Tema 6 - Conținutul teoretic - Pedagogia digitală și provocările viitorului apropiat

6.1. Noi tipuri de parcursuri de învățare (clasa inversată, blended learning, mixed reality/ AR/ VR). Proiectare curriculară pentru educația digitală

Integrarea tehnologiei în educație se poate realiza independent de domeniul, disciplina sau subiectul predat. Practic se poate insera cu fluiditate în orice demers didactic, variind la nivel de obiective, tematică, specificitate a vârstei etc. Tehnologia poate avea acest potențial de a plasa elevii în centrul procesului de învățare. De aceea ea a condus către crearea de forme noi de învățare.

Clasa inversată (flipped classroom) este o formă de învățare mixtă, în care rolurile profesorului și ale elevilor sunt parțial inversate. O parte dintre activități sunt realizate în afara clasei, prin studiul individual. Profesorul documentează tema și transmite resursele informaționale, anterior desfășurării lecțiilor. Lecțiile propriu-zise sunt destinate, în mod special, discuțiilor și îndrumărilor.

 Învățarea mixtă (blended-learning) este o formă de învățare hibridă ce combină sesiuni de învățare directă, cu studiul individual/ colaborativ realizat pe platforma educațională. Conform lui Horn și Staker (2015), elevii învață parțial într-o locație online, având control asupra timpului, locului și ritmului, și parțial în clasă, sub îndrumarea unui profesor.

Realitatea mixtă (MR) este un mediu de învățare ce combină trei elemente: imersiune, simulare și interacțiune, prin intermediul cărora li se oferă elevilor și profesorilor posibilitatea de a explora, de a investiga și colabora. Presupune îmbinarea dintre real și virtual pentru a produce medii în care elementele fizice și cele digitale coexistă și interacționează în timp real.

Realitatea virtuală (VR) este un mediu compus din simulări interactive pe calculator, ce redă o lume artificială cu elemente senzoriale și de interacțiune directă și naturală. Realitatea virtuală este tridimensională (utilizează reprezentări grafice 3D), ceea ce îi conferă utilizatorului libertatea de a explora în mod direct lumea creată.

Realitatea augmentată (AR) este un mediu care combină elemente din lumea reală cu elemente din lumea virtuală, o tehnologie de căutare, vizualizare, manipulare prin care se suprapun informațiile virtuale, generate de calculator, peste imagini ale realității, în timp real, rezultând o realitate îmbogățită. 

Tehnologia hipermedia este un concept asociat utilizării inovative, exprimând maniera neliniară în care informațiile multimedia pot fi accesate, examinate și construite de utilizatori, permițându-le să treacă de la o resursă de informație la alta (Grabe și Grabe, 2007). Există avantaje ale hipermediei, cum ar fi bogăția rețelei de idei, stocarea compactă a informațiilor, accesul rapid și nelinear la informații, utilizarea flexibilă a informațiilor și controlul utilizatorului asupra sistemului. Nu este de mirare că s-a sugerat faptul că uneltele hipermedia modifică radical modul în care oamenii citesc, scriu, calculează și poate chiar gândesc (Keengwe, Onchwari, Wachira, 2008; Yang, 2001). Sunteți de acord cu această idee?

Exemple ilustrative cunoscute în lume pentru mediile virtuale de învățare imersivă

O modalitate prin care tehnologia conectează elevii face referire la medii virtuale multi-utilizator (MUVE). Un astfel de MUVE celebru în toată lumea este „Quest Atlantis”, care a implicat peste 20.000 de elevi de pe patru continente (Barab, Gresalfi, Ingram-Noble, Jameson, Hickey, Akram și Kizer, 2009) Elementele esențiale ale MUVE sunt: 1) un mediu virtual 3D multi-utilizator;  2) scenarii de lecție; 3) o poveste prezentată printr-un videoclip introductiv, un roman și o bandă desenată; 4) o comunitate globală de participanți și 5) un set de instrumente de programare narativă pentru recrearea poveștilor create de utilizatori.

