媒體關于在學校使用某些特定技術的文章通常是非常公式化的。通常情況下，他們從一位老師的熱情引用開始，他說：“我在課堂上使用[插入技術]，這是切片意大利面以來最棒的東西。”

然后，他們進行了一些案例研究，最好是來自世界不同地區(qū)和各種類型的學校(比如城市和農(nóng)村)，以獲得必要的多樣性。給一些學生帶來一些非常熱情的教練和一個響亮的代言，并且 - 熱潮 - 你可以免費回家。親愛的讀者，“我應該調(diào)查一下，”你想。

如果那是你正在尋找的那種文章，請繼續(xù)關注，因為這篇關于計算機模擬技術的文章更傾向于關于如何以及為什么另一種對我們孩子的學習能力極大的技術在我們的教育中受到了忽視。系統(tǒng) - 盡管取得了成功，我們實際上可以找到并引用。模擬不僅僅是教育技術中傳遞時尚(或短期機會)的長線。相反，它是幫助我們的學生了解世界的真正關鍵。

圖片來源：David Julian

計算機模擬技術是一種觀察物體或系統(tǒng)的方式，它鼓勵學習者不僅想知道“如果......會發(fā)生什么?” 而且還要虛擬地嘗試這些替代方案，看看后果。這是學習者獲得有關世界上的事物和系統(tǒng)如何表現(xiàn)的經(jīng)驗的一種方式，而不會實際觸及它們。我稱之為互動假裝。

因為現(xiàn)在我們需要了解的許多事情要么過于復雜，太大，太小，太遠，要么太危險而無法直接體驗，我們就不能像我們長期以來那樣依賴手 - 學習。模擬為我們提供了一個解決方案，事實上，它是體驗，嘗試和學習我們真正想要了解的許多事物的唯一方式(并且希望我們的學生能夠?qū)W習。)由于這個因素，模擬對于教育 - 一直如此。

幾個原則是教育工作者理解的關鍵：

模擬并不新鮮。只要有教育，我們就一直陪伴著我們。從本質(zhì)上講，模擬不需要其他技術而不是思考能力。大多數(shù)模擬完全在腦海中進行，通過心理假設：律師在腦海中進行即將進行的審判。一位滑雪者想象自己在賽道上摔倒了。

我們最好的老師一直在和他們的學生一起使用心理模擬，就像他們宣布的那樣，“如果南方贏得南北戰(zhàn)爭怎么辦?” 或“想象一下，如果青霉素從未被發(fā)明過。” 它只需要一位能夠與學生一起思考可能性并幫助他們設想可能的后果和結果的教師。計算機通過覆蓋很多細節(jié)來提供幫助，但模擬總會回到一個人問“如果會怎么樣?”

模擬有助于我們理解復雜問題。對于復雜的計算機模型模擬尤其如此。今天，我們可以模擬驚人復雜的行為，同時提供相對簡單的輸入和清晰的感官輸出。通過這些模擬，學生可以了解復雜的事物(例如，飛機)，系統(tǒng)(天氣)或行為(管理)，并且沒有任何損害任何事情或受到傷害的風險，可以做出各種各樣的假設和變化，看看結果。

模擬是真實的體驗。幾乎每個職業(yè)都使用專業(yè)模擬：城市規(guī)劃者模擬使大都市茁壯成長或死亡的所有因素。軍事計劃者模擬條件，戰(zhàn)斗和設備。交易員模擬金融市場。天氣預報員模擬每日和長期氣候。醫(yī)生模擬藥物，移植和其他干預措施的效果。生態(tài)學家模擬環(huán)境的變化。工程師模擬自然力和人工力對建筑物和橋梁的影響。計算機網(wǎng)絡工程師模擬互聯(lián)網(wǎng)上的條件?？茖W家們不斷使用模擬。

我們?nèi)绾沃浪麄兊墓ぷ?

