Att förstå impulsmomentumsatsen under en fysikföreläsning på 100 nivåer är en sak, men tänk om det inte är lika vettigt när du väl har börjat din läxa?

Andy Gavrin, IUPUIs fysikavdelningsordförande och docent, lade först till ett socialt onlineforum till sina kurser för att hjälpa elever att hålla sig engagerade i kurserna och hjälpa varandra utanför klassen. En ny studie av dessa forum visar att onlineverktyget är värdefullt för att hjälpa studenter att lyckas med fysikkurser.

"Nätverk identifierar produktiva forumdiskussioner" publiceras online denna månad i tidskriften Fysisk översyn Fysisk utbildning Forskning , en publikation av American Physical Society.

Gavrin studerar forumen i samarbete med Adrienne Traxler från Wright State University och Rebecca Lindell från Tiliadal STEM Education Solutions. De upptäckte att när onlineforumet visade tätare samarbetsnätverk, de elever som var mest centrala i nätverket hade större sannolikhet att uppnå ett högre slutbetyg på kursen.

"Detta projekt handlar om hur elever interagerar med varandra, ", sa Gavrin. "Lärande är mycket en social aktivitet, och du ser det med att elever samlas för att studera och i klassrumsdiskussioner. Ju fler möjligheter eleverna har att interagera med varandra för att prata om ämnet, desto mer framgångsrika är de sannolikt att bli i lärandet."

Forskare analyserade data från tre på varandra följande höstterminskurser som Gavrin undervisade i fysik 152, en kalkylbaserad fysik- och ingenjörskurs. Gavrin använde CourseNetworking, ett onlineforum utvecklat vid IUPUI, som låter eleverna diskutera kursmaterial, kontakta varandra och erbjuda ömsesidigt stöd. Deltagande i forumet, som har liknande funktioner och inställningar som andra sociala nätverk, fick inte betyg, men studenter kan få extra poäng. Varje termin, 160 till 180 elever var inskrivna i klassen, producerar tusentals forumkommentarer, svar på kommentarer, omröstningar och svarsbetyg.

Elevernas interaktioner omvandlades till en anonym datamängd som analyserades på två sätt:PageRank, verktyget utvecklat av Google för att avgöra vilken data som är mest central, och målentropi, som mäter variationen i länkarna mellan individer. Om en person interagerar med många andra människor i ett socialt nätverk, det indikerar att de sannolikt är centrala. Om människorna de interagerar med själva är centrala, som reflekterar tillbaka på den första personen.

"Vad vi hittar är ett tydligt samband mellan elevernas centralitet i nätverket och deras framgång i klassen, Gavrin sa. "Det visar verkligen att det finns ett samband mellan att vara involverad i nätverket och att göra bra."

Även om forskare inte är redo att säga att engagemang i det sociala nätverket orsakar förbättrade betyg, förståelsen för hur de två är kopplade kommer att ingå i framtida projekt som syftar till att förstå vad eleverna säger och hur deras användning av forumet gör dem centrala. Dessutom, forskningen tyder på att instruktörsfacilitering i forumen är viktig.

Under två av de tre terminerna Gavrin använde onlineforumet som det primära verktyget för att distribuera åhörarkopior, labbblad och annat klassmaterial. Han engagerade också eleverna med ett område för "professorkommentarer" varje vecka där han delade med sig av intressanta fysiknyheter och vad som skulle komma i klassen. Under terminen när Gavrin använde forumet endast sporadiskt för att påminna klassen om kommande tentor, forumet var mindre tätt. Det tappade också kopplingen mellan centrala studenter – de som är mest involverade i nätverket – och högre kursbetyg.

Även om det kan tyckas att de centrala eleverna helt enkelt är de högpresterande eleverna och att forumet inte skulle förbättra deras framgång, bristen på korrelation mellan centralitet och högre betyg under terminen med mindre engagemang från Gavrin tyder på att argumentet är ofullständigt.

I framtida projekt, Gavrin hoppas få en ännu bättre förståelse för hur eleverna arbetar tillsammans och vad fysikpedagoger kan göra för att berika den processen.

"Vi vill förstå utbildningsmiljön på ett sätt som gör att vi kan förbättra den, så att vi kan utveckla nya verktyg som hjälper eleverna att bli mer framgångsrika i klassen, förstå fysik och andra kurser bättre, och i slutändan bli mer framgångsrik på college, " tillade Gavrin.