?

Log in

No account? Create an account
 
 
10 April 2010 @ 12:37 am
Padarykime studijas įdomias! Pirma dalis – Problem-based learning  
Parašęs vieną kitą įrašą apie mokslo populiarinimą, sulaukiau komentarų, kad didelė problema yra ne (tik) tai, kad moksleiviai nesudominami „kietaisiais“ mokslais, bet tai, kad ten studijuoti nuėjusiems greitai numušamas noras kažką daryti, nes programos yra labai nuobodžios ir žlugdo bet kokį entuziazmą. Tada pažadėjau, kad pasistengsiu apie tai pagalvoti ir atsakyti. Taigi, pagalvojau. Ir parašliavosiu keletą pastebėjimų-pasiūlymų, kaip galbūt įmanoma būtų tiksliųjų ar gamtos mokslų studijas paversti įdomesnėmis. Savaime suprantama, konkretūs pavyzdžiai bus iš fizikos srities, bet manau, jog šis bei tas gali būti pritaikoma ir kitur – pradedant tokiais artimais dalykais, kaip chemija, baigiant tokiais tolimais, kaip socialiniai mokslai.

Taigi, pirmas pasiūlymas. Angliškai jis vadinasi „problem-based learning“. Lietuviško oficialaus vertimo girdėjęs nesu, bet apytikris būtų „mokymasis, paremtas užduotimis“. Tiesa, nei vienas iš šių dviejų pavadinimų nepaaiškina, kas tai tokio ir kuo tai gerai. Tad paaiškinsiu pavyzdžiu, o paskui pakomentuosiu svarbiausius pliusus ir galimus minusus.

Pirmas fizikos studijų kursas, rudens semestras. Ką tik baigėsi elektromagnetizmo paskaitų ciklas. Tada visi studentai suskirstomi į grupes po maždaug keturis ir gauna tokią užduotį. Kompanija, gaminanti šokoladą, nori pagerinti gaminių kokybės kontrolę. Vienas iš šokolado kokybę nulemiančių faktorių yra cukraus, dedamo į tą šokoladą, grūdelių dydis. Jei grūdeliai per stambūs, jie gali ne visiškai ištirpti ir šokoladas tampa grūdėtas, o tai dažniausiai nepageidautina. Taigi kompanija kreipiasi į jaunuosius mokslininkus ir prašo jų pagalbos. Mokslininkų užduotis – sugalvoti ir išbandyti prietaisą, kuris būtų kuo paprastesnis, galėtų būti prijungtas prie gamybos linijos (t.y. konvejerio juostos), kuria tiekiamas cukrus, ir greitai nustatytų, ar cukraus kruopelės yra per stambios bei apie tai kaip nors praneštų gamybos kontrolieriams.

Studentai kimba į darbą. Jie žino, kad ši užduotis yra elektromagnetizmo kurso dalis, taigi bando pritaikyti tame kurse įgytas žinias. Vienas iš ten išmoktų dalykų – kondensatoriai (tokie elektros grandinių elementai) ir įvairūs su jais susiję dalykai. Pavyzdžiui tokia savybė, kad kondensatoriaus talpa priklauso nuo to, kokia medžiaga yra tarp to kondensatoriaus plokštelių, ir kiek tos medžiagos ten įdėta. Na o didesnės talpos kondensatorius gali sukaupti didesnį krūvį ir vėliau sukurti aukštesnę įtampą grandinėje. Taip po truputį gimsta idėja: kondensatorius, kurio viena plokštelė yra virš bėgančios juostos su cukrumi, o kita – po. Pati juosta yra visiškai lygi, o atstumas tarp plokštelių – vos keli milimetrai, taip, kad cukraus kruopelės tilptų, bet liktų nedaug oro tarpo. Tuomet, jei pro kondensatorių judės didelė kruopelė, padidės jo talpa ir detektorius tą nustatys.

