如果那是你正在尋找的那種文章，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注，因?yàn)檫@篇關(guān)于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的文章更傾向于關(guān)于如何以及為什么另一種對(duì)我們孩子的學(xué)習(xí)能力極大的技術(shù)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(shí)際上可以找到并引用。模擬不僅僅是教育技術(shù)中傳遞時(shí)尚(或短期機(jī)會(huì))的長(zhǎng)線。相反，它是幫助我們的學(xué)生了解世界的真正關(guān)鍵。

計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)是一種觀察物體或系統(tǒng)的方式，它鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者不僅想知道“如果......會(huì)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(xué)習(xí)者獲得有關(guān)世界上的事物和系統(tǒng)如何表現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)的一種方式，而不會(huì)實(shí)際觸及它們。我稱之為互動(dòng)假裝。

因?yàn)楝F(xiàn)在我們需要了解的許多事情要么過(guò)于復(fù)雜，太大，太小，太遠(yuǎn)，要么太危險(xiǎn)而無(wú)法直接體驗(yàn)，我們就不能像我們長(zhǎng)期以來(lái)那樣依賴手 - 學(xué)習(xí)。模擬為我們提供了一個(gè)解決方案，事實(shí)上，它是體驗(yàn)，嘗試和學(xué)習(xí)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(xué)生能夠?qū)W習(xí)。)由于這個(gè)因素，模擬對(duì)于教育 - 一直如此。

幾個(gè)原則是教育工作者理解的關(guān)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(shù)而不是思考能力。大多數(shù)模擬完全在腦海中進(jìn)行，通過(guò)心理假設(shè)：律師在腦海中進(jìn)行即將進(jìn)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(xué)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(zhēng)怎么辦?” 或“想象一下，如果青霉素從未被發(fā)明過(guò)。” 它只需要一位能夠與學(xué)生一起思考可能性并幫助他們?cè)O(shè)想可能的后果和結(jié)果的教師。計(jì)算機(jī)通過(guò)覆蓋很多細(xì)節(jié)來(lái)提供幫助，但模擬總會(huì)回到一個(gè)人問(wèn)“如果會(huì)怎么樣?”

模擬有助于我們理解復(fù)雜問(wèn)題。對(duì)于復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模型模擬尤其如此。今天，我們可以模擬驚人復(fù)雜的行為，同時(shí)提供相對(duì)簡(jiǎn)單的輸入和清晰的感官輸出。通過(guò)這些模擬，學(xué)生可以了解復(fù)雜的事物(例如，飛機(jī))，系統(tǒng)(天氣)或行為(管理)，并且沒(méi)有任何損害任何事情或受到傷害的風(fēng)險(xiǎn)，可以做出各種各樣的假設(shè)和變化，看看結(jié)果。

模擬是真實(shí)的體驗(yàn)。幾乎每個(gè)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(zhǎng)或死亡的所有因素。軍事計(jì)劃者模擬條件，戰(zhàn)斗和設(shè)備。交易員模擬金融市場(chǎng)。天氣預(yù)報(bào)員模擬每日和長(zhǎng)期氣候。醫(yī)生模擬藥物，移植和其他干預(yù)措施的效果。生態(tài)學(xué)家模擬環(huán)境的變化。工程師模擬自然力和人工力對(duì)建筑物和橋梁的影響。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程師模擬互聯(lián)網(wǎng)上的條件?？茖W(xué)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(xué)校董事會(huì)(甚至是你自己的校長(zhǎng))支持你呢?證明任何給定的教學(xué)技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)的有效性是一個(gè)充滿問(wèn)題的任務(wù)，如果不是完全不可能的話。問(wèn)題在于，除了有問(wèn)題的教學(xué)技術(shù)(學(xué)生，時(shí)間，材料等)之外，保持其他一切都是站不住腳的。此外，學(xué)生可以從各種技術(shù)中學(xué)到不同的東西 - 其中一些雖然很有價(jià)值，但并不是通過(guò)我們通常的評(píng)估來(lái)衡量的。

但是對(duì)于那些對(duì)現(xiàn)實(shí)世界接受而不是偽科學(xué)研究感到滿意的人，我們有很多經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明人們從模擬中學(xué)習(xí)，因此模擬具有很好的教學(xué)價(jià)值：

NASA的宇航員培訓(xùn)讓學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)身體部位的物理關(guān)系以及系統(tǒng)如何協(xié)同工作。他們已經(jīng)從學(xué)習(xí)尸體到使用物理模擬器以及最近的屏幕模擬器。如果準(zhǔn)醫(yī)生可以從模擬器中了解復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)或困難的程序，我們的孩子當(dāng)然可以從像Froguts這樣的模擬器中學(xué)習(xí)青蛙的內(nèi)部布局。

