越來(lái)越多地鼓勵(lì)教育工作者更新其教室中的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。這包括對(duì)STEM學(xué)習(xí)的更多關(guān)注，例如促進(jìn)將技術(shù)和科學(xué)教學(xué)整合到日常課堂經(jīng)驗(yàn)中，并實(shí)施諸如開(kāi)放式探究學(xué)習(xí)和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)之類(lèi)的教學(xué)框架，以反映真實(shí)專(zhuān)業(yè)人員所從事的工作，這些框架可指導(dǎo)讓學(xué)生“ 在初級(jí)階段玩整個(gè)游戲。”

這些注意事項(xiàng)對(duì)于指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備好迎接高度科學(xué)和技術(shù)的世界非常重要。不過(guò)，僅實(shí)施更多開(kāi)放式科學(xué)指導(dǎo)或在筆記本電腦或iPad上使用應(yīng)用程序并不一定會(huì)改善學(xué)生的學(xué)習(xí)。這是我們?cè)趯W(xué)校設(shè)計(jì)和使用技術(shù)的方法，可以真正改善學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

幸運(yùn)的是，技術(shù)中的支架和支撐可以為科學(xué)學(xué)習(xí)服務(wù)。

作為科學(xué)家的角色扮演

通過(guò)讓學(xué)生有機(jī)會(huì)練習(xí)科學(xué)家每天使用的技能，讓學(xué)生專(zhuān)心研究科學(xué)家的工作并反映他們所做的工作是一種強(qiáng)大的技術(shù)，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)領(lǐng)域的興趣。這可以提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)同感，科學(xué)工作的自我效能感以及對(duì)科學(xué)的普遍影響。

數(shù)字結(jié)構(gòu)使學(xué)生能夠進(jìn)入科學(xué)家的視野，包括第一人稱(chēng)敘事和角色扮演場(chǎng)景，例如由哈佛教育學(xué)院開(kāi)發(fā)的數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境EcoMUVE。這是針對(duì)中學(xué)生的課程，他們?cè)谄渲羞M(jìn)入虛擬世界，必須弄清楚為什么當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)正在下降。在這樣的程序中，學(xué)生可以扮演虛擬角色，探索引人入勝的虛擬世界，與科學(xué)家的非玩家角色對(duì)話(huà)，使用科學(xué)工具并進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)處理這些數(shù)字場(chǎng)景，學(xué)生可以練習(xí)與科學(xué)相關(guān)的技能和過(guò)程，最終有助于科學(xué)理解的傳遞。

問(wèn)題化學(xué)習(xí)任務(wù)

問(wèn)題化是一種教學(xué)技術(shù)，它使學(xué)習(xí)任務(wù)的某些部分以某種方式成為問(wèn)題，目的是提高學(xué)生的解決問(wèn)題的能力。問(wèn)題化通常被用來(lái)邀請(qǐng)學(xué)生對(duì)特定的過(guò)程和想法感到困惑。在EcoXPT(哈佛大學(xué)即將發(fā)布的程序)中，隨著程序的進(jìn)行，新的科學(xué)信息得到了分配，這意味著學(xué)生必須重新考慮其最初的假設(shè)。

提供這種即時(shí)信息的數(shù)字結(jié)構(gòu)包括幫助按鈕和教程。在數(shù)字化開(kāi)放式和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)場(chǎng)景中，在令人困惑的工作中提醒學(xué)生有關(guān)可用的自動(dòng)幫助和教程按鈕的知識(shí)，使他們有機(jī)會(huì)在自己的學(xué)習(xí)邊緣上加深理解。教程可以幫助解釋學(xué)生在這些數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境中使用的困難概念或工具，最終加深他們的科學(xué)理解。

說(shuō)明復(fù)雜過(guò)程

在科學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生必須推理許多復(fù)雜的過(guò)程。通常，這些過(guò)程是我們希望學(xué)生能獲得的科學(xué)理解的核心。例如，考慮遺傳過(guò)程，這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)可能很難理解。 康科德財(cái)團(tuán)(Concord Consortium)的“ 用龍傳授遺傳學(xué)”有三個(gè)程序，可為中學(xué)生和高中生提供一種有趣的方式，使其在一個(gè)有趣的數(shù)字學(xué)習(xí)平臺(tái)上學(xué)習(xí)一些復(fù)雜的遺傳學(xué)錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象。

這種經(jīng)驗(yàn)可以幫助學(xué)生通過(guò)高度復(fù)雜和科學(xué)的過(guò)程進(jìn)行推理。

互動(dòng)的價(jià)值

數(shù)字學(xué)習(xí)的關(guān)鍵好處是交互性。技術(shù)還可以為學(xué)生和教師提供許多合作的機(jī)會(huì)，例如，當(dāng)學(xué)生在較大的小組中進(jìn)行在線同伴學(xué)習(xí)互動(dòng)時(shí)。Numedeon的 Whyville是在線社區(qū)的一個(gè)很好的例子，在這里，未成年學(xué)生可以創(chuàng)建角色，在線與朋友互動(dòng)以及參加科學(xué)，數(shù)學(xué)和歷史活動(dòng)。老師可以幫助學(xué)生思考他們?cè)谠诰€社區(qū)中的角色，以及在整個(gè)此類(lèi)在線活動(dòng)中學(xué)習(xí)的進(jìn)展情況。

在這些互動(dòng)中，教師扮演著不可或缺的角色，導(dǎo)師通過(guò)提供額外的支持并推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)來(lái)支持他們發(fā)展理解。

協(xié)助教師進(jìn)行評(píng)估

評(píng)估學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的理解對(duì)教師很重要，教師必須確定學(xué)生在哪里，并弄清楚如何設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)以進(jìn)一步加深他們的知識(shí)。數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境允許教師進(jìn)行不同類(lèi)型的評(píng)估，以定期評(píng)估學(xué)生的理解。這些評(píng)估可以是形成性和診斷性的，也可以是總結(jié)性的。

這些評(píng)估可以包括為了評(píng)估學(xué)生對(duì)科學(xué)內(nèi)容的理解而出現(xiàn)的典型測(cè)驗(yàn)或多項(xiàng)選擇題。數(shù)字測(cè)驗(yàn)可以快速反饋給學(xué)生，幫助他們?cè)u(píng)估自己的學(xué)習(xí)方式，這對(duì)于學(xué)習(xí)復(fù)雜的科學(xué)概念和過(guò)程特別有幫助。教師也可以看到數(shù)字測(cè)驗(yàn)的結(jié)果，突出顯示學(xué)生的進(jìn)步，并讓他們看到每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)中所處的位置，而不必?fù)?dān)心紙張和鉛筆的分級(jí)。數(shù)字評(píng)估還可以采用概念圖的形式，這種概念圖可以讓學(xué)生直觀地表達(dá)自己的理解。