p Com a nova ênfase na prática, aprendizagem ativa em todo o ensino superior, cursos de laboratório parecem ter uma vantagem - o que poderia ser mais ativo do que fazer experimentos? Mas novas pesquisas surpreendentes revelam que os laboratórios tradicionais estão muito aquém de seus objetivos pedagógicos. p Em um artigo publicado em 2 de janeiro em Física Hoje , "Laboratórios de física introdutórios:Podemos fazer melhor, "Natasha Holmes, Professor assistente de física Cornell, e o prêmio Nobel Carl Wieman, da Universidade de Stanford, relatam sua análise de nove cursos introdutórios de laboratório de física em três instituições, ensinado por sete instrutores e envolvendo quase 3, 000 alunos. Os laboratórios foram todos projetados para apoiar a aprendizagem do aluno do conteúdo do curso de aula associado. Como as seções do laboratório eram opcionais, os pesquisadores puderam comparar os resultados com um grupo de controle de alunos que não fizeram os cursos de laboratório.

p Os resultados foram tão consistentes, e tão abismal, que os pesquisadores chamam de "chocante". Eles escrevem que "com um alto grau de precisão, não houve benefício laboratorial estatisticamente mensurável. ... Nenhum dos efeitos médios foi maior do que 2 por cento estatisticamente; eram todos indistinguíveis de zero. "

p Mesmo quando os pesquisadores restringiram sua análise a questões do exame que não exigiam cálculos quantitativos, mas apenas o raciocínio conceitual que deveria ter sido aprimorado em um curso de laboratório, eles obtiveram os mesmos resultados para o benefício do laboratório:zero.

p Os cursos de laboratório devem permitir que os alunos vejam como os princípios da física funcionam na vida real; a realização de experimentos deve ajudá-los a compreender melhor a física e reforçar o ensino em sala de aula. Por que isso não está acontecendo?

p "Embora se possa pensar que os laboratórios são inerentemente ativos, nossa pesquisa mostra que em laboratórios tradicionais, os alunos podem ser ativos com as mãos, mas não são realmente ativos com o cérebro, "diz Holmes." Seguir os procedimentos mecânicos para obter um resultado proibido no final não está ajudando muito. "

p Em extensas entrevistas com alunos, Holmes e Wieman escrevem que encontraram, "o único pensamento que os alunos disseram ter em laboratórios estruturados e focados em conteúdo ... foi analisar os dados e verificar se era viável terminar o laboratório a tempo."

p Em uma atividade típica de laboratório, "as equações e os princípios relevantes são apresentados no preâmbulo; os alunos são informados sobre o valor que devem obter para uma determinada medição ou a equação para prever esse valor; são informados sobre quais dados coletar e como coletá-los; e muitas vezes eles são informados até mesmo quais botões pressionar no equipamento para produzir a saída desejada, "escrevem os pesquisadores.

p Alunos em laboratórios tradicionais, Portanto, não precisa pensar no conteúdo de física, mas apenas em como seguir corretamente as instruções. Mas, escrever Holmes e Wieman, "Superar obstáculos e aprender com o fracasso são habilidades vitais para todo cientista experimental ... Também é importante [é] ter tempo para refletir sobre essas decisões e seus resultados e para corrigir e melhorar os experimentos iterativamente."

p O design de laboratório inovador que Holmes e Wieman oferecem como uma alternativa em seu papel - laboratórios de investigação quantitativa estruturada (SQILabs) - enfatizam a experimentação iterativa, tomada de decisão e desenvolvimento de habilidades de pensamento crítico quantitativo. Embora as atividades do SQILab dêem aos alunos uma meta limitada e realista, os alunos decidem como conduzir o experimento e interpretar os dados. Eles têm a oportunidade de solucionar problemas, revisar e testar modelos, e tente coisas novas.

p Os pesquisadores descobriram que as atividades do SQILab são mais agradáveis ​​para os alunos e diminuem sua sensação de frustração quando as coisas não saem como planejado. Os alunos também eram menos propensos a manipular os dados para um resultado desejado.

p "Em vez de ser visto pelos alunos como obstáculos inúteis e frustrantes que precisam ser superados, laboratórios introdutórios de física podem, em vez disso, oferecer experiências intelectuais gratificantes, "concluem Holmes e Wieman.