Educația STEM (Știință, Tehnologie, Inginerie și Matematică) joacă un rol crucial în dezvoltarea gândirii critice, a rezolvării de probleme și în dezvoltarea competențelor necesare pentru a accede cu succes într-o lume supusă intens digitalizării. Instrumentele digitale și softurile educaționale au un impact semnificativ în dezvoltarea acestor competențe STEM în rândul elevilor. În acest articol, este descris modul în care o serie de instrumente digitale pot contribui la dezvoltarea unor astfel de competențe.
Introducere
Tehnologia a devenit o parte integrantă a vieții noastre și a revoluționat sistemul de educație din unele țări, aducând cu sine o serie de instrumente și resurse digitale care au transformat activitățile de predare-învățare-evaluare [1, 2]. În acest articol sunt prezenatte modul în care instrumentele digitale precum nearpod.com, livresq, educațieinteractiva, Khan Academy, Physics Classroom, Sesame Street: Sesame Street Workshop, pot fi folosite pentru a eficientiza activitățile didactice în cadrul orelor de științe și pot contribui la dezvoltarea competențelor în domeniul STEM.
Instrumente digitale
Nearpod este o platformă interactivă de învățare care permite profesorilor să creeze prezentări multimedia captivante și să le partajeze cu elevii în timp real [3]. Această platformă oferă numeroase beneficii pentru orele de științe:
Interactivitatea: Nearpod permite profesorilor să integreze întrebări, sondaje, quiz-uri și discuții în prezentările lor. Acest lucru încurajează participarea activă a elevilor și îi ajută să își consolideze cunoștințele.
Personalizarea învățării: Profesorii pot adapta prezentările pentru a răspunde nevoilor individuale ale elevilor. Aceștia pot oferi feedback instantaneu și resurse suplimentare pentru cei care au dificultăți în învățare.
Monitorizarea progresului școlar: Nearpod permite profesorilor să urmărească progresul elevilor în timp real. Acest lucru ajută la identificarea punctelor slabe și la intervenția promptă pentru a corecta înțelegerea greșită a conținutului.
Accesibilitate: Elevii pot accesa prezentările și materialele de învățare de pe orice dispozitiv conectat la internet, ceea ce facilitează învățarea la distanță și colaborare în timp real.
Exemplu de utilizare a platformei nearpod: Profesorul poate crea o prezentare interactivă despre energia mecanică, inclusiv diagrame și animații pentru a ilustra conceptele. Elevii pot răspunde la întrebări și pot explora conceptele în timp real, asigurându-se că au o înțelegere solidă a subiectului.
Livresq este o platformă care oferă acces la o bibliotecă digitală vastă [4], cu acces la cărți electronice și materiale educaționale. Acest instrument poate fi valoros pentru orele de științe în următoarele moduri:
Acces la multiple resurse educaționale: Livresq oferă acces la o gamă variată de manuale, cărți de referință și materiale didactice în format electronic, care pot fi folosite pentru a completa lecțiile de științe.
Flexibilitatea învățării: Elevii pot accesa resursele de pe Livresq de pe orice dispozitiv, în orice moment. Acest lucru le permite să învețe în ritmul lor și să facă analize suplimentare asupra subiectelor care îi interesează.
Interactivitate sporită: Anumite cărți în format electronic de pe platforma Livresq includ elemente interactive, cum ar fi simulări și experimente virtuale, care pot ajuta la înțelegerea conceptelor fizice complexe.
Exemplu de utilizare: Profesorul poate selecta un moment dintr-o carte electronică despre astronomie de pe Livresq pentru a ilustra conceptele legate de gravitație și mișcarea corpurilor cerești. Elevii pot explora materialele, pot rezolva sarcini de lucru și pot participa online la discuții pe marginea subiectului abordat.
Educațieinteractivă este un portal educațional care oferă resurse digitale pentru profesori și elevi [5]. Acesta pune la dispoziție materiale educaționale, videoclipuri, planuri de lecție și alte instrumente utile pentru orele de științe.
Diversitatea resurselor: Portalul oferă acces la o gamă variată de resurse digitale, inclusiv prezentări, videoclipuri și fișiere (open source), care pot fi integrate în lecții.
Comunitatea online: Educatieinteligentă facilitează interacțiunea între profesori și elevi prin intermediul unor forumuri și comunități online, unde pot împărtăși resurse și experiențe.
Actualizări constante: Resursele de pe portal sunt actualizate în mod regulat pentru a răspunde noilor dezvoltări în domeniul didactic.
Exemplu de utilizare: profesorul poate descărca un set de experimente de științe din platforma Educațieinteractivă și le poate utiliza pentru a demonstra principii fundamentale în cadrul lecțiilor. Elevii pot vizualiza videoclipurile și pot explora experimentele pentru a consolida înțelegerea lor.
Alte softuri educaționale și instrumente digitale
În afară de instrumentele digitale menționate anterior, există și alte softuri educaționale valoroase care pot fi utilizate în orele de științe:
Khan Academy este o platformă online ce oferă o gamă largă de lecții video și exerciții practice pentru științe [6]. Pe această platformă elevii pot găsi explicații detaliate ale conceptelor cheie, cum ar fi cinematica, mecanica, termodinamica și electromagnetismul. Platforma Khan Academy este recunoscută pentru calitatea conținutului său putând fi o resursă valoroasă pentru elevii care doresc să învețe în propriul ritm.
Physics Classroom: Acest site web oferă tutoriale detaliate, diagrame și experimente virtuale pentru a ajuta elevii să înțeleagă conceptele de științe într-un mod interactiv.
