As nossas Ferramentas de testes e avaliação online abrem caminho para aprendizagens individuais 

Impulsionada por baixas taxas de aprovação nos cursos de matemática, A Hogeschool Van Amsterdam (Amsterdam University of Applied Sciences) decidiu mudar a sua abordagem para o ensino e a aprendizagem da matemática. Aprendizagem online e testes digital foi um pilar fundamental desta abordagem, e o Maple TA foi a principal ferramenta que eles escolheram para implementar essa mudança. Eles viram resultados imediatos com as taxas de aprovação dos alunos nos cursos afetados, subindo em cerca de 20%, dentro de um período de um ano.

O Maple TA foi introduzido no Programa de Ciência da Computação (Aplicada), para que os alunos que vêm com diferentes níveis de conhecimento de matemática. Isto criou alguns problemas óbvios. Para resolver estes problemas, a universidade renovou o currículo do primeiro ano para garantir que todos os alunos alcancem o mesmo nível até o final do primeiro ano. A utilização de trabalhos online, trabalhos de casa e testes usando o Maple TA, reforçou o programa. Os resultados do Maple TA foram então usados ​​para criar um caminho de aprendizagem individual que era relevante e inspirador para cada aluno.

"Os alunos têm diferentes estilos de aprendizagem, e que o ritmo de estudo difere de um aluno para o outro", disse o professor Robert do Colégio Meijeringh, MSc. "O uso do Maple TA nos deu a flexibilidade de ensinar em conformidade, o que foi muito importante porque os alunos vieram de diferentes origens com diferentes níveis de conhecimento. Com o uso do Maple TA, os alunos tiveram a oportunidade de criar o seu próprio caminho de aprendizagem. "

O Maple TA é um sistema fácil de usar e baseado na Web, para a criação de testes e trabalhos, e automaticamente avaliar as respostas e o desempenho dos alunos. Ele suporta a entrada de forma livre das equações matemáticas complexas e uma avaliação inteligente das respostas, tornando-o ideal para as áreas de ciência, tecnologia, engenharia, matemática (STEM), ou qualquer curso que exija matemática.

A capacidade para criar rapidamente e facilmente perguntas é o que o pessoal da Universidade tem encontrado de mais atraente no Maple TA - a capacidade de incluir perguntas abertas e a opção de gerar variações das perguntas, significa que a equipe de professores e os alunos tem muita flexibilidade. A parametrização é uma característica fundamental do Maple TA, que fornece a cada aluno um conjunto individual de problemas, reduzindo a probabilidade de que as respostas sejam copiadas.

"a qualquer hora e em qualquer lugar" a ferramenta baseada na Web significa que os alunos podem trabalhar no seu próprio ambiente e em seu próprio ritmo. Os estudantes que tomaram a iniciativa de aprender por conta própria começou com os exercícios do Maple TA. Os professores podem, então, facilmente oferecer novos conteúdos e dados, fornecendo feedback imediato, pedir uma maior exploração e estudo do tema. Os alunos que precisavam de mais estrutura para a sua aprendizagem foram dirigidos pelos professores, complementados por testes e avaliações no Maple TA

"A flexibilidade na aprendizagem provou ser um grande fator de motivação para os alunos", continuou o Prof Robert Meijeringh, do Colégio MSc. "A satisfação dos alunos subiu, com o feedback, indicando que diferentes opções para a aprendizagem e apoio individual dos professores foram muito apreciadas. Não só a melhoria do ensino, mas a qualidade geral da experiência e melhora no aprendizado do estudante. "

Encorajado pelo sucesso deste programa, outros departamentos da Universidade estão começando a adotar o teste digital e o método de aprendizagem. A universidade também está empenhada em ajudar outras instituições, e fazerem uso do poder do Maple TA, através da partilha e troca de bancos de perguntas e outros recursos.

Nos últimos cinco anos, a Universidade de Guelph e Maple software têm sido parceira em uma iniciativa inédita para desenvolver formas inovadoras e eficientes para utilizar a tecnologia na matemática e na educação científica. As duas organizações têm trabalhado em conjunto para pesquisar novos métodos para proporcionar aos alunos uma experiência acadêmica mais atraente e eficaz, na entrega de conteúdos mais eficientes e focados no aluno.

