Jak technologia w klasie powstrzymuje uczniów

Koncepcyjna ilustracja kolażu starych i nowych technologii edukacyjnych, obejmująca fotografię w stylu vintage. Emily Haasch

W klasie pierwszej klasy, którą odwiedziłem kilka lat temu, większość sześciolatków używała iPadów lub komputerów. Pracowali niezależnie nad zadaniami matematycznymi, które miały być dostosowane do ich umiejętności, podczas gdy nauczyciel pracował oddzielnie z małą grupą. Patrzyłem, jak jeden chłopak, którego będę nazywać Kevin, wpatrywał się w ekran iPada, który kazał mu połączyć 8 i 3. Zmagający się z czytaniem (jak prawie wszyscy jego koledzy z klasy), nacisnął przycisk Słuchaj. Ale nadal nie próbował udzielić odpowiedzi.

Wiesz co łączyć znaczy? Zapytałam. Stwierdzając, że nie, wyjaśniłem, że oznacza to dodanie. Zadowolony, że umieściłem Kevina na ścieżce do sukcesu, zacząłem obserwować innych uczniów — i odkryłem, że ich iPady wyświetlają zdania takie jak Zaokrąglij 119 do najbliższej dziesiątki oraz Znajdź obszar następującego trójkąta w jednostkach kwadratowych. Gdyby Kevin nie zrozumiał łączyć, czy inne dzieci rozumiały takie słowa jak okrągły oraz powierzchnia ? Nie wspominając jednostki kwadratowe ?

Ta historia była częścią naszego wydania ze stycznia 2020 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Potem znalazłem chłopca wpatrującego się w ekran komputera pokazujący linię cyfr z pytaniem Jaka liczba jest przed 84? Wysłuchał instrukcji i spróbował 85, potem 86, potem 87, za każdym razem otrzymując komunikaty o błędach. Myśląc, że problemem była wielkość liczb, zapytałem go, jaka liczba jest przed czwórką. Pięć? domyślił się. Uświadomiłem sobie, że nie rozumiał tego słowa zanim. Kiedy to wyjaśniłem, natychmiast kliknął 83.

Wróciłem do Kevina, aby sprawdzić, czy był w stanie połączyć 8 i 3. Ale odkryłem, że rysuje palcem jasnoróżowe linie na iPadzie – jedna z wielu rozpraszających zdolności gadżetu.

Czy możesz odpowiedzieć na pytanie? Zapytałam.

nie chcę. Westchnął. Czy mogę zagrać w grę?

Szkoła, do której uczęszcza Kevin i jego koledzy z klasy, położona w biednej dzielnicy Waszyngtonu, szczyci się swoją polityką „jeden do jednego” — coraz popularniejszą praktyką dawania każdemu dziecku urządzenia cyfrowego, w tym przypadku iPada. Ponieważ technologia wciąż zmienia i ulepsza nasz świat, strona internetowa szkoły mówi, że uważamy, że uczniowie o niskich dochodach nie powinni pozostawać w tyle.

---

Szkoły w całym kraju w ostatnich latach skoczyły na modę technologii edukacyjnych, dzięki zachętom technofilskich filantropów, takich jak Bill Gates i Mark Zuckerberg. Ponieważ starsze strategie reformy edukacji, takie jak wybór szkoły i próby poprawy jakości nauczycieli, nie przyniosły rezultatów, nauczyciele pokładali swoje nadzieje w idei, że oprogramowanie instruktażowe oraz samouczki i gry online mogą pomóc zmniejszyć ogromną różnicę w wynikach testów między uczniami na szczycie i dolnej części skali społeczno-gospodarczej. Niedawny raport Gallupa wykazał, że 89% uczniów w Stanach Zjednoczonych (od trzeciej do dwunastej klasy) twierdzi, że korzysta z cyfrowych narzędzi uczenia się w szkole przynajmniej kilka dni w tygodniu.

