback. Unfortunately, this science does not reveal how to organize the work of teachers and students to actually do this, so, like any engineer, we still have to apply judgment to the application of the science.
Many factors can contribute to learning difficulties, like awful curricula, mediocre instruction, a lack of timely assessment and student feedback, a lack of discipline, or a student’s inability to find time outside school to do what’s asked. In many of these cases, technology may have a restorative role to play. But technology isn’t always helpful. Indeed, sometimes it can be a distraction. Some readers may recall the early era of desktop publishing, when the earliest Macintosh computers allowed users to select fonts as they liked. Some of us (no names!) created documents festooned with fonts of different kinds, drunk on the opportunity to shift with every paragraph, every page, and every topic. Needless to say, that did not help with the clarity or accessibility of the writing.
Similarly, while we can now view a page from a biochemistry textbook on our iPhone, or even write a term paper on one, this does not mean it’s wise to do so. The question is not what can be done with technology, but what technology can do to promote learning. When a principal bragged to us that a student had written a term paper on his smartphone, we could only wonder whether the principal would have bragged that the student wrote a term paper without using his smartphone. If not (and we presume the answer is “no”), then the principal was fixated on the technology rather than the learning. And that’s a recipe for disappointment.
Case study of the Carpe Diem Collegiate High School and Middle School in Yuma, Arizona, where the idea of thinking like a learning engineer has been put into practice.
Founded in 2002 by Rick Ogston, former president of the Arizona Charter School Association, Carpe Diem explored a “blended” learning model, combining computer-assisted instruction with redesigned classrooms. Carpe Diem offers a radical twist on the familiar schoolhouse: more than 200 personal cubicles, each containing a computer, fill the single room that makes up one floor of the school. Hechinger Report journalist Nick Pandolfo has noted that it “looks more like an office or call center than a school.” Students split their time between individualized online instruction on their personal computers and teacher-led collaborative workshops.
At the heart of the redesign was a desire to help students learn better. As Ogston explains, “Now, the chalkboard model may seem more ‘efficient,’ since you have a lot of people doing the same thing at the same time, but it’s not very good for learning. I was looking to see how we could provide more indivi

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เทคโนโลยีการศึกษาวันนี้มีสัญญาอันยิ่งใหญ่ แต่สิ่งสำคัญมากกว่าเครื่องมือตัวเองเป็นวิธีที่ใช้ ในโรงเรียน และ ในห้องเรียน ในความก้าวหน้าเป็นผู้นำในยุคดิจิตอล เฟรเดอริกม. Hess และ Bror Saxberg โต้เถียงว่า นักการศึกษาได้มีแนวโน้มจะ คิดว่า การใช้เทคโนโลยีเป็นวิธีการ "ปฏิรูป" หรือ "แก้ไข" โรงเรียน ปฏิรูปปรากฏมี poured เม็ดและซอฟต์แวร์ออนไลน์เรียนรู้ในห้องเรียน presuming ที่มหัศจรรย์จะเกิดขึ้นในที่สุด แต่โรงเรียนมีความซับซ้อน และยากที่จะย้าย ในขณะที่ความพยายามเหล่านี้มีจำนวน unfocused สัญญาเพิ่มเติมแบบไปข้างหน้าเกี่ยวข้องกับการเคาะการเรียนรู้วิทยาศาสตร์กำหนดที่ schoolhouse คุ้นเคยตกสั้นให้รอบคอบปฏิบัติ ความคิดเห็นที่รวดเร็ว และ copious และโอกาสมากมายในการสร้างต้นแบบ — และ วิธีมือใหม่สามารถช่วยให้เราทำดี ต่อไปนี้เป็นสามนำจากหนังสือที่สื่อหลักของอาร์กิวเมนต์ของพวกเขา.
