Władysław Błasiak Roman Rosiek Małgorzata Godlewska wblasiak@ap.krakow.pl Zakład Dydaktyki Fizyki Uniwersytet Pedagogiczny im. KEN Kraków O efektywności wykładu Streszczenie W pracy przedstawiono poglądy autorów na temat efektywności wykładów. Zaprezentowano wyniki badań nad korelacją między deklarowanym rozumieniem wykładów przez uczniów oraz studentów, a ocenami i wynikami egzaminów. Zaproponowano zastąpienie tradycyjnych wykładów wykładami aktywizującymi słuchaczy, bazującymi na wykorzystaniu systemów PRS (Personal Response System). Czy wykłady w XXI wieku są potrzebne? Wykład jest podstawową formą przekazywania wiedzy na wyższych uczelniach. Wywodzi się z tradycji średniowiecznych uniwersytetów. Przez długie wieki na spotkanie z wybitnymi autorytetami, napływali ze wszystkich stron świata spragnieni wiedzy słuchacze [Samek, 2009, s. 1]. Wykłady są podstawową formą nauczania także w dzisiejszych czasach. Ostatnio, w dobie kryzysu ekonomicznego, wiele polskich uczelni zwiększa liczbę godzin wykładów kosztem ćwiczeń oraz zajęć laboratoryjnych. Każdy absolwent uczelni wyższej musi wysłuchać kilkunastu wykładów. Prawie na wszystkich uczelniach wykładowcy są oceniani przez studentów. Część wykładowców uzyskuje wysokie oceny, ale są i tacy, którzy oceniani są bardzo źle. Nie słyszeliśmy, aby którykolwiek nauczyciel akademicki stracił pracę w wyniku złej oceny swoich słuchaczy. Wielu wykładowców narzeka jednak na niską skuteczność wykładów, ocenianą na podstawie wyników końcowych egzaminów semestralnych. Nasze wieloletnie badania wykazują także bardzo niską skuteczność wykładów, nawet tych bardzo wysoko ocenianych przez słuchaczy. Niżej przytaczamy, za T. Wrzesniewski z University of British Columbia, szacunkowe wartości skuteczności (trwałości uzyskanej wiedzy) dla różnorakich strategii nauczania [Wrzesniewski, 2008; Mighty, 2008]. Wynika z nich, że skuteczność tradycyjnych wykładów jest niepokojąco niska. 11
Tab. 1. Efektywność różnych strategii nauczania [Mighty, 2008] STRATEGIE NAUCZANIA % skuteczności Wykład 5 Czytanie 10 Środki audiowizualne 15 Demonstracje 30 Grupy dyskusyjne 50 Laboratoria 75 Uczenie innych 90 W czasach, w których studenci mogą korzystać z wielu świetnych podręczników napisanych przez wybitnych uczonych i popularyzatorów wiedzy, gdy każdy student może znaleźć w Internecie potrzebne informacje na prawie każdy temat tradycyjna forma wykładu wydaje się być skamieliną akademickiej tradycji. Czy rzeczywiście wykłady są reliktem przeszłości? Jak optymalnie wykorzystać czas wykładu? Co można zrobić w celu podniesienia efektywności nauczania tą metodą? Wyniki badań dotyczące korelacji pomiędzy deklarowanym rozumieniem wykładu a ocenami studentów Większość wykładowców jest przekonana o tym, że dobra percepcja ich wykładów powinna gwarantować dobre wyniki w nauce. Niżej prezentujemy rezultaty naszych badań, dotyczące korelacji deklarowanego rozumienia wykładów z fizyki oraz wyników w nauce uzyskane dla grupy ok. 2000 uczniów i studentów. Za deklarowane rozumienie przyjmowaliśmy średnią wartość deklarowanego rozumienia dla badanej osoby w czasie całego wykładu. Wyniki uzyskaliśmy korzystając ze skonstruowanego w Zakładzie Dydaktyki Fizyki Instytutu Fizyki Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie systemu do bezprzewodowego komunikowania się ze słuchaczami [Błasiak, Rosiek, 2003; Błasiak, Rosiek, Turkiewicz, 2004]. Urządzenia tego typu znane są w Polsce pod nazwą