Gallup odkrył również niemal powszechny entuzjazm dla technologii ze strony pedagogów. Wśród administratorów i dyrektorów 96% w pełni lub w pewnym stopniu popiera zwiększone wykorzystanie cyfrowych narzędzi uczenia się w ich szkole, z prawie takim samym poparciem (85%) ze strony nauczycieli. Ale nie jest jasne, że ten zapał opiera się na dowodach. Na pytanie, czy dostępnych jest wiele informacji na temat skuteczności używanych przez nich narzędzi cyfrowych, tylko 18% administratorów odpowiedziało tak, podobnie jak około jedna czwarta nauczycieli i dyrektorów. Kolejna czwarta część nauczycieli stwierdziła, że ​​posiada niewiele informacji lub nie ma ich wcale.

W rzeczywistości dowody są w najlepszym razie niejednoznaczne. Niektóre badania wykazały pozytywne efekty, przynajmniej przy umiarkowanym korzystaniu z komputera, zwłaszcza w matematyce. Jednak większość danych pokazuje negatywny wpływ na różnych poziomach zaszeregowania. Badanie milionów uczniów szkół średnich w 36 krajach członkowskich Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD) wykazało, że ci, którzy intensywnie korzystali z komputerów w szkole, osiągają znacznie gorsze wyniki w nauce, nawet po uwzględnieniu pochodzenia społecznego i demografia uczniów. Według innych badań studenci w USA, którzy używali laptopów lub urządzeń cyfrowych na swoich zajęciach, wypadli na egzaminach gorzej. Ósmioklasiści, którzy wzięli udział w Algebrze I online, radzili sobie znacznie gorzej niż ci, którzy wzięli udział w kursie osobiście. A czwartoklasiści, którzy używali tabletów we wszystkich lub prawie wszystkich swoich klasach, mieli średnio o 14 punktów niższe wyniki w czytaniu niż ci, którzy nigdy ich nie używali — różnica równoważna z poziomem całej klasy. W niektórych stanach różnica była znacznie większa.

Raport Narodowego Centrum Polityki Edukacyjnej na University of Colorado z 2019 r. na temat spersonalizowanego uczenia się – luźno zdefiniowanego terminu, który jest w dużej mierze synonimem technologii edukacyjnej – wydał surowe potępienie. Stwierdzono wątpliwe założenia edukacyjne osadzone we wpływowych programach, egoistyczne wspieranie przemysłu technologicznego, poważne zagrożenia dla prywatności uczniów i brak wsparcia badawczego.

Sądząc po dowodach, najbardziej bezbronni uczniowie mogą zostać najbardziej skrzywdzeni przez dużą dawkę technologii – lub, w najlepszym razie, im nie pomóc. Badanie OECD wykazało, że technologia w niewielkim stopniu pomaga w niwelowaniu przepaści umiejętności między uczniami w uprzywilejowanej i niekorzystnej sytuacji. W Stanach Zjednoczonych różnica w wynikach testów między uczniami często korzystającymi z technologii a tymi, którzy tego nie robią, jest największa wśród uczniów z rodzin o niskich dochodach. Podobny efekt stwierdzono w przypadku odwróconych kursów, w których uczniowie oglądają wykłady w domu za pomocą technologii i wykorzystują czas zajęć na dyskusję i rozwiązywanie problemów. Odwrócona lekcja matematyki w college'u przyniosła krótkoterminowe korzyści białym studentom, studentom płci męskiej i tym, którzy byli już silni w matematyce. Inni nie widzieli żadnych korzyści, w wyniku czego różnice w wydajności stały się większe.

Studenci, którzy na zajęciach używali laptopów lub urządzeń cyfrowych, wypadli na egzaminach gorzej. Ósmioklasiści, którzy wzięli udział w Algebrze I online, radzili sobie znacznie gorzej niż ci, którzy wzięli udział w kursie osobiście.

