I laboratori online per l’apprendimento scientifico: sintesi delle evidenze
DOI:
https://doi.org/10.7346/sird-012021-p105Parole chiave:
apprendimento scientifico; laboratori online; revisioni sistematiche; meta-analisi; educazione basata su evidenze.Abstract
In questo lavoro, si presentano e discutono i risultati di una revisione sistematica di secondo ordine sull’efficacia dei laboratori online (virtuali e remoti) per il miglioramento degli apprendimenti nell’educazione STEM, in contesti di scuola secondaria. Al termine della fase di selezione, sulla base dei criteri di eleggibilità adottati, sono stati inclusi dieci studi secondari (revisioni sistematiche e meta-analisi). L’analisi comparativa di questi ultimi fornisce indicazioni utili per la progettazione didattica di attività laboratoriali mediate da tecnologie e per gli sviluppi futuri della ricerca. I risultati consentono di affermare che tendenzialmente i laboratori online permettono agli studenti di raggiungere risultati di apprendimento comparabili a quelli dei laboratori tradizionali e suggeriscono la rilevanza di determinati fattori (tra cui, la formazione degli insegnanti; la coerenza tra obiettivi, strategia laboratoriale e valutazione; il feedback dell’insegnante; l’integrazione tra attività laboratoriali online e in presenza) al fine di massimizzarne l’efficacia. Allo stesso tempo, si rilevano alcuni limiti metodologici della letteratura esistente, tali per cui ulteriori studi e un maggior rigore nel design di questi appaiono auspicabili.
Riferimenti bibliografici
Becker, L. A., & Oxman, A. D. (2008). Overviews of Reviews. In J.P.T. Higgins, S. Green (Eds.), Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions: Cochrane Book Series, 607-631. The Cochrane Collaboration and John Wiley & Sons Ltd.
*Brinson, J. R. (2015). Learning outcome achievement in non-traditional (virtual, remote) versus traditional (handson) laboratories: A review of the empirical research. Computer & Education, 87, 218-237.
*Brinson, J. R. (2017). A further characterization of empirical research related to learning outcome achievement in remote and virtual science labs. Journal of Science Education and Technology, 26, 546-560.
Chatterjee, S. (2021). A primer for transitioning to online science labs: “Identifying potential types of guidance for supporting student inquiry when using virtual and remote labs in science”. Educational Technology Research and Development, 69, 249-253.
Dewey, J. (1949). Scuola e società. Firenze: La Nuova Italia.
Fadda, D., & Vivanet, G. (2021). Tecnologie digitali e didattica laboratoriale nell’educazione STEM: Evidenze scientifiche e raccomandazioni pratiche. Quaderni dell’Osservatorio n. 37, Fondazione Cariplo. URL: https://www.fondazionecariplo.it/it/strategia/osservatorio/quaderni/tecnologie-digitali-e-didattica-laboratoriale-nell-educazione-st
em-evidenze-scientifiche-e-raccomandazioni-pratiche.html
Gonzalez, H. B., & Kuenzi, J. J. (2012). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: A primer. Washington, DC: Congressional Research Service, Library of Congress.
Higgins, S., Xiao, Z., & Katsipataki, M. (2012). The Impact of Digital Technology on Learning: a Summary for the Education Endowment Foundation. EEF – Education Endowment Foundation. URL: https://educationendowmentfoundation.org.uk/public/files/Presentations/Publications/The_Impact_of_Digital_Technologies_on_Learning_(2012).pdf.
Hofstein, A., & Mamlok-Naaman, R. (2007). The laboratory in science education: The state of the art. Chemistry education research and practice, 8(2), 105-107.
MIUR - Ministero dell’istruzione, dell’università e della ricerca (2015). Piano Nazionale Scuola Digitale.
d26-e7b646708d70?version=1.1&t=1496170125686.