เหตุผลที่นักการศึกษาควรเริ่มคิดเช่นเรียนวิศวกร
วิศวกรอยู่ในโลกความคิดสร้างสรรค์ และมีประสิทธิภาพมากที่สุดนักแก้ปัญหา นั่นเป็น เพราะพวกเขารวมคิดจินตนาการได้ชื่นชมในโลกจริง ๆ ทำงานอย่างไร วิศวกรทุกสาขางาน โดยระบุปัญหาที่ต้องแก้ไข ออกแบบโซลูชั่นสมาร์ทที่สอดคล้องกับวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง และหาวิธีที่จะทำให้แก้ไขปัญหาที่เป็นไปได้ ช่วงชิงงานบนของเราที่ศึกษาได้รับความเดือดร้อนในการขาดแคลนวิศวกรได้ ในความเป็นจริง เราคิด นี่เป็นเหตุผลเพื่อให้การดำเนินของเรามากมายดูเหมือนไปไหน วิศวกรสามารถนำแนวทางที่สามารถทำงานได้สดปัญหาปากแข็ง เป็นโดนัลด์ Coduto วิศวกรโยธาและศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียรัฐโรงเรียนสารพัดช่าง Pomona เมื่อเขียน "บางคนบอกถ้วยเปล่าครึ่งหนึ่ง ในขณะที่คนอื่นบอกว่า มันเป็นครึ่ง อย่างไรก็ตาม ในความเห็นของฉัน ทั้งสองไม่ถูกต้อง ปัญหาแท้จริงคือ ถ้วยมีขนาดใหญ่เกินไป บางครั้งเราต้องเป็นมุมมองใหม่ในการปัญหาเก่า"
เมื่อมันมาถึงการตระหนักถึงสัญญาของเทคโนโลยีดิจิตอล นักการศึกษาต้องเริ่มต้นกำลังท้าทายในห้องเรียนเป็นเรียนวิศวกร ในขณะที่ป้ายชื่อดังกล่าวอาจฟังไม่คุ้นเคย ที่ติดกับเราช่วงนั้น ความจริงคือว่า เรียนวิศวกรรม นำศึกษาไฮเทคอะไร — และสิ่งที่ไม่ได้ดังนั้นไฮเทค — แล้วทำทุกวัน (ไม่ว่าพวกเขารู้ว่า หรือไม่) นักการศึกษาเหล่านี้ถามปัญหาที่ต้องการแก้ไขสำหรับนักเรียน เปิดวิจัยระบุโซลู ชั่น และ devise ฉลาด ดีกว่าวิธีสอนยอดเยี่ยมและเรียนรู้ บทบาทของเทคโนโลยีการศึกษาทั้งหมดนี้คืออะไร เรียนวิศวกรดูเทคโนโลยีเป็นเครื่องมือ ไม่มีโซลูชันการ
ในความเป็นจริง เกือบทุกอย่างในโรงเรียน ห้องเรียน หรือสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ควรถือวิธีนี้ และเราหมายถึง ทุกสิ่งทุกอย่าง ทีมที่ Kaplan, Inc. ผู้ให้บริการการศึกษารองรับนักเรียนกว่าล้านปี เช่น ไม่ผิดหวังถูกห้องเฟอร์นิเจอร์ห้องเรียนการสอน และการเรียนรู้ ในขณะที่เฟอร์นิเจอร์ห้องเรียนมักจะไม่ถือว่าเป็นเทคโนโลยีการศึกษา มันควรเป็น โต๊ะและเก้าอี้เป็นเครื่องมือสำหรับการเรียนรู้ เช่นหนังสือ ดินสอ ไวท์บอร์ด และแล็ปท็อป อันที่จริง 2013 การศึกษาจากมหาวิทยาลัยของอังกฤษซัลฟอร์ดพบว่า ปัจจัยการตกแต่งห้องเรียนเช่นห้องเรียนวางแนว แสง เสียง และใช้พื้นที่ได้ผลวัดผลนักเรียนเรียนรู้
ยังเรียนแบบโต๊ะและเก้าอี้บ่อย ๆ ทำให้ยากสำหรับนักเรียนที่จะทำงานร่วมกัน หรือหมุนผ่านกิจกรรมโดยไม่ต้องเสียเวลา และขั้นตอนการจัดการเรียนการสอนควบ ตอบ Kaplan เริ่มต้นออกแบบเฟอร์นิเจอร์ใหม่ piloting จาก Steelcase เป็นบริษัทเฟอร์นิเจอร์สำนักงาน เก้าอี้ใหม่และตารางสามารถเป็นการเรียบร้อยแล้วได้จากการบรรยายแบบคลาตั้งค่า การจับคู่หรือจัดกลุ่ม และกลับมาอีก Kaplan เป็นตอนนี้เก็บรวบรวมข้อมูลเพื่อดูวิธีการกำหนดค่าใหม่จะทำงานจริงและปรับเปลี่ยนอะไรบ้าง นี้มีเรียนวิศวกรรม ใช้กับเฟอร์นิเจอร์
