Problem-based learning: rozwiązywanie realnych problemów z metodologią STEAM

8 miesięcy temu

Zmiany w edukacji zachodzą cały czas i niezależnie od tego, kto i jak je wprowadza, przyświeca im jedno hasło: „nauka musi być bardziej związana z realnym życiem”. Nawet jeśli mamy różne oceny odgórnie wprowadzanych zmian, z tą mantrą nie sposób się nie zgodzić. Każda osoba związana z nauką wierzy w to, że edukacja, która skupia się nie na teoretycznych zagadnieniach, a na praktycznych problemach, jest możliwa. I jest! A dzięki metodzie STEAM jest wręcz na wyciągnięcie ręki.

Spis treści

Świat zmienia się coraz szybciej i coraz lepiej rozumiemy, że edukacja wymaga metod, które nie tylko angażują uczniów, ale także przygotowują ich do rozwiązywania rzeczywistych problemów. Wiemy, że część osób, które dziś mają 10-15 lat będzie pracować w zawodach, na które dziś jeszcze nie ma nazwy. O ile nie możemy ich wyposażyć w praktyczne umiejętności, o tyle możemy pomóc im rozwijać umiejętności, które pomogą im odnaleźć się na rynku pracy niezależnie od wybranego zawodu.

Metodologia STEAM łączy naukę, technologię, inżynierię, sztukę i matematykę, promując interdyscyplinarne podejście do nauczania. Łącząc STEAM z metodyką Problem Based Learning (PBL) tworzymy potężne narzędzie, które umożliwia uczniom zdobywanie wiedzy i kompetencji w kontekście autentycznych wyzwań. Taka integracja nie tylko wspiera skuteczność edukacji, ale pomaga uczniom zrozumieć, że każdy problem jest do rozwiązania. Wystarczy odpowiednio do niego podejść!

Problem Based Learning to tzw. metoda nauczania problemowego, czyli po prostu uczenie się na bazie postawionego problemu. Uczniowie zdobywają wiedzę i rozwijają swoje umiejętności poprzez pracę nad rzeczywistymi, często otwartymi i złożonymi zagadnieniami. Kluczową cechą tego podejścia jest to, że – tak jak w metodologii STEAM – to uczniowie są centralnymi postaciami procesu nauczania. To oni poszukują informacji, formułują hipotezy i proponują rozwiązania. Nauczyciel jest mentorem i przewodnikiem, wspierając uczniów w ich samodzielnym dochodzeniu do wiedzy.

Rolą uczniów jest najpierw zdobycie wiedzy teoretycznej odnoszącej się do problemu, a następnie w ramach spotkań z grupą projektową dzielenie się nią tak, by wszyscy mogli z niej skorzystać i zastosować do problemu. To pozytywnie wpływa na rozwój umiejętności krytycznego myślenia i rozwiązywania problemów. Uczniowie uczą się analizowania problemu, definiowania kluczowych obszarów i opracowywania działań. Ze względu na to, że praca jest w większej części zespołowa, mogą rozwijać umiejętności związane z komunikacją i współpracą.

Co ciekawe, mimo tego, że wyzwania stawiane przed uczniami podczas pracy metodą nauczania problemowego są trudniejsze niż te, na które napotykają podczas tradycyjnych lekcji, są oni bardziej zmotywowani do nauki. Wynika to nie tylko z nowej dla nich formy pracy, ale i z tego, że praca nad rzeczywistymi problemami jest bardziej angażująca i znacząca niż większość zadań szkolnych.

Połączenie PBL i STEAM wydaje się bardzo naturalne, gdyż tak naprawdę obie się doskonale uzupełniają. Łączenie różnych dziedzin nauki (STEAM) wspiera całościowe zrozumienie problemu (PBL). Ponadto wykorzystywanie „szkolnej” wiedzy do rozwiązywania „pozaszkolnych” zagadnień pomaga uczniom zrozumieć, że informacje, które zdobywają w szkole, są faktycznie potrzebne w „realnym” życiu. Oswajają się z myślą, że nauka nie kończy się w momencie dzwonka na przerwę, a tak naprawdę ma miejsce cały czas, w każdym otoczeniu.

Co więcej, połączenie obu tych metodologii pozwala na mocniejsze wspieranie tzw. future skills, czyli kompetencji, które mają coraz większe znaczenie: krytyczne myślenie, kreatywność, współpracę i umiejętność nieszablonowego rozwiązywania problemów. Pracując nad rzeczywistymi problemami, uczniowie rozwijają również umiejętności zarządzania projektem, planowania i oceny swoich działań.

Widząc praktyczne zastosowanie wiedzy teoretycznej, uczniowie są o wiele mocniej zaangażowani w naukę, a zatem edukacja jest bardziej skuteczna. Jak jednak połączyć te metody, aby odnieść edukacyjny sukces?

