De “Studio Classroom”-methode als middel voor activerend onderwijs in het 1e jaar van de studie Technische Natuurkunde aan de TU Delft
27 May 2013
1
Stephan Eijt
Waarom Studio Classroom?
Voorkom verveling! 27 May 2013
2
Waarom Studio Classroom?
Maar wat als ik even goed ben als Walter Lewin? 27 May 2013
Zelfs Walter Lewin doet het allemaal zelf! 3
1994: Prof. Jack M. Wilson introduceert het Studio Classroom format, Rensselaer Polytechnic Institute > teveel uitval in de BSc-fase > nieuwe strategie:
Faculty working very hard
Students working very hard
while the students listen (rest?).
while the faculty listen (rest?).
27 May 2013
4
1994: Prof. Jack M. Wilson introduceert het Studio Classroom format, Rensselaer Polytechnic Institute > teveel uitval in de BSc-fase > nieuwe strategie: - leren moet een actief proces zijn - toekomstige werkomgeving technologisch intensief→ leeromgeving ook (e.g. ICT) - studenten moeten merken dat hun aanwezigheid uitmaakt voor de groep - nadruk op interactief leren
27 May 2013
5
In de Studio Classroom: - Geen Colleges → mini-colleges - Groepswerk: Samenwerking studenten, Peer-instructie - docent als mentor - Multimedia omgeving
- combineer mini-college / oefeningen / uitleg & herhaling / demonstraties
Succesvol op Rensselaer Polytechnic Institute uitgebouwd in het North-Carolina State University Scale-Up program
27 May 2013
6
Oude kennisoverdracht model: • The mainframe approach
27 May 2013
Wilson: http:\\cde.rpi.edu
7
What happens to me?
• Will the Web or a CD-ROM Replace your Instructor?
27 May 2013
Wilson: http:\\cde.rpi.edu
8
Nieuwe kennisoverdracht model: •Distributed Collaborative model
27 May 2013
Wilson: http:\\cde.rpi.edu
9
2001 MIT: TEAL*/Studio Physics format for Introductory Mechanics (8.01) & Electricity and Magnetism (8.02) John W. Belcher Studio Physics at MIT – MIT Physics Annual 2001 http://web.mit.edu/jbelcher/www/PhysicsNewsLetter.pdf
“Even with an outstanding effective and charismatic lecturer like Professor Walter Lewin, lecture attendance at the end of the term in our introductory courses hovers around 50%.” “This lack of student engagement is arguably the main reason for failure rates (typically 15%) in these introductory courses.” *TEAL = Technology Enabled Active Learning 27 May 2013
10
Collegezaal
27 May 2013
→ Studio Classroom
11
<2004 TU Delft: slechts 50% van studenten Technische Natuurkunde slaagt in 1 keer voor Elektriciteit en Magnetisme (1e jaarsvak TN) Prof. Pieter Kruit onderzoekt oorzaak: studenten besteden slechts 40 uur aan het vak! 2004: Pieter Kruit start met Studio Classroom opzet -Verdubbeling contacturen: 8 uur i.p.v. 4 uur per week (2 sessies van 2 uur, 1 sessie 4 uur) -Korte uitleg stof (20 min.) -Werkbladen: studenten onderzoeken/lezen stof en discussieren aan de hand van vragen -Opgaven maken in groepjes (ook individueel) -Eenvoudige proefjes (of applets) door studenten zelf uitvoeren, vragen beantwoorden 27 May 2013 12 -Docenten lopen rond om vragen te beantwoorden -Vraag komt vaak voor? Centraal op ingaan -Score werkblad / groepswerk bepaalt het eindcijfer (20 sessies, minimaal 18x inleveren)
<2004 TU Delft: slechts 50% van studenten Technische Natuurkunde slaagt in 1 keer voor Elektriciteit en Magnetisme (1e jaarsvak TN) Prof. Pieter Kruit onderzoekt oorzaak: studenten besteden slechts 40 uur aan het vak! 2004: Pieter Kruit start met Studio Classroom opzet Succes! 80% slaagt in 1 keer 90% met herkansing → 2006: ook ingevoerd bij Elektronische Instrumentatie → 2007: nieuwe Studio Classroom ruimtes gereed, fijne en effectieve omgeving → heden: Studio Classroom format wordt op verschillende manieren gebruikt bij alle 1e jaars Inleidende natuurkundevakken bij TN (TU Delft) ~130 actieve studenten 27 May 2013
13
Studio Classroom
27 May 2013
14
Huidige opzet Inleiding Elektriciteit en Magnetisme Onderwijsteam: Prof.dr.ir. Lieven Vandersypen en Dr. Stephan Eijt (colleges & Mastering Physics) Dr.ir. Ron Haaksman (demonstraties) Ir. Arjan Beukman, Ir. Maaike Bouwes Bavinck, Ir. Vincent Mourik en Ir. Fei Pei (groepswerk met Mastering Physics in Studio Classroom)
27 May 2013
15
Mastering Physics: Natuurkundeopgaven via internet
27 May 2013
16
Mastering Physics: Natuurkundeopgaven via internet
27 May 2013
17
Opgaven selecteren uit database
27 May 2013
18
Set Opgaven aanmaken
27 May 2013
19
Opgaven Mastering Physics
27 May 2013
20
Hints bij Opgaven Mastering Physics
27 May 2013
21
Online inzage in de prestaties van de studenten
Student a Student b Student c Student d etc.
Student Student Student Student etc.
27 May 2013
1 2 3 4
22
Online inzage in de prestaties van de studenten
27 May 2013
23
Vergelijk rendementen 2011-2012 en 2012-2013 Inleiding Elektriciteit en Magnetisme Mechanica, Optica en Golven: In beide jaren Studio Classroom format o.l.v. P. Kruit → studenten zijn al getraind in het studeren, met Studio Classroom format 2011-2012: hoorcollege Elektriciteit en Magnetisme + Mastering Physics thuis 2012-2013: Hoorcollege Elektriciteit en Magnetisme + Studio Classroom 2011-2012 1e kans: 137/208 (66% geslaagd), totaal: 158/225 (70%) 2012-2013 1e kans: 134/182 (74% geslaagd), totaal: 150/201 (75%) → Studio Classroom leidt ook hier tot verhoging rendement 27 May 2013
24
Huidige opzet Inleiding Elektriciteit en Magnetisme Prof. dr. Lieven Vandersypen en Dr. Stephan Eijt
opzet college: •Boek R. Wolfson “Essential University Physics” 2nd Edition H.20-H.29 •16 colleges van 2 uur •9 opgavensessies (groepswerk met Mastering Physics) -> 1.5 punt van eindcijfer •3 tussentoetsen (met Mastering Physics) -> 3x1.5 = 4.5 punten van eindcijfer •eindtentamen 9 november 2012, 9:00-12:00 -> 4 punten van eindcijfer (schriftelijk)
27 May 2013
25