企業(yè)界提供有關(guān)旨在改變行為和獲得結(jié)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(xué)到的東西，但是我們的標(biāo)準(zhǔn)化成就測(cè)試很少，如果有的話)。在學(xué)習(xí)某些管理技術(shù)的比較中，由Simulearn通過(guò)模擬虛擬領(lǐng)導(dǎo)者學(xué)習(xí)的人所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)的績(jī)效擊敗了經(jīng)理通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方法(指導(dǎo))學(xué)到的團(tuán)隊(duì)，獲得了22%的差距。

當(dāng)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(gè)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，并希望他們了解發(fā)動(dòng)機(jī)的工作方式，然后將發(fā)動(dòng)機(jī)固定在現(xiàn)實(shí)中，這不僅是現(xiàn)實(shí)的，而且符合我們最好的商業(yè)社區(qū)的情況。

學(xué)校中的模擬人生悲傷狀態(tài)

鑒于模擬(1)是產(chǎn)生學(xué)習(xí)和理解的重要關(guān)鍵，(2)將在學(xué)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(xué)工具，提出問(wèn)題肯定是有意義的。 “我們的K-12學(xué)校的模擬狀態(tài)是什么?”

可悲的是，在小學(xué)和中學(xué)使用模擬的情況比實(shí)際情況更加頻繁和無(wú)組織，應(yīng)該如此。為什么?我們沒(méi)有看到在K-12教室中使用更多模擬的原因并不是沒(méi)有很多好的教育模擬。(參見(jiàn)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(shuō)出使用了多少模擬，但是我開(kāi)始研究時(shí)，問(wèn)我認(rèn)為最有可能知道的人 - 前瞻性思維教育學(xué)校的教授，以及企業(yè)模擬專家。經(jīng)過(guò)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(dāng)然，模擬軟件制造商 - 特別是出售的軟件 - 確實(shí)有他們的客戶。我希望任何使用模擬閱讀本文的老師都會(huì)寫(xiě)信給我并自愿成為愿意分享他們自己的實(shí)驗(yàn)和成功的教師數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分。

但在我們的220萬(wàn)名教師中，我會(huì)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(huì)感到驚訝。它可能更像是百分之一。(拜托，伙計(jì)們，寫(xiě)信告訴我錯(cuò)了。)

我強(qiáng)烈認(rèn)為，在美國(guó)的K-12教育系統(tǒng)中，與其他教學(xué)工具(如教科書(shū)，視頻和傳統(tǒng)科學(xué)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(jì)孩子的教育，必須改變。

障礙

為什么我們的學(xué)校沒(méi)有更廣泛地使用模擬?讓我們來(lái)看看：

缺錢(qián)。成本通常被認(rèn)為是一個(gè)問(wèn)題，盡管不應(yīng)該。學(xué)校模擬要么是自由的，要么是朝著自由的方向發(fā)展。(參見(jiàn)Edutopia的文章，“ 模擬人生的一面：對(duì)課堂的建議。”)這應(yīng)該是這樣的：如果教育是一種公共產(chǎn)品，它的工具應(yīng)該免費(fèi)供所有教師和學(xué)生使用。像Froguts這樣的網(wǎng)站，作為一個(gè)免費(fèi)注冊(cè)的網(wǎng)站，吸引了大量的教師，然后開(kāi)始收費(fèi)，我認(rèn)為，這是一個(gè)糟糕的模式。即使價(jià)格相對(duì)適中，它們也會(huì)變得難以承受，而且很多都無(wú)法使用。

隨著越來(lái)越多的免費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)模擬可用，提供類似的產(chǎn)品，那些試圖通過(guò)向?qū)W校，家長(zhǎng)或教師出售模擬來(lái)賺錢(qián)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(shí)讓公立學(xué)校學(xué)生免費(fèi)使用他們的模擬。我們需要找到更多。

時(shí)間不夠。只要我們有廣泛的課程，教師認(rèn)為他們需要通過(guò)講課來(lái)彌補(bǔ)，時(shí)間將是一個(gè)障礙。在學(xué)年里沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)展示一切，更不用說(shuō)使用模擬等替代學(xué)習(xí)工具了。對(duì)測(cè)試的重要性經(jīng)常導(dǎo)致課程表中的所有內(nèi)容都不能直接應(yīng)用于要消除的測(cè)試，這加劇了這種情況。