Sukūrus idėją, ją reikia patikrinti. Tam tikslui paimamos dvi plokštelės, kurios įjungiamos į grandinę su kintamos srovės šaltiniu ir detektoriumi. Taip pat paimama bandomoji konvejerio juosta, ant kurios vieną sykį paberiama smulkaus cukraus, kitą sykį – stambaus, o trečią – sumaišyto. Tikrinama, kiek skiriasi kondensatoriaus talpa visais atvejais, kaip tai priklauso nuo aplinkos sąlygų (oro temperatūra, drėgmė ir t.t.), kaip greitai kondensatoriaus talpa pasikeičia, kiek jautrus turi būti detektorius. Galiausiai visi gauti rezultatai yra kritiškai įvertinami, aprašomi, sudedami į pranešimą ir pateikiami kompanijos atstovams kartu su išvadomis bei rekomendacijomis.

Na kaip? Įdomiau nei standartinis laboras? Manau, kad tikrai taip. Realistiška? Greičiausiai ne – cukraus kokybė nėra tiek svarbi, kiek čia aprašoma, o ir užkrinti ją galima kitokiais būdais (elementariais sietais), nei šis. Galų gale ir kompanijos atstovai yra tik šio laboro vadovai, o jų sprendimas yra studentų laboro įvertinimas. Bet darant tokią užduotį, pasiekiama keletas labai gerų rezultatų.

Visų pirma, studentai bent iš dalies patiria, kaip atrodo mokslininko darbas „realiame gyvenime“. Jie gauna užsakymą iš kliento, tą užsakymą turi vykdyti, laikytis termino ir paskui pateikti išvadas bei rekomendacijas. Net jei pati užduotis, kaip kad šiuo atveju, nėra labai realistiška, jos tyrinėjimo procesas yra beveik toks pat, kaip ir „tikrų“ mokslininkų, dirbančių kur nors pramonėje.

Antra, studentai patiria, kaip atrodo realus mokslininko darbas. Ne, tai ne tas pats, kas aukštesnėje pastraipoje. Turiu omeny, jog studentai susipažįsta su tuo, kad mokslas daromas ne pagal detalius nurodymus su aiškiais prietaisais ir žinant, ką turi gauti. Mokslininkai ieško kažko naujo, o tas ieškojimas yra nuolatinis kliūčių įveikinėjimas. Būtent to šiuo būdu ir išmokstama – reikia sugalvoti idėją, kaip problemą išspręsti, reikia tą idėją patikrinti, reikia kritiškai įvertinti gautus rezultatus. Taip pat tenka bendrauti su kitomis grupėmis, dalintis įžvalgomis ir kažkiek konkuruoti, kieno rezultatai bus geresni. Visa tai vyksta ir „tikrų“ mokslininkų gyvenime, nesvarbu, ar jie dirbtų pramonėje, ar fundamentaliųjų tyrimų institutuose.

Trečia, studentai gali praktiškai pritaikyti dalį neseniai įgytų žinių. Toks laboratorinis darbas daromas vos pabaigus teorinį kursą, taigi studentai, galvodami, kaip išspręsti užduotį, privalo prisiminti bent kai kuriuos tame teoriniame kurse išgirstus dalykus. Taip įtvirtinamos žinios bei pamatoma, kad jos gali būti naudingos ir praktikoje.

Ketvirta, studentai mokosi dirbti komandose. Tai yra įgūdis, reikalingas toli gražu ne vien tik mokslininkams. Sugebėti suorganizuoti lygiaverčių kolegų darbo grupę, kad visi joje darytų tai, ką reikia ir galų gale būtų pasiektas bendra rezultatas – tai tikrai nėra paprasta, bet išmokus praverčia kas antrame gyvenimo žingsnyje, jei ne dažniau. Šis punktas iš dalies kartojasi su pirmuoju, bet yra ir kažkiek skirtumo – būtent tas platus darbo komandoje įgūdžių pritaikymas.

Taigi atrodo, kad tokia ir panašios užduotys gali būti labai naudingos ir įvairiapusiškai lavinti būsimuosius mokslininkus. Aišku, ne viskas yra taip jau rožėmis klota. Bandant kažką panašaus įgyvendinti, reikia atsižvelgti ir į galimas neigiamas puses ar pasėkmes.

