آموزش حرفه‌ای آنلاین: تسلط بر موضوعات پیچیده!

آموزش آنلاین و مؤثر بودن آن در تدریس علوم پیچیده

به گفته یک مقاله جدید از محققان دانشگاه تگزاس در آرلینگتون که در نشریه The Physics Teacher منتشر شده است، آموزش آنلاین برای تدریس موضوعات پیچیده‌ای مانند علم اطلاعات کوانتومی (QIS) به معلمان علوم دبیرستان مؤثر است. کارن جو ماتسلر، استادیار در برنامه UTeach در UTA و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: “شیوع COVID-19 باعث شد که معلمان روش‌های آموزشی خود را به یک کلاس مجازی ناآشنا تطبیق دهند و توسعه حرفه‌ای نیز از این قاعده مستثنی نبود.” رامون لوپز، استاد فیزیک، همکار اصلی این پروژه بود و چاندرا لکا سینگ از دانشگاه پیتسبورگ نیز یکی از نویسندگان این مقاله است.

علم اطلاعات کوانتومی و اهمیت آن

علم اطلاعات کوانتومی یک حوزه جدید از علم و فناوری است که علوم فیزیکی، ریاضیات، علوم کامپیوتر و مهندسی را ترکیب می‌کند و در موارد روزمره‌ای مانند تلفن‌های همراه و فناوری خورشیدی نقش کلیدی دارد. با این حال، بیشتر دبیرستان‌ها این موضوع را تدریس نمی‌کنند و این امر مانع از آن می‌شود که دانش‌آموزان مهارت‌های لازم برای ورود به مشاغل پردرآمد را کسب کنند.

توسعه برنامه آموزشی در دوران پاندمی

به عنوان بخشی از یک کمک‌هزینه یک میلیون دلاری از بنیاد ملی علوم در سال 2021، ماتسلر و همکارانش هدفشان آموزش QIS به معلمان علوم دبیرستان بود تا بتوانند این دانش جدید را به کلاس‌های خود منتقل کنند. ماتسلر گفت: “اما پاندمی ما را وادار کرد که برنامه‌های اولیه آموزش حضوری را کنار بگذاریم و به یک محیط آنلاین منتقل شویم.” او ادامه داد: “می‌دانستیم که تدریس QIS به صورت آنلاین چالش‌برانگیز خواهد بود، اما از اینکه چقدر خوب پیش رفت، شگفت‌زده شدیم.”

روش‌های مؤثر در تدریس آنلاین

ماتسلر، لوپز و تیم تحقیقاتی دریافتند که بهترین روش برای تدریس QIS به صورت آنلاین، ارسال برخی از مطالب به شرکت‌کنندگان به صورت پیش‌زمینه است تا آنان با موضوعات آشنا شوند. سپس در طول جلسات، معلمان از زوم استفاده کردند و با ویژگی‌هایی مانند چت، نظرسنجی و اتاق‌های گروهی، افراد را در یادگیری مشغول نگه داشتند.

روش‌های مؤثر در آموزش مفاهیم کوانتومی

آن‌ها همچنین فعالیت‌هایی را برگزار کردند که در آن یادگیرندگان فرصتی برای تمرین تدریس مطالب داشتند. این تکنیک به افراد کمک کرد تا درگیر موضوعات باقی بمانند. برای جلوگیری از بار شناختی زیاد، تیم متوجه شد که بحث‌های اصلی باید بین ۱۵ تا ۳۰ دقیقه طول بکشد و هر کدام با جلسات کوچک پنج تا هفت دقیقه‌ای همراه باشد. زمان کل جلسه نیز حدود ۹۰ تا ۱۲۰ دقیقه تعیین شد. ماتسلر گفت: “این به شرکت‌کنندگان فرصت‌های کافی برای بحث در مورد مفاهیم کوانتومی در گروه‌های کوچک از دو تا شش نفر را می‌داد.” در طول این بحث‌های کوچک، رهبران به طور دوره‌ای وارد و خارج از اتاق‌ها می‌شدند تا بر روی شرکت‌کنندگان نظارت کنند، دستورالعمل‌ها را روشن کنند و به سوالات پاسخ دهند.

مدرسان همچنین فعالیت‌های “یخ‌شکن” را برای افزایش تعامل اجتماعی در یادگیری مجازی توصیه می‌کنند. ماتسلر گفت: “این فعالیت‌های یخ‌شکن به راحتی می‌توانند برای جذب دانش‌آموزان، ثبت نام و سنجش میزان آگاهی افراد از درس آینده استفاده شوند.” یک عنصر کلیدی در تمام این یادگیری آنلاین، اطمینان از این است که یادگیرندگان احساس کنند در یک جامعه امن برای یادگیری و تبادل ایده‌ها قرار دارند.

تیم همچنین متوجه شد که ویدیوهای کوتاه و مرتبط به آموزش موضوعات پیچیده کمک می‌کند. آن‌ها توصیه می‌کنند که در طول ویدیوها، قابلیت چت فعال باشد تا شرکت‌کنندگان بتوانند سوالات خود را بپرسند و درگیر بمانند. ماتسلر گفت: “ایده‌آل این است که مفاهیم کوانتومی در یک کلاس درس با فعالیت‌های عملی تدریس شود تا یادگیرندگان بتوانند ببینند و لمس کنند که چیزهایی مانند قطارهای مغناطیسی و شناوری کوانتومی چگونه کار می‌کنند.” با این حال، تجربیات ما نشان می‌دهد که گنجاندن روش‌های آموزشی مناسب و محتوا در یادگیری آنلاین می‌تواند در آموزش این موضوعات مؤثر باشد. درک این که یک گزینه مجازی مؤثر وجود دارد، در حالی که کشور تلاش‌های خود را برای تسریع در تحقیقات و توسعه کوانتومی افزایش می‌دهد، اهمیت دارد تا با سایر کشورها در این زمینه رقابت کند.