在线STEM演示与课堂教学一样有效

从如何更换拉链到如何安装热水器，YouTube已成为几乎所有主题的快速教程的入门者。但是，能否将STEM课程中最令人难忘的部分(现场演示)有效地显示在屏幕上?哈佛大学的研究人员在一篇新论文中首次表明，基于研究的在线STEM演示不仅可以教给学生更多的知识，而且可以使学生享受同样的乐趣。

研究人员希望这些发现将有助于刺激免费的在线STEM视频演示目录的创建，以补充无法开展自身研究的机构的讲座。物理系科学教育主任洛根·麦卡蒂(Logan McCarty)表示，“我们有一群令人难以置信的科学家为我们的学生提供现场演示，但是很少有学校拥有这些专用资源。” “通过YouTube和其他在线渠道，我们可以与全世界分享哈佛大学的技术和教学专业知识。”

这项研究基于应用物理学讲师，麦卡蒂(McCarty)的合著者凯利·米勒(Kelly Miller)的先前文献。前一篇文章由Balkanski物理学和应用物理学教授Miller和Eric Mazur于2013年发表，该文章表明学生经常会误解演讲示范。在听了一次又一次之后，他们转向了科学演示，这是他们在课程中学生最喜欢的部分。毕竟，谁能忘记一个悬浮在声波中的球或一个弯曲成水罐的激光?

“我们的研究表明，当无法提供现场演示时，视频可以为学生提供同样有效的学习体验，甚至可能更有效”，合著者，艺术与科学学院科学教学主任Louis Deslauriers说。 。“即使有现场演示可用，用高质量的视频补充它们也可能会有所帮助。”

他们在2月号的纸张物理评论物理教育研究是由第一作者格雷格Kestin，物理学导师谁生产与NOVA了一系列名为纺成的议案“什么物理? ”

向物理学生展示的视频演示之一。“射杀猴子”通过释放悬浮的填充动物，同时用炮弹射击来说明重力加速度。目标：确定目标以击中掉落的猴子。信用：格雷格·凯斯汀(Greg Kestin)

Deslauriers说：“关于如何将多媒体带入教育以增加学生的学习和动力方面已经有了很多发现。” “格雷格带来的东西是物理学，视频制作和多媒体演示的认知心理学的独特结合。”

研究人员确定了通过在线演示改善学习的几种因素。这些优势中的许多优势都取决于电影制片人将演示放慢镜头的能力，使用图形使抽象概念可视化的能力以及将注意力转移到最重要的功能上以防止信息过载的能力。

为了进行研究，他们将物理入门课分为两组。第一组在教室环境中观看了一段简短的科学演示视频，而另一组则在同一教室中观看了该实验。然后，他们翻转小组并进行了第二次演示，以减少偏见。尽管演示实际上是相同的，但最初观看现场演示的小组观看了手势，黑板插图和物理道具，例如大的木制箭头，而观看视频演示的小组则跟随了叠加的图形，慢动作视频和动画。最终，观看在线视频的两组学生在所提交材料的测试中得分都更高，而热情却没有任何下降。

“学生并不总是知道在现场演示中将注意力集中在哪里，即使使用黑板和道具也是如此，但是通过视频格式，我们可以在适当的时候设置旁白来增强学习，从而突出显示和放大特定部分。视频还可以呈现对比案例，这被称为有效的学习工具。”

凯斯汀说：“演讲演示已成为STEM课程的核心内容，已有100多年的历史了，但并不是每所学校都有相应的资源。” “我们想了解有多少学生在视频演示中学习，希望在适当的支持下，我们能够给各地的学校带来同样的兴奋。”

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