Effectief onderwijs: om een ​​effectieve opvoeder te zijn, actief worden

Advertentiefunctie

Effectief onderwijs: om een ​​effectieve opvoeder te zijn, actief worden

Door Chris TachibanaSep. 18, 2015, 14:00 uur

Deze advertentiefunctie is in opdracht gegeven, bewerkt en geproduceerd door het Custom / Publishing Office van Science / AAAS

Op feiten gebaseerde onderwijsstrategieën veranderen hoe sommige faculteiten hun cursussen vormgeven.

Wetenschappers van vooraanstaande universiteiten, de National Academy of Sciences en het Witte Huis vragen de faculteit om over te schakelen van traditioneel op lessen gebaseerd onderwijs naar actieve leerstrategieën. Actief leren betrekt studenten bij het vinden, interpreteren en uitleggen van cursusmateriaal. Het is een evidence-based methode met beloningen voor studenten en docenten. Dit artikel onderzoekt hoe - en waarom - faculteit actief leren in hun cursussen zou moeten opnemen.

Jenny Loertscher's bio- chemiestudenten aan de universiteit van Seattle wandelen het klaslokaal in, kletsen en lachen. Tien minuten later zijn alle 30 in kleine groepen, worstelen met toegepaste problemen over lactaatfermentatie. Loertscher luistert naar, noteert vragen en modereert uiteindelijk een klassendiscussie over oplossingen. De discussiestructuur dwingt studenten om hun aannames en bewijzen onder woorden te brengen. De klas weegt de sterke en zwakke punten van de argumenten en de beste manieren om ze te communiceren - een goede voorbereiding op het examen van volgende week.

Begin eenvoudig. We raden een "10% -regel" aan, wat betekent dat je kleine stapjes moet zetten en tegelijkertijd een klein beetje van de klas kunt bewerken. Het is net als experimentele wetenschap. Meestal verander je niet alle variabelen tegelijk.

Jennifer Frederick

Zo ziet studentgericht, actief leren eruit. Studenten doen de zinvolle activiteit om informatie te verzamelen, organiseren, analyseren en interpreteren en aan anderen uit te leggen. In docent-gecentreerde collegecursussen doen professoren dat werk en leren ze vaak meer dan de studenten.

Hoe actief leren werkt

Alle actieve leermethoden zijn bedoeld om studenten van passieve notulisten te veranderen in betrokken wetenschappelijke denkers. De techniek van Loertscher is procesgericht begeleide leerprocessen (POGIL), geïnitieerd in chemielessen aan de universiteit van Seattle door Vicky Minderhout Thorsell . Andere methoden zijn case-based en problem-based learning, gebruikelijk in medische scholen, en omgedraaide klaslokalen, waarin studenten videocolleges als huiswerk bekijken en werken aan problemen in de klas. Het implementeren van deze benaderingen is niet eenvoudig, maar kan de moeite waard zijn.

"Op onderzoek gebaseerd leren maakt mensen ongemakkelijk", zegt Minderhout Thorsell. "Je leidt studenten naar conclusies, zodat je niet direct vragen beantwoordt, wat voor iedereen frustrerend kan zijn." Om te begrijpen hoe en waarom actief leren werkt, zegt ze, zie het als coaching. Tijdens een voetbaltraining staan ​​spelers op het veld, onder begeleiding van de coach. Ze zitten niet op de bank te luisteren en trainen dan later thuis. "Hoe kun je leren wetenschap te doen", vraagt ​​Minderhout Thorsell, "als je het niet met anderen oefent?"

Studenten in actieve leerklassen klagen over het blinde leidende-blinde gevoel van het bespreken van informatie die ze nog niet onder de knie hebben. Velen waarderen echter dat ze wakker blijven in de klas, frequente interacties hebben met de faculteit en, hoewel aanvankelijk uitgedaagd, uiteindelijk meer leren. "We zeggen dat als je niet worstelt, je niet leert", zegt Minderhout Thorsell.

