Стэнфордская среда обучения на основе мобильных запросов (SMILE) - Stanford Mobile Inquiry-based Learning Environment (SMILE)

Эта статья содержит контент, который написан как Реклама. Пожалуйста помоги Улучши это путем удаления рекламный контент и неуместно внешняя ссылка, а также путем добавления энциклопедического содержания, написанного с нейтральная точка зрения. (Сентябрь 2019) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Студенты, использующие Стэнфордскую среду обучения на основе мобильных запросов в Гане

Стэнфордская среда обучения на основе мобильных запросов (SMILE)^[1] это мобильный управление обучением программно-педагогическая модель, внедряющая инновационный подход к обучению студентов. Он разработан для развития навыков обучения более высокого порядка, таких как применение, анализ, оценка и творчество. Вместо того, чтобы продвигать пассивное одностороннее изучение лекций, SMILE вовлекает студентов в активный учебный процесс, поощряя их задавать, делиться, отвечать и оценивать свои собственные вопросы. Это делает студентов активными участниками своего обучения и оттачивает их творческие способности, критическое мышление и навыки сотрудничества. Учителя больше играют роль «тренера» или «помощника». Программное обеспечение генерирует прозрачную аналитику обучения в реальном времени, чтобы учителя могли лучше понять учебный путь каждого учащегося, а учащиеся могли глубже понять свои интересы и навыки. Это подготавливает студентов к пониманию их талантов и увлечений. SMILE полезна для помощи в процессе обучения в отдаленных, бедных и недостаточно обслуживаемых странах, особенно в тех случаях, когда учителей не хватает.

Хотя основная цель SMILE состоит в том, чтобы улучшить способности учащихся задавать вопросы и поощрять более ориентированные на учащихся практики в классах,^[2] и создать недорогую мобильную беспроводную среду обучения.^[3]более широкое видение SMILE - воспитывать студентов, которые граждане мира, и чье любопытство и сострадание к мировым проблемам побуждает их искать новаторские решения проблем.^[4]

История

SMILE была впервые разработана с помощью Seeds of Empowerment (Seeds), глобальной некоммерческой организации 501 (c) (3), основанной в 2009 г. Доктор Пол Ким. С 2009 года неправительственная организация участвовала в пилотных исследованиях по всему миру для тестирования программного обеспечения, особенно в странах с недостаточным уровнем обслуживания, таких как Южная Африка, Гана и Танзания.^[5]

Большой вклад в первоначальный технический дизайн SMILE можно отнести к исследованию, проведенному под руководством Доктор Пол Ким вместе со своими научными сотрудниками в Стэнфордском университете. Исследование под названием ПСИЛАН (PocketSchool Interactive Learning Network) исследовала портативное специальное сетевое решение, которое позволило создать многопользовательскую интерактивную среду обучения в областях, где ресурсы, такие как электричество или доступ в Интернет, ограничены. Это исследование было частью нескольких проектов, связанных с крупной междисциплинарной исследовательской программой Стэнфордского университета под названием Programmable Open Mobile Internet.^[6] при поддержке Национальный фонд науки.^[7]

Последние разработки SMILE выполнены GSE-IT.^[8] в Высшей школе образования Стэнфордского университета и в партнерских организациях, таких как Edify.org.^[9] Лицензия на товарные знаки, программное обеспечение, оборудование и его технический дизайн остается за Office of Technology Licensing (OTL).^[10] в Стэнфордском университете.

SMILE была названа одним из самых инновационных инструментов для школ будущего Комиссия по образованию,^[11] под председательством Гордон Браун, бывший премьер-министр Соединенного Королевства, в своем отчете за 2016 год под названием «Learning Generation Report».^[12]

