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La technologie passe à la tête de la classe du 21e siècle
Laboratoires Amino
Sponsorisé par VMware
Les habitants de Diepsloot, un township de Johannesburg, en Afrique du Sud, vivent dans la pauvreté – beaucoup dans des cabanes sans électricité ni eau courante. Pourtant, chaque matin, un groupe restreint d'étudiants se précipite vers l'école de sciences et de mathématiques LEAP à but non lucratif pour s'imprégner d'un programme rigoureux de sciences, de mathématiques, d'anglais et de compétences numériques du 21e siècle grâce à une collaboration de haute technologie pour autonomiser les salles de classe mobiles. .
En partenariat avec le programme Good Gigs Service Learning de la VMware Foundation , l'école LEAP (Language Enrichment Arts Program) a construit une infrastructure informatique robuste et un laboratoire informatique mobile tout en permettant un nouveau programme basé sur l'apprentissage numérique et le contenu immersif. Les étudiants qui n'avaient pas accès aux outils numériques modernes exploitent désormais pleinement Internet, les applications interactives, les cours en ligne et la technologie informatique dans le cadre de leurs cours quotidiens, ouvrant ainsi la porte à de nouvelles opportunités et à un avenir prometteur.
La puissante combinaison de la mondialisation et de la transformation numérique bouleverse les exigences de la main-d'œuvre de demain, soulignant la nécessité de programmes tels que le programme d'études propulsé par VMware à l'école LEAP. De telles initiatives d'apprentissage numérique déplacent l'accent de l'enseignement par cœur sur les livres et les conférences vers des expériences interactives axées sur la collaboration, le contenu personnalisé et la résolution pratique de problèmes. La capacité à tirer parti de l'infrastructure informatique de base telle que les serveurs virtualisés, la mise en réseau et le stockage, de concert avec la technologie mobile, permet aux étudiants des communautés éloignées de Diepsloot à l'Amérique rurale de participer à des expériences d'apprentissage numérique auxquelles ils n'avaient auparavant pas accès.
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Le rapport de possibilité
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Il s'agit vraiment de créer des opportunités pour les étudiants et les enseignants, explique Jessamine Chin, directrice de la VMware Foundation, qui a participé au Good Gigs Trek avec LEAP Science and Maths School. Nous voyons que l'apprentissage numérique change vraiment le fonctionnement des salles de classe. La technologie donne aux étudiants et aux enseignants [dans les zones moins développées] accès aux mêmes types d'opportunités auxquelles les habitants des milieux plus urbains ont généralement accès.
Nous voyons que l'apprentissage numérique change vraiment le fonctionnement des salles de classe. La technologie donne aux étudiants et aux enseignants [dans les zones moins développées] accès aux mêmes types d'opportunités auxquelles les habitants des milieux plus urbains ont généralement accès.
De nouveaux prototypes d'apprentissage sont essentiels car le rythme accéléré du changement perturbe les modèles commerciaux traditionnels et crée de nouveaux emplois du 21e siècle qui exigent des ensembles de compétences différents. Selon un rapport sur l'économie mondiale , 35 % des compétences de base en milieu de travail changeront entre 2015 et 2020, avec la résolution de problèmes complexes, la pensée critique, la créativité et la collaboration en forte demande. Dans le même temps, le rapport a révélé que 65 % des enfants qui entrent aujourd'hui à l'école primaire finiront par travailler dans des emplois qui n'existent pas actuellement, ce qui souligne la nécessité d'acquérir de nouvelles compétences en utilisant des techniques d'apprentissage pratiques et exploratoires.
Les approches pédagogiques actuelles ne correspondent pas aux nouveaux ensembles de compétences, car elles ne parviennent pas à impliquer les étudiants, à favoriser la rétention et à appliquer l'apprentissage à des scénarios réels, selon la recherche. La Fondation Bill et Melinda Gates, parmi d'autres groupes de réflexion renommés, vante paradigmes d'apprentissage de la prochaine génération comme l'avenir de l'éducation et le meilleur moyen d'enseigner les nouvelles compétences de l'ère numérique. Plus précisément, la fondation affirme que les pratiques d'apprentissage axées sur la technologie offrent une variété d'avantages, notamment l'accès à un contenu pertinent de haute qualité sous plusieurs formes; prise en charge de l'horaire et de la structure flexibles des cours ; des outils de diagnostic pour orienter le rythme et le format de l'enseignement individualisé ; et la capacité d'atteindre ceux qui ont été historiquement mal desservis.
