Nuevo Juego En Línea Aumenta Las Habilidades Matemáticas De Los Estudiantes

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Reflex es un galardonado sistema en línea basado en la investigación para la fluidez de los hechos matemáticos.

Este artículo de Detrás de las escenas se proporcionó a WordsSideKick.com en colaboración con la National Science Foundation.

Cuando Kelly McNamara, una maestra de quinto grado en el Distrito Escolar de Burrillville, Rhode Island, preguntó recientemente a sus alumnos: "¿Qué es un denominador común para 4 y 7?" Y todos respondieron al instante "28!", Sonrió. "Este fue el primer año en el que podía preocuparme más por enseñar el contenido en lugar de esperar a que los estudiantes se dieran cuenta de sus datos matemáticos", dice ella.

Este año, la clase de McNamara usó Reflex, un sistema en línea de ExploreLearning que hace que los estudiantes aprendan matemáticas en un entorno basado en juegos. Lanzado en 2011, el programa ganó un premio CODiE a la Mejor Solución Educativa K-12. Cientos de miles de estudiantes en los Estados Unidos están usando el programa cada semana.

Bajo el capó, el software adaptativo del sistema aplica una tecnología y una pedagogía basadas en datos que ExploreLearning fue pionera con la financiación de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF).

La financiación de NSF permitió la investigación de startups.

"Las generaciones de estudiantes están muy familiarizadas con los métodos tradicionales asociados con las matemáticas: un ritual aparentemente interminable de ejercicios de mesa cronometrados, flashcards, hojas de trabajo cronometradas, seguidas de ejercicios de tabla más veces repetidos ad infinitum y nauseam", dijo Paul Cholmsky. El jefe de I + D de ExploreLearning y el investigador principal de la investigación financiada por NSF. El problema, dice, no es solo el "aburrimiento que entumece la mente" de estos métodos. "Los estudiantes también han demostrado que simplemente no funcionan para muchos estudiantes", dice. Cuando los estudiantes trabajan en vano, les puede parecer una evidencia de que la competencia matemática debe ser algún tipo de talento innato, uno que simplemente no tienen, dijo. Esto puede convertirse en una creencia autolimitada que los individuos mantendrán a lo largo de su educación y en sus carreras.

Entrar en reflejo Hace casi una década, ExploreLearning comenzó un programa de investigación para ver cómo podría usar la gran cantidad de datos generados por las interacciones de los estudiantes con juegos en línea y simulaciones, para adaptar continuamente el contenido y los métodos pedagógicos a las necesidades específicas de cada estudiante. En ese momento, ExploreLearning era una pequeña empresa emergente en Charlottesville, Virginia, con una reputación creciente basada en su galardonada biblioteca de simulaciones de ciencia y matemáticas en línea, Gizmos. Para seguir una nueva línea de investigación, solicitó y ganó una serie de subvenciones a través del programa de Investigación de Innovación para Pequeñas Empresas de NSF. "La financiación de la NSF fue fundamental para poder emprender el tipo de prototipos especulativos y la experimentación necesaria para ir tras esta nueva área en tecnología educativa", dijo Cholmsky. ExploreLearning se adquirió posteriormente en 2006 y ahora forma parte de Cambium Learning.

Llegar a la automaticidad

Cholmsky explicó que el objetivo se extiende más allá de hacer que los estudiantes respondan correctamente las expresiones simples de suma, resta, multiplicación y división. A lo largo del curso de la escuela primaria, los estudiantes generalmente progresan desde métodos como el conteo de los dedos a través de una serie de estrategias mentales más avanzadas que reflejan su desarrollo numérico. Por ejemplo, un estudiante que no está seguro de 5 x 7 pero sabe que 5 x 6 = 30 podría encontrar la respuesta al darse cuenta de que 5 x 7 es equivalente a 5 x 6 + 5. Pensar en la multiplicación como una suma repetida de esta manera permite la El estudiante debe responder correctamente a 35, aunque con un poco de esfuerzo mental.

A medida que practican y evolucionan estas estrategias mentales a lo largo del tiempo, se espera que los estudiantes de primaria desarrollen en última instancia la automaticidad con estos hechos básicos, lo que significa que están recuperando respuestas de la memoria a largo plazo sin esfuerzo ni atención conscientes. Estudios recientes de imágenes cerebrales han demostrado cómo esta progresión se refleja en las regiones del cerebro que participan en el cálculo matemático. Al lograr la automaticidad, los estudiantes liberan su memoria de trabajo para que pueda dedicarse a resolver problemas y aprender nuevos conceptos y habilidades.

