La educación STEM, que es ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, recibe mucha atención por su importancia, especialmente porque los trabajos en los campos STEM están cada vez más disponibles y necesarios. Pero Justin Weinberg, el creador de una aplicación de química interactiva llamada Chem101, dice que incluso antes de comenzar una carrera en ciencia o tecnología, los estudiantes a menudo encuentran que el formato básico de la sala de conferencias y las pruebas estandarizadas para las materias STEM es torpe y poco inspirador.
Si bien los libros electrónicos han entrado en algunas aulas, la instrucción STEM se ha mantenido sin cambios durante el tiempo que se han enseñado las materias. Con su aplicación interactiva, Weinberg, candidato a doctorado en la Universidad Carnegie Mellon, espera inspirar un nuevo tipo de participación en el aula.
Chem101, su primera herramienta específica para un tema, permite a los estudiantes interactuar y responder a un instructor en tiempo real, y recibir retroalimentación automatizada para usar en debates posteriores en el aula. Tomemos un tema que molesta a muchos estudiantes de química de primer año: las estructuras de Lewis. Las estructuras de Lewis, también conocidas como diagramas de puntos de Lewis, son dibujos bidimensionales que muestran cómo están conectadas las moléculas de un elemento, así como la forma de la molécula. Durante una conferencia, los estudiantes pueden usar 101 para practicar el dibujo de estas estructuras, que los educadores pueden ver, revisar y corregir si es necesario. Después de un estudio piloto el otoño pasado, la aplicación se está utilizando en varias universidades importantes de EE. UU. Con comentarios muy favorables.
Weinberg habló con Smithsonian.com sobre su visión para transformar la educación STEM de un proceso pasivo a un proceso interactivo.
¿Dónde se originó la idea de 101?
Muchas de las ideas e hipótesis en 101 se basan en mi propia experiencia docente. He enseñado formas de STEM durante casi una década como tutor privado y asistente de enseñanza universitaria en Carnegie Mellon, donde actualmente soy candidato a doctorado en ingeniería química. No hace falta decir que he sido testigo de las dificultades que tantos estudiantes tienen cuando toman cursos de matemáticas y ciencias en la universidad.
La verdadera inspiración vino cuando co-creé una aplicación de tutoría de química llamada Chem Pro, que logró más de 500, 000 descargas orgánicas. El hecho de que tantos estudiantes buscaran ayuda fuera de sus cursos me hizo darme cuenta de que la forma en que se imparten los cursos STEM está fundamentalmente rota. Con el tiempo, esa realización se ha convertido en la misión de 101, que es transformar la conferencia STEM de una experiencia de aprendizaje pasiva a una experiencia de aprendizaje activa.
Justin Weinberg, fundador y CEO de 101 (101) ¿Cómo influyó su experiencia como estudiante y profesor de STEM en la construcción y el diseño de la aplicación?
La mayor influencia en el diseño de Chem101 en realidad provino de los productos existentes en el mercado, porque nos enseñaron qué no hacer. La verdad es que las interactivas STEM en línea, como los módulos para dibujar estructuras químicas, no son nuevas y en realidad han existido durante aproximadamente 20 años. Sin embargo, estos interactivos a menudo son tan difíciles de navegar y frustrantes de usar para los estudiantes que solo les dificultan la comprensión de los conceptos de STEM. Es por eso que nuestro objetivo número uno es hacer que nuestras interactivas sean lo más fáciles de usar posible. La tecnología educativa debería hacer que sea más probable que los estudiantes tengan éxito, no hacerlo más difícil.
¿Por qué comenzar con la química?
Simplemente porque es lo que nuestro equipo sabe mejor. Independientemente de nuestro equipo, la química es un excelente punto de partida porque es notorio por causar frustración en los estudiantes y altas tasas de fracaso y abandono en los cursos universitarios.
¿Cuál es la experiencia del usuario para estudiantes y educadores que usan 101?
En medio de una conferencia, un profesor usa Chem101 para crear una tarea con uno o más problemas incorporados y luego la envía a través de la red a todos los dispositivos de los estudiantes.
Los estudiantes son notificados de la tarea a través de una notificación push. Abren la aplicación Chem101 y responden a los problemas completando las actividades, como dibujar estructuras químicas, en sus dispositivos. Cuando los estudiantes envían sus respuestas, reciben comentarios personalizados si cometen un error, con la opción de volver a intentar el problema.
El profesor recibe los resultados de cada problema en tiempo real. Chem101 proporciona al profesor la cantidad de estudiantes que completaron el problema correctamente y cuáles son los tres errores más comunes. El profesor puede usar estos resultados para promover una discusión en clase sobre conceptos erróneos comunes.
¿Cómo están respondiendo los estudiantes y educadores hasta ahora?
La respuesta de ambos lados ha sido increíble. El otoño pasado, pusimos a prueba Chem101 con 2, 000 estudiantes en 8 colegios y universidades, incluyendo Carnegie Mellon, la Universidad de Columbia y la Universidad de Cincinnati. Después del piloto, el 40 por ciento de los estudiantes dijo que usar Chem101 los hizo más interesados en la química, y los estudiantes que aprendieron las estructuras de Lewis usando Chem101 tuvieron un rendimiento hasta un 200 por ciento mejor en comparación con aquellos que usaron herramientas de aprendizaje tradicionales.
¿La aplicación es gratuita para los estudiantes si la compra la institución? ¿Cómo es el precio?
Los profesores pueden optar por que sus estudiantes compren una suscripción a Chem101 como parte de sus tarifas de curso o paguen una licencia del sitio para eliminar los costos de los estudiantes. De cualquier manera, Chem101 actualmente cuesta $ 5 por estudiante por curso.
¿Cómo seleccionó las instituciones asociadas para el estudio piloto y más allá?
Es una mezcla de ambos. Al principio, busqué mucho para encontrar profesores dispuestos a probar un producto que nunca antes había sido probado. Si bien todavía hacemos una buena cantidad de eso, ahora tenemos profesores que se nos acercan porque han escuchado cosas buenas sobre el producto.
¿Algún plan para expandirse a otras materias u otros grados y niveles de aprendizaje?
Nos centraremos en la química para el futuro cercano, pero esperamos llegar pronto a otros temas STEM.