Как это устроено

Пример вопроса, разработанный с помощью SMILE

Приложение SMILE легко адаптируется и используется. Экспериментальные примеры продемонстрировали, что учащиеся могут освоить функциональные возможности SMILE в течение 10 минут, в то время как учителям удается плавно облегчать работу в течение 2 раундов сессий SMILE.SMILE состоит из двух основных приложений: мобильного приложения для вопросов для учащихся и руководства. система для учителей. Программное обеспечение позволяет учащимся создавать открытые вопросы или вопросы с несколькими вариантами ответов на мобильных телефонах во время занятий, чтобы поделиться ими со своими одноклассниками и учителем. Программное обеспечение для управления классом позволяет студентам обмениваться вопросами, отвечать на них и оценивать вопросы по таким критериям, как творческий подход или глубина анализа. Эти приложения могут связываться либо через локальную специализированную сеть, либо через Интернет. Локальная специализированная сеть (SMILE Ad-hoc), показанная на рис. 1, предназначена для развивающихся регионов без каких-либо сетей; Интернет-версия (SMILE Global) предназначена для регионов с мобильными сетями, подключенными к Интернету. SMILE Ad-hoc позволяет учащимся участвовать в мероприятиях SMILE и обмениваться вопросами со сверстниками в своих классах или в школе. SMILE Global позволяет студентам по всему миру обмениваться вопросами независимо от их местонахождения. И SMILE Ad-hoc, и SMILE Global позволяют учащимся включать мультимедийные компоненты в свои вопросы: SMILE Ad-hoc использует изображения, а SMILE Global использует изображения, аудио и видео. 3^[2]

Программное обеспечение позволяет учащимся создавать, обмениваться и оценивать мультимедийные вопросы. Студентов просят отправить свои вопросы в приложение для управления сервером, которое затем собирает все вопросы студентов и отправляет их обратно в мобильное приложение для студентов, чтобы каждый студент мог ответить на вопросы своих сверстников. Учителя также могут вводить вопросы для проверки информации. Отвечая на вопросы своих сверстников, студентов также просят оценить вопросы по шкале от 1 (плохо) до 5 (отлично).^[2] Предварительно определенные критерии рейтинга показаны ниже. Учителя и ученики также могут разработать свои собственные подходящие стандарты для рейтинговых вопросов.

Рейтинг вопросов

Инструмент предназначен для выявления изменений производительности. Это позволяет организаторам определить пять различных уровней качества вопросов. Например:^[4]

Программное обеспечение для управления данными собирает эти ответы, записывает время, необходимое учащимся, чтобы ответить, и сохраняет эти данные для анализа учителем. Студенты также могут просматривать результаты в отношении того, как был оценен каждый вопрос, и правильно ли они ответили на вопросы.^[2]

Как фасилитаторы этой системы, учителя имеют возможность выбирать «режим обучения», который описывает различные формы или действия по опросу, в которых участвуют учащиеся. Ниже приводится список различных режимов работы.

Режимы работы

SMILE имеет пять рабочих режимов. Фасилитатор выбирает режим для каждого занятия.

Различные режимы обучения допускают разнообразие и способствуют обучению как командной работе, так и конкуренции. Учителя могут способствовать созданию атмосферы в классе либо совместной, либо конкурентной, либо и того, и другого, в зависимости от того, что, по их мнению, будет больше мотивировать их учеников. При создании вопросов в командах среда обучения требует сотрудничества. При ранжировании вопросов каждой команды задание превращается в соревновательную игру.^[2] Кроме того, создание вопросов с несколькими вариантами ответов является критическим аспектом этой модели обучения, поскольку она побуждает студентов проводить тщательное исследование, чтобы найти правильный ответ и отвлекающие факторы. Проверка того, что отвлекающие факторы не являются возможными ответами на вопрос, также укрепляет усвоение учащимся материала.

Вместо оценок за тесты для оценки результатов обучения могут использоваться рейтинги вопросов.^[13] Анализ способности учащегося оценивать вопросы других учащихся может быть использован для определения уровня его навыков критического мышления. Процесс оценки вопросов от своих сверстников побуждает учащихся более глубоко анализировать содержание.^[14]

В целом SMILE предоставляет учителям и ученикам множество преимуществ: он создает интерактивную среду обучения, вовлекает учащихся в оценку и анализ собственного обучения, способствует исследованию и критическому мышлению и позволяет учащимся синтезировать приобретенные концепции. Это также позволяет студентам генерировать, обмениваться и оценивать мультимедийные запросы. Обучение становится увлекательным и ориентированным на исследования. Благодаря мобильной платформе студенты могут учиться, учиться и задавать вопросы в любое время и в любом месте. 4

