De afgelopen jaren heeft de Universiteit van Tallinn veel aandacht besteed aan agile worden in zakelijke samenwerking, inclusief zowel lokale als internationale EdTech-bedrijven. Hun samenwerking met het bedrijf TTS Group begon vorig jaar, en het gemeenschappelijk belang is het ontwikkelen en implementeren van nieuwe STEAM en educatieve robotica-gerelateerde onderwijspraktijken voor kleuterscholen en basisscholen. De speciale interesse ligt bij inclusief onderwijs en het integreren van technologie met de vakken die worden gegeven in Estse onderwijsinstellingen.

Er zijn veel problemen waarmee onderwijzers over de hele wereld worden geconfronteerd wanneer ze proberen nieuwe technologiegerelateerde lesmethoden in de klas te brengen. Ondanks veel kennis, en ondanks het onderzoek dat de afgelopen decennia is uitgevoerd, de realiteit is dat de meerderheid van de leraren nog steeds terughoudend of wantrouwend staat tegenover technologische leermethoden. Daar zijn verschillende redenen voor, bijvoorbeeld, het gebrek aan betaalde tijd, infrastructuur of lesontwerpen. Maar een bijkomend probleem - iets dat gemakkelijk over het hoofd wordt gezien - is dat waardevolle middelen worden verspild tijdens mislukte implementatieproeven:niet alleen de fysieke of financiële middelen, maar ook de tijd van leerkrachten en kinderen die bij deze processen betrokken zijn geweest.

Het Europese digitale actieplan voor de jaren 2021-2027 voorziet in de dringende behoefte om de ontwikkeling van hoogwaardige digitale onderwijsecosystemen te stimuleren. Naast vele andere onmisbare voorwaarden, het plan benadrukt de behoefte aan digitaal competente en zelfverzekerde leraren en onderwijs- en opleidingspersoneel. Ook, het plan vereist verbetering van digitale vaardigheden en competenties met het oog op digitale transformatie door vanaf jonge leeftijd digitale basisvaardigheden en -competenties te ontwikkelen (inclusief onderwijs op het gebied van digitale geletterdheid en computergebruik), en door goede kennis en inzicht te verschaffen over data-intensieve technologieën.

Op basis van het Europese digitale actieplan er is behoefte aan een goede aanpak om de professionele ontwikkeling van leraren te ondersteunen, zodat ze digitaal competent en onbevreesd kunnen worden ten opzichte van technologie, inclusief robots en STEAM-kits. Als onderdeel van Janika Leoste's Ph.D. stelling, ze heeft dit gebied onderzocht en twee belangrijke vragen naar voren gebracht. Eerst, hoe zouden we het implementatieproces van nieuwe technologiegerelateerde lesmethoden in de klaspraktijken van leraren kunnen beschrijven? Zijn er bepaalde fasen, en hoe lang gaan ze mee? Tweede, wat zijn de factoren die van invloed zijn op de beslissing van leraren om de nieuwe methode te blijven gebruiken of te stoppen? Zijn deze factoren constant gedurende het hele proces of variëren ze, afhankelijk van het stadium dat de leraar heeft bereikt bij het gebruik van de innovatie?

Op basis van de verschillende technologie-acceptatiemodellen en interviews met 23 docenten, Leoste identificeerde 3 hoofdfasen die een leraar moet doorlopen voordat de nieuwe lesmethode een vast onderdeel wordt van hun lespraktijken. Deze stadia zijn Bewustzijn, Acceptatie en adoptie.

In de bewustwordingsfase de leraar heeft gehoord of gelezen over de innovatie, bijvoorbeeld hoe de Rugged Robot van TTS te gebruiken bij leeractiviteiten buitenshuis, maar ze is deze innovatie nog niet gaan gebruiken. Deze periode van 'eerste date' of 'verliefd worden' is meestal verrassend kort, van enkele dagen tot enkele maanden, en het wordt gevolgd door te proberen de innovatie in echte klasomgevingen te gebruiken. Deze testperiode zou ook acceptatie kunnen worden genoemd. Bijvoorbeeld, leraar gebruikt opnamepinnen voor het ondersteunen van het leren van talen op de kleuterschool. Deze periode duurt veel langer in vergelijking met de "eerste date, " dus het kan een "verlovingsperiode" worden genoemd. De leraar heeft gemiddeld een jaar nodig om te begrijpen of deze methode iets voor haar is. En tot slot, de adoptiefase, of "huwelijksbeslissing, " waar de leraar de beslissing heeft genomen om de methode te handhaven, ze heeft het geprobeerd met haar studenten - dit is het gedeelte 'nog lang en gelukkig'. Op basis van de onderzoeksliteratuur, deze adoptie moet minstens 1-2 jaar duren voordat kan worden beweerd dat de leraar een Bee-Bot-robot net zo natuurlijk gebruikt in zijn lespraktijken als ze gebruiken, bijvoorbeeld, een schoolbord of een projector.