Moher, D., Liberati, A., Tetzlaff, J., Altman, D. G., & The PRISMA Group (2009). Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses: The PRISMA Statement. PLoS Med 6(7), https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1000097.
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (2018). Indicators for monitoring undergraduate STEM education. Washington, DC, USA: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/24943.
Ndoro, M. C. (2017). Learner performance in integrated science process skills and attitudes in hands-on practical work versus virtual practical work. Master’s thesis, University of Cape Town.
NRC – National Research Council (2006). America’s lab report: Investigations in high school science. Washington,
DC, USA: National Academy Press.
NSTA – National Science Teachers Association (2007). The integral role of laboratory investigations in science instruction. Arlington, VA: NSTA – www.nsta.org.
Pellegrini, M., & Vivanet, G. (2018). Sintesi di ricerca in educazione. Basi teoriche e metodologiche. Roma: Carocci.
Polanin, J. R., Maynard, B. R., & Dell, N. A. (2017). Overviews in education research: A systematic review and analysis. Review of Educational Research, 87(1), 172-203.
*Rubim, J. P., Mota, V. P., Garcia, L. G., Brito, G. L. R., & Santos, G. F. (2019). The use of remote experimentation as a teaching tool: A literature review. International Journal of Information and Education Technology, 11, 826-830.
*Scalise, K., Timms, M., Moorjani, A., Clark, L., Holtermann, K., & Irvin, P. S. (2011). Student learning in science simulations: Design features that promote learning gains. Journal of Research in Science Teaching, 48(9), 1050-1078.
Serrano-Perez, J. J., González-García, L., Flacco, N., Taberner-Cortés, A., García-Arnandis, I., Pérez-López, G., ...
Romá-Mateo, C. (2021). Traditional vs. Virtual Laboratories in Health Sciences Education. Journal of Biological Education, 1-15.
*Sypsas, A., & Kalles, D. (2018, November-December). Virtual laboratories in biology, biotechnology and chemistry education: A literature review. In Proceedings of the 22nd Pan-Hellenic Conference on Informatics (Proceedings of PCI ‘18), Athens, Greece.
*Tho, S. W., Yeung, Y. Y., Wei, R. Chan, K. W., & So, W. W. (2017). A systematic review of remote laboratory work in science education with the support of visualizing its structure through the HistCite and CiteSpace software. International Journal of Science and Mathematics Education, 15, 1217-1236.
*Tsihouridis, C., Vavougios, D., Batsila, M., & Ioannidis, G. S. (2019). The timeless controversy between virtual and real laboratories in science education—“And the winner Is…”. In M. Auer, & T. Tsiatsos (Eds.), The Challenges of the Digital Transformation in Education. ICL 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, 916. Springer.
*Udin, W. N., Ramli, M., & Muzzazinah (2020). Virtual laboratory for enhancing students’ understanding on abstract biology concepts and laboratory skills: A systematic review. Journal of Physics: Conference Series, 1521( 4), 1-5.
Vivanet, G. (2017). Tecnologie per apprendere. Quando e come utilizzarle. In G. Bonaiuti, A. Calvani, L. Menichetti & G. Vivanet (Eds.), Le tecnologie educative, 81-125. Roma: Carocci editore.
*Wang, C. Y., Wu, H. K., Lee, S. W. Y., Hwang, F. K., Chang, H. Y., Wu, Y. T., … Tsai, C. C. (2014). A review of research on technology-assisted school science laboratories. Educational Technology & Society, 17(2), 307-320.
Wigfield, A., & Eccles, J. S. (2000). Expectancy-value theory of achievement motivation. Contemporary Educational Psychology, 25, 68-81.
*Zacharia, Z. C., Manoli, C., Xenofontos, N., de Jon, T., Pedaste, M., van Riesen S. A. N., … Tsourlidak, E. (2015). Identifying potential types of guidance for supporting student inquiry when using virtual and remote labs in science: A literature review. Educational technology research and development, 63, 257-302.
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