Innowacyjne uczenie wspierane technologią zwiększy zainteresowanie uczniów przedmiotami STEM
Przedmioty ścisłe, pomimo znaczenia, jakie mają na rynku pracy, spotykają się z coraz mniejszym zainteresowaniem ze strony uczniów. Czy jesteśmy to w stanie zmienić? Konsorcjum, które pracowało przy już zakończonym projekcie NEWTON (Networked Labs for Training in Sciences and Technologies for Information and Communication) wie, jak temu zaradzić – tylko uczenie wspomagane technologią może na nowo rozniecić w uczniach pasję do przedmiotów ścisłych. W wyniku kilkuletnich prac trwających od marca 2016 roku do sierpnia 2019 roku konsorcjum stworzyło zestaw nowych mechanizmów uczenia wspomaganego technologią (TEL) i zbudowało platformę skierowaną do wszystkich zainteresowanych stron sektora edukacji. Gabriel-Miro Muntean, profesor nadzwyczajny w Szkole Inżynierii Elektronicznej Dublin City University i koordynator projektu NEWTON, opowiada o rezultatach projektu oraz przyszłych planach dotyczących zwiększenia jego zasięgu i dalszego rozwoju jego technologii.
Jakie były cele projektu, jeśli chodzi o uzupełnianie braków w nauczaniu?
Gabriel-Miro Muntean: W ramach projektu NEWTON opracowaliśmy, stworzyliśmy, a następnie wdrożyliśmy innowacyjne rozwiązania TEL dla przedmiotów takich jak nauki przyrodnicze, technologia, inżynieria i matematyka (STEM). Powstały one w odpowiedzi na spadek zainteresowania przedmiotami STEM, który obserwujemy wśród uczniów na całym świecie. Wielu z nich uważa te przedmioty za nudne lub zbyt trudne, przez co mniej się w nie angażują, szczególnie gdy mają oni trudności ze zrozumieniem niektórych złożonych zagadnień czy dostają niższe oceny. Wszelkie rozwiązania TEL, a w szczególności podejścia projektu NEWTON, pomagają uczniom pogłębiać swoją wiedzę oraz zwiększają ich zainteresowanie przedmiotami STEM. Mamy nadzieję, że nasze rozwiązania nie tylko odegrają istotną rolę w edukacji uczniów szkół podstawowych i średnich oraz studentów uczelni wyższych, ale także w znacznym stopniu wpłyną na ich wybory związane z przyszłą karierą zawodową.
Które aspekty projektu NEWTON są według pana najbardziej innowacyjne pod względem technologicznym?
Zespół projektu NEWTON stworzył wiele rozwiązań wykorzystujących technologię w zakresie możliwych do dostosowania multimediów i dostarczania treści za pomocą mediów stymulujących pracę kilku zmysłów (mulsemedia), nauki wspomaganej rzeczywistością wirtualną, edukacji opartej na zdalnych laboratoriach, nauczania i uczenia się w oparciu o gry komputerowe oraz personalizacji. Technologie te mogą być wykorzystywane samodzielnie lub w połączeniu z różnymi podejściami pedagogicznymi. W ramach projektu powstał także innowacyjny system zarządzania nauczaniem o nazwie NEWTON Technology-Enhanced Learning Platform (NEWTELP), który umożliwia wdrożenie naszych technologii oraz pozwala uczniom i nauczycielom na interakcję z materiałami edukacyjnymi i treścią kursów.
Mógłby pan udzielić więcej informacji na temat podejść pedagogicznych, na których skupiał się projekt?