Co jeszcze bardziej niepokojące, istnieją dowody na to, że podatni uczniowie wydają jeszcze czasu na urządzeniach cyfrowych niż ich bardziej uprzywilejowane odpowiedniki. Uczniowie szkół średnich na wątpliwych kursach odzyskiwania kredytów online są nieproporcjonalnie często biedni lub należą do grup mniejszościowych (lub obu). Wirtualne szkoły czarterowe — które oferują zajęcia online i generalnie przynoszą fatalne wyniki — często zapisują uczniów zmagających się z trudnościami. Krajowa sieć czarterowa o nazwie Rocketship Public Schools, która obsługuje społeczności o niskich dochodach, w dużym stopniu opiera się na technologii, a nawet uczniowie w przedszkolu spędzają od 80 do 100 minut dziennie przed ekranami. Jedno z badań wykazało, że w szkołach obsługujących stosunkowo zamożne populacje 44% czwartoklasistów nigdy nie używało komputerów, w porównaniu z 34% w biedniejszych obszarach.

Emily Haasch

Zagrożenia związane z poleganiem na technologii są również szczególnie widoczne w edukacji w zakresie czytania i pisania oraz na wczesnych poziomach nauczania. Niestety, sądząc z moich obserwacji sal lekcyjnych w szkołach o wysokim poziomie ubóstwa, takich jak ta, do której uczęszcza Kevin, dokładnie tak i kiedy powszechnie używa się urządzeń cyfrowych. Większość dnia w szkole podstawowej — trzy godziny lub więcej w niektórych szkołach — spędza się na czytaniu, a resztę na matematyce. Zwłaszcza w szkołach, w których standaryzowane wyniki w czytaniu i matematyce są niskie, przedmioty takie jak nauki społeczne i nauki ścisłe w dużej mierze zniknęły z programu nauczania. Standardowy format zajęć polega na tym, że uczniowie rotują w ośrodkach, pracując niezależnie nad umiejętnościami czytania i matematyki, podczas gdy nauczyciel pracuje z małą grupą. W salach lekcyjnych, w których byłem, przynajmniej jeden z ośrodków zawsze wymaga pracy na urządzeniu cyfrowym.

---

Dlaczego te urządzenia są tak nieprzydatne w nauce? Zaproponowano różne wyjaśnienia. Kiedy uczniowie czytają tekst z ekranu, jest on pokazywany, wchłaniają mniej informacji niż wtedy, gdy czytają go na papierze. Innym często wymienianym winowajcą jest rozproszenie, jakie zapewniają urządzenia — czy to student sprawdzający Instagram, czy pierwszoklasista, taki jak Kevin, rysujący palcem jaskraworóżowe linie. Ale są głębsze powody.

Jednym z nich jest motywacja. Gdyby Kevin został poproszony o połączenie 8 i 3 przez nauczyciela, a nie iPada, jest większa szansa, że ​​byłby zainteresowany próbą zrobienia tego. Inaczej jest, gdy uczysz się od innej osoby i masz z nią związek, powiedział psycholog poznawczy Daniel Willingham. To sprawia, że ​​troszczysz się trochę bardziej o to, co myślą, i sprawia, że ​​jesteś trochę bardziej chętny do włożenia wysiłku.

Przynajmniej jeden przedsiębiorca edukacyjny zgadza się. Larry Berger jest dyrektorem generalnym Amplify, firmy, która opracowuje ulepszone cyfrowo programy nauczania z matematyki, nauk ścisłych i czytania i pisania dla przedszkolaków do ósmej klasy. Berger zauważa, że ​​chociaż technologia może wykonywać wiarygodną pracę polegającą na przekazywaniu informacji, nie jest tak dobra w demonstrowaniu społecznej użyteczności wiedzy. W tym celu, mówi, musisz zdobywać tę wiedzę w kontekście społecznym z innymi dziećmi i nauczycielem, a najlepiej nauczycielem, jakim chcesz być kiedyś. Chociaż może to stanowić problem w szkołach, które korzystają ze stosunkowo skromnych ilości technologii, może to być jeszcze większy w szkołach takich jak te w sieci Rocketship, gdzie jeden lub dwóch minimalnie przeszkolonych nadzorców nadzoruje aż 90 uczniów w czasie Learning Lab . Szkoły osiągnęły imponujące wyniki testów, zwłaszcza z matematyki, ale śledztwo NPR w 2016 r. wykazało represywne środowisko w wielu szkołach Rocketship. Według niektórych rodziców i nauczycieli, aby utrzymać uczniów w zadaniu, stosowano surową dyscyplinę.

