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强大的在线学习是一个分布式系统

这是计划教学的隐喻。

杰里米Roschelle

在疫情期间,大学正在迅速转向在线和远程学习。我将为强大的在线学习提出一个比喻。这个比喻应该与我们作为计算机科学家的背景产生共鸣,它也符合学习科学的核心原则。由于这是我在这里的首个博客,让我自我介绍一下:我是一名学习科学家,致力于用技术改善STEM和CS学习。我还有麻省理工学院的计算机科学学位。我喜欢把我大脑中的计算机科学和学习科学联系起来。

让我们先说说好的在线学习不是什么:它不是把课程移到网上,像往常一样继续学习。用计算术语来说,它不是一个中央计算过程(教师)将相同的工作单元分发给成百上千个处理器(学生),然后对每个处理器的个别工作提供权威的评级。

让我们考虑一下这个替代的比喻:设计强大的在线学习就像设计一个有效的分布式处理系统。用计算的术语来说,它是关于协调独立处理者(学生)的积极的、参与的本地工作,以实现一个共同的目标(对主题有更大的共同理解的社区)。它是关于组织系统中的连通性,以便处理器(学生)相互提供帮助和反馈,从而趋同于更好的学习。

为什么活跃,参与工作?因为学习的直接原因不是教学,而是学生在他们的近发展区域(他们的成长区域)为理解一个具有挑战性的概念所付出的积极、投入的努力。

为什么协调?因为学习科学已经收集了大量的证据,表明当学生不得不为另一个学生阐述他们的知识(或协调共享知识产品)时,他们学到的更多。当学生们互相提供有解释的反馈时,他们也会学到更多,而不仅仅是回答或“这样做”。当角色被组织起来,要求学生积极地阐述、协调和给出反馈时,协作学习是非常强大的。主动学习和协作学习共同扩大了学习的“区域”。

在一个叫做GroupScribbles我们从字面上理解了分布式系统的隐喻。我们为教室设计了一个“黑板建筑”。在GroupScribbles中,个体处理器(学生)从共享空间中获取工作(智力工作),并将部分结果(学习)返回到共享空间。学生们通过虚拟便利贴在自己的私人空间和公共空间之间移动,完成作业和发布作业。

学生在小组涂鸦中贡献分数的表示

这比听起来要简单得多。在上图的GroupScribbles系统中,一位小学老师创建了最初的便利贴,要求代表一个特定的分数。学生通过将空白笔记从共享空间带到他们的私人空间(在黑板架构中原子的“取”操作)来选择要学习的部分。他们寄回了一幅分数图(黑板架构中的放运算)。

然后,小组被要求带着一组黏合剂到一个单独的房间。在教室里,他们为每一种表现阐述了一个解释,然后选择一个最好的解释与全班分享。最后,老师带领大家讨论了一组被分享回来的学生作业。这是一个强大的学习活动,因为学生们努力工作,阐述,协调,并获得反馈,他们的理解通过多种模式:作为个人,在小组,在更大的讨论。

注意是谁在这个分布式系统中做着驱动学习的工作:学生们.注意教师的角色:找到一种创造性的方式,让每个学生都努力思考同一问题的不同方面,使用小组来鼓励学生之间的知识协调和反馈,然后调节信息的流动回到中央黑板,在那里,教师可以增加他们的独特价值,进一步讨论学生的一些选定的工作。

这个比喻可以得到很好的延伸:

可以将学生看作一组具有不同功能的处理器。一个指导员怎样才能创建一个协调的系统,使每个处理器都尽可能努力地工作?学生的认知多样性如何成为一种资产,推动学习变得更深入?

教师可能会考虑学生如何给予同伴反馈;学生如何自主选择更简单或更难的挑战;学生如何将问题从小群体推广到大群体;如何通过比较和对比不同学生对同一概念的阐述来加强对一个概念的共同理解。在一个架构优雅的分布式系统中,单个处理器(学生)的连接和活动克服了中央处理器的有限带宽,从而将注意力集中到每个单独的单元上。

分布式系统对在线学习的隐喻建议教师应充分参与并连接学生(处理节点),以最大限度地提高他们的积极努力,以阐述、协调和给彼此建设性的反馈,心中有一个集体目标(即通过利用认知多样性更深入地学习)。

杰里米Roschelle他是Digital Promise学习科学研究的执行董事,也是国际学习科学学会的会员。


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