Personalizing Mathematics to Maximize Relevance and Skill for Tomorrow's STEM Workforce

个性化数学,最大限度地提高未来 STEM 劳动力的相关性和技能

基本信息

  • 批准号:
    1759229
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36.23万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-08-01 至 2022-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project will advance efforts of the Innovative Technology Experiences for Students and Teachers (ITEST) program to better understand and promote practices that increase student motivations and capacities to pursue careers in fields of science, technology, engineering, or mathematics (STEM) by developing and testing an intervention system to engage students in meaningful STEM problem posing and solving and by providing an on-line tool to assist teachers in guiding the process.This is a collaborative project involving three different institutions to use personalization strategies to strengthen students' algebraic interest and skills in STEM pathways. The project will build an environment to support algebra students' learning key content in the context of their STEM career interests by posing and solving story problems. The problems posed are based on algebra content, related to STEM career paths, and embedded in a technological interface. The innovation, of using personalized problem-posing tasks to entice students to recognize, formulate, and solve problems, framed by how mathematics is used in STEM careers, is a compelling strategy to engage students and promote STEM learning. The project will examine an instructional intervention for high school algebra that connects course content to the STEM careers to increase students' interest in those fields. In addition, within the career pathways construct, the study will investigate the effect of personalized problem posing as well as problem solving on students' algebra skill development. Specifically, the project will examine how different scaffolding approaches to STEM career problem-posing (e.g., expert video vs. examples) affect the problems posed by students and the interest and knowledge that they gain. The findings of the study have the potential will build evidence for both personalization and student generation of problem-solving tasks on improving student learning in algebra and interest in STEM fields. The study seeks to confirm a taxonomy of three features necessary for successful personalized learning: content should be personalized so that it aligns to student interests, problems must be sufficiently granular to more precisely align to student interests, and students must perceive ownership in the process.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目将推进学生和教师创新技术体验 (ITEST) 计划的工作,通过开发和推广提高学生在科学、技术、工程或数学 (STEM) 领域追求职业生涯的积极性和能力的实践。测试一个干预系统,让学生参与有意义的 STEM 问题提出和解决,并提供在线工具来协助教师指导该过程。这是一个涉及三个不同机构的合作项目,旨在使用个性化策略来增强学生的代数兴趣和STEM 技能途径。该项目将通过提出和解决故事问题,构建一个环境,支持代数学生在 STEM 职业兴趣的背景下学习关键内容。提出的问题基于代数内容,与 STEM 职业道路相关,并嵌入技术界面中。以数学在 STEM 职业生涯中的应用为框架,利用个性化的问题提出任务来吸引学生认识、阐述和解决问题,这一创新是吸引学生并促进 STEM 学习的一项引人注目的策略。 该项目将研究高中代数的教学干预,将课程内容与 STEM 职业联系起来,以提高学生对这些领域的兴趣。此外,在职业道路构建中,该研究将调查个性化问题提出和问题解决对学生代数技能发展的影响。具体来说,该项目将研究提出 STEM 职业问题的不同支架方法(例如专家视频与示例)如何影响学生提出的问题以及他们获得的兴趣和知识。该研究的结果有可能为个性化和学生生成解决问题的任务提供证据,从而提高学生对代数的学习和对 STEM 领域的兴趣。该研究旨在确认成功的个性化学习所需的三个特征的分类:内容应该个性化,以便符合学生的兴趣,问题必须足够细化,以便更精确地符合学生的兴趣,学生必须在这个过程中认识到所有权。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Exploring Common Trends in Online Educational Experiments
探索在线教育实验的共同趋势
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Neil Heffernan其他文献

Using Criterion as a self-study writing tool
使用Criterion作为自学写作工具
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Neil Heffernan;Junko Otoshi,Yoshitaka Kaneko;矢野謙一;Junko Otoshi;植田晃次;大年順子;矢野謙一;Junko Otoshi
  • 通讯作者:
    Junko Otoshi
PDCAサイクルから3ポジショニングシステムへ―学習者の自己成長と言語学習の自律化に向けた大学英語教員の正統的役割―
从PDCA循环到三定位体系 - 大学英语教师对学习者自我成长和语言学习自主性的合法作用 -
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    Akira Nakayama;Neil Heffernan;Hiroyuki Matsumoto;Tomohito Hiromori;伊東治己;金岡 正夫
  • 通讯作者:
    金岡 正夫
シンポジウム:新学習指導要領が目指すもの,目指すべきもの
座谈会:新课程纲要的目标是什么以及应该达到的目标
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    Hiroyuki Matsumoto;Neil Heffernan;ISHIKAWA Yuka;金岡正夫;伊東治己
  • 通讯作者:
    伊東治己
The Influence of Goal Orientation, Past Language studies
目标导向、过去语言研究的影响
初年次英語教育カリキュラムの実働化にむけて-科研成果報告書をもとに
迈向一年级英语教育课程的实际实施——基于科研成果报告
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hiroyuki Matsumoto;Neil Heffernan;ISHIKAWA Yuka;金岡正夫
  • 通讯作者:
    金岡正夫