Oprócz osłabiania motywacji, technologia może wysysać z klasy wspólnotowy aspekt uczenia się. Wizją niektórych zwolenników technologii ed tech jest to, że każde dziecko powinno siedzieć przed ekranem, na którym odbywają się lekcje dostosowane do indywidualnych poziomów umiejętności i zainteresowań, często na tematy wybrane przez samych uczniów. Ale istotną częścią edukacji jest to, że różne dzieciaki odbijają od siebie nawzajem swoje pomysły. Widziałem to w akcji regularnie w innej, w dużej mierze wolnej od technologii, klasie podstawowej, którą śledziłem przez cały rok szkolny. Pod kierunkiem nauczyciela drugoklasiści — wszyscy z rodzin o niskich dochodach, w tym wiele osób, które w domu nie mówiły po angielsku — regularnie angażowali się w debaty na takie tematy, jak to, czy ambitna natura Aleksandra Wielkiego była inspiracją, czy wadą.

Umożliwienie uczniom wyboru tematów, których się nauczą, może również prowadzić do poważnych luk w wiedzy dla dzieci, które niewiele wiedzą o świecie – a nawet dla tych, które wiedzą. Pewien sceptyk zajmujący się spersonalizowanym uczeniem się zauważył, że gdybym pozwolono mi wybierać własne treści w szkole podstawowej, stałabym się ekspertem od księżniczek i psów.

Następnie pojawia się trudność w wykorzystaniu technologii do poznawania poszczególnych uczniów na ich rzeczywistym poziomie – czego dowodem jest niezrozumienie tego słowa przez Kevina łączyć i trudności jego kolegi z klasy ze słowem zanim . Dzieci powinny przejść testy wstępne mające na celu nakierowanie ich na oprogramowanie, które zapewnia odpowiedni stopień wyzwania. Ale dzieci czasami zapominają o zdaniu testów. Nawet jeśli to zrobią, program może przyjąć błędne założenia dotyczące tego, co mogą zrozumieć. W pierwszej klasie w innej szkole obserwowałem grupę uczniów korzystających z programu czytania ze zrozumieniem. Ekran jednej dziewczyny wyświetlał pozornie przypadkowy zbiór faktów na temat bananów, w tym Większość bananów pochodzi z Indii. Następnie zadano pytanie wielokrotnego wyboru. Nie mogąc przeczytać słowa Indie, dziewczyna zapytała koleżankę z klasy, skąd pochodzą banany. Z drzew – odpowiedział kolega z klasy – co nie było jedną z możliwych odpowiedzi.

Ale nawet gdyby technologię można było skalibrować tak, aby spotykać uczniów tam, gdzie naprawdę są – lub wspierać wspólne uczenie się – istnieje jeszcze jeden fundamentalny problem. Technologia jest używana przede wszystkim jako system dostarczania. Być może w pewnych okolicznościach może dostarczyć instrukcji lepiej niż istota ludzka. Ale jeśli dostarczany materiał jest wadliwy, nieodpowiedni lub przedstawiony w nielogicznej kolejności, nie przyniesie wiele korzyści.

Berger ujmuje to tak, że w przypadku większości rzeczy, których chcemy, aby dzieci się nauczyły, nie mamy mapy, której można by użyć do tworzenia oprogramowania. Ma na myśli, powiedział mi, że tylko w kilku obszarach istnieje jasno określony zestaw pojęć i określona poznawczo kolejność, w jakiej należy się ich uczyć. W matematyce, powiedział, jest etap rozwojowy, w którym mózg jest gotowy do myślenia o części/całości, a jeśli spróbujesz uczyć ułamków, zanim to się stanie, to nie zadziała. Podstawowe umiejętności czytania są podobne: najpierw dzieci muszą nauczyć się dopasowywać litery do dźwięków, a następnie mogą nauczyć się łączyć te dźwięki w wypowiadanie słowa. Jeśli chodzi o prawie wszystko inne, mówi Berger, naprawdę nie wiemy, czego należy się uczyć ani w jakiej kolejności.