Apprentissage basé sur la technologie
Les modèles d'apprentissage de nouvelle génération s'appuieront fortement sur des technologies telles que les portefeuilles de centres de données cloud et définis par logiciel de VMware. Ces plates-formes offrent la puissance de calcul, de stockage et de réseau à la demande et l'accès à tout moment et en tout lieu exigé par de nouvelles approches d'enseignement telles que les salles de classe ouvertes massives en ligne (MOOC), la simulation et l'enseignement de la réalité virtuelle, entre autres formes d'apprentissage connecté. De telles méthodes d'apprentissage ne profitent pas seulement aux élèves défavorisés. Bien que ces technologies puissent aider à niveler le terrain en termes d'éducation des étudiants dans les zones reculées et pauvres, elles peuvent également relever la barre pour les étudiants des zones urbaines et suburbaines plus riches, tout en étant exploitées pour transformer les applications de formation en entreprise.
Les outils grand public populaires tels que les smartphones et les tablettes portables, associés aux services Web et aux applications mobiles, prendront en charge de nouveaux types de styles d'apprentissage et de contenu éducatif, notamment des instructions de type jeu, des simulations 3D et la réalité augmentée (AR) et la réalité virtuelle (VR) expériences. Ces nouvelles technologies plongent les élèves dans le sujet et encouragent un niveau de découverte pratique qui n'est pas possible avec l'enseignement traditionnel en classe.
Les technologies émergentes telles que l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique et l'analyse de mégadonnées placeront la barre encore plus haut, permettant aux éducateurs de personnaliser le contenu pour répondre aux besoins de chaque élève tout en fournissant des mesures pour garantir que des objectifs spécifiques sont atteints. Selon un rapport du Alliance pour une excellente éducation et le Centre de Stanford pour la politique d'opportunité dans l'éducation .
Apprentissage numérique au travail
Pour l'école LEAP de Diepsloot, les laboratoires de technologie mobile et les nouvelles expériences pédagogiques numériques font déjà des merveilles pour améliorer la qualité de vie des élèves et leur donner les moyens de poursuivre des parcours de services professionnels et communautaires qui faisaient autrefois rêver. Les diplômés de la collaboration soutenue par VMware s'attendent à devenir des enseignants, des militants et des propriétaires d'entreprise, redonnant à leurs communautés et aidant à relancer l'économie de l'Afrique du Sud. VMware Good Gigs Trekkers a recherché des logiciels et du contenu numérique pertinents pour aider à concevoir le programme de nouvelle génération, formant plus de 30 enseignants LEAP pour étendre l'utilisation de la technologie informatique en classe, en particulier pour les sujets de science, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM) . De plus, l'équipe Good Gigs a aidé à former le responsable informatique de l'école LEAP aux technologies d'infrastructure VMware, y compris la nouvelle capacité de stockage et les capacités de sauvegarde et de restauration.
Libérés des formalités administratives, les enseignants peuvent passer plus de temps en tête-à-tête pour personnaliser l'apprentissage des élèves, explique Chin. Pour les étudiants, il est possible d'élargir leur état d'esprit et d'élargir leur monde sans avoir à voyager.
Plus proche de la maison, 48 États et le District de Columbia complètent également l'enseignement traditionnel en classe par un apprentissage virtuel et en ligne, tandis qu'une variété d'États, d'écoles à charte et d'entreprises privées offrent un accès aux écoles en ligne comme alternative d'apprentissage pour les élèves de la maternelle à la 12e année. À un niveau supérieur, il existe un nombre croissant de ressources éducatives ouvertes, y compris des MOOC bien connus tels que Khan Academy. En outre, les universités, y compris le MIT, proposent des options en ligne et du matériel supplémentaire intensif pour aider les étudiants dans le genre de MITx , une plate-forme d'apprentissage en ligne où les professeurs peuvent créer des tests interactifs, publier des vidéos et créer des travaux de laboratoire virtuels.
