Východiská projektu
Prednášková forma vzdelávania a IKT
V súčasnej dobe význam prírodných vied a požiadavky na pripravenosť
absolventov univerzít v tejto oblasti v spoločnosti neustále narastajú.
Naproti tomu motivácia pre štúdium týchto vied klesá a z roka na rok sa
zhoršujú aj študijné výsledky už prijatých študentov.
Za jednu
z ostro
polemizovaných príčin sa označuje najčastejšie používajúca vzdelávacia
forma na VŠ – klasická prednáška, ktorá ako ukazujú výsledky
didaktického výskumu je značne neefektívnou
metódou pre pochopenie kľúčových základných pojmov fyziky resp.
prírodných vied. Štatisticky významné zlepšenie v chápaní študenta
nenastáva ani v prípade, že prednáška má vysokú logickú jasnosť a
prepracovanosť výkladu; je doplnená klasickými demonštračnými
experimentmi; učiteľ má skvelé rétorické schopnosti; využíva IKT, resp.
kladie množstvo problémových otázok; je kombinovaná s teoretickými a
laboratórnymi cvičeniami.
V
niektorých vyspelých krajinách (napr. USA, Fínsko) bol investovaný
nemalý objem finančných prostriedkov a ľudskej námahy na implementáciu
IKT do prednáškovej formy, pričom prax v týchto krajinách a aj
zodpovedajúci výskum viedli k tomu, že prepis prednášok alebo učebníc
do elektronickej formy, či už obohatený obrázkami, videami, zvukovými
súbormi alebo demonštračným softvérom napr. s trojdimenzionálnym
modelovaním, virtuálnou realitou, či rozoznávaním hlasu, má len malý
efekt na zlepšenie študentovho chápania, ak so zmenou prostredia
nenastane aj zmena v pedagogických postupoch.
Napr. vo
výsledkoch
študentov, ktorí sledovali streaming videá z prednášok a demonštračných
experimentov pripravených špičkovými pedagógmi, sa ukázal štatisticky
nevýznamný rozdiel v porovnaní so študentmi, ktorí využívali iba
klasické formy výučby.
Záver z doterajšieho výskumu je jednoznačný - IKT sú len prostriedkom k
dosiahnutiu efektivity, ale bez zodpovedajúcich nových pedagogických
postupov a metód sami o sebe efektivitu nezaručujú.
Nové interaktívne metódy
Za posledných 20 rokov však na základe vedeckého výskumu vyučovania
fyziky nastal výrazný pokrok v chápaní toho, ako sa študenti učia, čo
im robí problémy v prírodných vedách. Tieto
poznatky viedli k vzniku nových interaktívnych metód a postupov, ktoré
výrazne zvýšili efektivitu vyučovania prírodných vied a to pri
tradičných formách výučby i v oblasti e-learningu a dištančných foriem.
Medzi ne patrí napr. metóda Peer
Instruction, Interactive
Lecture
Demostrations, ďalej sú to Interactive Examples,
Just
in Time Teaching,
Mastering
Physics, Workshop
Method, Interactive
Computer-Based
Tutorials, či Cooperative
Problem Solving.
Vznik
ILD a PI
Konkrétne v roku 1989 v rámci projektu Tools for Scientific Thinking
formulovali R: Thornton z Tufts University a D. Sokoloff z Oregon
University metódu Interactive lecture demonstrations (ILD) -
Interaktívne prednáškové demonštrácie . Pri formulácii
princípov
ILD títo renomovaní odborníci z oblasti využitia počítačovo
podporovaných laboratórií (MBL) vo vzdelávaní vychádzali z faktu, že
mnoho škôl nemá dostatočné prostriedky, aby mohli zabezpečiť výučbu
každého študenta v prostredí MBL.
Začiatkom
90-rokov bola taktiež vyvinutá metóda Peer Instruction (PI), pričom
pohnútkou k jej vzniku bolo zistenie E. Mazura, že aj v prípade
Harvadovej Univerzity väčšina výborných študentov dokáže riešiť zložité
kvantitatívne fyzikálne úlohy len na základe memorovania algoritmov,
definícii a vzorcov, pričom v skutočnosti nechápu dostatočne základné
pojmy a princípy fyziky. Inými slovami zodpovedajúce konceptuálne
porozumenie látky sa nedostaví ani pri kvalitných tradičných
prednáškach a preriešení množstva kvantitatívnych úloh.