Technologia jest często wykorzystywana, zwłaszcza w szkołach podstawowych, do ćwiczenia umiejętności czytania ze zrozumieniem. Nawet w klasach pozbawionych technologii dzieci co tydzień marnują godziny, rzekomo ucząc się, jak znaleźć główną ideę lub wyciągać wnioski. Treść jest losowa — jednego dnia chmury, następnego zebry — iw każdym razie jest uważana za stosunkowo nieistotną. Nauczyciele wybierają książki do czytania na głos w oparciu o to, jak dobrze nadają się do zademonstrowania umiejętności danego tygodnia, a uczniowie ćwiczą to na książkach, które są wystarczająco łatwe do samodzielnego czytania. Gdy używane są komputery i tablety, programy przyjmują to samo podejście niezależne od treści i skoncentrowane na umiejętnościach. W jednej z klas zobaczyłem pierwszoklasistę przed ekranem, który wyświetlał wybór tematów, w tym Diwali, fast food, kredki i Barack Obama. (Okazało się, że student zaniedbał wstępny test i nie mógł przeczytać żadnego z tekstów).

Ale jak kognitywiści od dawna wiedzą, najważniejszym czynnikiem w czytaniu ze zrozumieniem nie są ogólnie stosowane umiejętności; to ilość podstawowej wiedzy i słownictwa czytelnika odnoszącego się do tematu. W badaniu przeprowadzonym pod koniec lat 80. naukowcy podzielili uczniów siódmej i ósmej klasy na dwie grupy, w zależności od tego, jak dobrze osiągnęli wynik w standardowym teście czytania ze zrozumieniem i ile wiedzieli o baseballu. Potem opowiedzieli im wszystkim o meczu baseballowym. Kiedy badacze przetestowali rozumienie dzieci, odkryli, że ci, którzy dużo wiedzieli o baseballu, wszyscy radzili sobie dobrze, niezależnie od tego, jak osiągnęli wynik na teście czytania – a słabi czytelnicy, którzy dużo wiedzieli o baseballu, radzili sobie znacznie lepiej niż dobrzy czytelnicy, którzy tego nie zrobili. Badanie to, które zostało powtórzone w wielu innych kontekstach, dostarcza przekonujących dowodów na to, że znajomość tematu jest ważniejsza dla zrozumienia niż umiejętności.

Oznacza to, że sposobem na budowanie czytania ze zrozumieniem jest przyjęcie programu nauczania, w którym dzieci spędzają co najmniej kilka tygodni na określonym temacie, aby budować wiedzę i słownictwo, które się z tym wiąże. Dotyczy to zwłaszcza dzieci z mniej wykształconych rodzin, takich jak Kevin i jego koledzy z klasy, które raczej nie przyswajają w domu zbyt wiele zaawansowanej wiedzy – i mogą im brakować nawet podstawowego słownictwa, takiego jak zanim.

Czy technologia może pomóc w budowaniu wiedzy? Być może. Wykazano, że oprogramowanie zaprojektowane na zasadach zaczerpniętych z kognitywistyki zwiększa retencję, a nawet krytyczne myślenie, gdy jest wykorzystywane do określonego zbioru informacji. Amplify, w przeciwieństwie do większości innych firm ed tech, publikuje bogate w treści programy nauczania zarówno do czytania, jak i nauki. Ale Berger obawia się używania technologii jako tego, co nazywa wsparciem praktyki/zapamiętywania/automatyczności.

Obawiam się, że tam, mówi, czy uczenie się sprowadza się do tego? W takim przypadku możesz ponownie zmierzyć się z problemem motywacji.

Więc jaką rolę? czy Berger zobaczyć ed tech? Zamiast pytać, jakie części edukacji może wykonać komputer zamiast człowieka? uważa, że ​​pytanie powinno brzmieć: Co próbują robić nauczyciele i jak możemy im w tym pomóc? Oznacza to lepsze zrozumienie tego, co dzieje się w klasie, oszczędność czasu i umożliwienie częstszego bezpośredniego docierania do większej liczby dzieci.

