Einfache Änderungen an den Hausaufgaben verbesserten das Lernen der Schüler

Einfache Änderungen an den Hausaufgaben verbesserten das Lernen der Schüler
Einfache Änderungen an den Hausaufgaben verbesserten das Lernen der Schüler
Anonim

Eine neue Studie belegt, dass einfache und kostengünstige Änderungen an bestehenden Kursen den Schülern helfen können, effektiver zu lernen.

Die Studie der Rice University und der Duke University ergab, dass einige Änderungen an den Hausaufgaben in einem Bachelor-Ingenieurkurs der Oberstufe bei Rice zu besseren Prüfungsergebnissen führten. Die Studie erscheint diese Woche in der Zeitschrift Educational Psychology Review.

Die Ergebnisse eines Teams des Rice's Center for Digital Learning and Scholarship und des Duke's Department of Psychology and Neuroscience zeigen, wie Technologie und Kognitionswissenschaft kombiniert werden können, um kostengünstige, aber effektive Bildungsänderungen zu entwickeln, die keine Änderungen am Lehrplan erfordern.

"Basierend auf Laborstudien wissen wir viel darüber, wie Menschen lernen", sagte Hauptautor Andrew Butler, ein Postdoktorand bei Duke. "Um zu testen, wie gut einige dieser kognitionswissenschaftlichen Prinzipien in einem Klassenzimmer funktionieren, haben wir subtile Änderungen an der Standardpraxis für Hausaufgaben vorgenommen."

"Die Ergebnisse übertrafen alle Erwartungen", sagte Richard Baraniuk, Co-Autor von Rice, der Ausbilder des Oberstufenkurses "Signale und Systeme", in dem das Experiment stattfand. "Diese einfachen Änderungen erzeugten eine größere Wirkung als die durchschnittliche Verbesserung bei Unterrichtsinterventionen, die eine vollständige Überarbeitung der Lehrpläne und/oder Lehrmethoden erfordern."

In der Studie wechselten die Schüler von Woche zu Woche zwischen zwei verschiedenen Arten von Hausaufgaben hin und her. Ein Stil, der der seit Jahren von Baraniuk angewandten Standardpraxis folgte, bestand aus einer Hausaufgabe pro Woche, die benotet und in der folgenden Woche zurückgegeben wurde.Der zweite Stil, der „Intervention“genannt wurde, beinh altete drei Prinzipien aus der Kognitionswissenschaft, die nachweislich das Lernen fördern und die langfristige Merkfähigkeit erhöhen.

Die Grundsätze wurden wie folgt umgesetzt:

  1. Wiederholte Abrufübungen - Zusätzlich zur Standardhausaufgabe erhielten die Schüler Folgeaufgaben zum selben Thema in zwei zusätzlichen Aufgaben, die nur für ihre Kursteilnahmenote zählten.
  2. Spacing - Anstatt alle Problemstellungen für eine Woche Vorlesungen in einer Aufgabe zu geben, verteilten die Forscher die Probleme über drei Wochen mit Aufgaben.
  3. Feedback - Anstatt eine Woche zu warten, um zu erfahren, wie sie sich geschlagen haben, erhielten die Schüler sofortiges Feedback zu den Interventionshausaufgaben, und sie mussten das Feedback einsehen, um die Aufgabe angerechnet zu bekommen.

"Studenten mehrere Möglichkeiten zu geben, das Abrufen und Anwenden ihres Wissens auf neue Probleme zu üben, ist ein sehr wirkungsvoller Weg, um das Lernen zu fördern, insbesondere wenn diese Praxis über einen längeren Zeitraum verteilt ist", sagte Co-Autorin der Studie, Elizabeth Marsh, außerordentliche Professorin Psychologie und Neurowissenschaften bei Duke.„Feedback ist auch entscheidend für das Lernen, und frühere Studien haben gezeigt, dass Schüler es oft überspringen, sich Feedback anzusehen.“

Um alle Bedenken auszuräumen, dass individuelle Unterschiede in den Fähigkeiten die Studienergebnisse verzerren könnten, teilten die Forscher die Klasse in zwei Gruppen auf und teilten jeder Gruppe in abwechselnden Wochen Standardhausaufgaben und Interventionshausaufgaben zu; In jeder Woche wurde die Hälfte der Schüler der Intervention und die andere Hälfte den Hausaufgaben der Standardpraxis zugewiesen.