J. Bailenson și echipa sa de la Universitatea Stanford, într-un studiu din 2008, a  demonstrat că realitatea virtuală poate crea un mediu interactiv în care elevii sunt mai implicați și pot experimenta scenarii greu de replicat în lumea reală, cum ar fi simulările științifice complexe sau vizitele virtuale la situri istorice.

6.2. Inteligența artificială și schimbări în curriculum

Integrarea inteligenței artificiale (AI) în programele educaționale au impact asupra abordărilor pedagogice, a furnizării de conținut și a dezvoltării abilităților. Instrumentele bazate pe inteligență artificială, cum ar fi platformele de învățare personalizate, tutorii virtuali și sistemele inteligente de recomandare de conținut, remodelează mediile de învățare. 

6.2.1. Nivel preșcolar

Inteligența artificială (IA), deși un subiect foarte controversat, poate fi văzută un instrument ce poate îmbunătăți procesul educațional, astfel:

I. Nivel preșcolar 

• Recunoașterea vocii și limbajului: Aplicațiile bazate pe IA ajută la dezvoltarea abilităților lingvistice ale copiilor de vârstă preșcolară prin recunoașterea vocii și oferirea de feedback  imediat. De exemplu, aplicații interactive pot corecta pronunția sau pot încuraja copiii să vorbească mai mult, ajutându-i să își dezvolte vocabularul.
• Jocuri educaționale adaptive: Platformele IA pot ajusta nivelul de dificultate al jocurilor educaționale în funcție de progresul fiecărui copil. Astfel, copiii pot învăța concepte de bază precum forme, culori, litere sau numere într-un ritm adaptat nevoilor lor.
• Recunoașterea emoțiilor: Anumite aplicații IA pot identifica emoțiile copiilor în funcție de expresiile lor faciale sau comportamentul lor, oferind feedback educatorilor sau părinților cu privire la starea emoțională .

6.2.2. Nivel primar

II. Nivel primar 

• Asistenți personali virtuali: Acestea sunt platforme de tip chatbot sau aplicații care ajută copiii să își organizeze activitățile, să răspundă la întrebări, ghidând procesul de învățare. De exemplu, IA poate explica noțiuni de matematică sau gramatică într-un mod interactiv.
• Sisteme de învățare personalizată: Algoritmii IA analizează modul în care un copil răspunde la exerciții și teste, ajustând materialul pentru pentru a accelera procesul de învățare pentru elevii cu nivel avansat.
• Suport in educație incluzivă: IA poate ajuta copiii cu nevoi speciale să participe la activitățile prin intermediul unor aplicații personalizate. De exemplu, copiii cu dificultăți de învățare pot folosi sisteme care utilizează IA. 

6.2.3. Nivel gimnazial

II. Nivel gimnazial

• Tutoriat inteligent: Aplicațiile IA de tutoriat pot oferi explicații suplimentare și exerciții pe teme complexe precum matematică, științe sau literatură. Acestea permit elevilor să învețe într-un ritm propriu și să primească feedback instantaneu.
• Evaluare automată: IA poate fi folosită pentru a corecta teste și lucrări scrise, oferind un feedback rapid elevilor. În plus, algoritmii de învățare automată pot identifica modelele greșelilor frecvente.
• Aplicații de realitate augmentată: Folosirea IA pentru integrarea realității augmentate în lecții permite elevilor să exploreze fenomene științifice, istorice sau geografice.

6.2.4. Nivel liceal

IV. Nivel liceal:    

• Învățare adaptivă avansată: IA poate analiza comportamentul de învățare al elevilor și poate oferi programe de studiu în funcție de punctele lor forte.
• Simulări și laboratoare virtuale: IA permite realizarea de simulări interactive în științe, cum ar fi biologia, fizica sau chimia, oferind elevilor oportunitatea de a experimenta fenomene care ar fi dificil sau periculos de realizat în viața reală.
• Orientare profesională : Algoritmii IA pot analiza aptitudinile și interesele elevilor pentru a oferi recomandări cu privire la domeniile de studiu potrivite fiecăruia. 

6.3. Experiențe didactice noi și practici reflexive

Metodologiile de predare noi și practicile reflexive aferente explorează modul în care profesorii pot folosi aceste tehnologii emergente, cum ar fi realitatea virtuală (VR), gamificarea și platformele online colaborative.