Przykładem, który podaje, jest klasa, w której – co nie jest rzadkością – jest szeroki zakres umiejętności. Berger mówi, że zamiast często stosowanego podejścia polegającego na przekazywaniu różnym uczniom materiałów o różnym stopniu złożoności, lepiej jest zapewnić wszystkim dzieciom te same treści. To umożliwiłoby wszystkim uczniom zmaganie się z tymi samymi informacjami. Sugeruje jednak przydzielanie im różnych zadań w zależności od ich umiejętności. Wszyscy uczniowie mogą na przykład czytać Deklarację Niepodległości, ale bardziej zdolni pisarze mogą zostać poproszeni o napisanie eseju, podczas gdy inni mogą zostać poproszeni o napisanie jednego lub więcej zdań, z których każde koncentruje się na kluczowym aspekcie dokumentu. Dla wielu nauczycieli takie zróżnicowanie, jak to się nazywa, jest bardzo trudne. Berger twierdzi, że technologia ułatwia grupowanie uczniów według umiejętności, przydzielanie im odpowiednich zadań i ocenianie ich wyników. Poza tym, mówi, wszystko jest niewidoczne na poziomie ucznia. W przypadku komputerów dzieci nie wiedzą, kto jest w jakiej grupie.

To znacznie skromniejsza rola technologii edukacyjnej, niż zaleca większość w sektorze – być może zbyt skromna. Nagrania wideo i audio mogą pomóc ożywić tematy lub dać dzieciom dostęp do tekstów, których samodzielne przeczytanie nie byłoby łatwe. Podręczniki online można łatwo aktualizować. Oprogramowanie matematyczne można wykorzystać do ułatwienia debaty między uczniami, którzy dochodzą do różnych odpowiedzi na ten sam problem. Technologia może również umożliwić zmotywowanym, utalentowanym uczniom, którzy mogą się nudzić w klasie, ścigać się przed rówieśnikami lub brać udział w lekcjach online, których nie uczy się w ich szkole.

Wydaje się jednak, że rośnie świadomość, że technologia może przynieść efekt przeciwny do zamierzonego. Podmiejskie hrabstwo Baltimore zaczęło porzucać podręczniki i papiery pięć lat temu, mając na celu osiągnięcie proporcji urządzeń przypadających na studentów jeden do jednego. Ale wyniki testów spadły, a rodzice są sceptyczni, że przejście na ekrany pomaga dzieciom w nauce. Częściowo w odpowiedzi na skargi, dystrykt zdecydował się na użycie mniejszej liczby komputerów we wczesnych klasach podstawowych, przyjmując zamiast tego stosunek jeden do pięciu. Rodzice o niższych dochodach również mogą mieć wątpliwości: Rocketship musiał zrezygnować z planów otwarcia trzeciej szkoły w Waszyngtonie, po tym, jak zapisało się tylko 22 uczniów.

Wychowawcy i reformatorzy, których celem jest zwiększenie równości edukacyjnej, muszą również wziąć pod uwagę coraz większe dowody na wady technologii. Wiele uwagi skupiono na tak zwanej przepaści cyfrowej — względnym braku dostępu do technologii i internetu, jaki mają Amerykanie o niższych dochodach. To jest uzasadnione: Kevin i uczniowie tacy jak on muszą nauczyć się korzystać z komputerów, aby uzyskać dostęp do informacji online i, bardziej ogólnie, poruszać się we współczesnym świecie. Nie twórzmy jednak przepaści cyfrowej przeciwnego rodzaju, zlecając ich edukację urządzeniom, które mają na celu budowanie umiejętności, podczas gdy ich rówieśnicy z bogatszych dzielnic korzystają z korzyści płynących z uczenia się przez ludzi.

Natalie Wexler jest autorką Luka w wiedzy: ukryta przyczyna zepsutego systemu edukacji w Ameryce — i jak to naprawić .

ukryć