Where Do We Go from Here?

READING TIME: 11 MINUTES

Gọi nó là một cái nhìn thoáng qua. Trong một tuần, một nhóm sinh viên theo học trong một lớp vật lý truyền thống dành cho sinh viên năm nhất đã xem xét tương lai của vật lý học có thể trông như thế nào. Đó chỉ là một phần trên sóng điện từ được dạy vào cuối của một khóa học hai học kỳ, nhưng trong một phần đó, kết quả gần như là kỳ diệu. Những sinh viên được dạy các kiến thức bằng một phương pháp lấy cảm hứng theo nguyên tắc thực hành có chủ đích đã học được nhiều hơn gấp đôi so với những sinh viên được dạy bằng phương pháp truyền thống. Dựa trên cùng một thước đo thì đây là hiệu ứng lớn nhất từng thấy trong một can thiệp giáo dục.

Cái nhìn thoáng qua này đến từ ba nhà nghiên cứu liên kết với Đại học British Columbia: Louis Deslauriers, Ellen Schelew, và Carl Wieman. Trong đó Wieman, một người đạt giải Nobel vật lý năm 2001, đã thực hiện một sự nghiệp thứ hai ngoài công việc với mục tiêu cải thiện cách giảng dạy khoa học ở trường đại học. Năm 2002, ông đã sử dụng một phần trong số tiền thưởng Nobel của mình để tạo ra Dự án Công nghệ giáo dục Vật lý tại đại học Colorado, và sau đó ông thành lập Carl Wieman Science Education Initiative tại Đại học British Columbia. Ông làm tất cả những điều này bởi vì ông được thúc đẩy bởi niềm tin rằng có một cách nào đó để dạy khoa học tốt hơn là các bài giảng kéo dài 50 phút trong các lớp học truyền thống. Khóa học vật lý năm nhất là nơi ông và hai đồng nghiệp của mình đặt ra để chứng minh trong pháo đài truyền thống đó.

Lớp học tại UBC có 850 sinh viên chia làm ba giai đoạn. Giai đoạn thứ nhất là một khóa học vật lý cốt lõi, nhắm vào các chuyên ngành kỹ thuật năm đầu tiên, với các khái niệm vật lý được dạy về tính toán và các sinh viên dự kiến ​​sẽ tìm hiểu cách giải quyết các vấn đề về toán học. Người giảng dạy là các giáo sư được đánh giá cao về kỹ năng giảng dạy, với nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy khóa học đặc biệt này và có điểm số đánh giá của học sinh tốt. Phương pháp giảng dạy của họ tương đối chuẩn: ba bài giảng PowerPoint năm mươi phút mỗi tuần được đưa ra trong một giảng đường lớn, bài tập về nhà hàng tuần, và các buổi hướng dẫn, nơi học sinh sẽ giải quyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của một trợ giảng.

Wieman và các đồng nghiệp đã chọn hai giai đoạn còn của khóa học, mỗi người có khoảng 270 sinh viên, để làm nền tảng thử nghiệm của họ. Trong tuần thứ mười hai của học kỳ thứ hai, một nhóm sẽ tiếp tục với hướng dẫn như thường lệ, trong khi những học sinh khác sẽ được trình bày với một cách hoàn toàn khác biệt để tìm hiểu về sóng điện từ. Các học sinh trong hai nhóm đều giống nhau vì họ đều có: điểm trung bình trong hai bài kiểm tra giữa kỳ mà học sinh đã thực hiện cho đến thời điểm đó là giống nhau giữa hai lớp; điểm số trung bình của lớp trên hai bài kiểm tra tiêu chuẩn hóa kiến ​​thức vật lý được đưa ra trong tuần mười một là giống hệt nhau; tỷ lệ đi học của lớp trong tuần mười và mười một là giống nhau; và mức độ tham gia được đánh giá trong tuần mười và mười một là giống nhau cho hai lớp. Tóm lại, đến thời điểm đó, hai lớp học về cơ bản giống hệt nhau trong hành vi lớp học của họ và họ học tốt về vật lý như thế nào. Đó đã là một sự thay đổi thông qua học tập.