Como parte dessa parceria, a Universidade de Guelph tem utilizado o Maple, a ferramenta de software para matemática no ensino e aprendizagem, e o Maple TA, o sistema de teste e avaliação automatizada da Maple Software. A universidade começou com um único curso, Cálculo 1, e, em seguida, aplicou as lições aprendidas lá, para os outros cursos de matemática e nos departamentos de ciência.

O professor de Matemática Jack Weiner é o principal pesquisador para a iniciativa. o Weiner é um vencedor do Prêmio Excelência no Ensino da Associação da Central dos Estudantes e foi duas vezes indicado ao prêmio de ensino 3M, além de ser o destinatário de vários prêmios estaduais e de ensino universitário. "As técnicas que desenvolvemos têm resultado num aumento do envolvimento dos alunos, Confiança e sucesso", disse Weiner. "Nas palestras dinâmicas e interativas, das possibilitadas pelo uso do Maple, os alunos simplesmente prestam mais atenção durante a aula, e retem mais do que eles aprenderam. Em cima disto, toda a prática e feedback imediato que recebem do Maple TA reforça o que aprenderam, Ao contrário, as atribuições de tarefas de ensino tradicionais não podem oferecer a confiança nas suas capacidades de resolve-las. "

Um ingrediente chave da sua abordagem é permitir que os alunos tenham versões práticas dos conteúdos do Maple TA randomizados quantas vezes desejarem. As sessões de treinos, ajudam os alunos a se preparar para os testes de classificação, que são idênticos em conteúdo para os testes práticos. "Os alunos deram um excelente feedback sobre os testes de casa, classificados de acordo com Maple TA, e nos testes práticos que estão disponíveis apenas como uma ferramenta de estudo", diz Matthew Demers, professor, da Universidade de Guelph. "Não há dúvida de que o Maple TA é realmente um recurso eficaz e útil para a classe ".

Como parte deste estudo, a universidade realizou um experimento para medir o impacto da utilização do Maple TA como parte integrante de um curso. Os alunos que participam de uma aula de graduação de economia no curso de matemática, foram divididos aleatoriamente em dois grupos: um grupo usou o Maple TA para questionários e testes, e os outros usaram ferramentas convencionais. Os resultados mostraram uma taxa de abandono substancialmente menor para a seção do Maple TA no curso (9% vs 20%). As desistências do grupo do Maple TA foram aqueles com as notas mais baixas do ACP, enquanto as desistências do grupo convencional foram espalhados por todo o espectro do GPA. Assim, as pesquisas dos alunos indicou que a maioria dos estudantes do grupo do Maple TA estavam felizes com sua colocação, enquanto metade do grupo convencional expressaram preferência por estar no grupo do Maple TA.

Um resultado concreto desta iniciativa é ensinar cálculo com o Maple: com um kit completo disponível, que encapsula os materiais desenvolvidos na Universidade de Guelph para apoiar os seus cursos de cálculo do primeiro ano, de modo que os educadores de outras instituições podem usá-los também. Os materiais personalizáveis ​​incluem notas de aula altamente interativas em Maple que suportam "what if" explorações e perguntas cuidadosamente construídas com o Maple TA, com dicas e feedback para os alunos internos.  As questões desenvolvidas para outros cursos da universidade, incluindo o conteúdo de matemática para biologia, eletricidade e magnetismo, e estatísticas, também estão disponíveis para os usuários do Maple e Maple TA.

Enquanto o projeto oficial é completo, o trabalho ainda não acabou. "Vamos continuar a tomar algumas dessas experiências essenciais e expandi-las usando todos os novos meios de comunicação que podem parecer estranhos para muitos professores, mas estão completamente integrados na vida dos estudantes de hoje. Isso é coisa realmente emocionante ", disse o Prof. Jack Weiner.

O Professor de Matemática no Instituto Rose-Hulman de Tecnologia, O Dr. Joshua Holden é um defensor do que ele chama de "regra dos quatro" no ensino de matemática. Ele acredita que os conceitos de matemática devem ser expressos não apenas em fórmulas, mas em palavras, imagens e tabelas. Ele considera o Maple™, o software de computação técnica uma poderosa ferramenta nos seus esforços para ajudar os alunos a visualizar melhor a matemática.