PRS (Personal Response System), bezprzewodowy system do głosowania, elektroniczny system do głosowania, elektroniczna maszyna do głosowania, klasowy system bezprzewodowego odpytywania, klikersy, a w anglojęzycznym świecie funkcjonują pod takimi nazwami, jak wireless response systems, clasroom response systems, personal response units, electronics voting systems, wireless keypad, clicers [Barber, 2007; Wrzesniewski, 2008]. Nasz PRS system składa się z odbiornika podczerwieni podłączonego do komputera oraz zestawu bezprzewodowych nadajników (klikersów), które rozdawane są słuchaczom przed zajęciami. Za pomocą tych nadajników, każdy słuchacz mógł przekazać wykładowcy informacje o tym, w jakim stopniu rozumie wykład lub w jakim stopniu jest zainteresowany wykładem. Poziom rozumienia lub zainteresowania wykładem był kodowany przez słuchacza w subiektywnej skali od 0 do 10. W trakcie wykładu wykładowca mógł zadawać pytania merytoryczne słuchaczom, którzy za pomocą oddzielnego kanału swoich nadajników wysyłali odpowiedzi. Wysyłane przez studentów sygnały były dekodowane 12
w czasie rzeczywistym przez komputer i wyświetlane na ekranie monitora tak, by wykładowca mógł natychmiast na nie reagować. Przebieg czasowy średniej wartości deklarowanego rozumienia wykładu został przez nas nazwany spektrum rozumienia [Blasiak, Rosiek, 2007]. Nasz system PRS pozwala także na rejestrowanie spektrum rozumienia dla poszczególnych słuchaczy. Dla każdego słuchacza obliczaliśmy średnią wartość deklarowanego rozumienia w trakcie całego wykładu. Tej wartości przypisywaliśmy końcową ocenę semestralną słuchacza. Na poniższych wykresach prezentujemy zależność pomiędzy średnią wartością deklarowanego rozumienia, a oceną końcową uzyskiwaną przez słuchacza dla trzech grup wiekowych: uczniów szkół gimnazjalnych (13 15 lat), uczniów liceów ogólnokształcących (16 18 lat) oraz studentów fizyki Uniwersytetu Pedagogicznego (21 lat). Rys. 1. Związek pomiędzy średnimi wartościami deklarowanego rozumienia a ocenami z fizyki dla uczniów gimnazjum, z uwzględnieniem niepewności wyznaczonych wartości dla poziomów ufności 0,68, 0,95, 0,999 13
Rys. 2. Związek pomiędzy średnimi wartościami deklarowanego rozumienia a ocenami z fizyki, dla uczniów liceum ogólnokształcącego z uwzględnieniem niepewności wyznaczonych wartości dla poziomów ufności 0,68, 0,95, 0,999 Rys. 3. Związek pomiędzy średnimi wartościami deklarowanego rozumienia a ocenami dla studentów fizyki, z uwzględnieniem niepewności wyznaczonych wartości dla poziomów ufności 0,68, 0,95, 0,999 14
Oprócz samej wartości deklarowanego rozumienia wykładu interesowała nas także wartość dyspersji deklarowanych wartości. Poniższy wykres ilustruje przykładowo związek pomiędzy odchyleniem standardowym deklarowanego rozumienia a ocenami uzyskiwanymi przez słuchaczy. Rys. 4. Relacja pomiędzy odchyleniem standardowym deklarowanego rozumienia wykładów oraz uzyskiwanymi ocenami dla studentów fizyki Konkluzje końcowe Rezultaty eksperymentu nie potwierdziły oczekiwanych, wyraźnych dodatnich korelacji pomiędzy wynikami nauczania a wartościami deklarowanego rozumienia wysłuchanych wykładów, co potwierdza tezę J. Mighty o niewielkim wpływie wykładu na percepcję przekazywanych treści [Mighty, 2008]. Wykres 4. pokazuje, że największy rozrzut deklarowanych wartości rozumienia obserwuje się u tych studentów, którzy uzyskują najniższe oceny końcowe. W świetle powyższych wyników, odpowiedzi słuchaczy na pytania dotyczące rozumienia wykładu ( Czy Państwo mnie rozumieją? ), nie wydają się mieć istotnego znaczenia z punktu widzenia efektywności strategii edukacyjnej wykładowcy. Rozumienie w naukach przyrodniczych jest złożonym i wieloetapowym procesem. Od pierwszego wrażenia na temat rozumienia, do głębokiego rozumienia prowadzi długa droga. 15
