Kann dies Professor lehren jemand Kalkül mit diesen einfachen, schönen Animationen

Kalkül: Ein Wort, das unfreiwillige Angst Krämpfe in den besten von uns auslöst. Aber die Tage der stapfte durch mühsame Lehrbuch sind Derivate vorbei, wenn Sie wollen, dass sie sein. Für den letzten Jahren haben Menschen auf der ganzen Welt Kalkül kostenlos online, untersucht durch die Erforschung einer Reihe von wunderschönen, dynamische Animationen.

"Mein Ziel ist, Dinge so offen und zugänglich wie möglich zu Lernenden auf der ganzen Welt zu machen", sagte Mathematik-Professor Robert Ghrist von der University of Pennsylvania Gizmodo.

In seinem Hauptberuf lehrt Ghrist Kalkül, Hunderte von Studenten pro Jahr in eine gewöhnliche Lecture Hall Einstellung. Aber er lehrt auch Tausende – von zehn-jährigen Rentner, in Dutzenden von Ländern weltweit – im Internet. Massive offene Online-Kurse (MOOC) stehen immer noch vor großen Herausforderungen, aber Ghrists Erfolg unterstreicht das unglaubliche Potential, die, das Sie halten.

Die Mathematik der Bewegung

Kalkül ist überall um uns, ob wir modellieren den Aufstieg und Fall des Aktienmarktes oder Bestimmung genau wann ein Raumschiff sein Ziel erreichen. Es ist die Sprache der Mensch erfunden, um die Dynamik unseres Universums zu beschreiben. Oder wie Ghrist sagt gerne, es ist die Mathematik der Bewegung.

Die lebendige Natur des Kalküls ist leider oft auf Studenten, verloren deren Erinnerungen an das Thema gewöhnlich stundenlang anstarren Hieroglyphen in einem dichten und farblos Lehrbuch. Das ist, warum, als Ghrist ein Stipendium für ein Kalkül MOOC 2012 bauen angeboten wurde, sprang er auf die Möglichkeit, etwas ganz anderes ausprobieren.

"Wenn man ganz von vorne beginnen, es so viele Möglichkeiten eröffnet," sagt Ghrist. "Ich war wirklich durch die Möglichkeiten der visuellen Medium, wo ich Video, Farben und Animationen verwenden könnte, um Dinge, die wirklich unmöglich in einem College-Klassenzimmer sind motiviert."

Also das ist genau das, was die Mathematik-Professor Tat. Ghrist verbrachte den Sommer 2012 Gebäude "Einzelne Variable Kalkül," eine 13-Wochen-Kurs, bestehend aus fast 60 anschaulich animiert, dynamische video-Lektionen. Seine wichtigsten Software-Tool? Nichts als die bescheidenen Microsoft PowerPoint.

"Ich bin irgendwie eine Power-Point-Geek: Es ist ein großes Werkzeug für die Erstellung von Animationen," sagte Ghrist. " All die Sachen, die Sie sehen ist 100 %, die Powerpoint mit Grafiken von, sagen wir, importiert Adobe Illustrator."

Als jemand mit Grafik-Designer und Filmemacher in der Familie werde ich zugeben, dass ich eine Power-Point-Animation-Skeptiker war. Aber das war bevor ich sah komplexe mathematische Gleichungen als eine Reihe von eleganten, bunte und attraktive Animationen gerendert. Streuen Sie einige kristallklar, professionell aufgenommene audio-Tracks an der Spitze ("Ich besessen über den Ton," sagt Ghrist), und Voilia, eine Reihe von Kalkül, die Vorträge – ich wage zu sagen, dass es? — ziemlich erfreulich zu beobachten sind.

Inhaltlich, Ghrists Mathematik MOOC sticht in ein paar Möglichkeiten. Er tat sein Möglichstes, um machen den Kurs aktuell, mit unzähligen Beispielen wie Calc, moderner Wissenschaft und Technologie, von ökologischen Datasets zur Analyse sozialer Netzwerke angewendet werden kann. Und um die Notwendigkeit für ausgefallene Rechner zu minimieren, er konzentriert sich stark auf Konzepte über Zahlenverarbeitung.