Peer
Instruction (PI) a Interactive lecture demonstrations (ILD)
Metódy PI a ILD sú známe na Slovensku zatiaľ len okrajovo a pomaly sa
dostávajú do povedomia našich učiteľov a pedagógov. Hoci tieto metódy
vychádzajú zo všeobecne známych didaktických zásad a pripomínajú
množstvo doteraz vypracovaných postupov pre zlepšenie kvality
prednášky, na rozdiel od nich výrazne zvýšili mieru pochopenia
kľúčových pojmov danej prírodovednej disciplíny, trvácnosť a
operatívnosť tohto pochopenia.
Interaktívne
prednáškové demonštrácie
Základným
elementom oboch metód je vytvorenie prostredia pre aktívne zapojenie
študenta do prednášky – interaktivita. V prípade ILD je interaktivita
počas prednášky zabezpečená niekoľkonásobným opakovaním nasledovného
cyklu:
• Popis
jednoduchého experimentu (demonštrácie) a jej predvedenie
učiteľom bez zobrazení dát v číselnej alebo grafickej forme.
•
Zápis vlastných predpovedí (hypotéz) študentmi vo forme predikčného
listu, ktorý študent odovzdáva po prednáške a učiteľovi slúži ako
spätná väzba
•
Diskusia o
predpovediach medzi študentmi v malých skupinách, keď si študenti
navzájom zdôvodňujú svoje hypotézy (tzv. Peer instruction)
• Reálna
demonštrácia a výpis výsledkov v grafickej alebo číselnej forme s
využitím počítača a projektora (MBL nástrojov)
•
Konfrontácia hypotéz s výsledkami demonštrácie, zápis výsledkov vo
forme výsledkového listu, ktorý študentom slúži ako záznam poznatkov z
prednášok
Peer
Instruction
Obdobne
je to aj v prípade PI, kde namiesto demonštrácie hlavnú úlohu hrá
kvalitatívna otázka s výberom odpovedí zameriavajúca sa na často
vyskytujúce ťažkosti a miskoncepcie (zlé pochopenia pojmov), tzv.
konceptest.
V tomto prípade je prednáška niekoľkokrát
prerušená cyklom:
• Popis reálnej situácie zo života učiteľom
a prezentácia konceptestu
• Odpoveď študentov vo forme hlasovania;
vyhodnotenie a zobrazenie odpovedí napr. pomocou počítača
• Diskusia o odpovediach medzi študentmi v
skupinkách v prípade menšiny správnych odpovedí
• Opätovná odpoveď študentov vo forme
hlasovania (s možnosťou korekcie predchádzajúcej odpovede)
• Stručné vysvetlenie a rekapitulácia v
prípade značnej väčšiny správnych odpovedí. V opačnom prípade
detailnejšie vysvetlenie v kontextovo obdobnej situácii.
Význam
ILD a PI vo vzdelávaní prírodných vied
Tieto
metódy sú v súčasnosti aplikované nielen vo fyzike, ale aj vo výučbe
chémie, biológie, matematiky (napr. analýza, štatistika),
environmentalistike, geografii, či meteorológii.
Výsledky týchto metód hovoria, že kým úspešnosť tradičných metód vedie
k pochopeniu a k schopnosti aplikovať získané poznatky v priemere na
15-25%, v prípade interaktívnych metód je to 50-80%. Napr. pri ILD v
tradičnej forme výučby alebo u elektronických prednášok v oblasti
e-learningu, porozumenie základných pojmov a princípov narástlo z
priemerných 20% na 80-90%. Alebo v prípade PI sa efektívnosť zvýšila
dvojnásobne až trojnásobne. Súčasne došlo aj k výraznému posilneniu
motivácie pre štúdium, zlepšeniu tvorivosti, schopnosti čítať a kresliť
grafy. Ohodnotenie a úspešnosť na gigantických vzorkách študentov
dobrých aj priemerných univerzít overili v USA projekty, akým je napr.
SPIN-UP “Strategic Programs for Innovations in Undergraduate Physics“
(1995 - súčasnosť).
|
