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随着在线学习的普及，研究人员正在探索新的方法，以教导学生科学实践技能。传统课堂与百年前相比变化不大，但数字技术正逐步改变这一局面。大规模在线开放课程（MOOCs）引发了学术界的变革，顶尖大学免费提供在线课程，使全球任何能上网的人都能接触高质量教育。然而，《自然》杂志指出，MOOCs虽能传授公式和概念，却无法帮助学生将知识应用于实践。

哈佛大学模拟教育研究专家Chris Dede强调：“只有当你知道如何去做时，你才能真正理解某事。”实践技能必须通过亲身体验获得，如传统实验课、实地考察、实习或实验室研究。教育技术研究者已取得进展，亚利桑那州立大学的James Gee指出，智能手机、沉浸式游戏软件等新技术使问题导向学习更有效，能为全球学生提供曾被视为奢侈品的教育。

远程实践：开放大学的教育技术学家Mike Sharples表示，实验室是学生接触真实设备、分析数据、体验观察的平台。但开放大学自1969年成立以来，致力于远程教育，曾为学生邮寄显微镜、电路板等设备，但成本高且麻烦。如今，通过开放科学实验室，学生可远程操控γ射线分光仪、望远镜等设备，收集真实数据，并使用模拟显微镜分析。

斯坦福大学的Paulo Blikstein和Ingmar Riedel-Kruse开发了新一代数字实验室课程，学生可远程控制集中生物学实验室的仪器。Blikstein设想：“建造一间拥有10000只培养皿的房间，机器人按学生指令操作，学生通过摄像机监控。”但部分研究人员担心虚拟实验室无法完全替代真实实验台工作，马萨诸塞大学的Beverly Park Woolf认为，学生需要接触设备，体验拨键盘或配试剂的真实感觉。

口袋里的实验室：乔治亚理工学院的Michael Schatz指出，传统实验室也可能脱离现实。他创建了“物理导论I”在线课程，学生使用智能手机拍摄运动物体，用开源软件分析视频，建立理论模型，并上传5分钟视频报告供讨论。Schatz希望这种方式能成为在线科学课程的模型。开放大学还开发了iSpot移动应用，用户可上传户外生物照片并猜测物种，已有30000人参与。

实验室与游戏：在线课程系统深受探究式学习影响，强调团队合作和自主解决问题。Blikstein指出，大量证据表明此类方法更有效，但常被认为成本高、耗时长。多用户虚拟环境（MUVEs）如EcoMUVE，由Dede团队开发，学生分组探索虚拟池塘，找出鱼类死亡原因，通过测量污水、监控颜色变化、使用虚拟显微镜等收集数据，分析并讨论。测试显示，学生对定量测定、食物网等概念的理解显著提高。

集合在一起：MOOC公司Coursera的联合创始人Daphne Koller表示，许多一次性实验无法与MOOCs整合，项目结束后应用常被遗忘。Coursera正鼓励类似Schatz的课程，并重写软件以传递实用性应用，如插入iSpot或EcoMUVE模块。威斯康星大学的David Shaffer比喻教育系统为“陈旧的毛衣”，难以改变。亚利桑那州立大学校长Michael M. Crow认为，在线学习提供了改变教师权威局限性的机会，但需警惕技术导致教育不平等，应通过技术降低成本，提高影响力，使更多人接受高等教育。