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科学家开发的棋盘游戏因鼓励学生考虑STEM职业而赢得赞誉

导读 一组科学家和一位游戏专家设计了钻石:游戏,这是一款棋盘游戏,旨在让中学生有机会探索广泛的 STEM 科学职业和学科。这是通过对科学研究...

一组科学家和一位游戏专家设计了“钻石:游戏”,这是一款棋盘游戏,旨在让中学生有机会探索广泛的 STEM 科学职业和学科。这是通过对科学研究和科学家生活的不同方面的第一手经验来实现的,并展示了像 Diamond 这样的设施的研究如何为成功的科学奠定基础。他们的论文“Diamond: The Game——中学生促进科学事业和经验的棋盘游戏”将于2022 年 6 月 30 日 发表在《全民研究》杂志上。

来自英国国家同步加速器钻石光源的 Mark Ba​​sham 博士和 Claire Murray 博士以及剑桥大学的 Matthew Dunstan 博士为 2-5 名玩家创造了这款游戏。它持续 20-30 分钟,适合 10 岁及以上儿童。它让学生直接扮演 Diamond 研究人员的角色,参观不同的光束线(实验室),以在物理、化学、文化遗产等领域的各种科学项目中取得进展。

Claire Murray 博士解释说:“棋盘游戏是一种功能强大、可重复使用且具有娱乐性的工具,可让学生和公众直接参与科学研究。通过游戏传达前沿科学并非易事,游戏的力量激发了独立的好奇心和对话不应低估。然而,这需要仔细考虑机制、信息和可访问性才能成功实现这一目标。无论是现有科学的多样性、重要合作的及时价值、失败实验的失望,还是感谢一位友好的科学家的帮助,这款游戏让学生直接参与到行动中,并鼓励他们自己选择他们想成为什么样的科学家。”

Matt Dunstan 博士说:“创建工具和资源来吸引服务欠缺的社区很重要,但很难实现完美的包容性设计。因此,该团队与不同的团体进行了测试,以使其尽可能易于使用。至关重要的是,我们发现创造一个可以在课堂上玩的有趣和包容性游戏的自然元素需要明确关注关键信息。然而,必须注意的是,这些考虑极大地增强了学生、教师和棋盘游戏的体验活动传递者。”

巴沙姆博士解释说,游戏的一个关键方面是需要谈论成为科学家的现实。“游戏将失败归为科学的一个关键过程,但这对我们的许多玩家来说是出乎意料的。失败在科学中的作用可能非常强大,而且确实是提高家庭、学校和其他地方的科学素养所必需的。此外, “我们调查中的许多玩家都惊讶地发现,协作是游戏中如此重要的元素。团队合作是 99% 的现代科学的基础,因此对于这些年龄段的科学职业所涉及的技能的误解非常令人担忧。”

该团队与 222 名学生一起对这款游戏进行了游戏测试,其中许多学生是在戴蒙德的开放日之一或马克巴沙姆博士访问当地学校时访问的。流行病等挑战使公众参与变得非常困难。然而,创造力和快速反应可以提供新的参与机会和途径。2020 年 7 月,他们创建并发布了一个免费的印刷和播放版本,该版本已拥有来自 30 多个国家/地区的 14,000 多名玩家,通过在线和学校直接系分发。该游戏的盒装版本现在通过 STFC Sparks 奖励赠款分发给服务欠缺地区的 100 所英国学校。雷丁的一位老师格林伍德小姐在评论这款游戏时说:“一款出色的游戏,可以激发我们所有年轻人的科学家精神。易于遵循说明和课程计划。

该游戏是根据 Diamond 的公共参与计划开发的,该计划积极向中学生推广 STEM 职业,他们可以参观该设施并查看他们的科学课程。因此,该游戏的目标是为无法访问该设施的学校创建一个参与选项。随着大流行的到来,这一点变得更加重要。该团队表示,这种资源在正式和非正式环境中发挥作用的潜力使其成为多种学习环境中的宝贵工具,特别是有证据表明,早在七岁的孩子就做出了职业限制决定。

本文展示了一种博弈方法,教育工作者、教育专业人士或学科爱好者可以对其进行调整,以涵盖任何所需的学习主题,即不限于 STEM 学科,并且可以转移到更广泛的课程中。钻石:游戏反映了在钻石同步加速器等设施中开展的科学的跨学科性质,以及它如何支持从伦勃朗的荷马画作碎片到 药物筛选到“玛丽·罗斯”都铎式军舰的退化等方方面面的工作,以及更多。

作者解释说,根据 Gatsby 良好的职业指导基准 [Holman 2013],与有兴趣探索广泛的科学职业及其跨学科性的职业顾问讨论后,对科学职业的重视尤为重要。该团队决定在他们的棋盘游戏中直接解决这个问题,强调协作并将游戏中的每位科学家与多个科学主题系起来。

“同一份报告强调了通过分享您可以成为科学家的多种方式,让学生将自己想象成科学家的力量。这很难通过对潜在职业的狭隘理解来实现,这自然会导致对科学的吸收有限中学科目。反过来,这将减少科学资本,这是衡量个人科学接触和知识的概念工具,进一步为子孙后代。另一个问题是对科学成功、失败和合作的看法(缺乏)有助于相信科学是为少数精英服务的。通过及早向学生介绍这些概念,我们希望消除失败和合作,这都是每个科学家职业生涯的基本要素,”默里博士补充道。

该论文概述了《钻石:游戏》的发展如何展示了将游戏用于教育目的的价值,强调了他们将参与者作为他们在所选环境和内容中学习的积极推动者的能力。在这种情况下,学生们直接面临在大型国家设施进行科学实验的情绪起伏,这反过来又直接质疑他们对自己对 STEM 职业的才能以及成为科学家真正需要什么的看法。

Basham 博士总结说:“通过玩这个游戏,参与者被引导考虑使用 Diamond 的不同科学学科的全部广度、全球科学问题的跨学科性、实验中失败和成功的性质,以及更广泛的人在这样的设施工作,以确保其顺利运行。这些变化的看法在调查数据中很明显,在玩游戏后会考虑从事科学或工程职业的学生人数有所增加,并且增加了在日常生活中看到科学的学生人数。”

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