Wybierz odpowiedni problem

Nigdy nie ma się drugiej okazji, by zrobić pierwsze wrażenie. Podobnie jest z wyborem problemu, nad którym będą pracować uczniowie. Upewnij się, że jest on zarówno związany z rzeczywistością, jak i odpowiedni dla poziomu uczniów. Problem powinien być otwarty, wieloaspektowy i zachęcający do interdyscyplinarnej analizy.

Na tym etapie zachęcam do zaangażowania uczniów w proces. Zróbcie burzę mózgów na temat problemów, z którymi stykają się w życiu. Stwórzcie listę wyzwań, z którymi można sobie poradzić (można wybrać ściśle te odnoszące się do szkolnego życia, np. zanieczyszczenie powietrza w niewietrzonych salach, wytyczenie ścieżek w szkolnym ogrodzie, wprowadzenie zasad poruszania się na ciasnych szkolnych schodach itp.), a następnie wybierzcie ten problem, który wydaje się najbardziej odpowiedni wg. przyjętych kryteriów (jednym z kryteriów powinien być też czas realizacji, czy będzie to kilka lekcji, czy też cały semestr pracy).

Zaplanuj i zorganizuj pracę

To nauczyciel powinien odpowiednio zaplanować etapy pracy nad problemem, uwzględniając czas, zasoby oraz podział ról w grupach uczniowskich. Upewnij się, że każdy uczeń wie, za co jest odpowiedzialny, a każda grupa ma jasno określone zadania. Na tym etapie warto również określić cele edukacyjne i kryteria oceny.

Ważne, by wspólnie ustalić harmonogram prac. Od czasu do czasu, już w trakcie prac nad zagadnieniem, warto przypominać cały harmonogram i modyfikować go w razie potrzeby.

Wspieraj podczas fazy eksploracji

W tej pierwszej fazie pracy uczniowie zbierają informacje, badają różne aspekty problemu i formułują wstępne hipotezy. Dla tych, którzy dopiero zaczynają pracę w tym modelu, może to być stosunkowo trudne, bo zamiast dostawać wiedzę od nauczyciela, muszą ja aktywnie zdobywać, weryfikować źródła, a nawet przejmować rolę edukatora, by wytłumaczyć temat swojej grupie. Dlatego kluczowe jest, by dostarczać uczniom narzędzia i źródła informacji, ale nie narzucać gotowych rozwiązań.

Na tym etapie potrzeba Ci wyczucia, by dać uczniom przestrzeń do samodzielnych poszukiwań. Jeżeli zbyt restrykcyjnie będziesz monitorować uczniów, możesz zniechęcić ich do samodzielnej pracy.

Zaproponuj pracę projektową

Po zebraniu informacji i opracowaniu założeń teoretycznych uczniowie pracują nad praktycznym opracowaniem rozwiązania problemu, wykorzystując wiedzę z różnych dziedzin STEAM. Mogą tworzyć prototypy, modele lub prezentacje, które ilustrują ich pomysły.

Najlepiej wykorzystać do tego założenia przyświecające pracy projektowej. Znajdziesz je w artykule „Lekcje pełne śmiechu: STEAM i nauczanie projektowe” .

Pozwól uczniom na pełną prezentację pracy

Gdy faza teoretyczna i praktyczna zostały ukończone, nadszedł czas na prezentację rozwiązań. Prezentacja powinna być przygotowana w taki sposób, aby jasno komunikować cele, proces i wyniki projektu. Zachęć uczniów do opowiedzenia o tym, jak faza teoretyczna i praktyczna wpływały na siebie, czy praktyka kazała im niekiedy raz jeszcze wrócić do teorii, aby zweryfikować założenia itp.

Na koniec oceń projekt na podstawie ustalonych wcześniej kryteriów. Jeśli uczniowie są doświadczeni zarówno w pracy projektowej, jak i w samoocenie oraz udzielaniu informacji zwrotnej, warto ich zaangażować do wspólnego oceniania pracy.

Inspiracje do połączenia PBL i STEAM na zajęciach przedmiotowych są wszędzie wokół nas, a wystarczy pięć minut w internecie, by wyszukać ciekawe pomysły wdrażane przez nauczycieli z całego świata. Zachęcam, zwłaszcza nauczycieli uczniów, którzy dopiero poznają realia pracy z metodą STEAM, do skupienia się na najbliższych uczniom realiach, np. życiu szkoły.

Matematyka

Przykład problemu: uczniowie projektują szkolny ogródek, który będzie ekologiczny i funkcjonalny. Muszą uwzględnić różne aspekty, takie jak: rozkład ścieżek i grządek, elementy ozdobne, odpowiednie rośliny itp.