Pesquisas mostram que demonstrazµes online de STEM podem ser tão eficazes quanto o ensino em sala de aula
Uma demonstração de "capacitor de descarga" realizada em Ciências Fasicas 3,
ministrada por Louis Deslauriers. Nesta demonstração,
um banco de capacitores édescarregado atravanãs
de um fino fio de piano, causando uma poderosa explosão.
O YouTube se tornou o principal recurso para tutoriais rápidos sobre quase todos os tópicos, desde como substituir um zaper atécomo instalar um aquecedor de a¡gua. Mas algumas das partes mais memora¡veis ​​de um curso STEM - demonstrações ao vivo - podem ser exibidas na tela de maneira eficaz? Em um novo artigo, os pesquisadores de Harvard mostram pela primeira vez que demonstrações on-line STEM baseadas em pesquisa não apenas podem ensinar os alunos mais, mas também podem ser divertidas.
Os pesquisadores esperam que essas descobertas ajudem a estimular a criação de um cata¡logo de demonstrações on-line gratuitas de STEM para complementar palestras em instituições que não podem realizar suas próprias. "Temos um grupo incravel de cientistas que apresentam demos ao vivo para nossos alunos, mas muito poucas escolas tem esses recursos dedicados", disse o co-autor Logan McCarty , diretor de educação cientafica do Departamento de Fasica, que supervisiona a equipe de Demonstração de Palestra de Harvard . "Com o YouTube e outros canais on-line, podemos compartilhar o conhecimento tanãcnico e pedaga³gico de Harvard com o mundo".
A pesquisa foi baseada na literatura anterior de Kelly Miller , professora de física aplicada e coautora de McCarty. O artigo anterior, publicado em 2013 por Miller e Eric Mazur, professor de Fasica e Fasica Aplicada em Balkanski, mostrou que os alunos geralmente entendem mal as demonstrações das aulas. Eles se voltaram para demonstrações de ciências depois de ouvir repetidas vezes que eles são a parte favorita da aula dos alunos. Afinal, quem poderia esquecer uma bola levitando em uma onda sonora ou um laser curvando-se em um tanque de a¡gua?
"Nossa pesquisa sugere que, quando as demonstrações ao vivo não estãodisponaveis, os vadeos podem proporcionar aos alunos uma experiência de aprendizado igualmente eficaz - ou possivelmente ainda mais eficaz", disse o co-autor Louis Deslauriers , diretor de ensino e aprendizagem de ciências da Faculdade de Artes e Ciências. . "Mesmo quando demonstrações ao vivo estãodisponaveis, pode ser útil complementa¡-las com vadeos de alta qualidade."
Seu artigo na edição de fevereiro da Physical Review, Physics Education Research foi acionado pelo primeiro autor Greg Kestin , um preceptor em física que produz uma sanãrie com a NOVA chamada "What the Physics ?!"
Uma amostra de uma das demonstrações em vadeo mostradas aos estudantes de física. "Shoot the Monkey" ilustra a aceleração gravitacional liberando um bicho de pelaºcia suspenso enquanto simultaneamente o atira com uma bala de canha£o. O objetivo: determinar para onde apontar, a fim de atingir o macaco que cai.
"Já havia uma rica variedade de descobertas sobre como levar a multimadia a educação para aumentar o aprendizado e a motivação dos alunos", disse Deslauriers. "O que Greg traz e que ninguanãm mais tem éuma combinação única de conhecimentos em física, produção de vadeo e psicologia cognitiva de apresentações multimadia".
Os pesquisadores identificaram vários ingredientes para melhorar o aprendizado por meio de demonstrações on-line. Va¡rias dessas vantagens dependiam da capacidade do cineasta de colocar as demonstrações em ca¢mera lenta, o uso de gra¡ficos para visualizar conceitos abstratos e a capacidade de direcionar a atenção para os recursos mais importantes para evitar a sobrecarga de informações.
Para o estudo, eles dividiram uma aula introduta³ria de física em dois grupos. O primeiro assistiu a um vadeo de uma breve demonstração cientafica em sala de aula, enquanto o outro grupo viu o experimento ao vivo na mesma sala de aula. Eles então reviraram os grupos e realizaram uma segunda demonstração para reduzir o vianãs. Embora as demos fossem virtualmente idaªnticas, o grupo que assistiu pela primeira vez a apresentação ao vivo assistiu a gestos, ilustrações do quadro-negro e aderea§os fasicos, como grandes flechas de madeira, enquanto o grupo que assistiu a demos seguiu gra¡ficos sobrepostos, vadeos em ca¢mera lenta e animações. No final, os alunos de ambos os grupos que assistiram ao vadeo on-line obtiveram uma pontuação mais alta nos testes do material apresentado, sem nenhum declanio de entusiasmo relatado.
“Os alunos nem sempre sabem onde concentrar sua atenção em demonstrações ao vivo, mesmo com um quadro-negro e acessórios, mas em um formato de vadeo podemos destacar e ampliar partes especaficas, definindo a narração no momento certo para reforçar o aprendizado. Um vadeo também pode apresentar casos contrastantes, conhecidos como uma potente ferramenta de aprendizado â€, disse Deslauriers.
“As demos de palestras são um componente essencial dos cursos STEM hámais de 100 anos, mas nem todas as escolas tem os recursos para elesâ€, disse Kestin. "Queraamos entender o quanto os alunos estavam aprendendo nas demos em vadeo, na esperana§a de que, com o apoio certo, possamos trazer a mesma emoção para as escolas em todos os lugares".
Os co-autores do artigo também incluem a ex-aluna de pós-graduação Kristina Callaghan , que agora ensina física e realiza pesquisas em educação cientafica na Universidade da Califa³rnia, Merced.