麻省理工学院研究人员获资助开发和测试 14 项创新理念以改善教育

麻省理工学院贾米尔世界教育实验室（MIT Jameel World Education Lab）发放了91.7526万美元的教育创新补助金，用于支持14个研究项目，探索包括电子工程、扩展现实、物理运动和生态可持续性在内的一系列课题。这些赠款将支持麻省理工学院 11 个系、实验室和中心的研究人员。

“贾米尔世界教育实验室（Jameel World Education Lab）主任安佳丽-萨斯特里（Anjali Sastry）说：”我们的教育创新基金支持麻省理工学院能够改善各地学习的研究。”我们与创新者分享想法，传播新发现，并与他们合作，共同引领全球教育变革。今年，数十个国家的教育工作者将学习今年在用创新方法和手段应对教育核心挑战方面所做的鼓舞人心的努力。通过发光运动鞋、玻璃吹制和自动驾驶汽车，受资助者正在从与课程相关联的真实世界项目中实现学习，为将基于证据的见解和研究嵌入学习体验的设计中提供有效的原型方法，并使过渡学习者能够从优质教育中受益。”

自2017年以来，作为麻省理工学院开放学习（MIT Open Learning）的一部分，贾米尔世界教育实验室已向麻省理工学院的研究人员提供了超过500万美元的资助，用于解决从pK-12到高等教育再到劳动力学习等整个生命周期的教学和学习问题。多年来，资助的教育创新项目遍及麻省理工学院的各个领域：机械工程、文学、建筑、计算机科学与人工智能、航空航天、管理、物理等。

“贾米尔世界教育实验室（Jameel World Education Lab）的数据、报告和资助管理员玛丽亚-塞加拉（Maria Segala）补充说：”今年受资助者的主题范围之广，范围之大，令我们倍感振奋。”我们期待着将受资助者的创新工作与更广泛的麻省理工学院社区、贾米尔世界教育实验室成员组织以及世界各地的教育工作者和学习者联系起来。

2023 年教育创新基金研究人员及其项目是

“在麻省理工学院内外解释、推广和促进具身教育的在线平台” –伯恩-迪布纳科技史教授、城市研究与规划系教授詹妮弗-莱特（Jennifer Light）。

莱特在体现式教育方面的工作旨在缩小有关运动和学习过程的研究成果与教育工作者所使用的教学策略之间的差距。莱特试图找到方法，帮助学校将体育活动与各年级的学科教学结合起来，例如，通过瑜伽教授小学几何，通过武术教授初中物理，通过舞蹈教授高中历史。

“让隐性知识显性化：麻省理工学院玻璃实验室的玻璃吹制专家教师向经验较少的学生传授隐性知识”–麻省理工学院开放学习研究科学家安德烈斯-费利佩-萨拉萨尔-戈麦斯；机械工程系弗雷德-弗劳尔斯堡和丹尼尔-弗劳尔斯堡教授桑杰-萨尔马

隐性知识是专家通常无法用语言表达、编纂或明确传递给他人的诀窍。Salazar-Gomez 和 Sarma 试图通过导师/学徒设置中公开和隐蔽的注意力特征来了解隐性知识的表征。这项研究将利用场景视角视频、眼动跟踪以及玻璃吹制专家对初学者的详细指导，创建教学资源，并将其作为新颖的教学材料提供。

“气候教育游戏：开发基于游戏的 En-ROADS 气候模拟器” –麻省理工学院系统意识实验室副主任拉娜-库克和麻省理工学院谢勒教师教育项目主任兼麻省理工学院比较媒体研究/写作系主任 埃里克-克洛普弗

气候互动公司的创新性气候变化模拟器 En-ROADS 非常成功地吸引了参与者思考替代政策和行动的影响，以减轻和扭转气候破坏的影响。然而，要想在理解、政策和行动方面实现有意义的转变，需要在比 En-ROADS 促进模式目前所能实现的更大范围内开展教育和理解活动。库克和克洛普弗试图探索基于游戏的促进模式。

“次要说明：档案艺术教学” –约书亚-贝内特（Joshua Bennett），麻省理工学院人文科学杰出讲席教授、文学教授

“小笔记 “通过一种将档案研究与合作艺术创作相结合的新方法，解决目前 K-12 文学艺术教育中存在的差距。班尼特计划与一批高三学生及其指导教师一起探索当地社区档案，并以他们在这些地方发现的历史资料为灵感创作原创艺术作品。

“通过发明和创意节促进创意学习：借鉴巴西的成功模式”–麻省理工学院媒体实验室教育研究经理 Ann Berger Valente 和媒体实验室莱曼创意学习计划主任 Leo Burd

作为巴西创意学习网络计划的一部分，麻省理工学院媒体实验室的终身幼儿园小组计划开发一套资源和指南，通过在世界各国举办发明和创意节，深化和扩大创意学习体验的范围。瓦伦特和伯德将在开发过程中收集巴西、智利、墨西哥、南非和其他国家教育工作者的意见和反馈，不断改进这些资源。

“ODDS与MODS：农村社区的材料循环原型” –麻省理工学院建筑研究理学硕士项目主席、建筑系教授希拉-肯尼迪；麻省理工学院数字结构实验室主任、建筑系副教授凯特琳-穆勒