เราจะแปลกใจถ้าฟอร์ด ไฟฟ้าทั่วไป หรือแอปเปิ้ลนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ โดย scrutinizing ทำงานอะไร อะไรไม่ สิ่งที่น่ารำคาญ และทำไมเป็นอย่างระมัดระวังเพื่อการ คิดวิธีรวดเร็วบริษัทอินเทอร์เน็ตเช่น Amazon หรือ Facebook ปรับเปลี่ยนความเหนื่อยในการตอบสนองข้อร้องเรียนและข้อเสนอแนะ แน่นอน ออกแบบดูแลการพิจารณาสิ่งที่วิทยาศาสตร์และวิจัยสามารถสอนพวกเขาเกี่ยวกับประสิทธิภาพอากาศพลศาสตร์ สะดวก และส่วนเหลือ — แล้วจะลอง ดูเกิดอะไรขึ้น พยายามอย่างรวดเร็วแก้ไขข้อผิดพลาด และเก็บไป
วิธีพัฒนาในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์แจ้งบทบาทของวิศวกรเรียนรู้ด้วย
สิ่งที่เรากำลังพูดถึงไม่ปฏิวัติ เป็นอะไรมากไปกว่านักการศึกษาที่ใช้การเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อแก้ไขความท้าทายที่ปฏิบัติ ในสั้น คืออะไร do. วิศวกร
แน่นอน ภาพล้อที่คุ้นเคยของวิศวกรคือ พวกรักสมการเชิงอนุพันธ์สามัญ และไม่สนุกมากที่บุคคล ในความเป็นจริงแตกต่างกัน (ดี เราทำการร้องเรียนไม่เกี่ยวกับฝ่าย) วิศวกรแก้ปัญหาจริง จำนวนมากของพวกเขา ซ้ำ ๆ และสร้างสรรค์ พวกเขาทำเช่นนี้ โดยการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์ การใช้ปัญหา (ว่าที่เกี่ยวข้องกับความแข็งแรงของเหล็กหรือความเร็วของเครื่องคอมพิวเตอร์), และออกแบบโซลูชั่นฉลาดก็สามารถค้นหาภายในข้อจำกัดทางการเงิน และการปฏิบัติ โซลูชั่นที่เหมาะสมที่จะใช้งานง่ายดี ที่ตอบสนองความต้องของผู้ใช้ ค้นหาวิศวกรดีที่สุด และที่ตรง และจริงแก้ปัญหาที่ คิดว่าคนเหล่านั้นที่แอปเปิ้ลที่ทำ iPod, iPhone และ iPad ซึ่งสมมติว่าถ้าพวกเขาได้ไปเรียนรู้แทนสารกึ่งตัวนำอุปกรณ์วิทยาศาสตร์และผู้บริโภคอุปกรณ์ใช้งาน เป็นสิ่งที่เราได้มีในจิตใจ
ซึ่งแตกต่างจากนักวิทยาศาสตร์ วิศวกรมีให้จริงภาวะแทรกซ้อน Ken Koedinger codirector ของพิตส์เบิร์กวิทยาศาสตร์ของศูนย์การเรียนรู้ กล่าวว่า ความแตกต่างระหว่างการเป็นนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร "ผมใช้ฟิสิกส์และวิศวกรรมเครื่องกลเป็นการเปรียบเทียบ ฟิสิกส์มาถึงหลัก แต่เมื่อต้องใช้หลักการเหล่านั้น วิศวกร พวกเขาจะต้องจัดการกับ [ปฏิบัติคำถาม] เช่นความจริงที่ว่า ที่สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่คุณกำลังใช้ วิศวกรรมเป็นเกมแตกต่างกัน เรียนออกแบบดีจะไม่เพียงเกี่ยวกับหลักการเกี่ยวกับวิธีเรียนรู้งาน แต่เรียนรู้เกี่ยวกับการใช้หลักการเหล่านี้ในบริบทเฉพาะ"
