スマートテクノロジーがSTEM教育のギャップを埋める方法

科学は急速に進化していますが、STEM教育はそれに追いついていないようです。科学者、エンジニア、医療専門家が必要な時代に、多くの学生がまだ教育の機会から遠ざけられているようです。農村部、資金不足の学校、または仕事と介護を両立させている学生にとって、STEMキャリアへの道は最初から閉ざされているようです。

これは政策の問題でも、予算の問題でもありません。これはデザインの問題です。私がゲーム、学習プラットフォーム、没入型テクノロジーを開発してきたキャリアの中で、私はこの問題を非常に個人的に感じています。私たちは学習の形を再考する必要があり、それをアクセスを拡大する方法で行う必要がありますが、水準を下げることなく行う必要があります。

そこでスマートテクノロジーが登場します。テクノロジーそのものではなく、教育者がより少ないリソースでより多くのことを行えるツール、学生がどこにいても実践的な経験を積むことができるツール、現実の科学が可能であると感じさせるツールです。

スピードではなくフィットが重要

教育における人工知能（AI）の活用については多くの話題がありますが、スピードだけが重要ではないことを理解する必要があります。コンテンツが学生のニーズに応え、学生が成功するためのサポートを提供することが重要です。

例えば、科学実験室は、高価で、スケジュールの調整が難しく、伝統的なキャンパスに通っていない学生にとっては遠くの存在です。オンラインまたはパートタイムで学習している数百万の学生にとって、これは大きな障害です。

仮想実験室はこの問題を解決することができます。ブラウザ上で複雑な実験を実行することが可能になり、学生は安全に柔軟に実験することができます。しかし、仮想実験室の開発には時間がかかります。そこで新しいテクノロジーが役に立ちます。AIを使用して学術的な専門家をサポートすることで、私たちのチームはシミュレーションのドラフトを生成したり、コンテンツのギャップを特定したり、高品質の科学教育をより多くの教室に迅速に提供することができます。ただし、コーナーカットや人間との接触を失うことなく行う必要があります。

アルゴリズムではなく人を先頭に

教育におけるテクノロジーの使用方法には、正しい方法と誤った方法があります。私たちは、AIを裏で使用する方法を実験しています。つまり、ツールを開発して、私たちのチームがより迅速に作業できるようにするということです。教師やカリキュラムを置き換えるのではなく、サポートするのです。

私たちが公開するすべてのシミュレーションは、実際の科学者や指導設計者によってレビューされます。AIは初期バージョンの生成を支援するかもしれませんが、最終製品を形作るのは専門家です。人間のレイヤーは不可欠です。コンテンツを正確で、年齢に適したものであり、学生の学習方法と一致するものにするからです。

内部レビューに止まらず、実際の教育者と協力して、教室、オンライン、ハイブリッド形式で材料がどのように機能するかをテストします。エンゲージメント率、理解度、学生が苦労する領域を調べます。すべてのデータをコンテンツの改良に反映させます。

これは品質の問題だけではなく、信頼の問題でもあります。テクノロジーがより公平な教育をサポートするためには、慎重に設計され、実際の監視が必要です。ソフトウェアではなく、学生と教師を優先するシステムの一部でなければなりません。

実践的な学習が重要

現在の教育における大きな質問の1つは、学生が本当に学習しているかどうかです。ツール seperti ChatGPTを使用すると、エッセイを書いたり、問題を解いたりすることが容易になりますが、これは学校にとって課題となります。ただし、経験を通じて学習するプラットフォームにとっては機会となります。

仮想実験室は1つの答えです。学生が実験を実行し、トラブルシューティングし、ミスを犯したときに何が起こるかを見るとき、学習はより深くなります。コピー&ペーストではそれを実行することはできません。

また、フィードバックループも重要です。well設計されたシミュレーションでは、学生はリアルタイムのガイダンスを受け、スコアだけではなく、自分の行動を反省し、ミスを再訪し、批判的思考を適用することが促されます。そうした学習は、活発で適用されているため、残ります。

シミュレーションが科学に自信のない学生を助けることができることも見てきました。これらのツールは、安全な空間を提供し、失敗し、再挑戦することができます。そうした学習は優れた教育方法であり、能力感を築く方法です。学生が自分自身を科学者として見ることができるとき、科学の道を続ける可能性が高くなります。

実際の例：ヤバパイ大学

アリゾナ州のヤバパイ大学では、多くの学生が年長者、働いている人、または家族を世話している人です。数年前、教員はオンラインの微生物学コースに仮想実験室を導入しました。修了率は16%増加し、オンラインと従来の学生の間のギャップはほぼ消滅しました。

これは、実際の学生を念頭に置いて設計した結果です。目玉のあるツールではなく、障害を除去し、重要な成果をサポートすることです。

ここから先へ

テクノロジーが学習を変える力を私は見てきました。しかし、私が最も興奮するのは、変化のスピードではなく、長年にわたるギャップを最終的に埋める可能性です。

すべての解決策がAIによって動かされる必要はありません。しかし、適切なツールを使用して、専門家の人間がサポートすることで、より多くの学生が科学で成功し、より多くの教師が彼らが最もよくすることを行うことができます。

私としては、子供たちが地理、収入、または生成的なAIによって制限された優れた教育を持たない世界で育つことを望みます。私たちは、それが機能するものを構築することに重点を置くことで、その世界を構築することができることを知っています。