Technologia przechodzi na szczyt klasy XXI wieku

Amino Labs





Sponsorowane przez VMware

Mieszkańcy Diepsloot, miasteczka w Johannesburgu w RPA, żyją w biedzie — wielu w szopach bez prądu i bieżącej wody. Jednak każdego ranka wyselekcjonowana grupa uczniów udaje się do non-profit LEAP Science and Maths School, aby chłonąć rygorystyczny program nauczania przedmiotów ścisłych, matematyki, języka angielskiego i umiejętności cyfrowych XXI wieku dzięki zaawansowanej technologicznie współpracy, aby wzmocnić mobilne sale lekcyjne .



We współpracy z program Good Gigs Service Learning Fundacji VMware , szkoła LEAP (Language Enrichment Arts Program ) zbudowała solidne laboratorium informatyczne i mobilne, jednocześnie umożliwiając nowy program nauczania oparty na nauce cyfrowej i wciągających treściach. Uczniowie, którzy kiedyś nie mieli dostępu do nowoczesnych narzędzi cyfrowych, teraz w pełni wykorzystują Internet, interaktywne aplikacje, kursy online i technologię komputerową w ramach swoich codziennych zajęć, otwierając drzwi na nowe możliwości i obiecującą przyszłość.

Potężne połączenie globalizacji i transformacji cyfrowej podnosi wymagania dla przyszłej siły roboczej, podkreślając potrzebę programów takich jak oparty na VMware program nauczania w szkole LEAP. Takie inicjatywy w zakresie cyfrowego uczenia się przenoszą nacisk z nauczania na pamięć książkowego i wykładowego stylu na interaktywne doświadczenia skoncentrowane na współpracy, spersonalizowanych treściach i praktycznym rozwiązywaniu problemów. Możliwość wykorzystania podstawowej infrastruktury informatycznej, takiej jak serwery wirtualne, sieci i pamięć masowa, w połączeniu z technologią mobilną, umożliwia uczniom ze zdalnych społeczności, od Diepsloot po wiejskie tereny Ameryki, udział w cyfrowych doświadczeniach edukacyjnych, do których wcześniej nie mieli dostępu.

Zobacz więcej artykułów i infografik

  • Raport możliwości

    Odkrywanie, co się dzieje, gdy możliwość staje się rzeczywistością



Tak naprawdę chodzi o stworzenie możliwości dla uczniów i nauczycieli, mówi Jessamine Chin, dyrektor Fundacji VMware, która uczestniczyła w Good Gigs Trek z LEAP Science and Maths School. Widzimy, że nauka cyfrowa naprawdę zmienia sposób działania klas. Technologia daje uczniom i nauczycielom [na mniej rozwiniętych obszarach] dostęp do tych samych możliwości, do których zwykle mają dostęp mieszkańcy miast bardziej zurbanizowanych.

Widzimy, że nauka cyfrowa naprawdę zmienia sposób działania klas. Technologia daje uczniom i nauczycielom [na mniej rozwiniętych obszarach] dostęp do tych samych możliwości, do których zwykle mają dostęp mieszkańcy miast bardziej zurbanizowanych.

Nowe prototypy uczenia się mają kluczowe znaczenie, ponieważ przyspieszone tempo zmian zakłóca tradycyjne modele biznesowe i tworzy nowe miejsca pracy XXI wieku, które wymagają różnych zestawów umiejętności. Według światowy raport ekonomiczny , 35 procent podstawowych umiejętności w miejscu pracy ulegnie zmianie w latach 2015–2020, a złożone rozwiązywanie problemów, krytyczne myślenie, kreatywność i współpraca będą bardzo potrzebne. Jednocześnie raport wykazał, że 65 procent dzieci rozpoczynających dziś naukę w szkole podstawowej będzie pracować w zawodach, które obecnie nie istnieją, co podkreśla potrzebę szkolenia w zakresie nowych umiejętności z wykorzystaniem technik uczenia się praktycznego i odkrywczego.



Badania wykazały, że obecne podejścia do nauczania nie pasują do nowych zestawów umiejętności, ponieważ nie są w stanie angażować uczniów, wspierać ich retencję i stosować naukę do rzeczywistych scenariuszy. Fundacja Billa i Melindy Gates, wśród innych znanych think tanków, naganiaczy paradygmaty uczenia się nowej generacji jako przyszłość edukacji i najlepszy sposób nauczania nowych umiejętności ery cyfrowej. W szczególności fundacja twierdzi, że praktyki uczenia się oparte na technologii zapewniają szereg korzyści, w tym dostęp do wysokiej jakości, odpowiednich treści w wielu formach; wsparcie elastycznego czasu i struktury zajęć; narzędzia diagnostyczne do kierowania tempem i formatem zindywidualizowanego nauczania; oraz umiejętność dotarcia do tych, którzy byli historycznie niedoceniani.