ตัวอย่างง่าย: คิดว่า แพทย์เป็นวิศวกรวิทยาศาสตร์ชีวภาพ Biologists สำรวจการทำงานเซลล์ หน้าที่อวัยวะ และโมเลกุลโต้ตอบกัน และ มีข้อบกพร่อง ของแพทย์ที่ใช้ความรู้นี้เพื่อแก้ปัญหาสุขภาพในผู้ป่วยจริง ที่พิจารณาค่ารวมถึงการถามคำถามเช่น "วิธีทำฉันให้ยานี้รเออร์ในเซเรนเกติ"แพทย์รู้ว่า สิ่งที่ทำงานในห้องปฏิบัติการยังคงเป็นแบบทำงาน"มีออก"สำหรับผู้ป่วย — และพวกนักบิน รถไฟ และตรวจสอบตามนั้น
เหมือนกันเป็นจริงสำหรับการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์การเรียนรู้ เรียนวิทยาศาสตร์ ตัวอย่าง สอนที่ เรียนรู้ได้ทำงานผ่านระบบของเราจำกัด วาจา จิตใจสติ ("ทำงานหน่วยความจำ") ก่อนที่จะกลายเป็นรวมเข้าอย่างรวดเร็วของเรา การประมวล ผลพร้อมกัน nonverbal ระยะยาวหน่วยความจำ นอกจากนี้ เราได้เรียนรู้ว่า เป็นเฉพาะโดยการฝึกกระทำกับผลป้อนกลับเป้าหมาย อับ วิทยาศาสตร์นี้ไม่เปิดเผยวิธีการจัดระเบียบการทำงานของครู และนักเรียนจะ ทำเช่นนี้ ดังนั้น เช่นวิศวกรใด ๆ เรายังคงต้องใช้วิจารณญาณการประยุกต์ศาสตร์การ
ปัจจัยหลายอย่างสามารถนำไปสู่ปัญหาการเรียนรู้ เช่นร้ายหลักสูตร คำสั่งมาตรฐาน ไม่ทันเวลาการประเมินและข้อเสนอแนะของนักเรียน ขาดระเบียบวินัย หรือของนักเรียนไม่สามารถหาเวลานอกโรงเรียนจะทำอะไรถาม ในกรณีนี้ เทคโนโลยีอาจมีบทบาทฟื้นฟูการเล่น แต่เทคโนโลยีนั้นไม่เป็นประโยชน์ แน่นอน บางครั้งอาจเป็นการรบกวน บางผู้อ่านอาจจำยุคแรกของพิมพ์ เมื่อคอมพิวเตอร์ Macintosh ที่เก่าที่สุดที่อนุญาตให้ผู้ใช้สามารถเลือกแบบอักษรพวกเขาชอบ (ไม่มีชื่อ) ที่เราสร้างเอกสาร festooned กับแบบอักษรชนิดต่าง ๆ เมาในโอกาสเลื่อนย่อหน้า ทุกหน้า และทุกหัวข้อ จำเป็นต้องพูด ที่ไม่ไม่ช่วยให้ มีความชัดเจนหรือการเข้าถึงการเขียน.
ในทำนองเดียวกัน ในขณะที่เราสามารถดูหน้าจากหนังสือชีวเคมีใน iPhone ของเรา หรือแม้กระทั่งเขียนกระดาษระยะหนึ่ง นี้ไม่ได้หมายความ ก็ฉลาดที่จะทำ คำถามคือ ไม่อะไรสามารถทำได้ ด้วยเทคโนโลยี แต่เทคโนโลยีใดสามารถทำได้เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ เมื่อครูใหญ่ bragged เราว่า นักเรียนได้เขียนกระดาษระยะบนสมาร์ทโฟนของเขา เพียงเราอาจสงสัยว่า ครูใหญ่จะมี bragged ให้ นักเรียนเขียนกระดาษระยะโดยสมาร์ทโฟนของเขา ถ้าไม่ (และเราเหมาเอาว่า คำตอบคือ "ไม่"), แล้วเงินถูก fixated ในเทคโนโลยีมากกว่าการเรียนรู้ และที่เป็นสูตรสำหรับความผิดหวัง
กรณีศึกษาเดี้ยทยามัธยมและโรงเรียนมัธยมในมา Arizona ที่ความคิดของการคิดเช่นวิศวกรเรียนรู้มีการวางไว้ในปฏิบัติการ