În cartea „Flip your classroom”, Bergman și Sams ( 2012) descriu modul de aplicare a modelului:

1.      Se recomandă introducerea directă a elevilor în modelul clasei inversate, pentru a evita confuziile ulterioare și pentru a realiza o tranziție lină

2.      Elevii trebuie să învețe cum să urmărească eficient videoclipurile educaționale, diferit de cum ar viziona un film de divertisment. Acest lucru presupune abordarea videoclipurilor ca pe un text educațional. Profesorii sunt încurajați să folosească tehnici de pauză și de reluare a videoclipurilor pentru a evidenția punctele cheie, și să promoveze utilizarea eficientă a notițelor (de exemplu, metoda  de luare de notițe Cornell).

Realizați, pornind de la modelul de mai jos o activitate specifică clasei inversate (2-4 ore). 

Exemplu de integrare a tehnologiei în clasa inversată (Tema Fotosinteza)

a. Învățarea anterioară acasă

-      lecții-video lecții, tutoriale: Elevii pot urmări un videoclip explicativ despre procesele de fotosinteză.

-      lecturi suplimentare: Profesorul poate oferi articole sau capitole din manual care detaliază reacțiile chimice implicate în fotosinteză

-      jurnal de observație: Elevii pot primi o sarcină de a urmări creșterea unei plante în propria casă și de a nota observații despre lumină, apă și creșterea plantelor.

b. Activități  de învățare la clasă:

-      discuții ghidate și rezolvarea problemelor: Elevii discută în grupuri mici despre diferențele și asemănările dintre fotosinteză și respirația celulară.

-      experiment în laborator: Elevii realizează un experiment pentru a observa efectele fotosintezei în plante.

-      modelare cu ajutorul aplicațiilor digitale: Folosind aplicații sau simulatoare online, elevii pot vedea cum nivelurile de lumină și dioxid de carbon afectează rata fotosintezei. Pot schimba variabile și pot vedea rezultatele în timp real.

-      proiect creativ: Elevii creează un poster interactiv sau o prezentare digitală.

6.4. Competențe pedagogice și roluri ale profesorului într-o societate digitalizată

Profesorii probează zilnic competențele care definesc profesia didactică (didactică, de comunicare, de evaluare, în domeniul cunoașterii, manageriale etc.). Ca agenți pozitivi ai schimbării pentru elevi, profesorii îndeplinesc roluri pe care literatura pedagogică le identifică, în general, ca fiind de planificare, organizare, îndrumare, control, evaluare, monitorizare, consiliere, decizie. Pe de altă parte, în activitatea didactică, profesorul poate avea roluri de designer de activități și resurse educaționale, de instructor, ghid sau de facilitator al utilizării resurselor digitale. Mai mult, Punie (2008) consideră că pregătirea profesorilor în toate domeniile ar trebui să includă competențe digitale avansate, nu simple abilități de utilizare a TIC. Aceste aspecte trebuie integrate atât în formarea inițială, cât și în formarea continuă.

„Modelul celor 5 etape (Salmon, 2000) este un cadru folosit în proiectarea și implementarea eficientă a învățării online, ilustrativ pentru rolurile profesorului ca facilitator online.

Tabelul nr. 8. Modelul celor 5 etape (Salmon, 2000)

6.5. Gestionarea resurselor de învățare online

Managementul învățării digitale presupune modalități eficiente de organizare a resurselor de învățare online. Cursanții vor clasifica tipul și sursa informațiilor necesare în funcție de obiective, vor selecta instrumentul adecvat de regăsire a informațiilor, vor explora o serie de resurse digitale, vor  identifica, analiza și evalua informațiile colectate.  Vor fi avute în vedere: conservarea materialelor de studiu, crearea de arhive pe anumite criterii semnificative, utilizarea unor surse precum enciclopedii electronice, glosare, baze de date științifice, folosirea unor sisteme de organizare: index, cuprins, linkuri, legături hiper-text, referințe, manuale de utilizare etc

Exemple

Cele mai cunoscute modalități de management personal al resurselor sunt:

• Crearea de dosare (foldere) organizate pe teme sau subiecte;
• Denumirea și redenumirea fișierelor;
• Arhivarea în Google Drive pe orice dispozitiv (PC, tabletă, telefon mobil);
• Partajarea resurselor: Google Drive permite partajarea folderelor și fișierelor;
• Colaborarea în timp real (Google Docs, Google Sheets sau Google Slides);
• Comprimarea fișierelor de dimensiuni mari;
• Căutare simplă sau avansata și etichetare pentru fișiere.