Nauka oparta na technologii

Modele nauczania nowej generacji będą w dużej mierze opierać się na technologiach, takich jak chmura VMware i portfolio centrów danych definiowanych programowo. Takie platformy zapewniają dostęp na żądanie, pamięć masową i moc sieci oraz dostęp w dowolnym miejscu i czasie, wymagany przez takie nowe podejścia do nauczania, jak Massive Open Online Classrooms (MOOC), symulacje i instrukcje w wirtualnej rzeczywistości, a także inne formy połączonego uczenia się. Takie metody uczenia się przynoszą korzyści nie tylko uczniom znajdującym się w niekorzystnej sytuacji. Chociaż technologie te mogą pomóc wyrównać pole pod względem kształcenia uczniów na odległych i ubogich obszarach, mogą również podnieść poprzeczkę uczniom z bogatszych obszarów miejskich i podmiejskich, a także mogą zostać wykorzystane do przekształcenia korporacyjnych aplikacji szkoleniowych.

Popularne narzędzia konsumenckie, takie jak smartfony i tablety przenośne, w połączeniu z usługami internetowymi i aplikacjami mobilnymi będą obsługiwać nowe rodzaje stylów uczenia się i treści edukacyjne, w tym instrukcje przypominające gry, symulacje 3D oraz rozszerzoną rzeczywistość (AR) i wirtualną rzeczywistość (VR). doświadczenie. Te nowe technologie zanurzają uczniów w przedmiot i zachęcają do praktycznego odkrywania, które nie jest możliwe przy tradycyjnym nauczaniu w klasie.



Nowe technologie, takie jak sztuczna inteligencja, uczenie maszynowe i analiza big data, podniosą poprzeczkę jeszcze wyżej, umożliwiając nauczycielom personalizację treści tak, aby spełniały potrzeby poszczególnych uczniów, jednocześnie udostępniając wskaźniki, aby zapewnić osiągnięcie określonych celów. Wykorzystanie takich cyfrowych doświadczeń w celu uzupełnienia tradycyjnej nauki w klasie ma szczególne znaczenie dla pomocy uczniom z grupy ryzyka w osiągnięciu znaczących korzyści, zgodnie z raportem z Sojusz na rzecz doskonałej edukacji i Stanford Center for Opportunity Policy in Education .

Cyfrowa nauka w pracy

W szkole LEAP w Diepsloot laboratoria technologii mobilnych i nowe cyfrowe doświadczenia instruktażowe już czynią cuda, aby poprawić jakość życia uczniów i umożliwić im podążanie ścieżkami zawodowymi i społecznymi, które kiedyś były marzeniem. Absolwenci współpracy wspieranej przez VMware oczekują, że zostaną nauczycielami, aktywistami i właścicielami firm, odwdzięczając się swoim społecznościom i pomagając podnieść gospodarkę RPA. Firma VMware Good Gigs Trekkers zbadała odpowiednie oprogramowanie i treści cyfrowe, aby pomóc w opracowaniu programu nauczania nowej generacji, szkoląc ponad 30 nauczycieli LEAP w zakresie rozszerzania wykorzystania technologii komputerowej w klasie, szczególnie w zakresie nauk ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki (STEM) . Ponadto zespół Good Gigs pomógł w szkoleniu kierownika IT szkoły LEAP w zakresie technologii infrastruktury VMware, w tym nowej pojemności pamięci masowej oraz możliwości tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania.

Bez formalności administracyjnych nauczyciele mogą poświęcić więcej czasu na indywidualną naukę dla uczniów, wyjaśnia Chin. Studenci mają możliwość poszerzenia swojego sposobu myślenia i poszerzenia swojego świata bez konieczności podróżowania.

Bliżej domu, 48 stanów i Dystrykt Kolumbii uzupełniają również tradycyjne nauczanie w klasie o naukę wirtualną i online, podczas gdy różne stany, szkoły czarterowe i firmy prywatne zapewniają dostęp do szkół internetowych jako alternatywy uczenia się dla uczniów szkół podstawowych i średnich. Na wyższym poziomie rośnie liczba otwartych zasobów edukacyjnych, w tym dobrze znane MOOC, takie jak Khan Academy. Ponadto uniwersytety, w tym MIT, oferują opcje online i intensywne materiały uzupełniające, aby pomóc studentom z gatunku MITx , platforma edukacyjna online, na której wykładowcy mogą tworzyć interaktywne testy, publikować filmy i tworzyć wirtualne laboratorium.