好的，你確信。但是你如何讓學校董事會(甚至是你自己的校長)支持你呢?證明任何給定的教學技術對學習的有效性是一個充滿問題的任務，如果不是完全不可能的話。問題在于，除了有問題的教學技術(學生，時間，材料等)之外，保持其他一切都是站不住腳的。此外，學生可以從各種技術中學到不同的東西 - 其中一些雖然很有價值，但并不是通過我們通常的評估來衡量的。

但是對于那些對現(xiàn)實世界接受而不是偽科學研究感到滿意的人，我們有很多經(jīng)驗證據(jù)表明人們從模擬中學習，因此模擬具有很好的教學價值：

NASA的宇航員培訓讓學習者了解模擬事件。航空公司的飛行員直接從模擬器到747的軛。醫(yī)學生學習身體部位的物理關系以及系統(tǒng)如何協(xié)同工作。他們已經(jīng)從學習尸體到使用物理模擬器以及最近的屏幕模擬器。如果準醫(yī)生可以從模擬器中了解復雜的解剖結構或困難的程序，我們的孩子當然可以從像Froguts這樣的模擬器中學習青蛙的內(nèi)部布局。

圖片來源：David Julian

企業(yè)界提供有關旨在改變行為和獲得結果的模擬的有用數(shù)據(jù)(這正是我們希望在許多情況下學到的東西，但是我們的標準化成就測試很少，如果有的話)。在學習某些管理技術的比較中，由Simulearn通過模擬虛擬領導者學習的人所領導的團隊的績效擊敗了經(jīng)理通過標準方法(指導)學到的團隊，獲得了22%的差距。

當然，所有上述證據(jù)都是重疊的。

因此，讓我們的孩子模擬一個活塞發(fā)動機，并希望他們了解發(fā)動機的工作方式，然后將發(fā)動機固定在現(xiàn)實中，這不僅是現(xiàn)實的，而且符合我們最好的商業(yè)社區(qū)的情況。

學校中的模擬人生悲傷狀態(tài)

鑒于模擬(1)是產(chǎn)生學習和理解的重要關鍵，(2)將在學生的職業(yè)生涯中發(fā)揮重要作用，(3)是一種可證明有效的教學工具，提出問題肯定是有意義的。 “我們的K-12學校的模擬狀態(tài)是什么?”

可悲的是，在小學和中學使用模擬的情況比實際情況更加頻繁和無組織，應該如此。為什么?我們沒有看到在K-12教室中使用更多模擬的原因并不是沒有很多好的教育模擬。(參見Edutopia的文章，“ 模擬人生與游戲：差異定義。”)教師不使用模擬也不是這樣; 有些人。

但還不夠。雖然不可能確切地說出使用了多少模擬，但是我開始研究時，問我認為最有可能知道的人 - 前瞻性思維教育學校的教授，以及企業(yè)模擬專家。經(jīng)過深思熟慮和搜索，他們共同提出了一位老師和幾位研究生。當然，模擬軟件制造商 - 特別是出售的軟件 - 確實有他們的客戶。我希望任何使用模擬閱讀本文的老師都會寫信給我并自愿成為愿意分享他們自己的實驗和成功的教師數(shù)據(jù)庫的一部分。

但在我們的220萬名教師中，我會驚訝地發(fā)現(xiàn)即使1%的人在課堂上使用模擬。如果它甚至只有十分之一，我會感到驚訝。它可能更像是百分之一。(拜托，伙計們，寫信告訴我錯了。)

我強烈認為，在美國的K-12教育系統(tǒng)中，與其他教學工具(如教科書，視頻和傳統(tǒng)科學操縱工具)相比，模擬僅以孤立和非系統(tǒng)的方式使用。這種微薄的用法不利于我們二十一世紀孩子的教育，必須改變。

障礙

為什么我們的學校沒有更廣泛地使用模擬?讓我們來看看：

缺錢。成本通常被認為是一個問題，盡管不應該。學校模擬要么是自由的，要么是朝著自由的方向發(fā)展。(參見Edutopia的文章，“ 模擬人生的一面：對課堂的建議。”)這應該是這樣的：如果教育是一種公共產(chǎn)品，它的工具應該免費供所有教師和學生使用。像Froguts這樣的網(wǎng)站，作為一個免費注冊的網(wǎng)站，吸引了大量的教師，然后開始收費，我認為，這是一個糟糕的模式。即使價格相對適中，它們也會變得難以承受，而且很多都無法使用。