Sesame Street: Sesame Street Workshop a dezvoltat o serie de materiale educaționale interactive cu scopul de a ajuta elevii (în general preșcolarii și elevii din învățământul preuniversitar) să înțeleagă conceptele de bază ale științei, inclusiv fizica. Aceste resurse sunt concepute pentru a fi interactive și distractive, astfel încât elevii să învețe prin joc și experiment virtual.
ExploreLearning Gizmos oferă o colecție de peste 400 de simulări interactive [7] numite „Gizmos”. Acestea acoperă subiecte dintre cele mai diverse din științe precum optică, electricitate, mecanică. Prin intermediul modului interactiv de lucru, elevii pot experimenta diferite simulări ale unor fenomene prin modificarea diferiților parametri, ceea ce facilitează înțelegerea conceptelor din științe.
Physion este un soft gratuit [8] care permite elevilor să creeze simulări personalizate ale fenomenelor fizice. Elevii pot proiecta și testa scenarii pentru diferite feneomene fizice studiate (ciocniri, mișcare în câmp gravitațional, mișcarea sub acțiunea diferitelor tipuri de forțe). Această aplicație poate fi utilizată pentru a dezvolta gândirea critică a elevilor, dar și pentru o înțelegere mai profundă a anumitor principii din științe, prin construirea și testarea propriilor experimente virtuale.
Stimularea gândirii critice și a abilităților de problematizare
Utilizarea instrumentelor digitale în științe permite elevilor să exploreze concepte complexe printr-o gamă variată de resurse interactive. Aceste resurse implică adesea elevii în rezolvarea de probleme, analiza datelor și luarea deciziilor bazate pe evidențe. De exemplu, utilizând simulări interactive, elevii pot să experimenteze cu diverse variabile și să observe impactul asupra rezultatelor experimentale. Această abordare îi încurajează să gândească critic și să dezvolte abilități de problematizare.
Dezvoltarea competențelor în domeniul tehnologiilor
Instrumentele digitale sunt esențiale pentru dezvoltarea competențelor tehnologice ale elevilor. În cadrul orelor de științe, elevii învață să utilizeze software-ul pentru a crea modele, pentru a analiza datele experimentale și pentru a simula fenomenele fizice. Aceste abilități tehnologice nu sunt doar relevante în științe, ci și în alte domenii STEM și în cariere ulterioare.
Încurajarea colaborării și comunicării
Multe instrumente digitale permit colaborarea în timp real și comunicarea între elevi. Acest lucru promovează dezvoltarea abilităților de comunicare și colaborare, care sunt esențiale în știință și în domeniile tehnice. De exemplu, prin intermediul unor platforme precum Physion sau Physics Classroom, elevii pot colabora în rezolvarea problemelor și pot discuta rezultatele experimentelor.
Inovație și creativitate
Instrumentele digitale pot stimula inovația și creativitatea în învățarea științelor. Elevii pot utiliza software-ul pentru a crea modele și simulări personalizate, pentru a investiga fenomene noi sau pentru a explora aplicații practice ale conceptelor fizice. Această libertate de creație îi încurajează să gândească în afara cutiei și să aducă idei noi în domeniul STEM.
Monitorizarea progresului și feedback-ul imediat
Instrumentele digitale permit profesorilor să urmărească progresul elevilor în timp real și să ofere feedback imediat. Acest lucru le permite elevilor să înțeleagă mai bine punctele lor slabe și să îmbunătățească performanța. Feedback-ul constructiv poate avea un impact semnificativ în dezvoltarea abilităților și a înțelegerii conceptelor fizice.
Accesibilitate și diversitate
Instrumentele digitale pot face educația STEM mai accesibilă pentru elevii cu diverse nevoi. Software-ul poate fi adaptat pentru a oferi suport suplimentar pentru elevii cu dificultăți de învățare sau cu nevoi speciale. Acest lucru contribuie la creșterea egalității în învățământul STEM.
Concluzii
Utilizarea unei game variate de softuri educaționale și instrumente digitale poate transforma orele de științe în experiențe educaționale mai captivante și interactive. Simulările interactive, materiale video, exercițiile practice și experimente virtuale pot ajuta elevii să dezvolte o înțelegere mai profundă și mai aplicată a conceptelor de bază din domeniul științelor. Utilzând resursele digitale adecvate, profesorii pot crea medii de învățare mai eficiente și personalizate pentru elevii lor, procesul de predare – învățare – evaluare devine mai atractiv, îi ajută pe elevi să gândească critic, să colaboreze eficient, contribuind astfel la dezvoltarea competențelor în domeniul STEM și pregătind astfel elevii pentru provocările și oportunitățile din lumea digitală.
Bibliografie
[1] Timotheou, S., Miliou, O., Dimitriadis, Y. et al. Impacts of digital technologies on education and factors influencing schools’ digital capacity and transformation: A literature review. Educ Inf Technol 28, 6695–6726 (2023)
[2] Harris, J., The impact of Nearpod on student engagement and academic achievement, Journal of Computer Assisted Learning, 34(6) 2018
[3] https://nearpod.com
[4] https://livresq.com
[6] https://www.khanacademy.org
[7] https://gizmos.explorelearning.com
[8] https://physion.net
* * *
Mulțumiri
Finanțarea acestui articol a fost susținută parțial de: Comisia Europeană, Agenția Executivă Europeană pentru Educație și Cultură și Agenția Națională pentru Programe Comunitare în cadrul proiectului ERASMUS+ „Formarea profesorilor pentru școala viitorului de tip digital” Nr. de referință. 2022-1-RO01-KA122-SCH-000073682.