Der Kurs umfasste 11 umfassende Themen und ungefähr fünf Kernkonzepte pro Thema. Die Fragen zu den Zwischen- und Abschlussprüfungen deckten spezifische Konzepte und Themen ab. Durch den Vergleich, wie die beiden Gruppen bei diesen Fragen abschneiden, konnte das Forschungsteam vergleichen, ob die Schüler bei der einen oder anderen Art von Hausaufgaben mehr gelernt haben. Die Forschung zeigte, dass die Schüler bei den Teilen der Abschlussprüfungen, die mit der Intervention unterrichtet wurden, etwa 7 Prozent besser abschnitten.

"In jedem Experiment ist es wichtig zu versuchen, die zufälligen Varianzquellen zu minimieren, die die Fähigkeit untergraben könnten, festzustellen, ob eine Intervention einen signifikanten Effekt hatte", sagte Baraniuk, Victor E. Cameron Professor of Engineering in the Department of Electrical and Computer Engineering und Direktor von Rice's RDLS. „In der Signalverarbeitung bezeichnen wir dies als ‚Lärm‘, und Klassenzimmer sind von Natur aus ‚laut‘, weil sich jeder Schüler auf viele verschiedene Arten mit dem Material auseinandersetzt.

"Neben Hausaufgaben können Studenten auch aus Vorlesungen lernen, zusätzliches Lesen, zu Wiederholungssitzungen gehen und dergleichen", sagte er. "Im Allgemeinen würde erwartet, dass das 'Rauschen', das durch all dieses Lernen von außen erzeugt wird, die Art von positiven Effekten, die wir gemessen haben, reduziert oder eliminiert, also ist es bemerkenswert, dass wir das Rauschen nicht kontrolliert haben und trotzdem einen signifikanten Effekt gesehen haben."

Die Studie zeigte, dass die Kombination aus wiederholtem Abrufen, Abstand und sofortigem, erforderlichem Feedback einen starken Einfluss auf das Lernen komplexer Ingenieurmaterialien durch die Schüler hatte.

Marsh sagte, dass weitere Forschungen erforderlich sind, um festzustellen, ob die Ergebnisse in allen Disziplinen und Klassenstufen allgemein anwendbar sind, aber die Forscher haben sich bewusst bemüht, die Studie mit breit anwendbaren Methoden zu gest alten.

"Wir strebten nach Änderungen, die problemlos und mit minimalen Kosten und Unterbrechungen in allen Fächern und Klassenstufen angewendet werden können", sagte sie.

Die im Test verwendete Software wurde in Baraniuks Labor entwickelt und ist ein akademisches Forschungswerkzeug, das viele der gleichen Funktionen wie leistungsstarke Lernhilfen hat, die derzeit auf dem Markt sind. Diese Tools, die manchmal auch als „digitale Tutoren“bezeichnet werden, können als Lernhilfen oder als Plattformen für die Verw altung von Hausaufgaben und Tests verwendet werden. Zusätzlich zum Sammeln von Metriken, die Ausbilder verwenden können, um einzelne Schüler oder ganze Kursabschnitte zu bewerten, sind die erfahrensten Tutoren insofern „intelligent“, als sie etwas über jeden Schüler lernen und den Unterricht auf jeden Einzelnen zuschneiden.

"Wir hätten dieselben Prinzipien auch ohne Technologie im Klassenzimmer umsetzen können, aber der digitale Tutor hat es viel einfacher gemacht", sagte Butler. "Darüber hinaus hat die Technologie das Potenzial, diese Prinzipien auf wirkungsvollere Weise umzusetzen, indem sie jedem Schüler eine personalisierte Anleitung bietet."

Die Forschung wurde von der National Science Foundation und dem Faculty Research Award-Programm von Google finanziert. Der Reisforschungsingenieur J.P. Slavinsky war Co-Autor.

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