体验式团队合作与竞争活动对K-12 STEM工作坊中学生认知、参与度及动机的影响研究

《Biomedical Engineering Education》：Observations on the Influence of Experiential Teamwork and Competitive Activities on Student Perceptions, Engagement, and Motivation in the Context of a K-12 STEM Workshop

本研究探讨了在K-12 STEM暑期工作坊中，通过结合主动学习和竞争机制（如伤口愈合、机器人臂构建、剖宫产模拟和工程设计等活动），来自Michigan Technological University的研究人员评估了这些方法对学生参与度、动机和学习效果的影响。结果显示，伤口愈合和工程设计类活动因促进积极同伴互动和任务时间较长，显著提升了学生的投入和兴趣，强调了活动结构与学生兴趣对齐的重要性，为优化STEM教育策略提供了实践依据。

　　

这项研究旨在评估主动学习（active learning）和竞争活动对K-12高中生在STEM（科学、技术、工程和数学）暑期工作坊中的参与度、动机和学习效果的影响。工作坊于Michigan Technological University举办，包含四门课程：伤口愈合（Wound Healing）、机器人臂构建（Robotic Arm Construction）、剖宫产模拟（C-section Simulation）和工程设计（Engineering Design）。每门课程均结合互动讲座、团队合作活动和竞争环节。通过问卷调查和统计分析，研究人员评估了学生的反馈，并发现伤口愈合和工程设计课程由于促进了更积极的同伴互动和提供了更长的任务完成时间，导致更高的参与度和动机水平，相较于机器人臂和剖宫产课程表现出更有效的教学方式。结果 variability 表明，竞争和主动学习虽有益，但其效果取决于活动复杂性、结构以及与学生兴趣的相关性。结论强调，STEM工作坊的成功依赖于平衡主动学习与结构化竞争、任务复杂度与适当前期支架（pre-scaffolding）的对齐，以及融入清晰的协作目标。未来教育策略应聚焦于调整学生和教师的期望，以最大化STEM外展计划（outreach programs）的有效性。