ก่อตั้งขึ้นใน 2002 โดยริค Ogston อดีตนายกสมาคม Arizona ธรรมนูญโรงเรียน เดี้ยอุดมแบบ "ผสมผสาน" การเรียนรู้ รวมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน ด้วยห้องเรียนใหม่ เดี้ยมีบิดรุนแรงบน schoolhouse คุ้นเคย: cubicles ส่วนบุคคลมากกว่า 200 แต่ละที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ ระบุห้องที่ชั้นหนึ่งของโรงเรียน นักข่าว Hechinger รายงานแพนดอลโฟนิคได้กล่าวว่า "ลักษณะมากกว่าเช่นสำนักงานหรือโทรศูนย์โรงเรียน" นักเรียนแบ่งเวลาสอนเป็นรายบุคคลออนไลน์บนเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและนำครูประชุมเชิงปฏิบัติการร่วมกัน
ในห้องออกแบบมีความปรารถนาที่จะช่วยนักเรียนที่เรียนดี เป็น Ogston อธิบาย "ตอนนี้ รุ่น chalkboard อาจดูเหมือน 'มาก เนื่องจากคุณมีจำนวนมากของคนทำในสิ่งเดียวกัน แต่ไม่ดีสำหรับการเรียนรู้ ฉันถูกมองหาว่าเราไม่สามารถให้ indivi เพิ่มเติม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วันนี้เทคโนโลยีการศึกษาถือสัญญาอันยิ่งใหญ่ แต่สิ่งที่สำคัญกว่าเครื่องมือที่ตัวเองเป็นวิธีการที่พวกเขาจะใช้ในโรงเรียนและห้องเรียน ในการเป็นผู้นำที่โดดเด่นในยุคดิจิตอล , เฟรเดริก เมตร ทั้งนี้ bror saxberg โต้เถียงว่า นักการศึกษาและมีแนวโน้มที่จะคิดว่าการใช้เทคโนโลยีเป็นวิธีการ " การปฏิรูป " หรือ " แก้ไข " โรงเรียนการปฏิรูปจะต้องเทยาเม็ดและการเรียนรู้ออนไลน์ซอฟแวร์เป็นห้องเรียนทะนงว่าเวทมนตร์ที่ในที่สุดจะเกิดขึ้น แต่โรงเรียนที่ซับซ้อนและยากที่จะย้ายในขณะที่ความพยายามเหล่านี้ได้รับรอบไม่ตั้งเป้า ทางข้างหน้าที่เกี่ยวข้องกับสัญญาเพิ่มเติมการเรียนวิทยาศาสตร์เพื่อตรวจสอบที่อาคารเรียนคุ้นเคยตรงสั้นในการให้การฝึก ,ทันเวลาและมากมายก่ายกองติชม และกว้างขวาง โอกาสสร้างการเรียนรู้เครื่องมือใหม่และวิธีการที่สามารถช่วยให้เราดีกว่า ต่อไปนี้เป็นสามตัดตอนมาจากหนังสือที่ถ่ายทอดหลักของอาร์กิวเมนต์ของพวกเขา .
ทำไมนักการศึกษาควรเริ่มคิดเหมือนเรียนวิศวกร
วิศวกรโลกสร้างสรรค์และมีประสิทธิภาพแก้ปัญหามากที่สุดนั่นเป็นเพราะพวกเขารวมคิดจินตนาการกับการชื่นชมว่าโลกจริงๆทำงาน งานวิศวกรในสาขาใด ๆโดยการระบุปัญหาที่จะต้องแก้ไข การออกแบบสมาร์ทโซลูชั่นที่สอดคล้องกับวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง และการหาวิธีการเพื่อให้โซลูชั่นที่คุ้มค่า ก็การต่อสู้ของเรานั้นได้รับความเดือดร้อน สำหรับการศึกษาความขาดแคลนของวิศวกร ในความเป็นจริง , เราคิดว่านี่คือเหตุผลที่มากมายของการอภิปรายของเราดูเหมือนจะไม่ไปไหนทั้งนั้น วิศวกรสามารถนำวิธีการที่ได้สดปัญหาดื้อ ขณะที่ โดนัลด์ coduto , วิศวกรโยธา และศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียโพลีเทคนิครัฐ , Pomona , เคยเขียน " บางคนบอกว่า ถ้วยครึ่ง ในขณะที่คนอื่นบอกว่ามันเต็มไปครึ่งนึง แต่ในความคิดของฉันผิด ปัญหาที่แท้จริงคือ ถ้วยมีขนาดใหญ่เกินไปบางครั้งเราต้องการมุมมองใหม่ในปัญหาเก่า . "