Podejmowane są również wysiłki, aby połączyć możliwości internetowe z intensywnymi instrukcjami, aby umożliwić uczniom czerpanie korzyści z praktycznego uczenia się szczególnie złożonych przedmiotów — na przykład nauk ścisłych. Amino Labs , startup wywodzący się z MIT Media Lab, stosuje to podejście, aby zaangażować uczniów szkół podstawowych i średnich w złożone tematy STEM, takie jak biologia syntetyczna i bioinżynieria. Współzałożycielka Julie Legault, absolwentka MIT, sama miała problemy z przetrawieniem tej tematyki za pomocą tradycyjnych książek i kursów online. To doświadczenie zmotywowało Legault do opracowania lepszego mechanizmu nauczania w ramach jej badań dyplomowych i pracy podyplomowej. Jej rozwiązanie: seria nagradzanych minilabów i zestawów biologicznych Amino Labs, które opierają się na podejściu uczenia się przez działanie, aby zachęcić do odkrywania i innowacji. Zestawy, które Legault i ekipa porównali do piekarników Easy-Bake dla biotechnologii, zawierają wszystko, czego uczniowie potrzebują do tworzenia bakterii, tworzenia zapachów i zabawy z DNA — wszystkie praktyczne ćwiczenia, które pozwalają im na dogłębne zrozumienie tych złożonych zagadnień.

Chcieliśmy, aby było to coś, czym każdy może się zainspirować… więc używanie kolorów i zapachów dotyka emocjonalnej i artystycznej strony studentów i nienaukowców, mówi Legault. Teraz ludzie, którzy mogą nie lubić zajęć z nauk ścisłych, mają coś, z czego mogą się cieszyć, i przekonają się, że STEM ma naprawdę kreatywne zastosowania.

Podczas gdy obecna generacja zestawów Amino jest samodzielna, firma widzi w przyszłości infrastrukturę chmury i aplikacje mobilne. Narzędzia te mogą być przydatne w usprawnianiu uczenia się opartego na aplikacjach i otwartego źródła poprzez wykorzystanie mocy komputera do przetwarzania ogromnych ilości danych eksperymentalnych lub ułatwienia dodatkowych symulacji 3D i doświadczeń AR/VR, mówi Legault.

Teraz ludzie, którzy mogą nie lubić zajęć z nauk ścisłych, mają coś, z czego mogą się cieszyć, i widzą, że STEM ma naprawdę kreatywne zastosowania.

Nawet bez tego komponentu opartego na chmurze Michael Hirsch, nauczyciel przedmiotów ścisłych i kierownik laboratorium w Szkoła chodnikowa w Winchester w stanie Massachusetts przypisuje zestawom Amino Labs i praktycznym instrukcjom zmianę zasad gry, zachęcającą uczniów do entuzjastycznego przyjmowania złożonych tematów, takich jak biologia molekularna. Chociaż większość eksperymentów jest dość prosta i nie jest krzykliwa – na przykład dodawanie niewielkich ilości płynu do różnych małych ilości płynu – wyniki są imponujące – mówi. Jest za wcześnie na wymierne wyniki, ale Hirsch mówi, że użycie zestawu startowego CRISPR DNA, na przykład, zaangażowało uczniów, łącząc interesujący temat z praktyczną eksploracją, dzięki czemu technika edycji genów stała się częścią ich codziennych dyskusji.

Myślę, że aby naprawdę zrozumieć, do czego zdolne są komórki, uczniowie muszą z nimi poeksperymentować i poznać subtelności nauki – wyjaśnia Hirsch. Dla tak wielu nauka wydaje się nudna, ale jest o wiele bardziej żywa. Fajnie jest widzieć uczniów mówiących o nauce, jak o grach wideo lub Pokemonach, i myślę, że zestawy są integralną częścią tych zaawansowanych koncepcji, które wydają się bardziej powiązane.

Niezależnie od tego, czy są to zestawy praktyczne, czy połączone doświadczenia edukacyjne, te nowe metody uczenia się pomagają zniwelować przepaść cyfrową, a jednocześnie stają się kluczową siłą w przygotowaniu pracowników do ciągłej ewolucji cyfrowej przyszłości. Mówi podbródek VMware: Oprócz możliwości i dostępu do informacji, cyfrowe uczenie się zapewnia również, że umiejętności uczniów są lepiej dopasowane do potrzeb siły roboczej, biorąc pod uwagę, że technologia zmienia się tak szybko .

ukryć