此外，教育工作者通常不擅長(zhǎng)將模擬作為課程學(xué)習(xí)的一部分，或者將模擬教學(xué)中的課程納入我們的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試中。希望繼續(xù)教授舊式實(shí)踐方式的傳統(tǒng)教師反對(duì)嘗試用模擬取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(成本低得多)。這些教師需要提醒的是，模擬是當(dāng)今真正的科學(xué)家實(shí)際工作的方式，以及有多少其他專業(yè)人員實(shí)際學(xué)習(xí)他們的工作技能，無(wú)論是手工，心理還是管理。

缺少知識(shí)。許多教師從未經(jīng)歷過(guò)作為學(xué)習(xí)者的模擬，并且沒(méi)有意識(shí)到它的力量和重要性。當(dāng)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬的能力不存在時(shí)，大量的人開(kāi)始了他們的職業(yè)生涯。有些人仍然認(rèn)為“模擬”只是通過(guò)在課堂上播放視頻來(lái)完成。

他們需要被教導(dǎo)，盡管向?qū)W生展示電影或發(fā)生事件的動(dòng)畫(huà)可能比閱讀它更有啟發(fā)性，但真正的模擬(更具有指導(dǎo)性)意味著學(xué)生可以改變變量并影響結(jié)果。對(duì)于那些說(shuō)“我不知道如何在我的領(lǐng)域中找到模擬”的教師來(lái)說(shuō)，谷歌搜索“教師模擬學(xué)校”將會(huì)調(diào)用很多。

缺乏技術(shù)。最好的基于技術(shù)的模擬確實(shí)需要相對(duì)現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)或手持設(shè)備，通常還需要全球定位系統(tǒng)技術(shù)和寬帶連接，這并非所有學(xué)校都有。因此，通常需要額外的創(chuàng)造力來(lái)找出使用這些模擬的方法 - 例如，作為家庭作業(yè)或計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室工作。讓我們不要忘記許多非基于計(jì)算機(jī)的模擬。

缺乏分享。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，似乎合乎邏輯的是，當(dāng)一個(gè)教室在一個(gè)教室中起作用時(shí)，它應(yīng)該迅速播放給教授該課程或水平的每個(gè)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(yīng)該向他們的同事發(fā)布他們?cè)诰W(wǎng)上發(fā)布的內(nèi)容 - 如HTML頁(yè)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(fèi)資源。在非計(jì)算機(jī)模擬和互聯(lián)網(wǎng)上的免費(fèi)模擬之間，有很多可用的。幫助那些收費(fèi)的網(wǎng)站的創(chuàng)建者了解納稅人的錢(qián)或慈善事業(yè) - 不是教師或父母 - 應(yīng)該支付學(xué)費(fèi)，他們應(yīng)該找到一個(gè)比誘餌和交換更好的資助模式(免費(fèi)提供，鉤教師，和然后為它充電)。

使用模擬不會(huì)侵犯教學(xué)時(shí)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(shí)驗(yàn)室或課后計(jì)劃中進(jìn)行嘗試。用計(jì)算機(jī)模擬替換實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

當(dāng)技術(shù)不可用時(shí)，請(qǐng)嘗試非計(jì)算機(jī)模擬。雇用那些存在或思考你和你的學(xué)生發(fā)明的實(shí)驗(yàn)。

教育自己。使用谷歌和本文中的鏈接進(jìn)行的晚間探索將極大地?cái)U(kuò)展您的視野。了解其他人在您的主題領(lǐng)域正在做些什么。假設(shè)他們?cè)敢馓峁┧麄兊男畔?我希望他們是這樣)，我們將與您分享所有寫(xiě)作的老師的姓名，說(shuō)他們正在使用模擬。并且不要害怕向?qū)W生詢問(wèn)他們喜歡和自己使用的模擬。

意識(shí)到您不需要放棄準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試來(lái)進(jìn)行模擬; 考試也可以模擬。關(guān)于如何做到這一點(diǎn)的討論在課堂上非常值得。

最后，盡管本文開(kāi)頭有免責(zé)聲明，老師的認(rèn)可總是有用的，你可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到一個(gè)號(hào)碼。

模擬的價(jià)值在于，矛盾的是，它可以為學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)更多的現(xiàn)實(shí)，它可以為任何主題或主題做到這一點(diǎn)。與所有教育技術(shù)一樣，您使用它的兩個(gè)最大資源(基本上是唯一重要的)是您的同伴和學(xué)生。充分利用它們。