隨著越來越多的免費互聯(lián)網(wǎng)模擬可用，提供類似的產(chǎn)品，那些試圖通過向?qū)W校，家長或教師出售模擬來賺錢的人注定要改變他們的政策或被拋在后面。不幸的是，我們?nèi)狈ι虡I(yè)模式，允許創(chuàng)作者謀生，同時讓公立學校學生免費使用他們的模擬。我們需要找到更多。

時間不夠。只要我們有廣泛的課程，教師認為他們需要通過講課來彌補，時間將是一個障礙。在學年里沒有足夠的時間來展示一切，更不用說使用模擬等替代學習工具了。對測試的重要性經(jīng)常導致課程表中的所有內(nèi)容都不能直接應用于要消除的測試，這加劇了這種情況。

此外，教育工作者通常不擅長將模擬作為課程學習的一部分，或者將模擬教學中的課程納入我們的標準化測試中。希望繼續(xù)教授舊式實踐方式的傳統(tǒng)教師反對嘗試用模擬取代傳統(tǒng)實驗室(成本低得多)。這些教師需要提醒的是，模擬是當今真正的科學家實際工作的方式，以及有多少其他專業(yè)人員實際學習他們的工作技能，無論是手工，心理還是管理。

缺少知識。許多教師從未經(jīng)歷過作為學習者的模擬，并且沒有意識到它的力量和重要性。當通過計算機模擬的能力不存在時，大量的人開始了他們的職業(yè)生涯。有些人仍然認為“模擬”只是通過在課堂上播放視頻來完成。

他們需要被教導，盡管向?qū)W生展示電影或發(fā)生事件的動畫可能比閱讀它更有啟發(fā)性，但真正的模擬(更具有指導性)意味著學生可以改變變量并影響結果。對于那些說“我不知道如何在我的領域中找到模擬”的教師來說，谷歌搜索“教師模擬學校”將會調(diào)用很多。

缺乏技術。最好的基于技術的模擬確實需要相對現(xiàn)代的計算機或手持設備，通常還需要全球定位系統(tǒng)技術和寬帶連接，這并非所有學校都有。因此，通常需要額外的創(chuàng)造力來找出使用這些模擬的方法 - 例如，作為家庭作業(yè)或計算機實驗室工作。讓我們不要忘記許多非基于計算機的模擬。

缺乏分享。在互聯(lián)網(wǎng)時代，似乎合乎邏輯的是，當一個教室在一個教室中起作用時，它應該迅速播放給教授該課程或水平的每個人。但是我們的老師在很大程度上分享很糟糕。那些在模擬方面取得成功的人應該向他們的同事發(fā)布他們在網(wǎng)上發(fā)布的內(nèi)容 - 如HTML頁面，網(wǎng)站，博客條目或視頻 - 供所有人查看。

打破障礙

我們?nèi)绾蜗系K?

將模擬視為免費資源。在非計算機模擬和互聯(lián)網(wǎng)上的免費模擬之間，有很多可用的。幫助那些收費的網(wǎng)站的創(chuàng)建者了解納稅人的錢或慈善事業(yè) - 不是教師或父母 - 應該支付學費，他們應該找到一個比誘餌和交換更好的資助模式(免費提供，鉤教師，和然后為它充電)。

使用模擬不會侵犯教學時間，而是更好地利用它。調(diào)查特定模擬是否可以取代某些課程或講座。將在線模擬分配給小組，以便在家中，實驗室或課后計劃中進行嘗試。用計算機模擬替換實時實驗時間。

當技術不可用時，請嘗試非計算機模擬。雇用那些存在或思考你和你的學生發(fā)明的實驗。

教育自己。使用谷歌和本文中的鏈接進行的晚間探索將極大地擴展您的視野。了解其他人在您的主題領域正在做些什么。假設他們愿意提供他們的信息(我希望他們是這樣)，我們將與您分享所有寫作的老師的姓名，說他們正在使用模擬。并且不要害怕向?qū)W生詢問他們喜歡和自己使用的模擬。

意識到您不需要放棄準備標準化測試來進行模擬; 考試也可以模擬。關于如何做到這一點的討論在課堂上非常值得。