Упражняться

SMILE внедрена более чем в 30 странах, в основном в регионах с недостаточным уровнем обслуживания. Некоторые страны включают Танзанию, SMILE предназначена для широкого спектра образовательных учреждений. SMILE не только не зависит от содержания, но и педагогическая модель, лежащая в основе SMILE, состоит в том, чтобы побудить учащихся задавать критические вопросы, исследовать и исследовать ответы вместо того, чтобы получать ответы от учителей. Школы, успешно внедрившие SMILE, включают ее в свои учебные программы два-три раза в неделю.^[15] Чтобы справиться с быстро развивающейся технологической эрой, SMILE эффективно использует мобильные телефоны и «переворачивает» стандартизированный способ преподавания и обучения («Пришло время перевернуть класс» - д-р Пол Ким) ^[16]

УЛЫБКА в начальных классах

Ученики начальной школы могут использовать SMILE для создания вопросов, которые затем решаются и оцениваются сверстниками. Весь процесс контролируется и отслеживается учителем с помощью приложения для управления деятельностью.^[17]

В процессе обучения студенты проходят этапы Задайте свой вопрос, где учащиеся создают вопросы с несколькими вариантами ответов. Решать вопросы объединяет вопросы и отправляет их студентам для решения и оценки по пятибалльной шкале. Посмотреть результаты позволяет студентам видеть свои баллы.^[17]

В распоряжении учителя есть несколько функций. В Поток действий Окно позволяет учителю активировать различные этапы деятельности. В Статус студента В окне отображается текущий статус каждого студента. В Табло отображает ответы каждого ученика. В Статус вопроса Окно отображает метаданные о вопросе. В Вопрос В окне отображается сам вопрос и заранее заданный правильный ответ. В Лучшие бомбардиры В окне отображается, какой ученик набрал наибольшее количество баллов, а какой вопрос получил наибольшие оценки. В Сохранить вопросы Кнопка позволяет учителю сохранять данные из заданного упражнения на сервер.^[17]

УЛЫБКА в математических классах

Математические классы в Аргентине и Индонезии внедрили SMILE в качестве учебной модели. В типичной обстановке студенты проходят несколько этапов обучения. К ним относятся: введение и исследование устройства, подсказка о проблемах, группирование учащихся и создание вопросов, генерация вопросов, решение вопросов, просмотр результатов, размышления и повторение и обогащение. Сонг, Ким и Карими описывают это в своей статье 2012 года «Обучающая среда на основе запросов с использованием мобильных устройств в математическом классе».^[18] После ознакомления с мобильными устройствами учеников попросили создать сложные вопросы, которые «даже их учителя не смогли бы решить». Учащиеся также были сгруппированы в команды для создания вопросов, в которых каждый участник также попытался решить и проверить свои ответы на свои вопросы. Помимо использования своих мобильных телефонов, учащиеся фотографировали дополнительные рисунки или рисунки, которые они рисовали для иллюстрации вопроса. В это время фасилитаторы ходят вокруг, чтобы направлять студентов и помогать им понять, что является хорошим вопросом. После этого студенты решали вопросы своих сверстников и оценивали их по качеству. Фасилитаторы будут отслеживать эти действия в режиме реального времени и позволять студентам проверять правильный ответ и ранжирование вопросов студентом / группой. После обзора студентов попросили объяснить, как они создают математические вопросы и как они их решают.^[18]

