中學(xué)生在自然科學(xué)和數(shù)學(xué)上的表現(xiàn)更好，并且在教學(xué)中使用數(shù)字工具時(shí)，他們的動(dòng)力更強(qiáng)。但是，成功取決于所使用工具的設(shè)計(jì)。根據(jù)該主題最大的一項(xiàng)調(diào)查得出的結(jié)論，評估大約90項(xiàng)單獨(dú)研究，當(dāng)兒童和年輕人不獨(dú)自學(xué)習(xí)時(shí)，或者數(shù)字指導(dǎo)與紙質(zhì)教材一起使用時(shí)，成功率更高。

多年來，學(xué)校教學(xué)的數(shù)字化一直是熱門話題。教師應(yīng)該在計(jì)算機(jī)上使用什么程序，何時(shí)以及多久使用一次?辯論的特點(diǎn)是研究項(xiàng)目充滿挑戰(zhàn)。慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)的國際學(xué)生評估中心(ZIB)現(xiàn)已評估了自2000年以來全球發(fā)表的92篇研究。

元數(shù)據(jù)研究顯示，在使用數(shù)字教學(xué)工具的班級(jí)中，中學(xué)生的表現(xiàn)要好于僅在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上講授的班級(jí)中的兒童和年輕人。此外，這些學(xué)生受到各自學(xué)科的激勵(lì)。這適用于中學(xué)所有年級(jí)以及所調(diào)查的所有學(xué)科，即數(shù)學(xué)，生物學(xué)，化學(xué)和物理學(xué)。

但是，僅數(shù)字工具并不能保證成功。它們對性能的影響取決于在教學(xué)中如何使用它們：

當(dāng)兒童和年輕人成對工作而不是單獨(dú)工作時(shí)，他們將從數(shù)字教學(xué)工具中受益更多。研究人員認(rèn)為，計(jì)算機(jī)程序在激發(fā)學(xué)生之間的討論中起著特殊的作用，這可以對學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生積極的影響。

在老師陪同下使用數(shù)字工具時(shí)，中學(xué)生的表現(xiàn)會(huì)更好。當(dāng)他們完全單獨(dú)使用計(jì)算機(jī)程序時(shí)，其積極作用很小。

當(dāng)數(shù)字工具不能完全替代經(jīng)典課堂材料時(shí)，其積極作用會(huì)更大。一種有前途的方法是將它們用作模擬方法的補(bǔ)充。

數(shù)字工具可以提高性能，尤其是在對教師進(jìn)行了專業(yè)培訓(xùn)后，如何將其納入課程中之后。

甚至精心制作的程序也無法取代老師

ZIB負(fù)責(zé)人兼TUM教育學(xué)院院長Kristina Reiss教授說：“應(yīng)該在節(jié)制的教學(xué)中使用數(shù)字工具。” “擺脫久經(jīng)考驗(yàn)的模擬格式將走得太遠(yuǎn)。此外，我們看到，即使是非常完善的學(xué)習(xí)程序也無法取代老師。”

在精心計(jì)劃的應(yīng)用中，可以充分利用數(shù)字工具的優(yōu)勢，特別是對于自然科學(xué)和數(shù)學(xué)中復(fù)雜而抽象的內(nèi)容，例如化合物和幾何形狀的可視化。

Reiss指出：“如果新的教學(xué)方法能夠進(jìn)一步增加中學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，那么這將是STEM科目的絕佳機(jī)會(huì)。”