Obejmują one samodzielne uczenie się w oparciu o gry i rozwiązywanie problemów. Wdrożenie naszych rozwiązań w ramach projektów pilotażowych w całej Europie pokazało nam, że wszystkie te trzy aspekty wspierają proces uczenia się. Jednak najlepsze rezultaty pod względem satysfakcji z nauki uzyskano po wprowadzeniu nauczania opartego na grach, szczególnie wśród uczniów szkół podstawowych. Najbardziej skuteczne okazało się wykorzystanie rzeczywistości wirtualnej i wirtualnych laboratoriów do przedstawienia obiegu wody w przyrodzie oraz podczas lekcji o zwierzętach żyjących w lasach lub oceanach. Dzięki tym technologiom uczniowie mogli także doświadczyć przebywania na różnych planetach naszego Układu Słonecznego.
Patrząc z perspektywy czasu, co było według pana najważniejszym rezultatem projektu?
Projekt NEWTON udowodnił, że wykorzystanie uczenia wspomaganego technologią, a w szczególności innowacyjnych rozwiązań, może poprawić jakość doświadczenia, zwiększyć satysfakcję uczniów, usprawnić proces uczenia się i utrzymać, a nawet poprawić wyniki w nauce.
Czy może nam pan powiedzieć więcej o walidacji skuteczności rozwiązań w realnym życiu? Jakie działania podjęliście i jakie przyniosły one rezultaty?
Walidację przeprowadzono wśród 20 szkół podstawowych, liceów i szkół zawodowych oraz uczelni wyższych, w tym także wśród szkół, do których uczęszczali uczniowie ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi. W ramach walidacji przeprowadzono trzy badania na dużą skalę i 34 na małą, w których udział wzięły szkoły z sześciu państw europejskich – Czech, Irlandii, Włoch, Rumunii, Słowacji i Hiszpanii. Badania obejmowały różne dziedziny STEM, od nauki o ziemi, geografii i astronomii po programowanie i tworzenie sieci kontaktów. Rezultaty ocenialiśmy w oparciu o specjalnie opracowany zestaw narzędzi. Skupialiśmy się na satysfakcji z nauki, wynikach, sprawności i użyteczności systemu oraz zaangażowaliśmy ponad 1 500 uczniów. Wyniki opisano w wielu publikacjach naukowych i w książce oraz omawiano na różnych konferencjach naukowych.
Czy śledzicie wyniki projektu od momentu jego zakończenia? Macie jakieś plany dotyczące dalszego rozwoju waszych metod i narzędzi?
Platforma NEWTON i treści edukacyjne dla studentów są nadal wykorzystywane na Dublin City University, w National College of Ireland oraz na Słowackim Uniwersytecie Technicznym w Bratysławie na Słowacji. Materiały dla szkół podstawowych zostały udostępnione uczniom szkół podstawowych w Irlandii i Rumunii, które wzięły udział w badaniach pilotażowych projektu NEWTON. Wzbogaciły one swój obecny system o innowacyjną metodologię NEWTON TEL i treści edukacyjne. Wybrane rozwiązania NEWTON zostaną wykorzystane we współpracy z koordynatorami kursu biznesowego na Dublin City University oraz z niektórymi szkołami średnimi w Kraju Basków. Kilkoro partnerów projektu NEWTON obecnie pracuje nad nową propozycją projektu, który wzbogaci rozwiązania NEWTON o wspólne wsparcie dla uczniów i możliwości włączenia mediów społecznościowych.
Jaki jest spodziewany wpływ projektu NEWTON w perspektywie długoterminowej?
Wyniki projektu wpłynęły na życie ponad 1 500 uczniów i nauczycieli, którzy bezpośrednio uczestniczyli w badaniach pilotażowych, a także tych, którzy zaczęli korzystać z naszych rozwiązań już po zakończeniu projektu. Uzyskaliśmy znakomite rezultaty, jeśli chodzi o satysfakcję z nauki i efekty, co może przyczynić się do zmiany błędnego przekonania, że przedmioty STEM są trudne lub nudne. Mamy nadzieję, że w efekcie zachęci to wielu młodych ludzi do obierania ścieżki kariery zawodowej w branżach związanych ze STEM.
Kraje
Irlandia