Door studenten in de klas te betrekken, geven professoren studenten meer verantwoordelijkheid voor hun eigen leren. Actief leren biedt studenten ook de mogelijkheid om cruciale beroepsvaardigheden te oefenen, waaronder in teams werken en open problemen oplossen. Voor faculteiten kan actief leren het lesgeven meer voldoening geven. "Omdat we veel tijd besteden aan het opbouwen van wetenschappelijke argumenten en deze te communiceren", zegt Loertscher, "kan ik examenvragen op een hoger niveau stellen. De studenten verwachten ze en weten dat ik rigoureuze antwoorden zal eisen." Verwacht echter geen hogere scores voor studentenevaluaties. Loertscher zegt dat ze na het overschakelen van traditionele lezingen naar op onderzoek gebaseerde lessen, sterker positieve en negatieve opmerkingen kreeg, maar over het algemeen veranderde haar gemiddelde studentevaluaties niet.

De reden voor actief leren

“Begin eenvoudig. We raden een '10% -regel 'aan, wat betekent dat je kleine stapjes moet zetten en tegelijkertijd een klein beetje van de klas kunt bewerken. Het is net als experimentele wetenschap. Meestal verander je niet alle variabelen tegelijk. ”- Jennifer Frederick

FOTO: WILLIAM SACCO, YALE UNIVERSITEIT

Dus waarom zou je overschakelen van methoden die gericht zijn op instructeurs en studenten, vooral wanneer tenure en promotie gericht zijn op onderzoek in plaats van lesgeven? "Bewijs", zegt Jennifer Frederick, uitvoerend directeur van het Yale University Center for Teaching and Learning. Een uitgebreide hoeveelheid literatuur ondersteunt de effectiviteit van actief leren tijdens traditionele lezingen voor de examenprestaties en het begrip van studenten.

Susan Howitt, plaatsvervangend hoofd van biologie onderwijzen en leren, Research School of Biology, Australian National University, studeert celtransporters naast haar administratieve en onderwijstaken. Ze begrijpt de druk om te publiceren en de zorgen dat het veranderen van lesmethoden tijd kost; mensen die een op lessen gebaseerde lesstijl gebruiken, zijn er echter vaak van overtuigd dat ze moeten veranderen wanneer ze bewijs uit hun eigen lessen zien, zegt ze. "Wanneer de faculteit gedetailleerde feedback krijgt van hun eigen studenten, zien ze meestal dat studenten die zelfverzekerd leken, eigenlijk niet zo zeker waren van wat ze wisten. Zelfs aan het einde van een cursus zijn velen verward over sleutelconcepten."

Susan Howitt

Frederick wijst ook op een nationale trend in de richting van wetenschappelijk onderwijs, die de faculteit aanmoedigt om onderzoeksprincipes op het onderwijs toe te passen. Het concept wordt gepromoot door, onder andere, Jo Handelsman, die nu in het Witte Huis Bureau voor Wetenschap en Technologiebeleid (bit.ly/1KD197b). Wetenschappelijk, op onderzoek gebaseerd onderwijs is logisch voor faculteiten wier wetenschap voortbouwt op eerder bewijs en het veld bevordert door hypothesegedreven experimenten en analyses, zegt Frederick. "Wetenschapsfaculteit bij toponderzoeksinstellingen zijn ambitieuze mensen die streven naar uitmuntendheid in alles", zegt ze. "Ze ontdekken dat ze hun lessen kunnen gebruiken om hypothesen te testen over hoe studenten leren en om verschillende leermethoden te evalueren."

