De impuls-impulsstelling begrijpen tijdens een natuurkundecollege van 100 niveaus is één ding, maar wat als het niet zo logisch is als je eenmaal aan je huiswerkopdracht begint?

Andy Gavrin, IUPUI afdelingsvoorzitter natuurkunde en universitair hoofddocent, voegde eerst een online sociaal forum toe aan zijn cursussen om studenten te helpen betrokken te blijven bij de cursussen en elkaar buiten de les te helpen. Een nieuwe studie van deze forums geeft aan dat de online tool waardevol is om studenten te helpen slagen in natuurkundecursussen.

"Netwerken identificeren productieve forumdiscussies" wordt deze maand online gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Natuurkunde Onderwijs Onderzoek , een publicatie van de American Physical Society.

Gavrin bestudeert de forums in samenwerking met Adrienne Traxler van Wright State University en Rebecca Lindell van Tiliadal STEM Education Solutions. Ze ontdekten dat wanneer het online forum dichtere samenwerkingsnetwerken liet zien, de studenten die het meest centraal stonden in het netwerk hadden meer kans op een hoger eindcijfer.

"Dit project gaat over hoe studenten met elkaar omgaan, " zei Gavrin. "Leren is in hoge mate een sociale activiteit, en dat zie je bij studenten die samenkomen om te studeren en in klassikale discussies. Hoe meer mogelijkheden studenten hebben om met elkaar te praten over het onderwerp, hoe succesvoller ze waarschijnlijk zullen zijn in het leren."

Onderzoekers analyseerden gegevens van drie opeenvolgende herfstsemestercursussen die Gavrin doceerde over natuurkunde 152, een op calculus gebaseerde cursus natuurkunde en techniek. Gavrin gebruikte CourseNetworking, een online forum ontwikkeld bij IUPUI, waarmee studenten cursusmateriaal kunnen bespreken, met elkaar in contact komen en wederzijdse steun bieden. Deelname aan het forum, die vergelijkbare functies en instellingen heeft als andere sociale netwerken, werd niet beoordeeld, maar studenten konden extra studiepunten verdienen. Elk semester, 160 tot 180 studenten waren ingeschreven in de klas, duizenden forumcommentaren produceren, reacties op opmerkingen, peilingen en responsbeoordelingen.

De interacties van de studenten werden omgezet in een anonieme dataset die op twee manieren werd geanalyseerd:PageRank, de door Google ontwikkelde tool om te bepalen welke data het meest centraal staan, en doelentropie, die de variëteit in de verbanden tussen individuen meet. Als een persoon interactie heeft met veel andere mensen in een sociaal netwerk, het geeft aan dat ze waarschijnlijk centraal staan. Als de mensen met wie ze omgaan centraal staan, dat terugkijkt op de eerste persoon.

"Wat we vinden is een duidelijke correlatie tussen de centrale plaats van studenten in het netwerk en hun succes in de klas, "Zei Gavrin. "Dat laat echt zien dat er een verband is tussen betrokken zijn bij het netwerk en goed presteren."

Hoewel onderzoekers niet klaar zijn om te zeggen dat betrokkenheid bij het sociale netwerk leidt tot betere cijfers, het begrip van hoe de twee met elkaar verbonden zijn, zal bijdragen aan toekomstige projecten die gericht zijn op het begrijpen van wat studenten zeggen en hoe hun gebruik van het forum hen centraal stelt. Aanvullend, het onderzoek geeft aan dat het faciliteren van docenten op de forums van belang is.

In twee van de drie semesters Gavrin gebruikte het online forum als het belangrijkste hulpmiddel om hand-outs te verspreiden, lab-werkbladen en ander lesmateriaal. Hij hield ook studenten bezig met een wekelijkse "commentaar van de professor" waar hij interessant natuurkundenieuws zou delen en wat er in de klas stond te gebeuren. In het semester waarin Gavrin het forum slechts sporadisch gebruikte om de klas te herinneren aan aanstaande examens, het forum was minder dicht. Het verloor ook de verbinding tussen centrale studenten - degenen die het meest betrokken waren bij het netwerk - en hogere cursuscijfers.

Hoewel het lijkt alsof de centrale studenten gewoon de best presterende studenten zijn en dat het forum hun succes niet zou verbeteren, het gebrek aan correlatie tussen centraliteit en hogere cijfers in het semester met minder betrokkenheid van Gavrin suggereert dat argument onvolledig is.

Bij toekomstige projecten Gavrin hoopt nog beter inzicht te krijgen in hoe leerlingen samenwerken en wat natuurkundedocenten kunnen doen om dat proces te verrijken.

"We willen de onderwijsomgeving begrijpen op een manier die ons in staat stelt deze te verbeteren, zodat we nieuwe tools kunnen ontwikkelen die studenten helpen succesvoller te zijn in de klas, natuurkunde en andere cursussen beter begrijpen, en uiteindelijk succesvoller zijn op de universiteit, ' voegde Gavrin eraan toe.