肯尼迪和穆勒旨在通过基于项目的研究和演示，让学生参与到循环材料经济中，从而促进实践学习。综合课程将探索建筑中的材料循环性，使学生有能力在利用创新材料和减少环境影响的同时，推动去碳化，引领设计和建筑实践的变革。

“气候与环境正义（CEJ）包容性：探索麻省理工学院各系、实验室或中心的气候 与环境正义教学实践” – Christopher Rabe，麻省理工学院环境解决方案计划环境与可持续发展教育博士后；John Fernández，麻省理工学院环境解决方案计划主任兼建筑系建筑技术教授

包括麻省理工学院在内的高等教育机构在环境与可持续发展项目中缺乏对 CEJ 的全面整合。这种排斥导致包括黑人、土著人和有色人种（BIPOC）在内的代表性不足的学生在这些项目中感受到歧视和孤立。要真正解决全球气候正义问题，高等教育就必须了解如何教授 CEJ 及其对黑人、原住民和有色人种（BIPOC）学生归属感的影响。

“加强东非的生物医学教育课程，纳入实践学习和创新” – 机械工程系研究科学家内万-克兰西-哈努马拉（Nevan Clancy Hanumara）；机械工程系沃尔特-梅（Walter M. May，1939 年）和海泽尔-梅（A. Hazel May）新兴技术教席教授亚历山大-斯洛克姆（Alexander Slocum）。

虽然人们认识到非洲大部分地区医疗设备匮乏，但却很少关注那些渴望成为创新者并开发适合当地情况的医疗设备的当地生物医学工程师。Hanumara 和 Slocum 提议以 2.75/2.750 课程（医疗设备设计）为基础，为东非的生物医学学生设计一个可扩展的创新模块框架。

“MICRO 2.0：通过混合式学习研究和教育计划培养学生的 STEM 特性” – Jessica G．桑德兰，材料科学与工程系首席讲师，麻省理工学院开放学习数字学习科学家

材料综合研究机会倡议（MICRO）是一项为未被充分代表的本科生提供研究机会的计划，在该计划取得成功的基础上，桑德兰提出了 MICRO 2.0：一项将在线研究、导师指导、研讨会和校园参观相结合的混合计划，以培养参与者作为 STEM 研究人员和材料科学与工程社区成员的身份认同。该计划还致力于解决某些黑人、印地安人和其他有色人种群体在美国工程博士项目中代表性不足的问题。

“设计思维的气候工具包” – 麻省理工学院能源计划项目经理艾斯林-奥格雷迪（Aisling O’Grady）和麻省理工学院斯隆管理学院应用经济学教授、乔治-P-舒尔茨（George P. Shultz）教授克里斯托弗-R-克尼特尔（Christopher R. Knittel）。

2016 年《科学》杂志的一篇文章揭示了气候科学进展与教育资源之间的脱节，导致教师的时间和对气候变化共识的认识有限。教育的缺失阻碍了全球青年参与气候解决方案，这凸显了弥合学术-社会气候教育差距的必要性。奥格雷迪和克尼特尔建议创建一个工具包，重点关注有影响力的、以学生为中心的气候教育，以支持这些努力。

“与一个土著部落合作，将一个成功的 STEM 项目引入中学阶段，创建自主车辆” – Sertac Karaman，航空航天系教授

航空航天系的 “设计、制作、飞行 “模型飞机课程旨在通过模型飞机教授基本的工程学概念，以满足服务不足和资源匮乏的学生的需求。卡拉曼建议，通过为缺乏一定数学技能的初中低年级学生调整课程，提供学习空气动力学、设计、建造和测试的工具包和材料，从小培养他们对 STEM 的兴趣。

“研究教育工作者在创客空间的实践，建立创客技能学习课程” –电气工程与计算机科学系TIBCO职业发展副教授、计算机科学与人工智能实验室人机工程组组长Stefanie Mueller

现有的创客空间研究主要关注学生的体验，忽视了教育者的视角。穆勒提出，了解教育者的观点可以指导开发更好的教育工具和方法，而研究不同背景下的各种创客空间可以为有效实践提供启示。

“点亮脚步：利用文化可持续教学法让年轻人参与鞋子设计” — Cristina Sáenz，莱梅尔森-麻省理工学院项目发明教育经理；Michael Cima，材料科学与工程系David H. Koch（1962）工程学教授兼莱梅尔森-麻省理工学院项目教研主任

莱梅尔森-麻省理工学院的研究人员计划为 9 至 11 岁的小学生开设一门创造性课程，核心内容是制作一双带灯的原型鞋。该课程针对年轻学生对 STEM 的兴趣减退问题，注重多样性和多元文化，让来自不同背景的学生参与到创新过程中。最终，该课程旨在促进创新生态系统的多样性。

“开发基于ACT-R和错误的认知架构，用于开发虚拟现实动手培训” – John Liu，机械工程系讲师，麻省理工学院开放学习数字学习科学家

在当今技术驱动的世界中，动手制造技能是成功的关键，但制造技术的快速发展造成了行业需求与劳动力培训之间的差距。刘提出，扩展现实技术因其可扩展性和个性化反馈潜力，提供了一种前景广阔的方法，尤其适用于非传统教育途径。