"Es gibt keine erforderliche Lehrbuch, keine Verpflichtung, jede Art von Berechnung Gerät als der Computer haben Sie die Plattform mit Schnittstelle," sagte Ghrist. "Das explizite Ziel war zu machen, so dass jeder sie nehmen kann."

Sobald Ghrist mit einzelnen Variablen Calculus zufrieden war, legte er es auf Coursera, einer beliebten MOOC-Plattform ins Leben gerufen, in Partnerschaft mit mehreren privaten Universitäten, einschließlich Penn, Stanford University und der University of Tokyo. Er wusste nicht, ob jemand es dauern würde.

Seit 2013 wurden Ghrists Calc Videos heruntergeladen oder gestreamt über zwei Millionen Mal. In fünfzehn Minuten pro, das ist mehr als eine halbe Million Stunden Mathematik, studierte auf der ganzen Welt.

Mathematik für die Massen

Die Zahl der Studenten, die Ghrists Mathematik Videos heruntergeladen haben möglicherweise außergewöhnlichen, aber es ist gleichermaßen interessant zu erfahren, die diese Schüler sind. Stellt sich heraus, hat der Kurs vor allem beliebt bei jüngeren und älteren Massen, mit der typischen Kohorte von College-Alter Studenten, die einen Rücksitz bewährt.

"Für"meine Klasse, die Mehrheit der Menschen, die es hinter ihrer universitären Ausbildung sind, sagt Ghrist. "Das sind Leute, die kommen wieder, merken sie es rechts zum ersten Mal nicht lernen, dass sie eine Auffrischung benötigen und sie kommen, um diese Fähigkeiten gelevelt bekommen."

"Ich bekomme auch eine Reihe von begabten Studenten, die gelangweilt in traditionelleren Einstellungen sind", fuhr er fort. "Und ich bekomme Menschen im Ruhestand, die nur für den Spaß etwas lernen wollen."

Kurz gesagt, zieht Ghrist Klasse genau die Leute, die keinen Zugang zu einer Hochschulausbildung, aber etwas sowieso lernen wollen. Und die Studentenschaft erstreckt sich über Länder wo Englisch die Muttersprache ist. Ghrist rechnet damit, dass rund eine Viertel der Studenten kommen aus den USA, mit einer großen Anzahl in Indien, China und Brasilien. Einige, Ghrist zu sagen, dass sie tatsächlich nehmen den Kurs zum Englischlernen neben Calc.

Aufnahme und Beendigung einer Klasse sind zwei verschiedene Dinge, und einzelne Variable Kalkül hat eine relativ geringe Abschlussquote. Ghrist führt dies zum Teil darauf hin, dass es nicht noch mit einer Zertifizierung kommen und zum Teil auf die Tatsache, dass Kalkül nur hart.

"Es ist ein 13 Wochen Butt Kicker," sagt er, "und es gibt nicht so viele Leute, die mit 13 Wochen ununterbrochene Zeit für einen Kurs haben davon." Aber Ghrist sieht nicht die niedrige Rückhalterate als ein Problem.

"Die große Sache über Online-Kurse ist: angenommen, Sie haben nur Zeit für die ersten drei Wochen? Gut genau das tun. Dann können Sie melden Sie sich erneut das nächste Mal um, und dann mehr tun."

Die Zukunft der Bildung?

Ghrist war nicht der einzige Professor, in die Online-Lehre 2012 sprang: es war "das Jahr der MOOC" laut der New York Times, als mehrere fundierte Internet Bildung Startups zugeordnete private Universitäten auf der Bühne entstanden. Schneller Vorlauf bis 2015, und es nun Hunderte von kostenlosen Online-Kursen, von Dutzenden von Institutionen und Ausbreitung auf zahlreichen Plattformen, einschließlich Coursera, Udacity, EdX und der Khan Academy entwickelt.

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Aber in der weitläufigen, dezentrale Welt der Online-Bildung, Erfolg ist schwer zu definieren. Ghrist — deren erklärtes Ziel ist es, Kalkül zu allen und jedem zur Verfügung stellen – freut sich, die Demographie und die Zahlen sprechen zu lassen. Anderen Universität Lehrenden schwer Ergebnisse sehen möchte – und die haben bisher schwer zu bekommen. Die Statistiken haben wir malen eine wenig beeindruckende Bild.