เมื่อมารู้ตัวว่า เทคโนโลยีดิจิตอล การศึกษาต้องเริ่มเข้าใกล้ความท้าทายเรียนเป็นเรียนวิศวกร ในขณะที่เช่นป้ายอาจฟังดูไม่คุ้นเคยที่แรก อยู่กับเราชั่วขณะหนึ่งความจริงก็คือว่าเรียนวิศวกรรมเป็นสิ่งที่เข้าใจเทคผู้นำทางการศึกษาและมากกว่าไม่กี่ที่ก็ไม่ค่อยเข้าใจเทคโนโลยีแล้วทำทุกวัน ( ว่าพวกเขารู้หรือไม่ ) นักการศึกษาเหล่านี้ถามว่าต้องแก้ปัญหาให้นักศึกษา เปิดเพื่อการวิจัยเพื่อระบุโซลูชั่น และประดิษฐ์ขึ้น วิธีที่ดีกว่าเพื่อส่งเสริมการสอนที่ยอดเยี่ยมและการเรียนรู้อะไรคือบทบาทของเทคโนโลยีการศึกษาในทั้งหมดนี้ ? เรียนวิศวกรเห็นเทคโนโลยีนี้เป็นเครื่องมือ ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา
ในความเป็นจริง เพียงเกี่ยวกับทุกอย่างในโรงเรียน ห้องเรียน หรือสภาพแวดล้อมในการเรียน ควรจะถือว่า วิธีนี้ และเราหมายถึงทุกอย่าง ตัวอย่างเช่น ทีมที่ Kaplan , Inc ซึ่งเป็นผู้ให้บริการที่ให้บริการมากกว่า 1 ล้านคนทุกปีผิดหวังที่เฟอร์นิเจอร์ห้องเรียนคือการสอนและการเรียนรู้ ขณะที่มันเฟอร์นิเจอร์ห้องเรียนไม่ถือว่าเป็นการศึกษาเทคโนโลยี มันควรจะ โต๊ะและเก้าอี้เป็นเครื่องมือเพื่อการเรียนรู้ เช่น หนังสือ ดินสอ กระดานไวท์บอร์ด และแล็ปท็อป ในความเป็นจริงมีการศึกษาจากมหาวิทยาลัย Salford อังกฤษ ) พบว่า ในการออกแบบสถาปัตยกรรม และปัจจัย เช่น การปฐมนิเทศ ห้องเรียนธรรมชาติ แสง เสียง และการใช้พื้นที่มีผลกระทบต่อการเรียนรู้ของนักเรียนวัด .
ยังโต๊ะในห้องเรียนแบบดั้งเดิมและเก้าอี้ที่มักจะทำให้มันยากสำหรับนักเรียนที่จะร่วมมือหรือหมุนผ่านกิจกรรมต่างๆ โดยไม่ต้องเสียเวลาและกระทบกับการสอนในการตอบสนอง , Kaplan เริ่มขับออกแบบเฟอร์นิเจอร์ใหม่จาก steelcase , บริษัท เฟอร์นิเจอร์สำนักงาน เก้าอี้ใหม่และตารางสามารถได้อย่างง่ายดาย reconfigured จากการบรรยายลักษณะห้องเรียนการตั้งค่า การจัดคู่หรือกลุ่ม และกลับมาอีก Kaplan ได้เก็บข้อมูลเพื่อดูว่าระบบใหม่จะทำงานจริงๆและสิ่งที่เปลี่ยนแปลงจะต้อง นี่คือการเรียนวิศวกรรมศาสตร์ใช้กับเฟอร์นิเจอร์
เราคงจะแปลกใจถ้าฟอร์ดไฟฟ้าทั่วไป หรือแอปเปิ้ลใช้ผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีใหม่ โดยไม่มีการกลั่นกรองอย่างรอบคอบแล้วทำงานไม่ได้อะไร มันน่ารำคาญ และทำไมจึงเป็นเช่นนั้น คิดเกี่ยวกับวิธีการที่รวดเร็ว บริษัท อินเทอร์เน็ตเช่น Amazon หรือ Facebook ปรับเปลี่ยนข้อเสนอของพวกเขาในการตอบสนองต่อข้อร้องเรียนและข้อเสนอแนะ แน่นอนออกแบบดูแลการพิจารณาสิ่งที่วิทยาศาสตร์และการวิจัยสามารถสอนพวกเขาเกี่ยวกับประสิทธิภาพ ให้ความสะดวก และส่วนที่เหลือก็ลองมันออกมาดูว่าเกิดอะไรขึ้น พยายามอย่างรวดเร็วแก้ไขข้อผิดพลาดและเดินต่อไป .
แล้วการพัฒนาในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ให้บทบาทของการเรียนรู้ . . .
