Dois anos em seguida a Universidade Estadual do Arizona substituiu todos os seus laboratórios de biologia introdutória por laboratórios de veras virtuala maré crescente da Universidade de STEM Majors está obtendo melhores notas gerais e persistindo mais tempo em seus programas, de tratado com os resultados de um estudo longitudinal divulgado na segunda -feira.
Especialistas em Instrução-Tecnologia dizem o papel branco Do EDPlus Action Lab da ASU, afirma o recente investimento da universidade em ensino de veras virtual e mostra porquê a veras virtual pode ser uma instrumento eficiente para nutrir habilidades complexas de raciocínio na era da lucidez sintético generativa. Ou por outra, a pesquisa indica que o aprendizagem virtual pode ajudar a restringir as conquistas históricas e as lacunas da força de trabalho nos campos STEM.
“Eles não estão unicamente executando laboratórios científicos semelhantes a receitas-eles estão no mundo imersivo explorando e trabalhando em tarefas de laboratório com habilidade habilmente que se conectam à história da RV”, disse Annie Hale, diretora executiva do Edplus Action Lab e responsável principal do cláusula. “E isso está levando a ganhos reais e mensuráveis na aprendizagem e persistência no STEM.”
Desde o outono de 2022, os aspirantes a cientistas, médicos, engenheiros e outros cursos de STEM da ASU foram obrigados a jungir suas palestras biológicas e biológicas com uma série de sessões de laboratório de veras virtual de 15 minutos em um santuário de vida intergaláctica em 3D, onde as criaturas de dinossauros estão sobre o brink de extinção. Os alunos criam avatares de cientistas de campo e atravessam o mundo virtual para coletar amostras e dados antes de retornar à sala de lição para examinar suas descobertas e usar os princípios biológicos do mundo real para salvar as criaturas.
Quando a ASU pilotou o curso na primavera de 2022, um estudo randomizado de murado de 500 alunos mostrou a promessa inicial da veras virtual Ao tranquilizar as taxas de atrito historicamente altas-especialmente para estudantes de baixa renda, do sexo feminino e não brancas-em aulas de STEM introdutórias que há muito tempo atormentam a ASU e as universidades em todo o país. Os alunos do grupo de laboratório de veras virtual tiveram 1,7 vezes mais chances de marcar entre 90 % e 100 % em suas tarefas de laboratório em conferência com os alunos do grupo de laboratório convencional.
Enquanto esses resultados indicaram o sucesso precoce do concepção, alguns especialistas disseram Dentro de edição superior Na era em que eles estavam interessados em ver resultados a longo prazo antes de categorizá-lo porquê uma “peça de pedagogia estabelecida”.
Hale teve uma teoria semelhante.
“Depois que vimos ótimos resultados desse julgamento, eu me perguntei se foi unicamente um efeito semestre”, disse ela. “Os ajustes pedagógicos podem aumentar as taxas de ABC e a satisfação do aluno, mas nem sempre tem implicações a longo prazo”.
Para responder a essa pergunta, Hale e sua equipe de pesquisa desenvolveram um estudo longitudinal de dois anos que rastreou mais de 4.000 resultados de aprendizagem dos alunos na sequência introdutória de biologia introdutória de dois pratos entre o outono de 2022-quando a ASU começou a exigir que todos os principais cursos de STEM levassem os laboratórios de biologia da veras virtual-e primavera de 2024.
Eles descobriram que os alunos que levaram o Laboratório de Biologia da Veras Virtual, em média, melhoraram sua marca final do curso em um quarto de uma nota entre a BIO 181 e a BIO 182. Comparado aos estudantes que fizeram esses dois cursos entre 2018 e 2022-Prior da introdução de uma veras virtual-Geralmente, a veras virtual da veras virtual também escalonou um gestão de um quadrilátero, porquê um dos mais altos, a veras virtual, na veras virtual.
Os resultados do estudo também mostraram que os estudantes que adotaram o laboratório de veras virtual tinham mais verosimilhança do que seus colegas de permanecerem em cursos de STEM e que eles sempre tiveram um bom desempenho em todas as tarefas de laboratório, independentemente de seus níveis de preparação do ensino médio, renda, raça, etnia ou gênero.
Os pesquisadores também conduziram pesquisas, entrevistas e observações em sala de lição pré e pós-classe para informar suas descobertas, que revelaram um potente e perene investimento emocional na narrativa de cume risco de salvar as criaturas no santuário intergalático da vida selvagem.
“Os alunos saem chorando porque a história é muito interessante e envolvente”, disse Hale. “Em um mundo em que o currículo da ciência pode ser liso, duro ou muita matemática, a (história) os motiva quando os aspectos quantitativos são desafiadores. Eles querem resolvê -la porque querem saber o que acontece a seguir.”
‘Capacidade de se sentir muito -sucedido’
A veras virtual tem uma presença de décadas no mundo da tecnologia da ensino, mas os educadores costumam implantá-lo tangencialmente, através de experiências únicas que não são críticas para passar um curso específico. Embora alguns desses esforços tenham produzido evidências anedóticas e em pequena graduação de que a veras virtual pode aumentar o envolvimento dos alunos, os dados mais recentes sobre a incorporação da tecnologia nos laboratórios de biologia oferecem uma prova de grande graduação e em larga graduação de que os investimentos mais amplos na ensino de veras virtual já estão pagando.
Em 2020, a universidade fez uma parceria com a empresa de tecnologia e entretenimento Dreamscape Imersive – uma empresa de veras virtual com vínculos com produções notáveis de Hollywood, porquê Wargames e Homens de preto– Para fabricar a paisagem dos sonhos, aprenda. Nos últimos cinco anos, a empresa desenvolveu numerosos cursos de veras virtual para a ASU e mais de uma dúzia de outras instituições de ensino fundamental e médio e de ensino superior em várias disciplinas, incluindo história da arte, química e astronomia.