Dit waren de fasen van het innovatieproces, maar daarnaast, er zijn verschillende drijfveren en factoren die in verschillende stadia een cruciale rol spelen. In de eerste fase is persoonlijke interesse de grootste drijfveer. Tegelijkertijd, het belang van organisatorische ondersteuning en technologische paraatheid kan niet worden onderschat - heeft de onderwijsinstelling voldoende robots, tabletten, STEAM-kits enzovoort?

In de tweede fase zijn er veel verschillende factoren in het spel, maar de rol van gezamenlijke kenniscreatie en steigerpraktijken is iets dat gewoon niet kan worden genegeerd. Wat betekent het? Het betekent dat docenten de kennis over de nieuwe methode samen met hun collega's moeten construeren, ze zullen hun ervaring willen delen en goede voorbeelden willen krijgen van lesmateriaal dat kan worden aangepast aan hun behoeften. Dit is het stadium waarin leraren en EdTech-bedrijven kunnen profiteren van de partnerschappen tussen school, industrie en universiteit en professionele programma's voor de ontwikkeling van leraren op lange termijn. Als laatste, adoptiefase, een van de onmisbare componenten is de gepercipieerde waarde van de nieuwe lesmethode. Bijvoorbeeld, tijdens de acceptatiefase, de leraar raakt ervan overtuigd dat wiskundige leeractiviteiten met een Blue-Bot-robot kinderen helpen om abstracte wiskundige concepten beter te begrijpen. Maar men mag niet vergeten dat organisatorische en technologiegerelateerde factoren met de tijd niet vervagen. Het betekent dat het in stand houden van technologische innovaties in het onderwijs zijn kosten heeft. Nieuwe medewerkers hebben training nodig, robots worden op den duur verouderd, nieuwe technologieën komen eraan, enzovoort.

Een van de belangrijkste conclusies van dit onderzoek is misschien het feit dat als een leraar momenteel robots of STEAM-kits gebruikt in haar klas, dan betekent dit niet dat ze dat morgen zal blijven doen. Aandacht besteden aan het stadium waarin de leraar zich momenteel bevindt en haar aspiraties ondersteunen volgens haar huidige behoeften, op basis van de kritische factoren, is een van de belangrijkste punten voor de duurzaamheid van een nieuwe methode.

Praktische activiteiten ter ondersteuning van docenten in de acceptatiefase

Een oplossing die de universiteiten en docenten kunnen bieden, is het gebruik van langlopende co-creatieprogramma's voor kennis. De Universiteit van Tallinn heeft een opleidingsmodel ontworpen met de naam 'Teachers' Innovation Laboratory'. De onderzoekers hebben verschillende componenten geïdentificeerd die helpen om het begrip over nieuwe methoden te versterken en om toekomstbestendige docenten te helpen ontwikkelen. Deze componenten omvatten onderwijstechnologie, onderwijspsychologie, didactiek, inclusief onderwijs en veel co-creatie workshops met andere docenten. De door de universiteit geleide trainingsdagen variëren met docenten die de methode op hun werkplek toepassen, en het hele proces wordt mogelijk gemaakt door naadloos leren op de werkplek met collega's. De totale voorgestelde duur van dit type training is van 3 maanden tot een jaar. De voorgestelde tijd tussen de vergaderingen moet een maand zijn.