"É muito fácil e útil para visualizar conceitos de matemática no Maple," diz o Dr. Holden. "Eu posso tirar rapidamente as imagens 3-D de conceitos complicados que não seria possível sem essa ferramenta. Usando o Maple, eu posso fazer os alunos trabalharem com grandes quantidades de dados em tabelas - dados que é muito grande para calcular à mão - deixá-los ver diferentes padrões e tendências. Isso não só vai ajudá-los a compreender a matemática melhor, mas os mantém mais engajados e ansiosos para aprender mais. "

Cerca de 2000 alunos usam o Maple como parte de seu currículo no Rose-Hulman. O programa de ensino interativo com notebooks do Instituto, garante que cada aluno tenha acesso a um computador portátil o que torna muito mais fácil para os alunos trabalharem com o Maple, sempre e onde quer que estejam. O Dr. Holden, aprecia especialmente que, quando ele ilustra um exemplo de uso do Maple, os alunos podem criar o mesmo exemplo e experimentar o Maple em seus notebooks durante suas palestras. Ele diz que isso economiza tempo na sala de aula, e também faz com que os alunos se tornem menos dependentes do professor.

Dr. Holden aprecia particularmente do Maple a ferramenta de Matemática Clicável "clicável Math™" . As Paletas do Maple, os assistentes interativos, menus sensíveis ao contexto, e tutores, torná-lo fácil de aprender, ensinar e fazer matemática. "Essas ferramentas ajudam os alunos do Maple a explorar a matemática por conta própria, e eu a economizar o tempo que eu gastaria ensinando os comandos para essas funções. Ele também evita erros - mesmo os pequenos - que podem ser demorado para corrigir ", diz o Dr. Holden. "Os alunos ainda têm a opção de usar o comando de interface baseado no Maple, mas isso não é como eles interagem mais com os computadores. Eles são usados ​​para comandos que estão a apenas a um clique de distância. "

Em sua aula de cálculo, o Dr. Holden oferece aos alunos atividades auto-guiada que completam com o uso do Maple. Esses projetos geralmente envolvem planilhas do Maple com grandes conjuntos de dados que seriam tediosos para completar a mão. Usando o Maple e suas características clicáveis, diz ele, os alunos podem superar a parte entediante rapidamente e passam para as partes mais interessantes do problema. Na verdade, ele é atraente, de interface fácil de usar, o que o Dr. Holden considera ser a maior força do Maple. "Ele sai da maneira de fazer a curva do aprendizado a mais curta possível. Em comparação com outras ferramentas, esta é a maior vantagem do Maple. Outra característica que eu gosto no Maple é a sua capacidade de combinar a boa matemática, olhando com interatividade. Com outras ferramentas, você tem um ou outro, para obter os dois em um é difícil. Mas com o Maple, posso criar documentos sofisticados com expressões matemáticas atraentes e que tenha recursos interativos. As expressões matemáticas aparecem exatamente como nos livros didáticos, e isso é exatamente como os alunos devem vê-lo. "

Dr. Holden também usa para as ilustrações nas áreas da matemática e das artes. "Eu escrevo programas com cálculos sofisticados no Maple e converto em imagens gráficas que têm algum valor artístico", diz o Prof Holden. "As imagens são a melhor maneira de chegar no ponto, e o Maple realmente me deixa fazer os gráficos de forma rápida e fácil."

Dr. Holden também aprecia os Documentos Matemáticos do Maple na Nuvem, o que facilita a partilha de documentos. Ele acredita que é o melhor meio para compartilhar os documentos matemáticos interativos do Maple, com e entre os alunos, numa época em que eles são usados ​​pela rede online e de compartilhamento na internet.

Além dos benefícios de ensino e aprendizagem, o Dr. Holden diz que ajuda a preparar os alunos para o mundo real. Ele diz que os alunos vêm para a sala de aula com a noção de computadores como brinquedos, e sua interação com ferramentas como o Maple e da descoberta do que eles podem e não podem fazer com essas ferramentas lhes dá uma perspectiva totalmente nova. Eles vêem a amplitude e a profundidade dos diferentes recursos que estão disponíveis para eles, e começam a olhar para os programas de computador sofisticados como ferramentas que podem capacitá-los. "A tecnologia é uma parte tão integral dos alunos e na vida do estudante, bem como a utilização das ferramentas como o Maple é fundamental para uma experiência na sala de aula bem sucedida", conclui o Dr. Holden.