Trong tuần thứ mười hai, là người hướng dẫn của nhóm thứ nhất tiếp tục như thường lệ, người hướng dẫn trong nhóm thứ hai được thay thế bằng hai đồng nghiệp của Wieman, đó là Deslauriers và Schelew. Deslauriers phục vụ như là người hướng dẫn chính còn Schelew làm trợ giảng cho anh ấy. Cả hai đều chưa từng phụ trách một lớp học nào trước đây. Deslauriers, một sinh viên sau tiến sĩ, đã được đào tạo một số phương pháp giảng dạy hiệu quả và, đặc biệt, anh đã từng giảng dạy vật lý trong thời gian tại Carl Wieman Science Education Initiative. Schelew là một sinh viên tốt nghiệp vật lý đã tham gia một hội thảo về giáo dục vật lý. Cả hai đã dành thời gian làm trợ giảng. Nhưng cả hai đều có ít kinh nghiệm đứng lớp hơn người hướng dẫn đang tiếp tục dạy nhóm học sinh còn trong tuần thử nghiệm.

Những gì Deslauriers và Schelew đã có là một cách tiếp cận mới để giảng dạy vật lý mà Wieman và những người khác đã phát triển bằng cách áp dụng các nguyên tắc thực hành có chủ ý. Trong một tuần họ có các học sinh trong phần của họ theo một khuôn mẫu rất khác so với trong lớp học truyền thống. Trước mỗi lớp học, họ dự kiến ​​sẽ đọc các phần được chỉ định – nói chung chỉ dài ba hoặc bốn trang – từ văn bản vật lý của họ và sau đó hoàn thành một bài kiểm tra trực tuyến ngắn dạng đúng/sai về việc đọc. Ý tưởng là để làm cho họ quen thuộc với các khái niệm sẽ được làm việc trên lớp trước khi họ đến lớp. (Để thậm chí những điều trên, các sinh viên trong lớp học truyền thống cũng được yêu cầu đọc sách trong một tuần này. Đó là sự thay đổi duy nhất được thực hiện so với cách lớp học truyền thống được dạy trong tuần đó)

Trong lớp thực hành có chủ đích, mục tiêu không phải là cung cấp thông tin cho học sinh mà là để họ thực hành tư duy như các nhà vật lý. Để làm điều đó, trước tiên Deslauriers sẽ cho học sinh chia thành các nhóm nhỏ và sau đó đặt ra một “clicker question”. Clicker question là một câu hỏi mà các sinh viên trả lời bằng điện tử, với câu trả lời được tự động gửi cho người hướng dẫn. Các câu hỏi được chọn để giúp học sinh trong lớp suy nghĩ về các khái niệm thông thường cho học sinh vật lý năm thứ nhất gặp khó khăn. Các học sinh sẽ nói về mỗi câu hỏi trong các nhóm nhỏ của họ, gửi câu trả lời của họ, và sau đó Deslauriers sẽ hiển thị các kết quả và nói về chúng, trả lời bất kỳ câu hỏi nào mà học sinh đưa ra. Các cuộc thảo luận đã giúp học sinh suy nghĩ về các khái niệm, bản vẽ kết nối, và thường vượt ra ngoài câu hỏi của người nhấp cụ thể mà họ được hỏi. Một số clicker question đã được hỏi trong quá trình học, và đôi khi Deslauriers có thể có các nhóm sinh viên thảo luận một câu hỏi lần thứ hai, sau khi anh ấy đã đưa ra một số suy nghĩ để họ suy ngẫm. Đôi khi anh ấy sẽ đưa ra một bài giảng nhỏ nếu có vẻ như các sinh viên gặp khó khăn với một ý tưởng cụ thể. Mỗi lớp học cũng bao gồm một “active learning task” trong đó các học sinh trong mỗi nhóm đã xem xét một câu hỏi và sau đó viết riêng câu trả lời của họ và gửi chúng, sau đó Deslauriers một lần nữa sẽ trả lời các câu hỏi và giải quyết các quan niệm sai lầm. Trong lớp, Schelew sẽ đi vòng quanh các nhóm, trả lời câu hỏi, lắng nghe các cuộc thảo luận, và xác định các khu vực có vấn đề.

