Characterizing the effect of seating arrangement on classroom learning using neural networks

Abstract

A teaching technique modified from Mazur's peer instruction method is implemented to probe the transmission of information in a class composed of interacting students [Mazur. Peer Instruction: A User's Manual; Prentice Hall: New Jersey, 1997; http://www.nip.upd.edu.ph/ipl/mem/homepages/cmonterola/index.html]. On the basis of actual experimentation, we demonstrate that a neural network is capable of accurately characterizing the performance of a class based on student seating location. For instance, when students with high aptitude level are situated at the outer four corners of a classroom, the collective performance of the class during student interaction opportunities fares better than in random, inner four, or middle arrangements. The method provides a quantifiable procedure for sectioning students if deliberate student-student interactions are incorporated in a lecture design.

Uma revisão da literatura acerca da implementação da metodologia interativa de ensino Peer Instruction (1991 a 2015)

“…Alguns trabalhos tiveram como foco elementos específicos do método, focando no(a): tipo de sistema de votação utilizado [100]; tipo de interação que ocorre na etapa de discussão entre os colegas [94,[101][102][103]; importância das atividades préviasàs aulas [87]; tempo de submissão das respostas dos estudantes [104]; apresentação dos resultados da primeira rodada de votação [105,106]; relação entre a localização dos estudantes e a distribuição de repostas [107]. Além disso, um dos trabalhos encontrados nesta revisão almejou construir uma expressão analítica que revela a correlação entre a taxa de acertos, nos Testes Conceituais, dos estudantes antes e após a discussão entre os colegas [108].…”

“…Ainda em relação aos Testes Conceituais, o estudo de Monterola e Roxas [107], realizado em disciplinas de Física de nove instituições de ensino, mostrou que a localização dos estudantes que possuem um desempenho superior na disciplina afeta a performance da classe, como um todo, nos Testes Conceituais. Segundo os autores, a qualidade e a frequência com que a interação entre os estudantes ocorreé influenciada pela disposição dos estudantes.…”

“…Aspectos relacionadosàs Redes Neurais [117] foram utilizados por Monterola e Roxas [107] para investigar a influência da distribuição dos estudantes na sala de aula no desempenho da turma em Testes Conceituais. Os autores demonstraram que uma Rede Neuralé capaz de caracterizar a performance da turma em um Teste Conceitual, baseando-se nos locais onde os estudantes estão sentados.…”

Neural network based intelligent analysis of learners' response for an e-Learning environment

“…Neural Networks [21] have been trained and used as effective classification tools where the values in the output neurons are indicative of the class to which the input patterns culminate [22,23]. ANNs have also been successfully employed in a variety of applications like Image Compression [24], Data Mining [25], Effect Characterization [26] etc. Viable and successful applications of ANN's as language classifiers are available both for text [27] and phonetics based approaches [28].…”

Dendritic growth model of multilevel marketing

“…Artificial neural networks and dendritic cell algorithms, to name a few, have been successfully utilized to aid in the development of tools and/or understanding of robotics [1], finance [2], artificial immunology [3], public opinion [4], differential equations [5,6], and physics education [7]. Here, we demonstrate that dendritic growth model in a confined substrate can be used to capture the empirical features of multilevel marketing (MLM) schemes.…”