Pirmasis trūkumas yra tas, kad idėją įgyvendinti reikia gerai, o tą padaryti sunku. Reikia surinkti dėstytojų ir pagalbininkų-laborantų kolektyvą, kurie būtų pakankamai apmokyti, kad galėtų įvertinti studentų idėjas, patarti, jei studentai kažką daro visai ne taip, pasiūlyti geresnių sprendimų, bet nedaryti to pernelyg daug. Užduoties laisvumas reiškia, kad vadovai turi būti žymiai geriau pasiruošę, nei paprastų laborų atveju, kai užtenka parodyti studentui, kur jis suklydo labai konkrečiame punkte.

Antras dalykas, irgi susijęs su geru įgyvendinimu, yra užduoties aprašas. Turi būti pateikiamas ir „apipavidalinimas“, t.y. ta kompanija, jos patiriama problema, kuriai ieškoma sprendimo ir taip toliau; ir „mokslas“ – kažkiek informacijos apie darbo priemones, siūlomus sprendimo metodus ir t.t. Abi dalys, o ypač antroji, turi būti pritaikytos studentų lygiui – pirmakursiams reikia daugiau „vedimo už rankos“, nei ketvirtakursiams, o fizikams lazeristams reikia geresnio apipavidalinimo, nei teoretikams, nes yra daugiau šansų, kad lazeristai netyčia supras, kad pateikiama užduotis realybėje yra nesąmonė.

O kas atsitinka, kai studentai supranta, kad pateikiama užduotis iš tiesų yra nesąmonė? Štai čia yra trečioji kliūtis – galimos neigiamos pasėkmės. Jei toks laboras palieka prastus įspūdžius, tai studentai tokius įspūdžius priskirs visam mokslininkų darbui ir tikrai nesirinks mokslininko-tyrėjo karjeros, baigę studijas. Visai nebūtinai tas blogas įspūdis turi kilti iš to, kad studentui tikrai neteikia malonumo tiriamasis darbas. Net jei tas įspūdis susidaro dėl užduoties nerealistiškumo, gautų prastų rezultatų, neteisingai įvertintos užduoties atlikimo trukmės, prastos įrangos ar dar balažin ko, jis bus. O tai yra negerai. Vadinasi, norint pasiekti tikrai gero rezultato, reikia tokiam laborui daug ruoštis ir įvertinti daugybę galimų problemų. Blogai, kad kai kurios iš šių problemų bus pastebėtos tik išbandžius paruoštą eksperimentą. Pats buvau kaip tik tokioje „bandomojoje“ kartoje, kai šitie „PBL‘ai“ dar tik buvo rengiami, ir atrodė toli gražu neįspūdingai. Tad ir prisiminimai apie juos liko ne kokie, o nuomonė pasikeitė tik po poros metų, kai ėmiau daugiau galvoti apie pačią idėją, o ne jos neidealų įgyvendinimą.

Bet ir iš tokios situacijos galima išsisukti labai elementariu dalyku, kurio Lesteryje nuolat pasigendu. Tas dalykas – grįžtamasis ryšys, studentų nuomonės surinkimas ir įvertinimas bei atsižvelgimas į ją. Šitokio laboratorinio darbo pabaigoje reikia studentams leisti išsakyti nuomonę – arba anketoje raštu, arba per apskrito stalo pokalbį žodžiu. Aišku, taip galima išspręsti ne vieną problemą, bet tokio grįžtamojo ryšio svarba, mano supratimu, yra dažnai nuvertinama. O jei studentai, išsakę savo pastebėjimus, išgirs bent jau patikinimą, kad bus stengiamasi į juos atsižvelgti, daugelis jų atleis tas klaideles, kurios buvo padarytos iš organizatorių pusės.

Daugelis, bet ne visi. Štai ir dar viena problema – tiriamasis darbas tikrai patiks ne visiems. Net ir idealiai padaryta užduotis teigiamo įvertinimo susilauks tik iš dalies studentų. Kitiems tiesiog nesiseks galvoti tų idėjų, nesiseks spręsti iškylančių problemų, jie nemokės dirbti komandoje ir nenorės to išmokti. Galima pagalvoti, kad į tokius studentus tiesiog neverta per daug kreipti dėmesio – vis tiek jie į mokslininkus neeis. Ir tai greičiausiai tiesa, bet tokie studentai gali labai kenkti savo grupėms. Tad laboro vadovai privalo kreipti dėmesį ne tik į patį „mokslo darymą“, bet ir į kiekvienos grupelės bendravimą, ir turi būti pasiruošę spręsti kylančias nemokslines problemas. Tai yra dar vienas reikalavimas vadovams, kuris dar pasunkina pasiruošimą eksperimentui. Bet vėlgi – šitai įgyvendinti labai reikalinga.