Ervaring met op onderzoek gebaseerde instructie is een professionele aanwinst voor nieuwe docenten en postdocs die een moeilijke academische arbeidsmarkt betreden. En een discipline-specifieke onderwijsspecialist worden is een opkomend carrièrepad, zegt Francis Jones, geofysicus en onderwijsspecialist in aarde, oceaan en atmosferische wetenschap aan de Universiteit van British Columbia (UBC). "Dit is een groeigebied, " zegt hij, "naarmate de vraag naar postsecundair onderwijs toeneemt." Onderwijsspecialisten, zegt Jones, zijn experts op hun vakgebied en op het gebied van lesgeven en leren op dat gebied. Ze zijn het meest effectief wanneer ze worden geïntegreerd in een afdeling als permanent ondersteunend personeel of faculteit. Hun taak is het introduceren en delen van succesvolle instructiestrategieën, zodat de afdeling de meest actuele, evidence-based onderwijsmethoden gebruikt om studenten te helpen vooruitgang te boeken.

Onderwijsspecialisten zijn experts in hun vakgebied en in onderwijzen en leren op dat gebied . Francis Jones

FOTO: FOTOGRAFIE DOOR C. KOSMAN, EIGENDOM VAN AUTEURSRECHT FRANCIS JONES

Voor universiteiten is een groot voordeel van actief leren lagere uitvalpercentages en mogelijk meer retentie van wetenschapsstudenten, inclusief ondervertegenwoordigde minderheden en studenten met economische nadelen. Actieve leermethoden geven continue feedback over de voortgang van studenten, zodat professoren vroeg weten welke concepten moeilijk zijn en welke studenten achterlopen. Ze kunnen onmiddellijk correcties aanbrengen in plaats van te wachten tot na een examen. Actief leren leidt studenten op in breed toepasbare vaardigheden, zoals het oplossen van problemen, dus het komt ten goede aan studenten met achtergestelde achtergronden die minder wetenschappelijke ervaring hebben (bit.ly/1fLGpzD).

Onderwijs transformeren: de eerste stappen

Voor docenten die actief leren in hun klas introduceren, hebben ervaren beoefenaars twee woorden: hulp vragen. Er is een grote gemeenschap voor wetenschappelijk onderwijs beschikbaar om vragen te beantwoorden en advies te geven over evidence-based onderwijstechnieken. Begeleiding is beschikbaar voor alle klassengroottes en onderwerpen. Net als Yale University hebben veel instellingen onderwijscentra die docenten kunnen verbinden met collega's die actieve leerstrategieën gebruiken en praktisch advies kunnen geven. Universitaire onderwijscentra hebben ook expertise in het evalueren van wetenschappelijke onderwijsmethoden. "We kunnen helpen de impact van een onderwijsinnovatie te beoordelen", zegt Frederick. "We hebben de instrumenten en de analytische ervaring en knowhow om gegevens te gebruiken om faculteit naar succesvolle resultaten te begeleiden."

Howitt adviseert om met een beetje nadenken te beginnen. Doe een stap achteruit en denk na over wat je wilt bereiken, zegt ze. Een veel voorkomende zorg bij de introductie van studentgecentreerde activiteiten is dat ze tijd vergen van inhoud die van cruciaal belang lijkt te zijn. Howitt zegt, dit is een goed moment om te vragen: wat zijn mijn doelen voor deze les? Wat moeten studenten begrijpen om door te gaan in het veld? Wat wil ik dat ze jaren na de cursus onthouden? Kijk naar de literatuur. Op veel gebieden hebben professionele groepen kern- of drempelconcepten gepubliceerd die studenten moeten beheersen om vooruit te komen.

Howitt en anderen adviseren om klein te beginnen. Pas je lesplan aan om een ​​korte groepsactiviteit te doen, suggereert Frederick, zoals het starten en eindigen van colleges met een paar minuten voor de studenten om een ​​uitdagende vraag met een buurman te bespreken. Vergelijk de prestaties van studenten op relevante examenvragen met het voorgaande jaar, analyseer de resultaten en pas uw methoden aan. "Mensen die beginnen met kleine veranderingen", zegt Frederick, "zullen eerder doorgaan en de manier waarop ze lesgeven veranderen."

