Escuelas de ciencias e ingeniería se unen para transformar el aprendizaje

En un aula debajo del Stata Center, los estudiantes se apiñan en un set de Lego. Una estudiante ajusta una fuente de alimentación, otra mira una pequeña pantalla y una tercera toma el pin de un pequeño disco rojo, flanqueado por pequeños imanes en un tablero de Lego, y gira mientras los otros miembros de su grupo aguantan la respiración. . El disco desaparece en un borrón. Después de unos segundos, parece estar perdiendo impulso, pero comienza a girar increíblemente incluso más rápido que antes. Una forma de onda verde ilumina el osciloscopio y el grupo estalla de alegría. Pushpaleela "Pushpa" Prabakar atrapa un marcador y corre hacia el tablero donde registra el nuevo registro de clase.

A fines del siglo XXI, un grupo de instructores buscó transformar la forma en que se enseñaba física básica en el MIT. Juntos, desarrollaron un modelo de clase revolucionario llamado aprendizaje activo basado en tecnología o TEAL. Hoy, 8.02 (Electricidad y magnetismo) es una clase donde las experiencias mágicas dan vida a las matemáticas rigurosas. Prabakar, profesor titular del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática (EECS), y Alex Shvonski, becario postdoctoral en física y miembro del Laboratorio de Aprendizaje Digital, son dos de los innovadores que hicieron que esto sucediera.

Para Prabakar y Shvonski, el viaje a 8.02 comenzó con su creciente interés en la pedagogía.

Como estudiante de posgrado de doble titulación en Diseño Integrado, Gestión e Ingeniería Mecánica, Prabakar ha descubierto el placer de participar en actividades prácticas. "Quería entender cómo se podían enseñar los conceptos de física de una manera práctica". Enseñó a los estudiantes de MBA a soldar, luego fue a Israel y Perú, donde enseñó a estudiantes de diseño. de productos y robótica.

Shvonski se inspira en varias experiencias de enseñanza durante su doctorado. "Estaba interesado en usar la tecnología para mejorar la experiencia de aprendizaje de los estudiantes", dice. La enseñanza de un curso introductorio para estudiantes no especializados ayudó a Shvonski a comprender el valor de las metodologías de enseñanza alternativas.

Durante su último año de estudios, Prabakar comenzó como asistente pedagógica para ayudar a sus supervisores: Jacob White, profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática, Cecil H. Green, y Peter Dourmashkin, profesor asociado. en física y cofundador de TEAL – experiencias de diseño. para 8.02.

Mientras tanto, Shvonski comenzó a trabajar como post-doc con David Pritchard, profesor de física, y Michelle Tomasik, ambos profesores de física y física. MITX Científico del aprendizaje digital. Como asistente de enseñanza para el número 8.02, Shvonski encontró una manera de reemplazar los exámenes estresantes con cuestionarios en línea para mejorar el aprendizaje de los estudiantes.

Este otoño, ayudaron a los estudiantes a aprender a hacer un piano de papel y usar un movimiento de muñeca para crear luz. Cada experiencia de diseño en 8.02 permite a los estudiantes descubrir las leyes del universo y divertirse haciéndolo.

Ashhad Alam, un estudiante de primer año, explica que las experiencias de diseño son una oportunidad para probar su comprensión del material: "Te obligan a pensar fuera de la caja".

Prabakar y Shvonski se preocupan por enfatizar que hacer una clase tan divertida es más difícil de lo que parece: les llevó un año de muchas iteraciones y pensar en llegar a este punto. Prabakar sabía que muchos estudiantes nunca antes habían usado equipos eléctricos. Ella diseñó y ensambló su propia placa de circuito. En la primavera, Shvonski lo ayudó a volar el nuevo prototipo. Pero los dos descubrieron que cuando 700 primeros años reciben incluso dispositivos electrónicos simples para jugar, muchas cosas pueden salir mal. Los microcontroladores se sobrecalentarían y las conexiones de los circuitos fallarían. Prabakar vio que los estudiantes pasaban más tiempo instalando su equipo de lo que lo usaban. Al mismo tiempo, Shvonski se dio cuenta de que no era efectivo simplemente darles a los estudiantes material para jugar o pedirles que naveguen por un manual de laboratorio de 20 páginas; los experimentos tuvieron que integrarse en los cursos para que los estudiantes pudieran hacer fácilmente conexiones entre la teoría y la práctica.

Por lo tanto, Prabakar desarrolló una segunda iteración de su placa de circuito impreso, y Shvonski hizo explicaciones previas al laboratorio, GIF animados y una combinación de preguntas estructuradas y abiertas para guiar a los estudiantes a través de su aprendizaje. Ambos fueron asesorados por Josh Wolfe, el instructor técnico 8.02, quien entendió la importancia de preparar un contenido de curso bien estructurado y los desafíos técnicos de diseñar experimentos que podrían implementarse e implementarse. extendido fácilmente.

"Me encantó hacer que estas experiencias fueran lo más accesibles e intelectualmente efectivas posible", dice Shvonski.

Este semestre, Shvonski y Prabakar dicen que la comprensión de los estudiantes se refleja en sus debates. Walker Anderson, un estudiante de primer año, dice que las experiencias rediseñadas le dan la flexibilidad para ser creativo, lo que él dice que es su parte favorita. Otra estudiante explicó que las experiencias fueron lo que realmente la ayudó a entender el tema.

Pero Prabakar y Shvonsky son reacios a tomar demasiado crédito. Insisten en que 8.02 solo es posible porque son parte de un equipo maravilloso con asistentes de enseñanza de pregrado; los asistentes de enseñanza se gradúan Chris Lang y Olumakinde Ogunnaike; Josh Wolfe, el instructor técnico; Ibrahim Cisse, profesor asistente de promoción de promoción de física de 1922; y John Belcher, cofundador de TEAL y profesor de física de la clase de 1922. La financiación de los experimentos 8.02 proviene de EECS, el Departamento de Física y la Asociación de Antiguos Alumnos del MIT.