SMILE в совместном исследовании действий

Исследования на уровне сообществ и организаций, которые проводятся с непосредственным участием местных участников или исследователей из числа коренных народов, главным образом с целью изменения социального неравенства, были описаны как исследования действий (AR), исследования с участием общественности (PR), исследования действий с участием общественности (PAR) или Совместное исследование на уровне сообществ (CBPR) 6 PAR помогает вооружить обездоленные или маргинализованные сообщества, часто в сельских или развивающихся странах, влиятельными стратегиями перемен. В секторе здравоохранения PAR особенно используется для сбора данных, исследования и размышлений с целью улучшения здоровья и благосостояния. В этой области SMILE представляет собой передовые коммуникационные технологии, использующие краудсорсинг для коллективных запросов. Он использовался для соединения сообществ практикующих врачей или коренных членов сообществ для обмена запросами и решениями, чтобы вызвать сдвиг парадигмы в участвующем сообществе, позволяя участникам стать активными агентами в своем собственном образовании, практике и процессе расширения прав и возможностей. Интеграция SMILE побуждает участников думать не только о фактах, но и критически мыслить, формулировать запросы и находить правдоподобные решения. 6 ^[19]Типичное занятие SMILE предполагает, что участники задают вопросы по наиболее распространенным и интересным для себя темам здравоохранения. Вопросы могут включать захваченные изображения из справочных материалов, физического окружения или аудио и видео пациентов. Затем SMILE собирает все запросы, чтобы распространять их среди участников. После того, как участники ответят, их просят ранжировать вопросы своих сверстников, а также представить обоснование своих вопросов. Координаторы наблюдают и анализируют качество вопросов в соответствии с релевантностью и ясностью. В конце отображается обзор правильно отвеченных вопросов, средний рейтинг и количество сгенерированных вопросов.^[19]

Весь процесс позволяет участникам думать не только о простых фактах, касающихся здоровья. Кроме того, SMILE использует коллективное построение запросов, что приводит к более надежному и точному описанию обстоятельств в целом. Они способны отличать факты от мнений, проверять источники, анализировать причины и следствия, определять ошибочные обобщения и избегать чрезмерного упрощения.^[19] Предоставляя участникам возможность совместно оценивать и размышлять над своими явлениями, роль внешнего исследователя заключается просто в содействии беседе.^[19] Изучение вопросов и вариантов ответов, сгенерированных участниками, помогает исследователям сделать важные выводы.^[19]

Технологии

SMILE Plug на оборудовании Marvell

SMILE Plug создает специальную сеть, которая позволяет учащимся участвовать в мероприятиях SMILE и обмениваться запросами со сверстниками в своих классах или в своих школах.^[2] Участники модели SMILE Plug должны физически присутствовать и подключаться к специальной сети SMILE WiFi. Маршрутизатор SMILE Plug содержит серверное программное обеспечение SMILE, KIWIX, Khan Academy Lite, другие различные ресурсы открытого образования, включая учебники открытого образования, и четыре программы для школ с различными языками программирования.^[4]

SMILE Global позволяет студентам по всему миру обмениваться запросами независимо от их местонахождения.^[2] Люди, которых интересует конкретная тема (например, «здоровье»), могут выполнять поиск по ключевому слову, а также создавать свои собственные вопросы, отвечать на существующие вопросы или комментировать вопросы и отвечать.^[19] Сервер SMILE Global доступен в облаке.^[4]

И SMILE Plug, и SMILE Global позволяют учащимся включать мультимедийные компоненты в свои вопросы: SMILE Plug использует изображения, а SMILE Global использует изображения, аудио и видео.^[2]

Расходы

Стоимость реализации SMILE-мероприятия зависит от инфраструктуры, доступной в школе, но минимальные затраты составляют около: 80 долларов США за мобильный телефон (один на каждые 2-3 ученика), 300 долларов США за портативный компьютер и 100 долларов США для местного жителя. роутер.^[2]

Из-за повсеместного распространения мобильных устройств, низкого барьера для входа и потенциала модульного роста мобильные устройства представляют собой недорогую альтернативу традиционной модели компьютерных лабораторий с высокими вознаграждениями.^[20]

Во многих случаях руководители предприятий предоставляли инфраструктуру и оборудование для местной телекоммуникационной сети, например мобильные устройства и компьютеры, а местные образовательные администраторы способствовали участию местных школ и предлагали семинары для учителей. Сотрудники университета провели исследование стратегий по совершенствованию модели в местных условиях, а партнеры из числа НПО предоставили местные знания, надзор за программой и координацию проектов. Такой подход объединяет множество заинтересованных сторон, не истощая ограниченные ресурсы какого-либо одного сектора.^[2]

В 2012 году команда SMILE объединилась с Marvell для создания Консорциума SMILE.^[21]

SMILE Plug на Raspberry Pi

SMILE Plug на Raspberry Pi

В 2016 году SMILE Plug был реализован на Raspberry Pi 3. SMILE загрузится через одну минуту при подключении к USB-источнику питания. В развивающихся странах с ограниченным доступом к электричеству требуется аккумуляторная батарея USB. Pi, предназначенный для использования в районах с низким уровнем подключения к Интернету, обеспечивает локальную точку доступа Wi-Fi. Студенты и учителя с мобильными устройствами, планшетами, ноутбуками и компьютерами могут подключаться к Plug.

