以设计为基础的活动以提高学生对电化学的理解

电化学设计是一项有目的的设计活动，它允许学生展示复杂的概念，并让教师传授一套核心技能以促进创新。该教学工具由新加坡科技与设计大学(SUTD)的研究人员开发，于2019年首次推出和发布。事实证明，它在让教师发现学生理解中的误解并提供及时干预方面非常有效。

他们的研究发表在《化学教育杂志》上，并刊登在2022年3月号的封面上。

“design”和“charrette”这两个词的组合，designette是一项简短而激烈的基于设计的活动，旨在促进跨学科学习。在设计中，学生，尤其是那些在科学、工程和建筑领域接受培训的学生，将他们对主题的理解投射到一个开放式设计问题上，为该问题生成潜在的解决方案，并使用给定的一组模型构建原型。材料来验证这些解决方案。

在电化学设计中，学生面临的挑战是构建一个可以打开面包板上尽可能多的发光二极管的伏打设备。designette中提供的材料，加上对设计问题的有意措辞，鼓励学生推导出几个潜在的解决方案，而不是固守在一个单一的解决方案上。

电化学设计最初的构想是允许教师通过一系列客观指标来衡量学生的能力和创造力。然而，设计团队无意中发现，designette还可以帮助教师直观地了解学生在组装光伏器件过程中的能力和对电化学原理的误解。这使教师能够同步快速讨论、澄清和纠正关键概念。

“尽管动手学习对学生有好处，但电化学设计还通过物理原型的媒介使教师能够看到学生的理解和误解，从而支持教师的教学，因为它允许人们看到原本可能存在的概念或想法被误解了，”第一作者VanessaChia解释说，他是SUTD工程产品开发部门的本科生。

超过400名学生参加了这些研究，并证明从设计中受益。由于取得了成功，作为ILP2化学10.011物理化学和10.016可持续世界科学课程。

虽然研究团队正在寻求在不同文化背景下扩展他们对电化学设计的工作，以确定与该工具相关的文化敏感性，但他们希望这一最新发展为所有大学和大学预科的学生提供卓越的体验式学习体验铺平道路水平。

首席研究员FranklinAnariba博士说：“我们希望让新加坡学生更广泛地使用designette，特别是在大专和理工学院水平，以更好地可视化误解并有效衡量学生的表现。”来自SUTD科学、数学和技术集群的讲师。

“展望未来，我们还希望将designette改编成可远程用于同步和异步课程设置的教育工具包，”他补充道。

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