En ny uppsats om högskolelektioner i naturvetenskap som undervisas på distans pekar på undervisningsmetoder som förbättrar studentkommunikation och samarbete, erbjuda ett ramverk för berikande onlineinstruktion eftersom coronavirus-pandemin fortsätter att begränsa personliga kurser.

"Dessa olika övningar låter eleverna engagera sig, samarbeta, gå ut, göra viktigt labbarbete, och genomföra gruppundersökningar och presentationer under utomordentligt utmanande omständigheter – och från hela världen, " förklarar Erin Morrison, en professor i liberala studier vid New York University och huvudförfattaren till artikeln, som visas i Journal of Microbiology &Biology Education . "Verktygslådan för aktivt lärande kan effektivt användas på distans för att säkerställa högkvalitativ naturvetenskaplig utbildning även under plötsliga förhållanden i en folkhälsokris."

Den snabba förändringen från till stor del personlig instruktion och inlärning på distans till följd av covid-19-pandemin innebar många utmaningar för lärare och professorer i alla ämnen – men särskilt inom vetenskapen, som ofta kräver personligt laboratoriearbete.

Dessutom, övergången från personlig undervisning till distansundervisning våren 2020 innebar att pedagoger snabbt behövde anpassa sina metoder för att passa en onlinemiljö – en omständighet som Morrison, tillsammans med hennes medförfattare Genia Naro-Maciel och Kevin Bonney, inför sina klasser som började mitten av terminen förra våren.

Trion implementerade flera metoder efter att deras kurser gick på distans i mars 2020, möjliggör en jämförelse mellan personlig och onlineinstruktion och inlärning inom samma klasser. Bland dessa var följande, som var i fokus för Journal of Microbiology &Biology Education papper:en upplevelsebaserad praktisk biologisk mångfaldsaktivitet, ett interaktivt humangenetiklabb, och ett miljövetenskapligt forskningsprojekt.

Aktivitet för biologisk mångfald

Denna upplevelsemässiga praktiska aktivitet, med titeln "Biologisk mångfald i bakgården, " krävde att eleverna gick runt i sina grannskap och identifierade unika växtarter. Övningen kunde genomföras lokalt när som helst och var som helst med hjälp av den fritt tillgängliga SEEK-appen för identifiering av organismer eller ett alternativ. Parade elever från olika platser runt om i världen analyserade sedan data och förberedda onlinepresentationer, på så sätt engagerar sig fullt ut i den vetenskapliga processen samtidigt som de går bort från sina datorer och ut i naturen.

Interactive Human Genetics Lab

I det interaktiva labbet, onlinestudenter lärde sig om Mendelskt arv genom att interagera med varandra på distans och fokusera på mänskliga egenskaper. Klassdata som samlats in genom dessa observationer analyserades sedan och användes för att diskutera relaterade vetenskapliga begrepp och missuppfattningar. Denna onlineaktivitet engagerade framgångsrikt studenter och främjade inlärningsvinster genom att bevara fokus på mänskliga egenskaper, och förmågan att observera klasskamraters ansikten, samtidigt som det underlättar värdefull interaktion mellan student och student under insamlingen, analys, och diskussion om klassgenererade data.

Miljövetenskapligt forskningsprojekt

The pandemic further provided an opportunity to upgrade an in-person conservation biology research project into an online exploration of environmental health, through the lens of the pandemic being experienced in real time. Students worked digitally in teams to explore, analyze, and present under-emphasized, but significant, interactions between human health and environmental health. The often-overlooked relationships between the spread of diseases like COVID-19 and the wildlife trade or deforestation were focused on to highlight connections among human and non-human systems. Students also explored and learned how to debunk myths and misconceptions, developing key critical thinking skills amidst rampant and increasing misinformation and disinformation.

"The work shows how faculty can leverage the flexibility of the online environment and use existing remote tools to expand active learning possibilities and create meaningful classroom connections, even at a distance and during a global pandemic, " says Morrison. "Despite class members being physically distanced from each other all over the planet, timely and effective communication was preserved, and students were able to access alternative and freely available materials to engage in and complete hands-on field, forskning, and lab activities."

Till exempel, in the Biodiversity Activity conducted last spring, 60 undergraduates without prior botany experience got outside and identified more than 1, 200 species of plants around the globe while carrying out the exercise.

Ytterligare, the professors note, students were consistently more interested and engaged in the Mendel exercise than in almost any other, and performed better than in earlier in-person courses on exam questions related to these topics. Liknande, pivoting the research exercise to group work focused on the pandemic in real time significantly boosted engagement and interest.

"We observed a level of class engagement and content mastery from students completing these activities that exceeded levels observed during the corresponding in-person learning activities that took place in previous semesters, " says Bonney.

"Keeping students engaged and learning was often challenging during the unexpectedly sudden transition from in-person to fully remote education stemming from the COVID-19 pandemic, " adds Naro-Maciel. "In response, we successfully adapted three activities to the remote environment, achieving remote experiential learning, designing a remote interactive virtual lab, and actively engaging students in remote research."

Following anecdotal observations of success in promoting learning about key concepts and class engagement, the team plans to formally investigate the effectiveness of these techniques in the future, which may lead to adoption of pedagogical changes that lasts beyond the return to in-person instruction.