科学探索|“动手”遇见“动脑”--新研究显示主动学习更有效 “动手”遇见“动脑”--新研究

据外媒报道，卡内基梅隆大学人机交互研究所的教师在收集了对主动学习的研究后得出结论，跟传统的讲座、课程或阅读相比，通过互动活动、讨论、反馈和人工智能增强技术吸引学生，学习成绩得到了提高。

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研究还发现，有效的主动学习方法不仅使用动手和动脑的方法，而且还使用用心的方法提供了更多的情感和社会支持。
随着COVID-19大流行病对教育工作者提出挑战以寻找新的方法来吸引学生，人们对主动学习的兴趣也随之增长。学校和教师采用新技术来适应，而学生则面临着隔离和远程学习所带来的孤立、不安和注意力不集中的负面心理影响。这场大流行清楚地表明，传统教育方法可能不是最好的学习方式，但关于什么是主动学习以及如何最好地利用它来教学、吸引和激发学生的问题仍然存在。
HCII教员Nesra Yannier和人机交互和心理学教授Ken Koedinger跟包括斯坦福大学、哈佛大学和华盛顿大学在内的几所大学的研究人员合作并总结了围绕主动学习的重要发现。他们的研究成果《Active Learning:'Hands-on' Meets 'Minds-on'》发表在《科学》上。由Yannier和Koedinger收集的最近的研究跨越了儿童到大学年龄段的成年人，它们证明了不同的主动学习方法如何及何时能够有效和吸引人，另外还提出了在COVID-19大流行期间将学校教育的经验教训纳入其中的方法。
【科学探索|“动手”遇见“动脑”--新研究显示主动学习更有效】

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“我们想看看我们在COVID期间从教学中学到了什么以及什么可以带回课堂，”Yannier说道，“COVID迫使教育工作者以新颖的方式让学生参与进来，教师们也在尝试新的技术。”
收集到的研究表明，主动学习可以使学生处于课程的主导地位。主动学习技术鼓励学生通过互动设置产生想法并获得反馈，而不是像讲座和阅读等普遍存在的教育方法那样被动地接受信息。
在众多研究中，其中一项显示了体育活动对创造力和想法产生的好处。另一项则发现，虽然大学生认为他们在传统的讲座中比通过积极的学习方法学到更多的东西，但他们并没有。主动学习会产生更好的结果。
Yannier和Koedinger包括他们自己跟HCII的教授Scott Hudson一起完成的研究发现，加入一个基于人工智能的虚拟助手来向学生提问、鼓励他们进行批判性思考并让他们参与讨论提高了实践活动的学习效果并同时为教师提供了支持。研究人员进行了控制性实验，他们看看孩子们在跟NoRILLA互动时学到了多少东西。NoRILLA是一个混合现实学习平台，孩子们在地震台、坡道或其他物理装置中通过个性化互动反馈来完成和解释真实世界的实验，人工智能在这个过程中会开启和关闭。当关闭时，学生们学到的东西要少得多。
“我们已经围绕这个问题做了大量的研究，”Yannier说道，“如果我们没有人工智能的指导，孩子们就不能理解基本的概念，而且学习也不能转化为现实世界。”
Yannier和Koedinger都指出，他们总结的研究清楚地表明，主动学习以及如何研究它有许多方法。他们希望他们的论文能推动教育工作者在他们的课程中加入更多的主动学习并思考他们如何参与对主动学习的研究。
Koedinger说道：“在这个研究集中很清楚，即使在志同道合的人中，也有七种或更多的主动学习的应用是有效的，有时它们以相互矛盾的方式发挥作用。这个领域有如此丰富的内容，以至于我们可以不断地进行改进进而使其在很长很长的时间内更加有效和愉快。”