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Using ASSISTments for College Math: An Evaluation of the Effectiveness of Supports and Transferability of Findings
将 ASSISTments 用于大学数学:支持有效性和结果可转移性的评估
  • 批准号:
    2215842
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.23万
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    Standard Grant
Support for U.S. Doctoral Students to Participate in the Annual Artificial Intelligence in Education (AIED) and co-located Educational Data Mining (EDM) Conferences
支持美国博士生参加年度教育人工智能 (AIED) 和同期举办的教育数据挖掘 (EDM) 会议
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    2225091
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
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Collaborative Research: Common Error Diagnostics and Support in Short-answer Math Questions
合作研究:简答数学问题中的常见错误诊断和支持
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    2118725
  • 财政年份:
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    $ 36.23万
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REU Site: Leveraging The Learning Sciences & Technologies to Enhance Education and Learning in Secondary Schools
REU 网站:利用学习科学
  • 批准号:
    1950683
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    2020
  • 资助金额:
    $ 36.23万
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  • 批准号:
    1931523
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 36.23万
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    Standard Grant
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协作研究:精准学习:使用视频互联网进行数据驱动的学习理论实验
  • 批准号:
    1940236
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    2019
  • 资助金额:
    $ 36.23万
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    Standard Grant
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合作研究:学生情绪检测和与教师的干预
  • 批准号:
    1917808
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 36.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Putting Teachers in the Driver's Seat: Using Machine Learning to Personalize Interactions with Students (DRIVER-SEAT)
让教师掌握主动权:利用机器学习实现与学生的个性化互动 (DRIVER-SEAT)
  • 批准号:
    1822830
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 36.23万
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    Standard Grant
Support for Doctoral Students from U.S. Universities to Attend the 11th International Conference on Educational Data Mining (EDM 2018)
支持美国高校博士生参加第十一届教育数据挖掘国际会议(EDM 2018)
  • 批准号:
    1840771
  • 财政年份:
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  • 资助金额:
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CIF21 DIBBs: PD: Enhancing and Personalizing Educational Resources through Tools for Experimentation
CIF21 DIBB:PD:通过实验工具增强和个性化教育资源
  • 批准号:
    1724889
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 36.23万
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    Standard Grant

相似国自然基金

流体及耦合流体方程组的数学理论
  • 批准号:
    12331007
  • 批准年份:
    2023
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    193 万元
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数学物理问题中正则化模型的不确定性量化分析
  • 批准号:
    12371423
  • 批准年份:
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胃癌“未病”的生物基础与数学表征
  • 批准号:
    T2341008
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  • 资助金额:
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高维零磁扩散磁流体力学方程组若干数学问题的研究
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    12371227
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    面上项目
HIV-1潜伏库治疗策略的数学建模、分析与应用
  • 批准号:
    12301627
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
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    青年科学基金项目

相似海外基金

世界最大レイノルズ数直接数値計算に基づく壁面乱流理論の深化とその工学的応用
基于世界最高雷诺数直接数值计算的壁面湍流理论深化及其工程应用
  • 批准号:
    23K03656
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.23万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Generalization of global topology optimization using dimension reduction technology
使用降维技术的全局拓扑优化的推广
  • 批准号:
    22K03874
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
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Mathematical modeling and molecular imaging to maximize response while minimizing toxicities from systemic therapies in preclinical models of breast cancer
数学建模和分子成像可最大限度地提高乳腺癌临床前模型中全身治疗的反应,同时最大限度地降低毒性
  • 批准号:
    10564905
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.23万
  • 项目类别:
エントロピー効果を最大化して巨大カチオンを安定に捕捉する籠状キレート配位子の開発
开发笼状螯合配体,通过最大化熵效应稳定捕获大阳离子
  • 批准号:
    22K14629
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Real-world application of agent based model created from BCMP queueing networks and machine learning
基于 BCMP 排队网络和机器学习创建的基于代理的模型的实际应用
  • 批准号:
    21K11774
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 36.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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知道了