Для Plug требуется карта microSD, которая действует как жесткий диск и локальное хранилище автономных ресурсов. Чтобы обновить SMILE Plug, нужно заменить предыдущую карту microSD на новую карту microSD с обновленными ресурсами.

Общая стоимость SMILE Plug варьируется в зависимости от материалов, из которых изготовлено устройство. Базовая цена составляет 85 долларов, включая 35 долларов за материнскую плату Raspberry Pi; 10 долларов за футляр; 40 долларов за карту microSD класса 10 емкостью 128 ГБ. Аккумулятор на 12 часов использования стоит дополнительно 25 долларов; светодиодный экран дополнительно 40 долларов.

SMILE Глобальная обработка и обработка естественного языка

В 2017 году SMILE Global будет взаимодействовать с API обработки естественного языка. Команда SMILE подготовила банк данных вопросов, предварительно классифицированных в соответствии с рубрикой качества вопросов. API вернет рейтинг по каждому вопросу, заданному на SMILE Global. Мгновенный ответ и обратная связь дадут учащимся возможность улучшить свои вопросы в режиме реального времени.

Рубрика качества вопросов позволит учителям оценить уровень обучения своих учеников.^[22]

Проекты

SMILE охватила более 25 стран, включая США, Индию, Аргентину, Мексику, Коста-Рику, Колумбию, Непал, Китай, Уругвай, Индонезию, Южную Корею, Южную Африку, Шри-Ланку, Пакистан и Танзанию.^[2]

Аргентина

Учащиеся использовали SMILE, чтобы критически осмыслить, что значит быть активным гражданином своего сообщества, задавая своим сверстникам вопросы о потенциальных моральных дилеммах, таких как бездомность, самоубийство, воровство, издевательства в школе и насилие. Один студент рассказал о росте количества самоубийств на местном уровне и попросил своих сверстников расследовать основную причину. Такие дополнительные преимущества SMILE свидетельствуют о том, что это не просто инструмент для управления обучением и оцениванием учащихся, но он также играет роль подсказки и облегчения обсуждения глубоких, критических вопросов.^[2]

В 2012 году Министерство образования Буэнос-Айреса изучило возможность изменения запрета на использование мобильных телефонов в классе, который действовал с 2006 года. Помимо использования SMILE, преподаватели теперь могут создавать исполняемые программы на мобильных устройствах, чтобы облегчить обучение в школе. класс.^[23]

В августе 2011 года в Мисьонесе и Таларине были проведены семинары SMILE по музыке, языковым искусствам и математике. Используя педагогику исследовательского обучения, студенты могли сочинять песни. Способность мобильных устройств преодолевать последнюю милю и последнюю школу наиболее очевидна там, где электричество и доступ в Интернет не гарантируются.^[24]

В сельской местности настольные компьютеры могут быть слишком громоздкими и иметь слишком высокие накладные расходы. С другой стороны, мобильные телефоны и планшеты портативны и питаются от батарей, что обеспечивает гибкую среду мобильного обучения. Один из ключевых моментов в развертывании мобильных технологий - это стремление предоставить желаемый контент с прочной педагогической основой.^[25]

Чили

Из-за централизованного характера Чили образованию труднее добраться до беднейших районов страны. Концепция мобильного класса или «карманной школы», соединенных и связанных между собой сетью мобильных телефонов, - это попытка воспользоваться преимуществами ресурсов, уже имеющихся в наиболее недостаточно обслуживаемых сообществах.^[26]

Индонезия

Студентов попросили составить математические вопросы, охватывающие широкий круг тем, от теоремы о сумме треугольников и углов до дробей, площадей и диаметров. Учителя были удивлены энтузиазмом студентов. Они также были удивлены способностью учеников осваивать технологию самостоятельно, обучать друг друга и помогать даже своим учителям.^[2]