Hohe Abbrecherquoten sind nicht beschränkt auf Online-Kalkül – erste Daten von Coursera zeigte, dass nur 7-9 % der Studenten in einem MOOC würde tatsächlich den Kurs zu beenden und eine Note erhalten. Eine Online-Umfrage im Jahr 2013 bietet eine Top-ten-Liste der Gründe. Dazu gehören offensichtlichste Schuldigen wie Zeitaufwand und Schwierigkeitsgrad, sondern auch schlechte Platzdesign, "Vortrag-Müdigkeit" (viele MOOC sind einfach eine Reihe von Vorlesungsvideos), klobig-Technologie und trolling in Diskussionsforen. Einige Teilnehmer zitieren versteckte Kosten, einschließlich der Pflichtlektüre von teuren Lehrbücher geschrieben vom Professor. In anderen Fällen, Studenten angemeldet aus Neugier, nie die Absicht, den Kurs überhaupt abzuschließen.

Ist all dies wirklich ein Problem? Denn immerhin nicht mit minimal bis keine Anmeldung Kosten, wenn ein Student entscheidet nicht zu beenden ein MOOC mindestens sie geworfen hinunter eine saftige Gebühr. Das Problem ist, hohe Abbrecherquoten verewigen die Ansicht, die Online-Kurse sind ein "weniger" Form der Ausbildung, und das macht es schwieriger, Legitimität in den Augen der Universitäten zu erreichen. In der Tat ist es immer noch so, dass nur eine Minderheit der Institutionen bieten Universität Kredit für MOOCs. Und fehlende Zertifizierung ist ein Problem bei der langfristigen Finanzierung, denn die Welle der philanthropischen Spenden, die die MOOC Bewegung löste nicht ewig.

"Obwohl wir verpflichtet, die Inhalte für jedermann, zu halten, wenn Sie ein Zertifikat am Ende, mit dem Sie zu gehen und gelten für einen Job bekommen und Ihnen eine Art von greifbaren Nutzen, gibt dann es sinnvoll ist, dafür berechnen" sagte Coursera Mitbegründer Daphne Koller in einem Interview mit Wharton. In anderen Worten, kostenpflichtige Zertifikate möglicherweise der Schlüssel zur Finanzierung digitale Bildung, aber die Kräfte, die sein müssen davon überzeugt sein, dass MOOC lohnen.

Auch online lernen Befürworter wie Ghrist nicht denke das MOOC-Format wird Klassenzimmer ersetzen. "Ich wirklich das Bild kann nicht angesichts der gleichen Lehrer und demselben Material, das ein Online-Kurs besser als in Person wäre,", sagt er. "Es gibt mehr Bandbreite, wenn Sie gerade dabei sind."

"Aber", sagt er, "Wenn die Alternative qualitativ hochwertige Online-Kurs im Vergleich zu nichts ist oder fast nichts, es ein klarer Sieg ist."

Darin liegt, was das beste Argument für MOOC sein kann: viele, viele Möchtegern-Lernende auf der ganzen Welt wird nie über eine Hochschulausbildung verfügen. Es kann sein, dass eine Utopie zu glauben, daß MOOC gehst, den Elfenbeinturm abzureißen und qualitativ hochwertige Bildung auf der ganzen Welt zu entfesseln. Aber sie sind sicherlich besser als nichts.

"Es ist eine absolute Tatsache, dass die Welt eine unglaubliche Anzahl von jungen Genies, die erstaunliche Dinge tun könnten, wenn sie die richtige Gelegenheit gegeben", sagt Ghrist. "Aber wie stehen die Chancen, die du glücklich genug bist, um in einer bestimmten Reihenfolge der Gesellschaft leben, die erkennt und schätzt, dass?" Denken Sie an all die verpassten Chancen, wurden im Laufe der Zeit sagten, aussehen, nur den Mund halten, gehen zurück in den Bereichen und mach deinen Job. Wenn ich an die ungenutzte denke Potenzial wir könnte erreicht werden – das macht mich optimistisch in die Zukunft. "

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Bilder vom Robert Ghrists "Einzigen Variablen Calculus" Kurs werden mit Erlaubnis reproduziert.