Voor nu, de onderzoekers van de Universiteit van Tallinn hebben dit soort cursussen meer dan twee jaar gegeven en hebben verschillende succesverhalen opgedaan met verschillende STEAM- en robotica-gerelateerde cursussen van de vroege kinderjaren tot het secundair. Zelfs de COVID-crisis en de situatie van gedwongen afstandsonderwijs hebben het onderzoek niet gestopt. Een goed voorbeeld is een doorlopende opleiding van een jaar in nauwe samenwerking met TTS Group, genaamd "Robotica en STEAM-tools gebruiken in het basisonderwijs." In januari 2021, meer dan tachtig Estse kleuter- en basisschoolleraren namen deel aan een cursus over lange afstand leren over het leren integreren van verschillende TTS-robots en STEAM-kits in hun klaspraktijken. De cursus begon met een week intensieve studie waarin Bee-Bot, Robuuste Robots, lichte kubussen, microscopen, interactieve kat en het maken van interactieve digitale materialen werden geleerd. Tijdens deze week creëerden de deelnemers ook hun eerste geïntegreerde activiteiten. In aanvulling, de onderzoekers maten de digitale competenties van docenten met het European Digital Competence Framework for Educators DigCompEdu.

Momenteel vergaderen de onderzoekers één keer per maand met de hele groep. Voor deze bijeenkomsten leraren hebben ten minste één nieuwe activiteit voorbereid en delen hun implementatie- en proefervaring. Hoewel ze elkaar tot nu toe slechts nagenoeg hebben ontmoet, Estse kleuterscholen zijn open, dus ze hebben de kans gehad om hun materialen te testen. Het plan is om de opleiding in december 2021 af te ronden, en de onderzoekers zullen de resultaten van de evaluatie van digitale competenties met elkaar vergelijken in de hoop een goede verbetering te zien. Tot dusverre heeft de pilotstudie aangetoond dat vooral de leraren die zichzelf als beginners hebben beoordeeld, significant vooruitgang zullen boeken op bijna alle gebieden van digitale competentie.

Pilotstudie:Bee-Bot vloerrobot

De pilotstudie maakt gebruik van Bee-Bot-vloerrobots ter ondersteuning van de ontwikkeling van sociale vaardigheden van kleine kinderen met een autismespectrumstoornis, en de studie heeft tot dusver veelbelovende resultaten opgeleverd. Volgens het eerdere onderzoek de meeste robots die bij dit soort interventies worden gebruikt, zijn humanoïde robots of robotachtig speelgoed dat lijkt op huisdieren. De onderzoekers van de Universiteit van Tallinn veronderstelden dat vergelijkbare resultaten kunnen worden bereikt door een betaalbare vloerrobot te gebruiken, zoals Bee-Bot (aangezien de meeste Estse kleuterscholen zijn voorzien van Bee-Bot-robots). De onderzoekers ontwierpen een memoryspel bestaande uit acht paar emotiekaarten. Eerst, het kind en de onderzoeker speelden het spel zonder de robot en daarna met de robot. Ze waren geïnteresseerd of er merkbare verschillen zijn in de verbale communicatie en aandachtsspanne van het kind bij het spelen van het samenwerkingsspel met of zonder de robot.

De deelnemers waren drie vijfjarige kinderen met de diagnose autismespectrumstoornis. De resultaten toonden aan dat de verbale communicatie van deelnemende kinderen zowel in echolalie (het herhalen van de woorden van hun gesprekspartners) als in reguliere communicatie toenam. Een duidelijk resultaat met informatie over de aandachtsspanne werd niet verkregen. Hoewel het onderzoek nog maar net begint, het is duidelijk dat vooral bij jongere kinderen zelfs eenvoudig robotspeelgoed met succes kan worden gebruikt bij het overwegen van mogelijke therapie. De onderzoekers zijn begonnen met het herhalen van de studie met hun Spaanse collega's van Rey Juan Carlos Universidad, Madrid.

De hele wereld, onderwijs inbegrepen, ervaringen die verandering versnellen. Vooruitgang vindt steeds sneller plaats. Om deze verandering bij te houden, moeten selecties worden gemaakt. Soms is minder meer, wat betekent dat duizenden innovaties niet nodig zijn in de klas. In plaats daarvan zijn er slechts enkele nodig om in de klaspraktijken van leraren te worden ondersteund. We kunnen erop vertrouwen dat onze leraren eindelijk bepaalde innovaties selecteren en vasthouden die onze kinderen zullen helpen beter te leren en hen voor te bereiden op de toekomst. De taak van de onderzoekers is het ondersteunen van docenten, zodat ze tijd en middelen hebben om de juiste beslissingen te nemen.