Южная Корея

SMILE Global тестировалась на студентах-медиках Национального университета Чунгбук. В первую очередь со студентами обсуждались критерии для качественных вопросов, критерии критериев и примеры вопросов высокого и низкого качества. Этот первоначальный обзор казался важным для содействия глубокому исследованию. Поскольку студенты уже имели большой опыт использования технологий, они тратили 60% своего времени на выполнение запросов.^[2]

Результаты

Исследования показывают, что SMILE можно относительно легко внедрить в широком диапазоне классных комнат; он был принят студентами относительно быстро, и это увеличило использование основанной на запросе педагогики.^[2]

По мере того как студенты оценивали вопросы друг друга и понимали, какие из них получили более высокие оценки, со временем они разработали вопросы, которые были более сложными в концептуальном плане и более высокого качества.^[2]

Учителям нужен начальный период обучения и некоторое последующее наставничество, чтобы они могли облегчить вопросы.^[2] Очень важно адаптировать содержание тренингов к местным условиям. Без учета преимуществ SMILE в местном контексте учителя и ученики не найдут веских причин для принятия этой педагогики.^[28]

Наконец, должны быть задействованы местные представители образования. SMILE работала лучше всего, когда официальные лица вместе с организациями гражданского общества, университетами и местными предприятиями работали вместе над тем, чтобы внедрить программное обеспечение в классы.^[2]

Сплоченность интеграции

Успешность внедрения SMILE зависит от того, насколько связно методика, основанная на запросах, связана с учебной программой, преподаваемой в школе. Хотя SMILE можно использовать в существующей учебной программе (например, когда учащиеся задают простые вопросы по математике), она наиболее эффективна в качестве дополнительной платформы для развития критического мышления. Это могло бы происходить в форме регулярного занятия SMILE каждую неделю, чтобы практиковаться в вопросах. Хотя многие студенты поначалу уклоняются от занятий, неоднократная практика отвечать, оценивать и создавать вопросы в удобном месте позволит им развить свои навыки мышления более высокого порядка.^[29]

Более высокая мотивация учителя, лучшая интеграция в классе и более высокая частота использования - три фактора, которые увеличивают удержание SMILE. Учителей поощряют помогать учащимся становиться носителями знаний и задавать вопросы; Сами учителя поощряются к тому, чтобы бросить вызов статус-кво механического запоминания в классе. Хотя занятия в форме вопросов и ответов могут создавать неудобные ситуации, когда единоличный авторитет учителя ставится под сомнение, приобретение знаний и обучение происходит в этом дискомфорте и способствует росту ученика.^[29]

Вовлечение студентов

Для онлайн-классов SMILE помогает стимулировать взаимодействие учащихся с контентом, сообществом и преподавателем. Исследование, посвященное дистанционной встрече преподавателей до начала работы, показало положительную корреляцию между использованием SMILE и достижением более высокого уровня сотрудничества, автономии и оптимизации релевантности и подлинности контента.^[30]

Во время семинаров SMILE отношения между учениками и учителями изменились. Учителя не просто передавали информацию ученикам. Скорее, студенты использовали письменные или цифровые ресурсы, чтобы сформулировать свои собственные вопросы. Учителя сыграли важную роль в наставлении учеников через решения сложных вопросов, исправлении любых ошибок и разработке вопросов, созданных учениками.^[2]

Вызовы

Культура и школьная среда имеют большое влияние на начальную способность учащихся задавать вопросы. В развивающихся странах многим педагогам не хватает надлежащей подготовки учителей. Их обучение часто ограничивается содержанием, а не педагогической практикой. В некоторых случаях, когда учителей просили использовать новую технологию до того, как они освоились, их дискомфорт заставлял их задыхаться от вопросов учеников. Культурные нормы, регулирующие отношения между взрослыми и учениками, и ситуативные авторитетные роли могут препятствовать задаче учеников.^[2]

SMILE было труднее внедрить в тех областях, где методики обучения наизусть были типичными. Некоторым студентам было трудно сформулировать свои собственные вопросы, учитывая их предыдущий опыт в классе с упражнениями на заучивание наизусть.^[2]

Кроме того, учащимся с небольшим опытом использования смартфонов потребовалось больше времени, чтобы понять и использовать эту технологию. В конце концов, однако, они приспособились после разведки.^[2]

Рекомендации