Apibendrindamas pasikartosiu, kad „užduotimis paremtas mokymasis“ galėtų būti puiki alternatyva tradiciniams laboratoriniams darbams. Tokiam dalykui reikėtų daug ruoštis, bet pasiekti rezultatai turėtų su kaupu atpirkti įdėtą darbą.

Tai tiek šiam kartui. Ateityje planuoju parašyti apie beveik-asmeninius vadovus dėstytojų tarpe bei daugiau apie tyrimais paremtą studijavimą, o gal ir apie modernių technologijų (aka snukiaknygės ir pan.) galimą panaudojimą mokymo procese.

Laiqualasse
 
 
 
jonaskubilius.mp on April 12th, 2010 12:50 am (UTC)
Jo, čia teisingai surašei. Nors MIT, žinau, buvo bandymų panašiai laborus organizuoti, tai jų niekas negalėjo pakęsti, nes buvo aiškiai pritempta prie „real world problems“. Matai, reikia, kad tavo įdėtos pastangos turėtų rezultatų – realių rezultatų, o ne tik pažymį. Neįsivaizduoju, kaip su pirmakursių laborais tai padaryti, bet va, pavyzdžiui, MIT Mechanical Engineering ketvirtakursiai turi tokius laborus, kur išradimai patentuojami. Va tada prasideda kita šneka. Žinai, dėl ko stengiesi.

Ta proga apie mokslo sklaidą aš dar parašiau savo duonoj (http://wp.me/pQgw8-1F).
laiqua_lasselaiqua_lasse on April 12th, 2010 08:52 am (UTC)
Įdomūs pastebėjimai (ir šiame komentare, ir tavo duonoje), iš dalies jiems pritariu. Šiame komentare plačiau neatsakinėsiu, pasistengsiu sugromuluoti pamąstymus ir parašyti nauju įrašu.
laiqua_lasselaiqua_lasse on April 13th, 2010 10:58 pm (UTC)
O visgi netiko prie didelio įrašo atsakymas apie šitą. Tai čia atsakysiu.

Nežinau, kaip daugumai, bet man moksle labai įdomu yra tyrimo ir atradimo procesas, o ne matomas pritaikymas realybėje. Taigi man užtenka ir tokių "žaidimų", kur realus rezultatas yra tik pažymys, o kitokios sąsajos su realiu pasauliu - labai pritemptos. Aišku, jei yra galimybė studentams duoti daryti laborus, kurių metu sukuriama kažkas tikrai pritaikomo realybėje - pirmyn. Bet jei tokios galimybės nėra, tai geriau bent šiek tiek rezultatų pasiekti kūrybinėmis užduotimis, nei likti prie tų pačių robotiškų aprašymo vykdymų.
jonaskubilius.mp on April 14th, 2010 07:58 am (UTC)
Aš ir nenorėjau pasakyti, kad laborai būtinai turi būti taikymai realybėje. Turėjau omenyje, kad jų darymas turėtų atitikti darymą realybėje. O realybėje (tiek mokslinėje, tiek praktinėje), kaip sakei, niekas nepasako iš anksto, kokia metodologija naudotis, kokios aparatūros reikės, ir niekas nežino, pavyks ar ne. Reikia mąstyti. Ir va tada žinai, kad pavyks – bus straipsnis arba bent kolegų pagarba, nepavyks – tokia mokslo kasdiena. Dar pabrėšiu, kad toks realus rezultatas yra vos ne esminis visų tų laborų komponentas, nes galim šnekėti apie pažinimo džiaugsmą, kiek tik norim, bet motyvuoja tik tai, kas iš tikrųjų svarbu: ne pažymys, o materialūs dalykai (straipsnis, konferencija, pinigai) arba socialiniai (įvertinimas tarp draugų, populiarumas).