Voor laboratoriumklassen en niet-gegradueerden heeft Howitt ontdekt dat het eenvoudig toevoegen van reflecterende activiteiten het leren van studenten bevordert. Zelfs als studenten zich in deze instellingen bevinden die zijn ontworpen voor het beoefenen van wetenschap, moeten ze nog steeds worden aangespoord om het meeste uit de ervaring te halen. "Studenten richten zich vaak op een bepaalde techniek en denken niet na over het grotere geheel", zegt ze. "Door studenten te laten nadenken over waarom ze bepaalde experimenten doen en wat ze leren terwijl ze bezig zijn, bijvoorbeeld met een online dagboek, kunnen ze leren over experimenteel ontwerp en interpretatie en waar gegevens vandaan komen."

Facultaire onderwijsworkshops zijn een uitstekende introductie tot innovatieve methoden en hoeven geen enorme tijdsbesteding te zijn. Jaarlijkse vergaderingen van organisaties zoals de American Society of Cell Biology omvatten vaak educatieve sessies. Meer diepgaande ervaringen zijn beschikbaar via de door Howard Hughes Medical Institute gefinancierde National Academies Summer Institutes on Undergraduate Education.

Bronnen voor innovatief onderwijs

Bij UBC heeft het Carl Wieman Science Education Initiative (CWSEI) sinds 2007 het wetenschappelijk onderwijs getransformeerd. Een specifiek doel is het optimaliseren van het gebruik van onderwijstechnologie. Jones, die vanaf het begin deel uitmaakte van CWSEI, zegt dat technologie de levering van inhoud uit het klaslokaal mogelijk maakt, zodat tijd in de klas kan worden gebruikt voor het oefenen van expert-achtige vaardigheden en het toepassen van kennis. Technologie ondersteunt ook het opschalen van effectieve onderwijspraktijken.

De ideale onderwijssituatie is een-op-een-begeleiding: een expert die rechtstreeks met een beginner werkt. Door de nauwe interactie kan de deskundige tutor zien hoe de student denkt - de misvattingen, kennislacunes en uitdagingen - en zich aanpassen. De aanpassing is vaak voor expertblindheid: veronderstellingen maken en snelkoppelingen maken in de redenering die de beginner achterlaten. Jones zegt dat technische innovaties, zoals online cursusbeheerprogramma's of het omgedraaide klaslokaal, de faculteit toelaten om tutoring met veel studenten te gebruiken, om te zien hoe de studenten denken en reageren om hen te ondersteunen.

Dat brengt ons bij persoonlijke reactiesystemen - clickers. Deze draagbare draadloze apparaten registreren individuele antwoorden van studenten op in-class vragen. Cursusleiders kunnen ervoor kiezen om geaggregeerde antwoorden weer te geven, bijvoorbeeld als histogrammen, om het collectieve denken zichtbaar te maken voor de hele klas. Voor veel professoren, vooral in grote klassen, is de eerste stap in de richting van actief leren de introductie van clickers of een low-tech optie zoals gekleurde kaarten die studenten omhoog brengen om antwoorden aan te geven.

De UBC CWSEI heeft een handleiding voor effectief lesgeven met clickers. De sleutel gaat verder dan eenvoudige terugroep- of bevattingscontroles naar betekenisvolle vragen die het nadenken over de oplossing aanmoedigen in plaats van verkeerde antwoorden te elimineren. Studenten halen het meeste uit clickervragen als ze tijd hebben voor individuele reflectie en groepsdiscussie voordat ze het antwoord zien. Faculteit kan effectieve clickervragen vinden en hulp krijgen bij clickstrategieën van de wetenschapseducatiegemeenschap en hun universitair onderwijscentrum.