สิ่งที่เรากำลังพูดถึง คือ ไม่ปฏิวัติ .มันไม่มีอะไรมากไปกว่านักการศึกษาโดยใช้การเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อแก้ปัญหาในทางปฏิบัติจริงๆ สรุปแล้ว นั่นคือสิ่งที่วิศวกรทำ .
แน่นอน ภาพล้อที่คุ้นเคยของวิศวกรที่พวกเขารักสมการเชิงอนุพันธ์และไม่ได้สนุกในงานปาร์ตี้ ในความเป็นจริงที่แตกต่างกัน ( แต่เราไม่เรียกร้องกับคู่กรณี ) วิศวกรแก้ไขปัญหาที่แท้จริงของโลก มันเยอะมากซ้ำๆ อย่างสร้างสรรค์ พวกเขาทำเช่นนี้โดยการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ใช้กับปัญหา ( ไม่ว่าที่เกี่ยวข้องกับความแข็งแรงของเหล็ก หรือความเร็วของคอมพิวเตอร์ ) , และออกแบบโซลูชั่นที่พวกเขาสามารถค้นหาภายในข้อจำกัดทางการเงินและการปฏิบัติ วิศวกรที่ดีที่สุดแสวงหาโซลูชั่นที่เหมาะสมที่สุดที่ใช้งานง่ายดี ที่ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้และที่โดยตรง และหากแก้ไขปัญหาในมือ คิดว่าคนเหล่านั้นที่แอปเปิ้ลที่ปรุงขึ้น iPod , iPhone และ iPad จินตนาการถ้าพวกเขาถูกแช่อยู่ในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์แทนของอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำและการใช้งานอุปกรณ์ของผู้บริโภค พวกเขาเป็นสิ่งที่เรามีในใจ .
ซึ่งแตกต่างจากนักวิทยาศาสตร์ วิศวกรต้องบัญชีสำหรับภาวะแทรกซ้อนที่เป็นจริง koedinger เคน ,codirector ของพิตส์เบิร์กวิทยาศาสตร์ของศูนย์การเรียนรู้ กล่าวว่า ความแตกต่างระหว่างนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร " ขอใช้ฟิสิกส์และวิศวกรรม เช่น การเปรียบเทียบ . ฟิสิกส์ขึ้นมาด้วยหลักการ แต่เมื่อวิศวกรได้ใช้หลักการเหล่านั้นพวกเขาต้องจัดการกับ [ ปฏิบัติ ] เหมือนคำถามที่ว่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่คุณกำลังใช้ วิศวกรรมเป็นเกมที่แตกต่างกัน การออกแบบการเรียนรู้ที่ดีไม่ได้เป็นเพียงเกี่ยวกับหลักการเกี่ยวกับการเรียนรู้วิธีการทำงาน แต่เกี่ยวกับการเรียนรู้ที่จะใช้หลักการเหล่านี้ในบริบทที่เฉพาะเจาะจง "
นี่คือตัวอย่างง่าย :คิดว่าแพทย์เป็นวิศวกรของวิทยาศาสตร์ทางชีวภาพ นักชีววิทยาศึกษาเซลล์ทำงาน แล้วอวัยวะฟังก์ชัน และโมเลกุลโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆและกับแมลง แต่เป็นแพทย์ที่ใช้ความรู้นี้เพื่อแก้ปัญหาสุขภาพในผู้ป่วยจริง นั่นก็รวมถึงคำถามเช่น " วิธีทำฉันเก็บยาในตู้เย็นใน Serengeti ?" แพทย์ทราบว่าสิ่งที่ทำงานในแล็บก็ยังคงเป็นทางยาวจากการทำงาน " ออกมี " สำหรับผู้ป่วยและพวกเขานักบิน , รถไฟ , และตรวจสอบตาม
เดียวกันเป็นจริงสำหรับการเรียนวิทยาศาสตร์และการเรียนรู้วิศวกรรม การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เช่น สอนให้เรียนรู้ที่จะทำงานผ่านจำกัด วาจา จิตใจ สติ ( " ความทรงจำ " ในการทำงาน ) ก่อนที่จะรวมกับของเราอย่างรวดเร็วการประมวลผลแบบขนานโดยใช้หน่วยความจำระยะยาว . นอกจากนี้ เราได้เรียนรู้ว่า นี่เป็นเพียงเป็นไปได้ผ่านการฝึกฝนมากมาย ด้วยเป้าหมายการป้อนกลับ แต่วิทยาศาสตร์ไม่ได้เปิดเผยวิธีการจัดระเบียบการทำงานของครูและนักเรียนที่จะทำนี้ เช่น วิศวกร เราก็ต้องใช้วิจารณญาณในการประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์ .