Các học sinh trong lớp này có nhiều người tham gia tích cực hơn trong lớp học truyền thống. Điều này đã được chứng minh bằng các biện pháp tương tác mà nhóm của Wieman đã sử dụng. Mặc dù không có sự khác biệt về sự tương tác giữa hai nhóm trong tuần mười và mười một, trong tuần 12, sự tham gia trong lớp học do Deslauriers giảng dạy gần như gấp đôi so với lớp học truyền thống. Nhưng nó không chỉ là sự tham gia. Các sinh viên trong lớp Deslauriers đã nhận được phản hồi ngay lập tức về sự hiểu biết của họ về các khái niệm khác nhau, với cả sinh viên và người hướng dẫn giúp làm sáng tỏ mọi sự nhầm lẫn. Và hai yếu tố clicker question và các nhiệm vụ học tập tích cực được thiết kế để giúp học sinh suy nghĩ như các nhà vật lí – đầu tiên hiểu câu hỏi theo cách thích hợp, sau đó tìm ra khái niệm nào có thể áp dụng, và sau đó là lý luận từ những khái niệm đó đến câu trả lời. (Người hướng dẫn trong lớp học truyền thống đã quan sát lớp học của Deslauriers trước khi dạy cho riêng mình và chọn sử dụng hầu hết các clicker question trong lớp của riêng mình, nhưng anh ta không sử dụng chúng để khơi mào cho các cuộc thảo luận, mà chỉ để thấy được lớp học có bao nhiêu học sinh đã nhận được mỗi câu trả lời đúng)

Vào cuối tuần mười hai, các sinh viên trong cả hai phần lớp học được thực hiện một bài kiểm tra trình chọn nhiều lựa chọn để xem họ đã học được những kiến thức như thế nào. Deslauriers và người hướng dẫn trong lớp học truyền thống đã làm việc cùng nhau để phát triển một bài kiểm tra rằng họ và người hướng dẫn của nhóm thứ ba đều đồng ý là một thước đo tốt về mục tiêu học tập trong tuần đó. Các câu hỏi kiểm tra rất chuẩn. Thật vậy, hầu hết trong số chúng là những clicker question đã được sử dụng cho một lớp vật lý tại một trường đại học khác, đôi khi với những sửa đổi nhỏ. 

Điểm trung bình của học sinh trong nhóm truyền thống là 41%; mức trung bình trong lớp Deslauriers là 74%. Đó rõ ràng là một sự khác biệt lớn, nhưng cho rằng đoán ngẫu nhiên sẽ tạo ra số điểm 23%, khi bạn làm toán, nó chỉ ra rằng các sinh viên trong lớp học truyền thống, trung bình, biết câu trả lời đúng chỉ khoảng 24% các câu hỏi, so với mức trung bình khoảng 66% trong lớp được thiết kế để áp dụng các nguyên tắc thực hành có chủ ý. Đó là một sự khác biệt rất lớn. So với những học sinh trong lớp kia, các học sinh trong lớp thực hành có chủ ý nhận được nhiều hơn gấp 2,5 lần câu trả lời đúng.

Wieman và các đồng nghiệp đã thể hiện sự khác biệt theo một cách khác, sử dụng cụm từ trong thống kê được gọi là “kích thước hiệu ứng”. Trong các thuật ngữ này, sự khác biệt giữa các buổi biểu diễn của hai lớp là 2.5 độ lệch chuẩn. Để so sánh, các phương pháp giảng dạy mới khác trong các lớp học khoa học và kỹ thuật thường có kích thước hiệu ứng nhỏ hơn 1.0, và kích thước hiệu ứng lớn nhất được quan sát cho một can thiệp giáo dục trước khi làm điều này là 2.0 – được thực hiện bằng cách sử dụng các gia sư cá nhân đã được đào tạo. Wieman đã lên tới 2.5 với một sinh viên sau đại học và một giáo sư chưa bao giờ dạy một lớp trước đó.

Leave a Comment