Om inhoud te leveren en expert-beginner en peer-to-peer interacties buiten de klas te bevorderen, hebben de meeste universiteiten een eigen cursusbeheersysteem of toegang tot commerciële opties. Jones zegt dat educatieve informatietechnologie nog steeds wordt verfijnd. Standaardisatie die het mogelijk maakt om interinstitutionele uitwisseling van actieve leermiddelen mogelijk te maken. In de tussentijd, zegt hij, verbetert technologie al het vermogen van professoren om het studentendenken te zien. "Niet-gegradueerde wetenschapslessen met honderden studenten staan ​​dat optimale model van experts die een of enkele novicen begeleiden niet toe, " zegt hij. "Maar clickers, in-class werkbladen en inhoudslevering met online quizzen met behulp van leermanagementplatforms zijn voorbeelden van strategieën die het denken van studenten op grote schaal zichtbaar kunnen maken."

Volharden: Het is het waard

Onderwijshervorming is niet eenvoudig. Faculteit en studenten voelen zich op hun gemak bij het traditionele college-formaat. Gevallen van actieve leercursustransformaties, vaak geleid door natuurkunde, zijn echter gemakkelijk te vinden. Een inspirerend voorbeeld van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) toont de beloningen voor studenten, docenten en de universiteit. John Belcher, professor natuurkunde, vertelt het verhaal. "Bij het MIT, " zegt hij, "is inleidende fysica vereist voor alle studenten, zelfs voor majors voor bedrijven en taalkunde." De klas had een berucht hoog faalpercentage en een verschrikkelijke opkomst, die een revolutionaire verandering van traditioneel collegevorm motiveerde naar technologisch geactiveerd actief leren (TEAL).

TEAL is een gemengde benadering van hoorcolleges en praktische activiteiten, zegt Belcher, die toegeeft dat de implementatie van TEAL een stap in varsity-niveau was. "Het was een grote inspanning van zes jaar", zegt hij. Het slaagde omdat het aanpakken van het mislukkingspercentage een hoge prioriteit was voor MIT-leiders, die Belcher en zijn team steunden terwijl zij "de knikken uitwerkten". Belcher had student-gecentreerde actieve leeromgeving met ondersteboven pedagogieën (SCALE-UP) klaslokalen op North Carolina State University gezien met technologie en zitplaatsen ontworpen om actief leren te ondersteunen. Aanzienlijke externe en universitaire financiering was beschikbaar voor SCALE-UP een natuurkundelokaal. Belcher merkt op dat trouwen met Lori Breslow ook hielp. Ze heeft een Ph.D. in communicatie en cultuur en was directeur van het MIT Teaching and Learning Lab, dat hielp bij het beoordelen, ontwikkelen en aantonen van de waarde van TEAL. Nu, na 13 jaar, is het aantal mislukkingen gedaald, neemt het aantal studenten toe, ervaren 800 studenten per jaar de TEAL-benadering van natuurkunde en heeft Beal nationale erkenning gekregen voor zijn werk (bit.ly/1eV4L9d). Cursusmateriaal is gestandaardiseerd, waardoor de tijd die de faculteit heeft voor interactie met studenten wordt gemaximaliseerd. Vrijwillige peer-assistenten die de cursus zelf hebben gevolgd, helpen studenten door het nieuwe formaat te leiden.

"Toen ik net les gaf aan 200 of 300 studenten, was het niet leuk, het was een voorstelling", zegt Belcher. "Het is heel leuk om les te geven in een interactief klaslokaal en vooral de jongere faculteit is het daarmee eens." Niet iedereen heeft echter de tijd en middelen om een ​​cursus volledig te transformeren, dus Frederick heeft een eenvoudige regel over het introduceren van actief leren: "Begin eenvoudig. We raden een regel van 10% aan", wat betekent kleine stappen nemen en een beetje werken beetje van de klas tegelijk. Het is net als experimentele wetenschap. Meestal verander je niet alle variabelen tegelijk. '

Aanvullende bronnen

  • L. Kober, Reaching Students: What Research Says About Effective Instruction in Undergraduate Science and Engineering (National A
  • Zomerinstituten
  • TEAL
  • UBC Clicker Guide

    Uitgelichte deelnemers

    • De Australian National University
    • Massachusetts Institute of Technology
    • Universiteit van Seattle
    • Universiteit van Brits-Columbia
    • Yale universiteit