Eine designbasierte Aktivität zur Verbesserung des Verständnisses der Schüler in Elektrochemie

Die Elektrochemie-Designette ist eine speziell entwickelte Designaktivität, die es den Studenten ermöglicht, komplexe Konzepte zu demonstrieren, und den Dozenten, eine Reihe von Kernkompetenzen zur Förderung von Innovationen zu vermitteln. Dieses pädagogische Tool wurde von Forschern der Singapore University of Technology and Design (SUTD) entwickelt und erstmals 2019 eingeführt und veröffentlicht. Es hat sich nun als äußerst effektiv erwiesen, um es Lehrern zu ermöglichen, Missverständnisse im Verständnis ihrer Schüler zu erkennen und umgehend einzugreifen.

Ihre Studie wurde in der veröffentlicht Zeitschrift für chemische Bildung und auf der Titelseite der Märzausgabe 2022 abgebildet.

Ein Portmanteau der Wörter „Design“ und „Charrette“, eine Designette ist eine kurze, intensive designbasierte Aktivität, die darauf abzielt, interdisziplinäres Lernen anzuregen. In einer Designette projizieren Studenten, insbesondere diejenigen, die in den Bereichen Naturwissenschaften, Ingenieurwesen und Architektur ausgebildet sind, ihr Verständnis über ein Thema auf ein offenes Designproblem, generieren potenzielle Lösungen für das Problem und bauen Prototypen mit einem bestimmten Satz von Materialien zur Validierung dieser Lösungen.

In der Elektrochemie-Designette werden die Schüler herausgefordert, ein Voltaik-Gerät zu bauen, das so viele Leuchtdioden wie möglich auf einem Steckbrett einschalten kann. Die in der Designette bereitgestellten Materialien in Verbindung mit der bewussten Formulierung des Entwurfsproblems ermutigen die Schüler, mehrere mögliche Lösungen abzuleiten, anstatt sich auf eine einzige Lösung zu fixieren.

Die Elektrochemie-Designette wurde ursprünglich konzipiert, um es Lehrern zu ermöglichen, die Kompetenz und Kreativität der Schüler anhand einer Reihe objektiver Metriken zu messen. Das Designteam fand jedoch unbeabsichtigt heraus, dass die Designette den Ausbildern auch dabei hilft, die Kompetenz und Missverständnisse der Schüler zu elektrochemischen Prinzipien zu visualisieren, während die Schüler ein Voltaikgerät zusammenbauen. Dies ermöglicht es den Ausbildern, zentrale Konzepte schnell und synchron zu diskutieren, zu klären und zu korrigieren.

„Ungeachtet der Vorteile des praktischen Lernens für die Schüler macht die Elektrochemie-Designette auch das Verständnis der Schüler und Missverständnisse für die Lehrer durch das Medium physischer Prototypen sichtbar und unterstützt so den Unterricht der Lehrer, da sie es ermöglicht, Konzepte oder Ideen zu sehen, die sonst möglicherweise vorhanden waren missverstanden“, erklärte die Erstautorin Vanessa Chia, eine Studentin der Engineering Product Development-Säule bei SUTD.

Über 400 Studenten haben an den Studien teilgenommen und nachweislich von der Designette profitiert. Aufgrund ihres Erfolgs wurden sowohl die Elektrochemie-Designette als auch die OCP-Designette, eine abgeleitete praktische Aktivität, seitdem in den Klassenzimmern von SUTD als Teil einer Reihe von praktischen Aktivitäten implementiert, die in ILP2 Chemistry, 10.011 Introduction to angeboten werden Kurse Physikalische Chemie und 10.016 Wissenschaft für eine nachhaltige Welt.

Während das Forschungsteam seine Arbeit an der Elektrochemie-Designette unter verschiedenen kulturellen Kontexten erweitern möchte, um kulturelle Empfindlichkeiten im Zusammenhang mit diesem Werkzeug zu identifizieren, hoffen sie, dass diese neueste Entwicklung den Weg für eine überlegene erfahrungsorientierte Lernerfahrung für Studenten aller Universitäten und Voruniversitäten ebnet Ebenen.

„Wir möchten die Designette für Studenten in Singapur, insbesondere auf der Ebene der Junior Colleges und Polytechnics, breiter verfügbar machen, um Missverständnisse besser zu visualisieren und die Leistung der Studenten effektiv zu messen“, sagte der leitende Forscher Dr. Franklin Anariba, der ebenfalls ein ist Dozentin des Clusters Naturwissenschaften, Mathematik und Technik an der SUTD.

„In Zukunft möchten wir die Designette auch in ein Bildungskit umwandeln, das für synchrone und asynchrone Unterrichtseinstellungen aus der Ferne verwendet werden kann“, fügte er hinzu.