几乎在每一次关于课堂的教育话题中，“科技”一词都会被提及。“数字化学习”正试图打入一线课堂的内部。

科技是如何增强学习的呢？我们对数字工具在特定学科中的创新使用进行了探索。本次探讨的主题是“物理科学”。

实地考察成本高怎么办？

课程：结构地质学

导师：Phil Skemer

学校：圣路易斯华盛顿大学

问题：Skemer希望所有学生能去野外花大量的时间实地考察，而不是在实验室里看看小规模的岩石和水晶模型。

“模型很好，但每个教室通常只有一个，如果它们坏了，你基本找不到替代品。”Skemer说，“另一方面的问题是，跨越密苏里州和中西部地区的户外旅行(以及一些在阿根廷和西班牙的异国实地考察)需要花费大量的时间、金钱和精力。”

解决方案：在看到一位火星地质学家同事与Microsoft Hololens一起对火星表面进行的可视化工作后，Skemer认为该工具也可以用于展示三维晶体结构。他委托别人开发了一个项目，设计了一个软件，让一整组学生可以进入实验室，从各个角度看同一张全息图。

Phil Skemer班上的学生正通过全息图观察矿物的晶体结构

“和虚拟现实不同，这才是真正的互动，”Skemer说，“所有学生都看着三个一组的矿物，它们具有相同的化学成分和晶体结构。”

下一步：Skemer希望增加一个用于测量的标尺工具，和一个用于确定晶体结构方位的罗盘工具。

如何让学习内容有形化？

课程：生物化学

导师：Erich Chapman

学校：丹佛大学

问题：Chapman已经对模式僵化的生物化学课越来越厌烦，他想打破这种模式。

解决方案：Chapman引入了一个项目，最初算作额外的学分，后来又作为课程的一部分，要求学生们选择一种他们感兴趣的蛋白质，并使用从旧金山大学获得的免费软件将其可视化，再用打印机把它变成一个3D产品。

这项练习帮助学生锻炼了动手能力，并给他们一个有形的实体来与学习资料进行对比。Chapman偶尔会让学生们打印一些更小的部件，这样他们才能充分欣赏并理解细节。

Chapman说：“这使学习变得有形化，而不仅仅是通过一份报告来展现。”

如果学生想花1000小时学习如何使用3D打印机，学校的创客空间会为他们提供机会。

当现有资源无法满足学习时

课程：人体解剖学调查

导师：Jessica Fellmeth

学校：汉密尔顿学院

问题：尸体价格昂贵，并且使用范围有限。学生不能从它们身上学到关于排泄的知识，也无法观测病菌渗入身体时是什么样子。

解决方案：通过Organon和Sharecare的虚拟现实模拟，可以让Fellmeth班上的学生近距离观察人类遗体。

他们的最后一个项目是一次口试，学生们要在口试中借助虚拟现实模拟，描述人体器官。

如何在大班课上关注个体？

课程：化学概论

导师：Christine Hughey

学校：詹姆斯麦迪逊大学

问题：Hughey的课上有好几十名学生，她想让他们更一致地参与课堂。

解决方案：Hughey课上的学生使用MindTap平台上的Cengage电子书来解决问题。Hughey借助iPad，用PPT展示她的笔记脉络。一旦学生解决了问题，她就把平板电脑当 “数码相机”，实时录制可以轻松嵌入PPT或日后保存的视频，以研究解决方案并回答问题。

Christine Hughey用iPad记录与学生的日常

Hughey说：“每年我都会尝试搞得更复杂一些。”

iPad让Hughey与学生更加亲近。

“我没有被绑在讲台上。因为有了iPad，我可以走来走去，看看学生们是怎么解决问题的。我就站在他们旁边，因此他们可以更方便地向我提问，敢在全班同学面前举起手来。这种流动性确实使一个大班级变得小得多。”

本文由微信公众号“智能观”编译，原文来源inside higher Ed，原文作者：Mark Lieberman，原文链接。