互动通过科学技术增强玩(iSTEP)

该项目将开发和研究新的混合现实环境(先生),称为GEM-STEP,利用发挥和体现为整合计算资源建模的建模周期作为小学生科学教学的一部分。宝石代表广义体现建模。通过这些体现,play-as-modeling活动,学生将学习科学的核心概念,建模和系统测量的概念技能。先生环境使用新的传感技术来帮助幼儿身体动作在假装玩转换成一组符号表征科学仿真和参数。作为学生身体移动教室,计算机将跟踪他们的运动和交互与选定对象和他们的身体活动转化为一个共享显示。例如,学生们假装他们是水粒子和合作模式不同的物态。孩子们看到他们的活动投射到一个计算机模拟水粒子的模型显示在自己的视频。作为学生集体反思一个水分子的性质,完善他们的理解的水以冰的形式存在,液体或气体。提出创新允许学生项目和修改自己的混合现实模拟建模周期的一部分。体现和计算建模将帮助学生反思他们的模型以独特的方式,这将使他们的模型计算更精确,提高他们对基本概念的理解。

该项目将研究如何使用身体作为组件的建模周期不同于的清晰度与科学模型通过更加结构化的计算手段。该项目将调查与计算元素相结合的好处体现在宝石:一步学习概念的范围,学生可以以这种方式学习。课程将被开发来解决不同学科核心理念,如物质的状态,授粉作为一个复杂的系统,或分解,以及横切系统思维的概念,和能量/物质流,所有这些直接链接到上小学科学课程。项目研究将收集数据,培养学生理解什么样的模型支持学习过程使用宝石:什么步骤,学习的结果。数据将包括:(1)记录和分析学生建模,如何准确的模型;(2)记录学生活动使用他们的活动记录音频和语音代码学习看看不同形式的建模过程和相互作用促进学习;和(3)张后内容措施评估学习。所有宝石:软件开发的步骤将作为开源项目,允许其他研究人员建立和扩展这项工作。研究的结果将在学术会议和同行评议期刊传播。运动跟踪软件已经可以在Github,一个流行的开源库。 Once developed, the aim is to implement GEM:STEP in a wide range of classroom contexts, supported by a user-friendly interface, teacher guides, and professional development.

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