Desde 2008, o Departamento de Ciências Matemáticas, um departamento conjunto entre a Chalmers University of Technology e a Universidade de Gotemburgo, na Suécia, foi usando o Maple TA para entregar, administrar os cursos de matemática. O que começou como uma ferramenta para implantar cursos de verão, transformou-se em uma tecnologia para ensinar matemática. A vantagem de usar o Maple TA era tão evidente que a universidade aprovou recentemente o Maple TA para todos os seus 15.000 alunos e funcionários.

O Maple TA é um sistema de testes e avaliação e suporte complexo, a entrada de forma livre de equações e a avaliação inteligente das respostas, torna-o ideal para a educação de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM). Ele oferece um ambiente avançado que permite que professores criem conteúdos e testes com alta qualidade. Facilidade de criação de conteúdo personalizado, de maneira automática, tornando simples para analisar os resultados.

O uso original do Maple TA no Departamento de Ciências Matemáticas era implantar cursos de verão on-line criado para ajudar os novos alunos a recebem aulas de matemática até o ritmo antes de iniciar os seus estudos em duas universidades distintas. Esse projeto tem sido um enorme sucesso, com cerca de 1.600 alunos participantes respondendo a milhares de perguntas online a cada verão.

De acordo com Tommy Gustafsson, diretor de estudos do departamento, diz que o primeiro curso foi o início de uma evolução na forma como a matemática é ensinada na Chalmers. "Nós integramos o sistema Maple TA em uma plataforma de aprendizagem online chamada Ping Pong", explica ele. "Isso permite aos alunos acessar uma variedade de recursos de aprendizagem a partir de textos, vídeos e enviar perguntas para os mentores, geralmente mais experientes. Alguns professores aqui começaram a desenvolver materiais para apoiar alguns dos cursos que ensinam como parte de nossos programas de graduação, como cálculos e álgebra linear. "

Os cursos de graduação são mais avançados do que os cursos de verão originais, com milhares de perguntas e alguns temas complexos, mas é uma prova da facilidade de uso do sistema Maple TA que os professores foram capazes de criar os materiais que necessitavam. "Hoje, muitos professores em todo o departamento usam o sistema", explica Gustafsson. "Eles costumam criar tarefas para os seus alunos e para pegar perguntas de outros cursos, e modificá-los um pouco. Isso mostra o quão fácil o sistema é fácil para usar, e a sua adoção está se espalhando através do departamento como ondas em uma lagoa! "

Os alunos reagem de forma extremamente positiva para o sistema Maple TA também. "Muitas vezes usamos o sistema para testes que os alunos possam tomar para receber pontos para seu exame final. Eles gostam muito... ", observa Gustafsson. "Também estamos começando a usar o Maple TA como uma plataforma de aprendizagem. Por exemplo, podemos associar vídeos instrutivos com perguntas que os alunos possam ouvir a voz do professor e ver o que ele faz, como ele resolve um problema no papel. "

A crescente popularidade do sistema criado, os desafios para o departamento de TI , no entanto, que originalmente hospedado o sistema do Maple nos seus próprios servidores. "Isso estava ficando difícil para nós, para obter todo o apoio que precisava para manter a expansão do sistema, e esses problemas foram agravados no ano passado, quando as mudanças na equipe significaram que o departamento de TI perdeu muito dos conhecimentos especializados", explica Gustafsson. "Nós fomos avisados ​​para hospedar o sistema em servidores da Maple software no Canadá."

No início deste ano, Gustafsson e seus colegas concordaram em fazer a mudança. "No início estávamos um pouco nervosos sobre a fazê-lo, porque os servidores no Canadá pareciam que eles estavam muito longe", lembra ele. "Mas eu tenho que dizer que os nossos receios iniciais revelaram-se infundados. A experiência do usuário é executada tão bem como quando o sistema do Maple TA estava hospedado em nosso servidor local, e o processo de mudança em que o upgrade para as novas versões do software tem sido perfeita. "A equipe de suporte tem sido sensível demais, apesar das grandes distâncias e as mudanças de fuso horário envolvido. "Na verdade, a diferença de tempo tem-se revelado muito benéfica", diz Gustafsson."Se tivermos um problema ou uma solicitação de mudança, podemos enviar um e-mail no final do dia e normalmente é feito na manhã seguinte. Alguns dos nossos alunos pensam que trabalhamos durante toda a noite! "

O sucesso do Maple TA no Departamento de Ciências Matemáticas tem atraído a atenção de outros departamentos também e Chalmers, recentemente, ampliou o seu acesso ao sistema através da aquisição de uma licença para todo o site e para todos os seus 15.000 alunos, professores e funcionários.