Des efforts sont également en cours pour combiner des capacités en ligne avec un enseignement intensif afin de permettre aux étudiants de bénéficier d'un apprentissage pratique pour des sujets particulièrement complexes, par exemple, en sciences. Laboratoires Amino , une startup issue du MIT Media Lab, adopte cette approche pour engager les étudiants de la maternelle à la 8e année dans des sujets STEM complexes tels que la biologie synthétique et la bio-ingénierie. La cofondatrice Julie Legault, diplômée du MIT, avait elle-même du mal à digérer ce sujet à travers les livres traditionnels et les cours en ligne. Cette expérience a motivé Legault à proposer un meilleur mécanisme d'enseignement dans le cadre de sa recherche de thèse et de ses travaux postdoctoraux. Sa solution : la série de minilabs et de kits de biologie primés d'Amino Labs qui adopte une approche d'apprentissage par la pratique pour encourager l'exploration et l'innovation. Les kits, que Legault et son équipe comparent aux fours Easy-Bake pour la biotechnologie, contiennent tout ce dont les étudiants ont besoin pour concevoir des bactéries, créer des parfums et jouer avec l'ADN - tous des exercices pratiques qui leur permettent de développer une compréhension intime de ces sujets complexes.
Nous voulions en faire quelque chose dont tout le monde puisse s'inspirer... donc l'utilisation de couleurs et de parfums touche le côté émotionnel et artistique des étudiants et des non-scientifiques, dit Legault. Maintenant, les gens qui pourraient ne pas aimer les cours de sciences ont quelque chose qu'ils peuvent apprécier et voir que STEM a des applications vraiment créatives.
Alors que la génération actuelle de kits Amino est autonome, la société voit l'infrastructure cloud et les applications mobiles dans son avenir. Ces outils pourraient être utiles pour améliorer l'apprentissage basé sur des applications et open source en exploitant la puissance informatique pour traiter de grandes quantités de données d'expériences ou pour faciliter des simulations 3D supplémentaires et des expériences AR / VR, a déclaré Legault.
Maintenant, les gens qui n'aiment peut-être pas les cours de sciences ont quelque chose qu'ils peuvent apprécier et voir que les STEM ont des applications vraiment créatives.
Même sans ce composant basé sur le cloud, Michael Hirsch, professeur de sciences et responsable de laboratoire au École de trottoir à Winchester, Mass., attribue aux kits Amino Labs et aux instructions pratiques un changement de jeu pour encourager les étudiants à aborder avec enthousiasme des sujets complexes comme la biologie moléculaire. Bien que la plupart des expériences soient assez simples et non flashy - par exemple, ajouter de petites quantités de liquide à différentes petites quantités de liquide - les résultats ont été impressionnants, dit-il. Il est trop tôt pour des résultats quantifiables, mais Hirsch dit que l'utilisation du kit de démarrage CRISPR DNA, par exemple, a engagé les étudiants en reliant un sujet digne d'intérêt à une exploration pratique, faisant de la technique d'édition de gènes une partie de leurs discussions quotidiennes.
Je pense que pour vraiment comprendre ce que les cellules sont capables de faire, les étudiants doivent les expérimenter et apprendre les subtilités de la science, explique Hirsch. Pour beaucoup, la science semble lourde, mais elle est tellement plus dynamique que cela. C'est tellement cool de voir des étudiants parler de science comme de jeux vidéo ou de Pokémon, et je pense que les kits font partie intégrante de la mise en place de ces concepts avancés.
Qu'il s'agisse de kits pratiques ou d'expériences d'apprentissage connectées, ces nouvelles méthodes d'apprentissage contribuent à combler la fracture numérique tout en devenant une force essentielle pour préparer les travailleurs à un avenir numérique en constante évolution. Selon Chin de VMware : En plus de permettre des opportunités et un accès à l'information, l'apprentissage numérique garantit également que les compétences des étudiants correspondent plus équitablement aux besoins de la main-d'œuvre, étant donné que la technologie évolue si rapidement .