Game-Based vs. Simulation-Based Instruction: exploring the sequencing effect on elementary pre-service teachers' understanding of the photoelectric effect
这项涉及83名小学预备教师的研究表明,与游戏优先的方法相比,模拟优先的教学序列显著提高了对光电效应的理解,同时也揭示了参与者对教育工具的偏好受暴露顺序的影响。
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想象一下,你正试图教一群未来的小学教师一个非常棘手的概念:光是如何将电子从金属表面撞击出来的(即“光电效应”)。这有点像试图解释一把特定的钥匙如何打开一把特定的锁,但那把钥匙是隐形的,而锁却微小无比。
两位研究人员,拉赞(Razan)和桑杰伊(Sanjay),想要研究出使用两种不同的数字“工具”来教授这一概念的最佳方式:
- 电子游戏(“光子跳跃”/“Photon Jump”): 把这想象成一个有趣的、隐喻性的故事。在游戏中,你扮演一个被困在房间里的电子。你必须跳过一堵墙才能逃脱。为了跳跃,你需要吸收来自“光子”(光粒子)的能量。你必须找到颜色正确的按钮,以获得正确的能量。这就像是一个通过试错来学习的谜题。
- 模拟实验(“PhET”): 把这想象成一个虚拟科学实验室。这是一个直接、严肃的模型,你可以通过旋转旋钮来改变光的颜色和亮度,并观察金属板上的电子究竟发生了什么。它就像是观察这一现象的蓝图。
核心问题:
使用哪种工具的先后顺序重要吗?我们应该先从有趣的有趣游戏开始引起他们的兴趣,然后再转向严肃的实验室?还是应该先从严肃的实验室开始建立事实基础,然后再用游戏来巩固?
实验过程:
研究人员找来了83名未来的教师,并将他们分为两组:
- A组: 先玩游戏,然后进行模拟实验。
- B组: 先进行模拟实验,然后玩游戏。
他们在开始前、中间和结束时对学生进行了测试。
研究发现:
顺序非常重要!
- “模拟实验优先”组(B组): 这些学生表现出了巨大的飞跃。他们从了解一点点变成了了解很多。研究人员发现这种进步在统计学上是非常显著的。
- “游戏优先”组(A组): 这些学生也学到了东西,但进步幅度要小得多,且在统计学上并不显著。
为什么会这样?
研究人员认为,先从模拟实验开始,给了学生一个稳固、准确的基础(宇宙的“真实”规则)。一旦他们理解了实际的机制,游戏就可以作为练习和应用这些规则的一种有趣方式。
如果你先从游戏开始,学生可能会沉溺于游戏的规则或隐喻中,之后很难将大脑切换到精确的科学规则上。这就像是在只玩过赛车电子游戏的情况下尝试学习驾驶真正的汽车;游戏很有趣,但真车的规则不同,你需要去纠正或调整之前的认知。
学生的看法:
- 偏好: 有趣的是,学生们的喜好取决于他们先做了什么。如果他们先玩游戏,他们往往更喜欢游戏。如果他们先做模拟实验,他们并没有表现出特别明显的偏好。
- 未来使用: 几乎所有人都表示,即使他们以前没玩过电子游戏,也愿意在未来自己的课堂上使用这款游戏来教孩子们。
底线结论:
两种工具都很棒,但它们在特定的顺序下效果最好。为了向未来的教师教授复杂的物理学,更好的做法是先用严肃的模拟实验来打好基础,然后再用游戏来加深记忆。这就像是在装修房子之前,要先盖好房子。
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