Apie šitą priežastingumo ryšį ir bus antras mano įrašas :)
laiqua_lasselaiqua_lasse on April 14th, 2010 09:18 am (UTC)
"niekas nepasako iš anksto, kokia metodologija naudotis, kokios aparatūros reikės, ir niekas nežino, pavyks ar ne"

Tikrai taip. Tačiau reikia rasti aukso viduriuką tarp to, kad studentai prasikeiks, kai niekas neišeina ir užtruks pusę metų darydami laborą; ir to, kad jiems bus duodama kažkiek pagalbos. Galų gale net ir doktorantai gauna nemažai pagalbos ir patarimų iš savo vadovų, tad ko norėti, kad bakalaurantai sugebėtų viską nuo nulio padaryti ir išspręsti visas iškilusias problemas.

Taip pat nepabrėžiau tokio dalyko, kad šitokiuose laboruose mus vertino ne už pasiektą rezultatą, bet už parodymą, kad mokėjome spręsti iškylančias problemas ir teisingai interpretavome rezultatus.

Bendrai tai labai ačiū už komentarus - imu matyti, ką neteisingai paaiškinau. Galėsiu įrašą patobulinti ir įkelti iš naujo :)
Экзон: eyeekzon on April 13th, 2010 10:09 pm (UTC)
Xe, būtų įdomu taip pasimokyti, bet:
1) Visų dalykų šitaip neįmanoma mokytis. Laiko kūrybinės užduotys valgo daug, o ne visi dėstomi dalykai yra vienodai svarbūs. Profiliniams dalykams - taip, bet papildomiems būtų per daug mėtymosi;
2) Dėstytojų ir techninio personalo DIDŽIULĖ problema, kurią pats palietei. Kiekvienam kursui parengti bent po keletą tokių užduočių, išanalizavus galimus kelius ir klystkelius... Siaubas.
3) Studentų ir jų santykių problema. Pas mus darbas grupėse dažnai vyksta taip: vienas-kitas galvoja, vienas-kitas negalvojantis bent rankomis dirba, ir būtinai atsiras koks nors balastas, kuris dusaus, maivysis arba atvirai lauks, kol bus padaryta. Ir pabandyk išmesti tokį iš grupelės ar apskusti dėstytojui - publikos opinija retai kada bus skundiko pusėje. Aišku, aš seniai sakau, kad bet kokiu atveju studentų kiekį pas mus reikia mažinti, o reikalavimus - didinti, bet kol iš diplomogautika užsiimančių ateina riebioji dalis finansavimo, tokių balastų bus... Na, čia jau ne apie mokslo populiarinimą.
O individualias kūrybines užduotis pas mus pavieniai dėstytojai duoda, ir gan sekmingai.
laiqua_lasselaiqua_lasse on April 13th, 2010 10:44 pm (UTC)
1. Sutinku. Lesteryje taip daroma pirmame ir antrame kursuose po vieną bazinį dalyką per semestrą + vienas didesnis profilinis dalykas. Trečiame ir ketvirtame kurse kūrybinių laborų užduotys jau lieka tik tokios didesnės profilinės, ir dalinai pasirenkamos.
2. Pradžiai galima parengti keturis laborus - po vieną kiekvienam kursui. Paskui žiūrėti, kas gaunasi. Galima pasinaudoti kitų universitetų patirtimi, manau, jog jie pasidalinti sutiktų. Atsiradus norui, gal net galėčiau pasikalbėti su mūsų Head of Teaching, kuris šituos dalykus išrado.
3. Apie šitai irgi truputį užsiminiau pačiame įraše. Taip, sienas ramstančių bus visur ir visada. Viena galima išeitis - nurodymas, kad komanda prie laboro ataskaitos prisegtų lapą su aiškiu sąrašu, kuris narys ką konkretaus darė. Į tą lapą būtų atsižvelgiama vertinant. Taip pat reguliarus bendravimas su vadovais darbo vykdymo metu (tarkim, kokie 3 susitikimai, skirti aptarti iškilusias problemas) leistų vadovams pastebėti, kurie komandų nariai yra aktyvesni, o kurie nelabai gaudosi situacijoje. Galų gale, su tokiais stabdžiais susidurti teks ir ateityje, tad čia būtų puiki galimybė išmokti bent kažkiek su jais apsieiti.