Természettudományos pedagógia és digitális kompetencia

Természettudományos pedagógia és digitális kompetencia

A tanulás aktív folyamat, melyben sok tényező mellett fontos szerepet játszanak a diákok személyes tapasztalatai. A természettudományok tanításában különösen hangsúlyos a konstruktivista pedagógia egyik jól ismert megállapítása, miszerint az új fogalmak beépüléséhez szükséges az is, hogy az új ismeretek hasznosnak ígérkezzenek a diákok számára. Az osztálytermi tudomány és a hétköznapi világ között tehát szoros kapcsolatokat kell kiépíteni.

A pedagógiai kutatók nagy része egyetért abban, hogy a digitális írástudást magába foglaló digitális kompetencia meglehetősen komplex, szoros kapcsolatban és függésben áll a többi kulcskompetenciával, nagyban függ a szocio-kulturális háttértől és nehezen mérhető egyetlen teszt segítségével.

Antonio Calvani és társai egy 2008-as tanulmányukban a digitális kompetenciát három dimenzió együtteseként definiálják (Calvani és tsai, 20081):

  • technológiai dimenzió, amelyben a problémamegoldás képessége és a változó technológiai környezethez való rugalmas alkalmazkodás kap elsősorban szerepet,
  • kognitív dimenzió, melynek lényege az információk „olvasása", szelekciója, értelmezése, értékelése és bemutatása,
  • erkölcsi dimenzió, másokkal való kapcsolat és kommunikáció a technológia felelősségteljes alkalmazásával.

Természetesen e három dimenzió együttesen és egymást kiegészítve járul hozzá a tudás felépüléséhez és annak megosztásához.

Attól függően, hogy mely tantárgyról van a szó, a digitális kompetencia más-más dimenziója kaphat nagyobb hangsúlyt a tanítás/tanulás során. Az IKT eszközrendszerét alkalmazó, diák-centrikus módszerek részeként szereplő feladattípusok a következő kategóriákba sorolhatók:

  • Technológiai feladatok: az info-kommunikációs technológia elemeinek kezelése, tudatos használata, mely jelenleg elsősorban az informatika tantárgy hatáskörébe tartozik, de megjelenik a természettudományok tanításban is a táblázatkezelő (pl. titrálás eredménye, mozgás vizsgálata), a prezentációkészítő vagy más szoftver használata.
  • Szimulációs feladatok: adatok, információk kezelése és értelmezése, valós helyzetek modellezése, mellyel a tanórákon elsősorban a problémaalapú tanítás során találkozhatunk.
  • Kutatási feladatok: információk gyűjtése, rendszerezése és kritikus válogatása, melyeknek egyik gyakorlati megvalósulása a projektalapú tanítás/tanulás lehet.
  • Tartalomfejlesztés: tartalom létrehozása egymással együttműködésben, melynek technológiai hátterét az együttműködést támogató online irodai szoftverek (pl. Google Dokumentumok/Drive), illetve a wiki típusú rendszerek biztosítják (pl. Wetpaint, MediaWiki, Wikispaces stb.).

Az IKT eszközei támogatást nyújtanak a természettudományos kompetencia fejlesztéséhez, miközben mind a tanulók, mind pedig a tanárok digitális kompetenciája fejlődhet. Néhány alkalmazási terület:

  • Folyamatok, tulajdonságok modellezése, melynek során a jelenségek térbeli és időbeli korlátai megváltoznak és áthidalható méretek közötti hatalmas szakadék (pl. atomok, molekulák, biokémiai folyamatok, kristályszerkezet).
  • Laboratóriumi eszközök, kísérletek, vegyszerek „kezelése" virtuális környezetben, nem veszélyes, tiszta, környezetkímélő módon. Kísérletek tervezése, kísérleti szituációk tesztelése.
  • A nem hozzáférhető jelenségek is megjelenítése, bemutatása és elemzése, a mikrovilág szimulációkon keresztül való megismerése.
  • A hagyományos médiumokkal szemben a számítógépes grafikai ábrázolások és az adatelemzés gyors, szemléletes.
  • A digitális taneszközök használatával az interaktivitás nagymértékben növeli a tanuló egyéni részvételét saját tudásának felépítésében, készségei, képességei fejlesztésében. Ezt támogatja a kérdésekre gyorsan érkező válasz, az azonnali visszajelzés lehetősége (trial and error).
  • A prezentációkészítő eszközök széles spektruma révén mind a tanár, mind pedig a diák lehetőségei is látványosan bővülnek, így az ismeretek reprezentációja lényegesen könnyebb, adekvátabb.
  • Számítógéppel segített kísérletezés hidat ver a valóság és a virtuális valóság közé, a közvetlen és kvantitatív ismeretszerzést szolgálva. A mobileszközök (pl. szenzorok, GPS) révén a tanulás és az iskola színterei egyre kevésbé esnek egybe.

Az Internet révén a tanuló és a tanár is egy kapcsolati háló részévé válik, amely új dimenziót ad a tanulás/tanítás folyamatának. Ebben a konnektivista megközelítésben a tanulók, tanárok és az információ közötti kapcsolatok épp oly fontosak és szövevényesek, mint a vegyületeknél megtalálható kémiai és fizikai kötések.

Az IKT adta lehetőségek mellett fontos megemlíteni a korlátokat is, illetve azokat helyzeteket, amelyekben az informatika jelenléte nem segíti a természettudományos tantárgyi célok teljesülését.

  • Gyakori probléma a valódi kísérletezés helyettesítése virtuális megoldásokkal olyankor is, amikor a jelenségek bemutathatók, a biztonsági kritériumok, a laboratórium felszereltsége vagy az eszközök hozzáférhetősége megengedné azt.
  • A számítógépes grafikai vagy animációs megoldások egyes esetekben inkább esztétikai szempontok, mint sem tudományos kritériumok alapján készülnek. Emiatt a modellek bár látványosak, szemléletesek, azonban hamis információt közölnek.
  • A világhálón elérhető hatalmas információs dzsungelben sok ellenőrizetlen adat (pl. élelmiszerekkel kapcsolatban), tudományosan nem megalapozott elméletek (pl. homeopátia, pi víz) és tudományosnak látszó, megtévesztő tartalom érhető el.
  • A tanulói feladatok (pl. dolgozatok, kiselőadások, diákmunkák) teljesítése során megjelenik a tartalmak ollózása, meggondolatlan és a megértést mellőző használata, az ún. copy-paste tudás. Ez a számonkérés és az értékelés rendszerének változását és egyben megújulását kell, hogy maga után vonja.

1Calvani, Antonio; Cartelli, Antonio; Fini, Antonio; Ranieri, Maria (2008): Models and Instruments for Assessing Digital Competence at School, Journal of e-Learning and Knowledge Society - Vol. 4, n. 3, September 2008 (pp. 183 - 193)