技術如何幫助縮小STEM教育差距

科學正在快速發展，但STEM教育卻沒有跟上。當我們需要更多科學家、工程師和醫療專業人員的時候，許多學生仍然被落在後面。對於來自農村地區、資源不足的學校或同時需要工作和照顧家庭的學生，通往STEM職業的道路可能在開始之前就被阻礙了。

這不是一個政策問題或預算問題，而是一個設計挑戰。作為一個在大部分職業生涯中都在建造遊戲、學習平台和沉浸式技術的人（同時也是四個孩子的父親），我非常關心這個問題。我们需要重新思考學習的樣子，並且需要以擴大接觸而不降低標準的方式來做到這一點。

這就是智能技術的用途。不是為了技術而使用技術，而是使用工具來幫助教育者做更多事情，讓學生無論在哪里都能夠進行實踐，並使真實的科學變得可能。

不是關於速度，而是關於適合度

有很多關於人工智能（AI）如何使教育更快的宣傳。但是，如果它不服務於學生，速度就不是那么重要。更重要的是內容是否符合學生的需求，讓他們能夠成功。

以科學實驗室為例。在校園內的實驗室是昂貴的，難以安排，且常常對於傳統校園以外的學生來說是無法接觸的。對於數百萬在線或兼職學習的學生來說，這是一個致命的缺陷。

虛擬實驗室可以幫助解決這個問題。它們可以通過瀏覽器提供複雜的實驗，讓學生安全、靈活地進行實踐。但是，建造這些實驗室需要時間——這就是新技術可以幫助的地方。通過使用AI來支持學術專家，我的團隊可以生成模擬草稿或找出內容缺陷，並將高質量的科學教育更快地推入更多的教室。並且，我們可以做到這一點而不會削減角落或失去與人類的聯繫。

讓人們領導，而不是算法

在教育中使用技術有對和錯的方法。我们一直在嘗試使用AI在幕後。這意味著建造工具來幫助我的團隊工作得更快，而不是取代老師或課程。

每個我們發布的模擬都會經過真正的科學家和教學設計師的審核。AI可能會幫助生成初步版本，但最終產品是由專家塑造的。人類層面是必不可少的。它保持內容的準確性、適合年齡和與學生學習方式的吻合。

而且，這不僅僅是一個質量問題；它是一個信任問題。如果我們希望技術支持更公平的教育，它就必須小心地建造並且有真正的監督。它必須是優先考慮學生和老師，而不是軟件的一部分系統。

實踐學習，堅持下去

教育界現在面臨的一個大問題是：如何確保學生真正學到了東西？使用工具如ChatGPT，比以往任何時候都更容易偽造一篇文章或解決一個問題集。但是，這對於學校來說是一個挑戰——同時也是對於通過經驗教學，而不是背誦的平台的一個機會。

虛擬實驗室是一個答案。當學生運行一個實驗，排除故障，並看到當他們犯錯誤時會發生什麼時，學習會更深入。你不能通過複製和粘貼的方式來完成這些。

同樣重要的是反饋迴路。在一個設計良好的模擬中，學生會得到即時的指導，而不僅僅是成績。它們會被鼓勵反思自己的行動，重新審視錯誤，並運用批判性思維。這種學習方式會堅持下去，因為它是主動和應用的。

實際案例：亞利桑那州的亞瓦派學院

在亞利桑那州的亞瓦派學院，許多學生是年長者、工人或照顧家庭的人。幾年前，教師們在一個在線微生物學課程中引入了虛擬實驗室。完成率提高了16%，在線學生和校內學生之間的差距幾乎消失了。

這就是設計時考慮真實學生的結果。它不是關於華麗的工具，而是關於移除障礙並支持真正重要的結果。

未來的方向

我見證了技術如何改變人們的學習方式。但是，最令我興奮的不是變化的速度，而是最終填補我們長期以來存在的差距的潛力。

並非每個解決方案都需要由AI驅動。但是，正確的工具，由專家人類使用，可以幫助更多學生在科學中成功，並幫助更多老師做到最好。

作為一名家長，我希望我的孩子能夠在一個偉大的教育不會被地理、收入或生成性AI所限制的世界中成長。我知道，如果我們關注的是真正有效的東西，而不是流行詞彙，我們就可以建立這樣的世界。