Bibliografie

• Alavi, M., & Leidner, D. E. (2001). Review: Knowledge management and knowledge management systems: Conceptual foundations and research issues. MIS Quarterly, 25(1), 107-136. Minneapolis, MN: University of Minnesota.
• Bailenson, J., et al. (2008). The use of immersive virtual reality in the learning sciences: Digital transformations of teachers, students, and social contexts. Stanford, CA: Stanford University Press.
• Barab, S., Gresalfi, M., Ingram-Noble, J., Jameson, E., Hickey, D., Akram, A., & Kizer, T. (2009). Quest Atlantis: Learning through virtual worlds. Bloomington, IN: Indiana University Press.
• Bergman, J., & Sams, A. (2012). Flip your classroom: Reach every student in every class every day. Alexandria, VA: International Society for Technology in Education (ISTE).
• Borthick, A. F., Jones, D. R., & Wakai, S. (2003). Designing learning experiences within learners’ zones of proximal development (ZPD): Enabling collaborative learning with multiple representations. Georgia, GA: Kennesaw State University.
• Ciolan, L., Nedelcu, A. (2010). Școala așa cum este: portrete de elevi și profesori. București: Vanemonde
• De Lisi, R. (2006). Using scaffolding to improve learning outcomes in virtual learning environments. Cambridge, MA: MIT Press.
• Grabe, M., & Grabe, C. (2007). Integrating technology for meaningful learning. Boston, MA: Houghton Mifflin.
• Graham, C. R. (2006). Blended learning systems: Definition, current trends, and future directions. In C. J. Bonk & C. R. Graham (Eds.), (2012. )The handbook of blended learning: Global perspectives, local designs* (pp. 3-21). San Francisco, CA: Pfeiffer Publishing.
• Keengwe, J., Onchwari, G., & Wachira, P. (2008). Technology and student-centered learning in higher education: From theory to practice. Hershey, PA: IGI Global.
• Horn, M., & Staker, H. (2015). Blended: Using disruptive innovation to improve schools. San Francisco, CA: Jossey-Bass.
• Istrate, O. (2022). Revista de Pedagogie Digitala – ISSN 3008 – 2013, 2022, Vol. 1, Nr. 1.
• Istrate, O. (2022). Pedagogia digitală: Definiție și arie conceptuală. Revista de Pedagogie Digitală, 1(1) 3-10. București: Institutul pentru Educație.
• Makransky, G., Terkildsen, T. S., & Mayer, R. E. (2019). Adding immersive virtual reality to a science lab simulation causes more presence but less learning. Washington, DC: American Psychological Association.
• Merchant, Z., Goetz, E. T., Cifuentes, L., Keen, W., & Davis, T. (2014). Effectiveness of virtual reality-based instruction on students' learning outcomes in K-12 and higher education: A meta-analysis. New York, NY: Springer.
• Perry, T., & Uuk, R. (2019). Ethics and risks in the adoption of artificial intelligence. London, UK: Oxford University Press.
• Punie, Y. (Ed.). (2008). Innovating education and educating for innovation: The power of digital technologies and skills. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities.
• Roth, W. M., & Lee, Y. J. (2007). Vygotskian perspectives on literacy research: Constructing meaning in a digital world. Rotterdam, Netherlands: Sense Publishers.
• Salmon, G. (2000). E-moderating: The key to teaching and learning online. London, UK: Kogan Page.
• Theodorou, A., & Virginia, D. (2020). AI and society: Risks and opportunities. New York, NY: Cambridge University Press.
• Yang, Y. C. (2001). Hypermedia learning environments: Role of hypermedia in education. London, UK: Routledge.