Mas os cursos tradicionais de biologia introdutória da ASU estavam entre os primeiros empreendimentos da Dreamscape Lear empurre para ampliar a participação em campos de talo.
Numerosos estudos identificaram cursos porquê algumas das maiores barreiras para concluir um diploma de STEM e conseguir um ocupação muito remunerado, mormente para estudantes que não concluíram um rigoroso curso de biologia no ensino médio.
Em laboratórios típicos de biologia, “os alunos são convidados a projetar experimentos e hipóteses, mas na verdade não foram ensinados as habilidades a fazer isso”, disse John Vandenbrooks, professor de zoologia e reitor associado da ASU de aprendizagem imersivo, que ajudou a projetar os laboratórios de veras virtual. “Para os estudantes que entram com um contexto potente, isso é mais fácil para eles se envolverem. Mas outros estudantes que não tiveram a mesma experiência realmente lutam … eles já se sentem por trás.”
Nivelando o campo de jogo através da novidade solução de problemas é o que o motivou a fundamentar o currículo em um universo imaginário.
“Ninguém resolveu os problemas no santuário intergalático da vida selvagem”, disse Vandenbrooks. “Isso lhes dá uma base e a capacidade de se sentir muito -sucedidos no início de sua curso no ensino superior e ser capaz de continuar”.
Fazendo ‘significado por dificuldade’
Mas a veras virtual não é sobre tornar esses cursos STEM fundamentais menos rigorosos, mas ensinar os alunos habilidades de pensamento crítico transferíveis, dizem os envolvidos com os cursos.
“Uma das vantagens de fazer essas narrativas fictícias é que podemos desenvolver a história dessa maneira, para que os alunos tenham que implantar habilidades muito específicas em um momento muito específico para resolver esse problema”, disse Vandenbrooks. “Isso cria uma progressão de aprendizagem muito clara que atravessa todo esse currículo e que realmente beneficia os alunos em seu desenvolvimento de habilidades, em vez de dar a eles uma série de laboratórios ou tarefas relacionadas, mas não necessariamente têm uma progressão”.
E ter essas habilidades complexas de raciocínio é o que os atribuições dos majores de STEM que desejam trabalhar no campo médico, por exemplo, precisarão ter sucesso em suas carreiras.
“A chave para ser um bom médico é saber o que é irregular no normal”, disse Vandenbrooks, que trabalhava anteriormente na Universidade Midwestern, uma escola de medicina privado com locais no Arizona e Illinois. “Quando as coisas são fáceis, você pode usar um algoritmo, mas quando as coisas não estão, você precisa fazer toda essa solução de problemas. Esse é o médico que você deseja quando as coisas estão realmente dando incorrecto, e é para isso que estamos tentando treinar os alunos.”
Jeremy Bailenson, diretor fundador do Laboratório Virtual de Interação Humana da Universidade de Stanford na Escola de Pós -Graduação da Instrução, que não participou de nenhum paisagem do estudo da ASU, disse que a pesquisa educacional pode se beneficiar de estudos com grandes tamanhos de exemplar para declarar estudos anteriores sobre veras virtual na ensino.
Em universal, experiências imersivas de aprendizagem “reduzem as barreiras às pessoas que acreditam que podem ter sucesso no campo da ciência”, disse ele. “Se você é alguém que foi informado de toda a sua vida que não se encaixa no molde de um pesquisador típico – por razão de sua renda, raça, gênero ou etnia – a VR fornece aos alunos a escritório para se ver porquê cientistas”.
Embora o estudo demonstre porquê essa teoria já está funcionando nos laboratórios de biologia da veras virtual da ASU, pode não ser uma abordagem viável para todas as faculdades e universidades.
De tratado com Josh Reibel, CEO da Dreamscape Learn, implementando o sistema de ensino de veras virtual (que inclui taxas de software e os custos únicos de instalação de uma sala de lição imersiva chamada POD) custa “figuras médias para seis dígitos baixos”, dependendo do tamanho da escola e da graduação das ofertas curriculares.
Em março de 2022, A República do Arizona relatado Isso naquele momento investiu US $ 5 milhões em “investimento filantrópico para desenvolvimento” para fabricar um laboratório de biologia de veras virtual.
Se uma instituição pode remunerar, a veras virtual também oferece uma estratégia para ensinar os alunos a pensar além da memorização e regurgitações na era da lucidez sintético generativa.
“Quanto mais você pode usar a IA para transmitir fatos, mais pressão há no ensino superior para fazer mais do que unicamente transmitir fatos”, disse Reibel. “Isso ajuda os educadores a ver que o verdadeiro problema a ser resolvido não é porquê preencher os cadernos dos alunos com mais informações, é porquê fazê -los se inclinar a querer fazer mais trabalho”.
Chris Dede, pesquisador sênior de pesquisa da Escola de Pós -Graduação em Instrução da Universidade de Harvard e perito em tecnologia de aprendizagem, disse que, embora os ganhos apresentados no estudo da ASU sejam relativamente “modestos”, eles são “significativos”.
“Está mostrando que é razoável desenvolver outras coisas com base em abordagens semelhantes”, disse ele. “Se os seres humanos são treinados simplesmente em saber vários fatos e se trespassar muito nos testes psicométricos, eles perderão para a IA no sítio de trabalho, porque estão fazendo o que a IA faz muito, e não o que as pessoas fazem muito”.
E o que as pessoas fazem muito, ele disse, “é fazer sentido por dificuldade, reunindo coisas diferentes que sabem sobre o mundo e desenvolvendo hipóteses sobre o que está acontecendo no envolvente, o que não é um pouco que a IA pode fazer, porque não entende o mundo”.
