La educación en línea es eficaz para enseñar temas complicados como la ciencia de la información cuántica (QIS) a profesores de ciencias de secundaria, según un nuevo artículo de investigadores de la Universidad de Texas en Arlington publicado en El profesor de física.
«El COVID-19 obligó a los educadores a ajustar sus mejores prácticas educativas a un aula virtual desconocida, y el desarrollo profesional no fue diferente», dijo Karen Jo Matsler, profesora asistente en práctica de UTeach en la UTA y autora principal del estudio.
Ramón López, profesor de física, fue el investigador coprincipal del proyecto. Chandralekha Singh de la Universidad de Pittsburgh fue coautor.
QIS es un nuevo campo de ciencia y tecnología que combina ciencias físicas, matemáticas, informática e ingeniería, y es clave para artículos cotidianos como teléfonos móviles y tecnología solar. Sin embargo, la mayoría de las escuelas secundarias no enseñan la materia, lo que impide que los estudiantes adquieran las habilidades que necesitan para realizar trabajos lucrativos.
Como parte de una subvención de 1 millón de dólares de la Fundación Nacional de Ciencias en 2021, Matsler y sus colegas se propusieron enseñar QIS a profesores de ciencias de secundaria, quienes luego podrían llevar este conocimiento recién adquirido a sus aulas.
«Sin embargo, la pandemia nos hizo cambiar nuestros planes originales de formación presencial por un entorno en línea», afirmó Matsler. «Sabíamos que enseñar QIS en línea sería un desafío, pero nos sorprendió gratamente lo bien que funcionó».
Matsler, López y el equipo descubrieron que lo que funcionaba mejor para enseñar QIS en línea era enviar a los participantes parte del material con anticipación para permitirles familiarizarse con los temas. Luego, durante las sesiones, los educadores utilizaron Zoom, con funciones como chat, encuestas y salas de trabajo, para mantener a los individuos interesados en el aprendizaje. También dirigieron actividades en las que los alumnos tuvieron la oportunidad de practicar la enseñanza del material, otra técnica que ayudó a las personas a mantenerse comprometidas.
Para evitar la sobrecarga cognitiva, el equipo descubrió que las discusiones principales debían durar entre 15 y 30 minutos, cada una con sesiones de trabajo de cinco a siete minutos, con un tiempo total de sesión de aproximadamente 90 a 120 minutos.
«Esto dio a los participantes amplias oportunidades para discutir los conceptos cuánticos en pequeños grupos de entre dos y seis participantes», dijo Matsler. «Durante estas pequeñas discusiones, los líderes entraban y salían de las salas para controlar a los participantes, aclarar instrucciones y responder preguntas».
Los instructores también recomiendan actividades para «romper el hielo» para aumentar la participación de la comunidad en el aprendizaje virtual.
«Estas actividades para romper el hielo se pueden utilizar fácilmente para involucrar a los estudiantes, tomar asistencia y medir cuánto saben los individuos sobre la próxima lección», dijo Matsler. «Un elemento clave de todo este aprendizaje en línea es asegurarse de que los alumnos sientan que están en una comunidad segura para aprender e intercambiar ideas».
El equipo también descubrió que los vídeos breves y relevantes ayudaban a enseñar temas complicados. Recomiendan mantener operativa la función de chat durante los videos para permitir que los participantes hagan preguntas y se mantengan interesados.
«Lo ideal es que QIS se enseñe en un aula con actividades prácticas que permitan a los alumnos ver y tocar cómo funcionan cosas como los trenes maglev y la levitación cuántica», dijo Matsler. «Sin embargo, nuestras experiencias muestran que incorporar pedagogía y contenidos apropiados al aprendizaje en línea puede ser eficaz para enseñar estos temas. Comprender que existe una opción virtual eficaz es importante a medida que el país intensifica sus esfuerzos para acelerar la investigación y el desarrollo cuánticos para seguir siendo competitivo con otros países en este campo.»