科学、技術、工学、数学のSTEM教育は、特にSTEM分野の仕事がますます必要になり、その重要性から多くの注目を集めています。 しかし、Chem101と呼ばれるインタラクティブな化学アプリの作成者であるジャスティンワインバーグは、科学や技術のキャリアを始める前であっても、学生はしばしば、STEM科目の基本的な講義室と標準化されたテストの教育形式が不格好で、やる気に欠けると感じていると言います。
電子書籍はいくつかの教室に入っていますが、STEMの指導は、教科が教えられている限りほぼ変わりません。 カーネギーメロン大学の博士課程の候補であるウェインバーグは、インタラクティブなアプリを使用して、新しい種類の教室での取り組みを刺激したいと考えています。
彼の最初の科目固有のツールであるChem101を使用すると、生徒はインストラクターとリアルタイムでやり取りして応答し、自動化されたフィードバックを受け取って後の教室でのディスカッションに使用できます。 化学の1年生の多くを悩ませるトピック、ルイス構造を取り上げます。 ルイスドット図とも呼ばれるルイス構造は、要素内の分子がどのように接続されているか、および分子の形状を示す2次元の図です。 講義中、学生は101を使用してこれらの構造の描画を練習し、教育者は必要に応じて表示、確認、修正することができます。 昨年秋のパイロット研究の後、このアプリは多くの好意的なフィードバックを得て米国のいくつかの主要大学で使用されています。
Weinbergは、STEM教育を受動的プロセスから対話型プロセスに変換するためのビジョンについてSmithsonian.comに話しました。
101のアイデアはどこから生まれましたか？
101のアイデアと仮説の多くは、私自身の教育経験に基づいています。 私は、化学工学の博士課程の候補者であるカーネギーメロンで、個人教師と大学のティーチングアシスタントの両方として、10年近くSTEMのフォームを教えてきました。 言うまでもなく、私は非常に多くの学生が大学で数学と科学のコースを受講する際に苦労しているのを目撃しました。
本当のインスピレーションは、Chem Proと呼ばれる化学指導アプリを共同作成したことからきました。 非常に多くの学生がコース外で助けを求めていたという事実は、STEMコースが教えられている方法が根本的に壊れていることに気づきました。 時間が経つにつれて、その実現は101の使命に変わりました。これは、STEM講義を受動的学習体験から能動的学習体験に変えることです。
ジャスティン・ワインバーグ、101の創設者兼CEO（101） STEMの学生および教師としてのあなたの経験は、アプリの構築と設計にどのように影響しましたか？
Chem101の設計に最も大きな影響を与えたのは、実際に市場にある既存の製品でした。なぜなら、彼らがしてはいけないことを教えてくれたからです。 真実は、化学構造を描くためのモジュールなどのオンラインSTEMインタラクティブが新しくなく、実際に約20年前から存在しているということです。 ただし、これらのインタラクティブな操作は非常に難しいため、生徒がSTEMの概念を理解するのが難しくなるだけであるため、使用するのが困難です。 だからこそ、私たちの最大の目標は、インタラクティブを可能な限り使いやすくすることです。 教育技術は、学生をより困難にするのではなく、成功させる可能性を高めるべきです。
化学から始める理由
それは私たちのチームが最もよく知っていることだからです。 私たちのチームとは無関係に、化学は学生の不満や大学の授業での高い失敗率とドロップアウト率を引き起こすことで悪名高いため、素晴らしい出発点です。
101を使用している学生や教育者のユーザーエクスペリエンスはどうですか？
講義の途中で、教授はChem101を使用して1つ以上の組み込みの問題を含む課題を作成し、それをネットワークを介してすべての学生のデバイスにプッシュします。
生徒には、プッシュ通知を介して課題が通知されます。 Chem101アプリを開き、デバイスで化学構造の描画などのアクティビティを完了することで問題に対応します。 生徒が回答を提出すると、間違いを犯した場合、問題を再試行するオプションとともに、パーソナライズされたフィードバックを受け取ります。
教授は各問題の結果をリアルタイムで受け取ります。 Chem101は、問題を正しく完了した学生の数と、最も一般的な3つの間違いを教授に提供します。 その後、教授はこれらの結果を使用して、一般的な誤解についてのクラスディスカッションを促進できます。
これまでのところ、学生と教育者はどのように反応していますか？
両側からの応答は信じられないほどでした。 昨秋、カーネギーメロン、コロンビア大学、シンシナティ大学などの8つの大学で2, 000人の学生がいるChem101を試験運用しました。 パイロットの後、学生の40％がChem101を使用して化学に興味を持ち、Chem101を使用してルイス構造を学習した学生は、従来の学習ツールを使用した学生に比べて最大200％優れていると答えました。
教育機関で購入した場合、学生向けのアプリは無料ですか？ 料金はどのようなものですか？
教授は、授業料の一部として学生にChem101のサブスクリプションを購入させるか、学生の費用を削除するためにサイトライセンスを支払うことを選択できます。 いずれにせよ、Chem101は現在、各コースの学生あたり5ドルです。
パイロット試験およびそれ以降のパートナー機関をどのように選択しましたか？
両方の組み合わせです。 最初は、これまでテストされたことのない製品を試してみようとする教授を見つけるために、多くの手を差し伸べました。 まだかなりの量を行っていますが、製品について良いことを聞いたという理由で、教授たちに近づいています。
他の科目や他の学年、学習レベルに拡大する予定はありますか？
私たちは近い将来に化学に焦点を当てますが、すぐに他のSTEM科目にヒットすることを楽しみにしています。
