Hvordan smartere teknologi kan bidra til å tette STEM-utdanningsgapet

Vitenskapen utvikler seg raskt, men STEM har ikke holdt tritt. I en tid der vi trenger flere forskere, ingeniørerog helsepersonell For mange elever blir fortsatt hengende etter enn noen gang. For elever i landlige områder, underfinansierte skoler eller de som balanserer arbeid og omsorg, kan veien til en STEM-karriere bli blokkert før den starter.

Dette er ikke bare et politisk problem eller et budsjettspørsmål. Det er en designutfordring. Og som en som har bygget spill, læringsplattformer og immersiv teknologi mesteparten av karrieren min (og ikke minst som firebarnsfar), er det en utfordring jeg tar veldig personlig. Vi må tenke nytt om hvordan læring ser ut, og vi må gjøre det på en måte som utvider tilgangen uten å senke standarden.

Det er her smartere teknologi kommer inn i bildet. Ikke teknologi for teknologiens skyld, men verktøy som hjelper lærere med å gjøre mer med mindre, gir elevene praktisk praksis uansett hvor de er, og gjør ekte vitenskap mulig.

Det handler ikke om fart. Det handler om passform.

Det er mye hype om hvordan kunstig intelligens (KI) kan gjøre utdanning raskere. Men hastighet alene er ikke nyttig hvis det ikke tjener elevene. Det som betyr mer er om innholdet møter elevene der de er og gir dem det de trenger for å lykkes.

Ta for eksempel naturfaglaboratorier. Laboratorietimer med fysisk oppmøte er dyre, vanskelige å planlegge og ofte utenfor rekkevidde for studenter som ikke er på en tradisjonell campus. For de millioner av studentene som studerer på nett eller deltid, er det en avgjørende faktor.

Virtuelle laboratorier kan bidra til å fikse dette. De gjør det mulig å levere komplekse eksperimenter via en nettleser, slik at elevene kan øve trygt og fleksibelt. Men det tar tid å bygge slike laboratorier – og det er der ny teknologi kan hjelpe. Ved å bruke AI til å støtte akademiske eksperter, kan teamene våre generere simuleringsutkast eller oppdage innholdshull og få naturfagundervisning av høy kvalitet inn i flere klasserom, raskere. Og vi kan gjøre det uten å ta snarveier eller miste kontakten med mennesker.

La folk lede, ikke algoritmen

Det finnes en riktig og en gal måte å bruke teknologi i utdanning på. Vi har eksperimentert med måter å bruke AI bak kulissene. Det betyr å bygge verktøy som hjelper vår Teamene jobber raskere, uten å erstatte lærere eller pensum.

Hver simulering vi publiserer vil gå gjennom ekte forskere og instruksjonsdesignere. AI kan bidra til å generere en tidlig versjon, men det er ekspertene som former det endelige produktet. Det menneskelige laget er viktig. Det sørger for at innholdet er nøyaktig, alderstilpasset og i tråd med hvordan elevene lærer.

Og det stopper ikke med intern gjennomgang. Vi tester med ekte lærere for å se hvordan materialet presterer i klasserommet, på nett og i hybridformater. Vi ser på engasjementsrater, forståelse og områder der elevene står fast. Alle disse dataene gir tilbakemelding på hvordan vi forbedrer innholdet vårt.

Dette er ikke bare et kvalitetsspørsmål; det er et tillitsspørsmål. Hvis vi ønsker at teknologi skal støtte mer rettferdig utdanning, må den bygges nøye og med reell tilsyn. Den må være en del av et system som prioriterer elever og lærere, ikke programvare.

Praktisk læring som fester seg

Et av de store spørsmålene i utdanningssektoren akkurat nå er: hvordan vet vi at elevene faktisk lærer? Med verktøy som ChatGPT, er det enklere enn noensinne å forfalske et essay eller løse et oppgavesett. Det er en utfordring for skoler – og en mulighet for plattformer som lærer gjennom erfaring, ikke memorering.

Virtuelle laboratorier er én løsning. Når elever kjører et eksperiment, feilsøker det og ser hva som skjer når de gjør en feil, er læringen dypere. Du kan ikke kopiere/lime deg gjennom det.

Og det som er like viktig er tilbakemeldingssløyfen. I en godt designet simulering får elevene veiledning i sanntid, ikke bare poengsummer. De oppfordres til å reflektere over handlingene sine, se på feiltrinn og anvende kritisk tenkning. Den typen læring holder seg, fordi den er aktiv og anvendt.

Vi har også sett hvordan simuleringer kan hjelpe elever som mangler selvtillit i naturfag. Disse verktøyene gir dem et trygt rom til å eksperimentere, feile og prøve igjen. Det er ikke bare god pedagogikk; det er en måte å bygge en følelse av evner på. Og når elever ser seg selv som i stand til å drive med naturfag, er det mer sannsynlig at de holder seg på veien.

Et eksempel fra den virkelige verden: Yavapai College

At Yavapai College i Arizona, mange studenter er eldre, i arbeid eller har familie. For noen år siden introduserte fakultetet virtuelle laboratorier i et nettbasert mikrobiologikurs. Fullføringsraten økte med 16 %, og gapet mellom nettstudenter og studenter som møttes fysisk forsvant praktisk talt.

Det er det som skjer når man designer med ekte studenter i tankene. Det handler ikke om prangende verktøy, det handler om å fjerne barrierer og støtte resultatene som betyr noe.

Hvor vi går herfra

Jeg har sett hvordan teknologi kan endre hvordan folk lærer. Men det som begeistrer meg mest er ikke tempoet i endringene, det er potensialet til endelig å lukke noen av hullene vi har levd med altfor lenge.

Ikke alle løsninger trenger å være drevet av AI. Men de riktige verktøyene, brukt av eksperter, kan hjelpe flere elever med å lykkes i naturfag og hjelpe flere lærere med å gjøre det de er best på.

Som forelder ønsker jeg at barna mine skal vokse opp i en verden der god utdanning ikke er låst bak geografi eller inntekt eller diktert av generativ AI. Jeg vet at vi kan bygge den verdenen hvis vi fokuserer mindre på moteord og mer på å bygge det som faktisk fungerer.