El desafío para los educadores de matemáticas es que muchos niños en los Estados Unidos nunca alcanzan una automaticidad adecuada con datos matemáticos básicos. Aquellos que desarrollan automaticidad tienden a hacerlo más tarde que sus compañeros en países con mayor rendimiento en matemáticas. Los estudiantes que continúan utilizando métodos de esfuerzo para responder a los hechos matemáticos afectan su memoria de trabajo, lo que dificulta su capacidad para aprender material más avanzado, como fracciones y ecuaciones algebraicas. Para abordar este problema, los nuevos estándares del currículo nacional y las pautas de clase basadas en la investigación se han centrado en la automaticidad como uno de los puntos de referencia críticos en la educación matemática elemental.

Ambiente de juego de alta velocidad.

Cholmsky explica cómo funciona un sistema adaptativo en este contexto. "Reflex utiliza una gama de 'sensores' de recopilación de datos para monitorear la fluidez en desarrollo de cada estudiante en toda la gama de datos matemáticos, buscando constantemente oportunidades para aprovechar sus habilidades actuales para ayudarles a aprender nuevos datos de manera más eficiente. Un estudiante que ha comenzado con confianza. recordando 7 x 3 = 21, por ejemplo, se puede entrenar para aplicar la propiedad conmutativa para responder 3 x 7, y luego se le da una serie de entornos de práctica que imponen demandas crecientes ".

En última instancia, los estudiantes ingresan a un entorno de juego de alta velocidad cuyos elementos ponen una carga en su memoria de trabajo.En un juego, es posible que tengan que responder datos matemáticos para navegar a través de un laberinto y evitar perseguidores; en otro, pueden responder a los hechos para servir helado a los alienígenas espaciales o para volar un globo aerostático. El objetivo es desarrollar sus habilidades para recuperar datos de la memoria a largo plazo sin esfuerzo, mientras se enfocan en una tarea compleja y diferente. Esto es precisamente lo que quiere que suceda en el aula cuando los estudiantes están aprendiendo, por ejemplo, cómo agregar fracciones con denominadores diferentes. "Quieres que se centren en el nuevo procedimiento que están aprendiendo, no en luchar para responder a todos los datos matemáticos requeridos como parte de su aplicación. Siempre que la dificultad del juego se corresponda de manera precisa con su capacidad actual con cada hecho, los estudiantes pueden hacer un progreso tremendo en Tiempo relativamente corto ".

El programa también está diseñado para ayudar a los estudiantes a aprender conceptos importantes como la relación inversa entre la multiplicación y la división, al aplicar realmente el concepto como un puente de lo conocido a lo desconocido. El proceso individualizado, basado en datos, se basa en la competencia actual de cada estudiante, cualquiera que sea, y está diseñado para funcionar incluso para el estudiante con más dificultades. "Es el enfoque de los Ricitos de Oro", dijo Cholmsky, "no es demasiado difícil, no es demasiado fácil, solo la dificultad adecuada en ese momento para desafiar y comprometer al estudiante sin frustrarlo".

Éxito para todos

ExploreLearning envolvió la tecnología Reflex en juegos en línea adictivos. Dice Cholmsky: "Aquí hay algo más que es realmente emocionante: los estudiantes eligen usar el sistema en su tiempo libre. Hemos estudiado muchas escuelas en las que se asigna Reflex como tarea, por ejemplo, tres veces por semana, y los estudiantes van mucho más allá de eso, "regularmente se registra cinco, seis o incluso siete días a la semana para jugar juegos y trabajar en su fluidez en los hechos".

Los maestros están muy contentos cuando el promedio de la clase es hacer más tarea que la asignada, dice.

"El verano pasado, también vimos a estudiantes de la escuela de verano que ya usan el sistema de forma intensiva todos los días en clase y deciden volver a iniciar sesión desde su casa durante la noche o el fin de semana. Eso es algo que me complace mucho, ya que muchos de estos estudiantes de verano han estado luchando con las matemáticas en general y es importante darles una experiencia positiva antes del próximo año escolar. Incluso estamos recibiendo correos de fans, lo cual es muy bueno. ¡Recuerde que esto es para un sistema para practicar las operaciones matemáticas! "

Desde su lanzamiento el año pasado, los estudiantes ya respondieron más de mil millones de datos mientras jugaban a los juegos Reflex.

La maestra McNamara dice: "Experimenté resultados asombrosos con Reflex. Enseñé a casi 60 estudiantes de matemáticas este año y todos, excepto ocho, fueron 100 por ciento con la fluidez más baja, más del 80 por ciento". El programa ha "cambiado mi vida de enseñanza!"

Nota del editor: Los investigadores descritos en los artículos de Behind the Scenes han sido apoyados por la National Science Foundation, la agencia federal encargada de financiar la investigación básica y la educación en todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Todas las opiniones, hallazgos y conclusiones o recomendaciones expresadas en este material son las del autor y no necesariamente reflejan los puntos de vista de la National Science Foundation. Ver el archivo detrás de las escenas.


Suplemento De Vídeo: 10 Juegos Mentales que te pondrán a pensar.




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