As marcas finais mostram melhores resultados para os alunos que utilizam o Maple TA

A Universidade de Guelph, em Ontário, Canadá é um usuário de longa data dos produtos da Maple software, como o Maple, é uma ferramenta de TI e de documentação técnica , o Maple TA, uma solução para testes e avaliação online . Recentemente, os professores e funcionários da Universidade de Guelph embarcaram em um experimento para determinar estatisticamente o impacto sobre os estudantes que utilizam o Maple TA

Numa classe de graduação de Economia na disciplina de Matemática para economia foi escolhida para o estudo, com metade dos alunos a serem distribuídos aleatoriamente para usar o Maple TA, e a outra metade a usar ferramentas convencionais. A nota final para todos os alunos foram divididos da seguinte forma: 30% de seu prazo médio, 50% das finais e os restantes 20% a partir de tarefas e testes utilizando o Maple TA ou outras ferramentas de acordo com o grupo, que o aluno estava dentro. Além de analisar as notas dos exames finais, a pesquisa também foi realizada para determinar as impressões qualitativas dos alunos, preferências e atitudes.

A preferência dos estudantes para o grupo do Maple TA foi evidenciado pela maioria do grupo preferindo ficar no seu grupo atribuído, enquanto metade do grupo convencional que desejam ser atribuído ao grupo do Maple TA.

Mais significativamente, os resultados mostraram uma taxa de abandono menor do que no grupo do Maple TA (9%), com os alunos que abandonaram, sendo os que tiveram as pontuações mais baixas ACP. No entanto, no grupo convencional a taxa de abandono foi maior (20%), e os alunos com um espectro de contagens ACP do curso. "A taxa de abandono inferior e a qualidade dos alunos que abandonaram, indicam que os alunos que usaram os testes e tarefas do Maple TA teve um melhor entendimento e compreensão do assunto do que os outros alunos", disse Asha Sadanand, Professor Catedrático no Departamento de Economia e Finanças da Universidade de Guelph. "Mais os alunos do grupo do Maple TA disseram que gostaram do curso comparado ao grupo convencional. Para mim, isso mostra um aumento dos níveis de confiança dos alunos através do uso de ferramentas como o Maple TA, que permitem que os alunos aprendam em seu próprio ritmo e tempo. "

O Maple TA é um sistema fácil de usar, baseado na Web, para a criação de testes e trabalhos, e automaticamente avaliar as respostas e o desempenho dos alunos. Porque o Maple TA é alimentado pelo Maple, ele oferece características especialmente adequadas para a avaliação em cursos técnicos. Através do Maple TA, os alunos têm a oportunidade de praticar as perguntas que normalmente seriam deixados para fazer completamente por conta própria, e são dados feedback instantâneos para mostrar-lhes como melhorar.

"Além de ser uma excelente ferramenta de aprendizagem para os alunos, o Maple TA é uma ajuda maravilhosa para os professores também", continuou o Dr. Sadanand. "Economizamos uma quantidade significativa de tempo na marcação de testes e tarefas, liberando instrutores" e assistentes de ensino, e dar-lhes mais 'tempo para fazer o trabalho mais produtivo. Agora podemos oferecer mais tutoriais, interações em pequenos grupos e até mesmo fornecer mais atenção pessoal aos alunos, que foi limitado devido a restrições do tempo. A tecnologia do Maple TA, também nos ajuda a aprofundar os processos de pensamento dos alunos e ver como eles se aproximam dos seus problemas e tarefas ".

Poderosos algoritmos gerados no Maple TA, transformam um modelo de pergunta em centenas ou milhares de perguntas semelhantes, proporcionando tarefas de casa individuais e muitas questões práticas para os alunos. "Este é um dos maiores pontos fortes do Maple TA", comentou o Dr. Sadanand. "É uma economia de tempo e uma ferramenta extremamente útil para os estudantes e professores."

Encorajado pelos resultados que encontrou, o Dr. Sadanand e sua equipe da Universidade de Guelph está planejando lançar o Maple TA para novos programas e cursos.