ปัจจัยหลายอย่างที่สามารถนำไปสู่ปัญหาในการเรียน เช่น หลักสูตรธรรมดาเลยสอน ขาดการประเมินทันเวลา และความคิดเห็นของนักเรียน ขาดวินัย หรือนักเรียนที่ไม่สามารถหาเวลานอกโรงเรียนเพื่อทำเรื่องขอ ในหลายกรณีเหล่านี้ เทคโนโลยีอาจมีบทบาทเชิงเล่น แต่เทคโนโลยีไม่ได้เป็นประโยชน์เสมอ แน่นอน บางครั้งมันอาจจะล่อใจผู้อ่านบางคนอาจจะเรียกยุคต้นของการเผยแพร่เดสก์ทอปเมื่อแรกเครื่องคอมพิวเตอร์แมคอินทอชอนุญาตให้ผู้ใช้เพื่อเลือกแบบอักษรที่พวกเขาชอบ พวกเราบางคน ( ไม่มีชื่อ ) สร้าง เอกสาร festooned กับแบบอักษรที่แตกต่างกัน , เมาในโอกาสที่จะเปลี่ยนทุกวรรค ทุกหน้า และทุกเรื่อง จำเป็นต้องพูดที่ไม่ได้ช่วยให้มีความชัดเจน หรือการเข้าถึงของการเขียน .
ในทำนองเดียวกัน ขณะที่เราสามารถดูหน้าจากตำราชีวเคมีบน iPhone ของเรา หรือแม้แต่เขียนคำบนกระดาษ นี้ไม่ได้หมายความว่ามันเป็นฉลาดที่จะทำเช่นนั้น คำถาม ไม่ใช่สิ่งที่สามารถทำได้ด้วยเทคโนโลยี แต่เทคโนโลยีที่สามารถทำได้เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ เมื่ออาจารย์ใหญ่พูดกับเราว่านักเรียนได้เขียนภาคนิพนธ์เกี่ยวกับมาร์ทโฟนของเขาเราอาจจะสงสัยว่า ผอ. จะได้คุยว่า นักเรียนต้องทำรายงานโดยไม่ใช้มาร์ทโฟนของเขา ถ้าไม่ ( และเราคิดว่าคำตอบคือ " ไม่ " ) จากนั้นครูใหญ่ก็สนใจในเทคโนโลยีมากกว่าการเรียนรู้ และเป็นสูตรสำหรับความผิดหวัง .
กรณีศึกษา Carpe Diem วิทยาลัยโรงเรียนมัธยมและโรงเรียนกลางใน Yuma , แอริโซนา ,ที่ความคิดเหมือนเรียนวิศวกรได้รับการใส่ลงในการปฏิบัติ
ก่อตั้งขึ้นในปี 2002 โดยริค ogston อดีตประธานของ Arizona โรงเรียนกฎบัตรสมาคม Carpe Diem สำรวจ " ผสม " การเรียนรู้แบบรวมบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนกับเรียนออกแบบใหม่ Carpe Diem เสนอบิดที่รุนแรงบนอาคารเรียนที่คุ้นเคยมากกว่า 200 แห่งบุคคลแต่ละที่มีคอมพิวเตอร์ เติมห้องเดียวที่สร้างขึ้นในหนึ่งชั้นของโรงเรียน รายงาน ข่าวระบุว่า นิค เฮ็กคินเจอร์แพนดอลโฟได้ " ดูเหมือนเป็น ออฟฟิศ หรือ โทร ศูนย์ กว่าโรงเรียน นักเรียนแยกเฉพาะของเวลาระหว่างการเรียนการสอนออนไลน์ในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของพวกเขาและครูนำการประชุมเชิงปฏิบัติการร่วมกัน
ที่เป็นหัวใจของการออกแบบคือความปรารถนาที่จะช่วยให้นักเรียนเรียนรู้ได้ดีขึ้น เป็น ogston อธิบาย " ตอนนี้ กระดานดำแบบอาจดูเหมือน ' ที่มีประสิทธิภาพ ' ตั้งแต่ที่คุณมีคนมากมายทำสิ่งเดียวกันในเวลาเดียวกัน แต่มันไม่ค่อยดีสำหรับการเรียนรู้ ฉันกำลังมองหาเพื่อดูว่าเราสามารถให้ indivi เพิ่มเติม