W naszych badaniach mieliśmy wielokrotnie do czynienia z takimi sytuacjami, w których słabo przygotowani studenci deklarowali wyższe rozumienie wykładu niż studenci uzyskujący najwyższe oceny. Bardzo słabo przygotowani studenci często nie zdawali sobie sprawy z tego, że nie rozumieją przekazywanych im treści. Według E. Mazura z Harvard University, tradycyjna forma wykładu powinna być zastąpiona formą aktywizującą słuchaczy [Mazur, 2008]. W przypadku jednego wykładowcy oraz bardzo dużej liczby słuchaczy jest to trudne, jednak możliwe dzięki zastosowaniu nowoczesnych technik komputerowych oraz systemów PRS. Wykładowca może zadawać słuchaczom liczne pytania problemowe oraz uzyskiwać w trakcie wykładu informacje o wynikach ich rozwiązania. Jeśli wyniki są słabe, albo ich rozrzut jest zbyt duży, wówczas wykładowca ma szansę powtórzyć partie wykładu uznane za trudne lub zastosować inną strategię dydaktyczną. Wykłady oraz reakcje studentów są rejestrowane i zapisywane przez komputer, co pozwala na ich późniejszą, szczegółową analizę oraz podejmowanie prób korekty efektywności stosowanej strategii dydaktycznej. Wykładowca może modyfikować te partie wykładu, które były trudne lub niezrozumiałe dla słuchaczy. W wielu uniwersytetach amerykańskich oraz kanadyjskich udaje się tą metodą istotnie poprawić efektywność wykładu [Wrzesniewski, 2008]. Mamy nadzieję, że proponowana forma aktywizacji studentów zyska także popularność w Polsce. Jeśli będzie stosowana z rozsądkiem, powinna przynieść korzyści. Każdy wykład powinien być tak dobry, jak to tylko jest możliwe, ale nie lepszy (parafraza powiedzenia A. Einsteina Everything should be made as simple as possible, but not one bit simpler). Literatura Gdybym był malarzem, stworzyłbym jakiś obraz. Gdybym był muzykiem, skomponowałbym jakiś utwór. Ale jestem wykładowcą. Zatem wygłosiłem wykład. Randy Pausch: Ostatni wykład Barber M., Njus D.: Clicker evolution: seeking intelligent design. CBE-Life Sci. Educ. 2007, nr 6 Błasiak W., Rosiek R.: Didactic measurement new possibilities. XV DIDMATTECH 2002, Nitra 2003 Błasiak W., Rosiek R., Turkiewicz D.: Our suggestions of efficiency improvement in teaching difficult school subjects. ACTA DIDACTICA 7, Graphic Communication in Science Teacher Training, Constantine the Philosopher University in Nitra, Nitra 2004, s. 70 Blasiak W., Rosiek R.: Spectrum of physics lecture understanding. ICPE 2007, International Conference on Physics Education (abstracts), Marrakech 2007 Mazur E.: Farewell, lecture? Science, Vol. 323. no. 5910, s. 50-51 Mighty J.: Keynote presentation, Preparing global Citizens: Educational Reform in 21 st Century. The UBC Okanagan Learning Conf. Teaching and Learning in a changing World, Kelowna, Canada 2008 16
Samek A.: Wykład, ale jaki? http://riad.pk.edu.pl/~naszapol /archiwum/nr22/text/19_22.htm [dostęp 8.06.2009] Wrzesniewski T.: Use of PRS clickers and computers animations in large introductory physics classes, Proceedings of the 11 th IASTED Conference, Computer and Advanced Technology in Education (CATE 2008), 29 September 1 October 2008, Crete, Greece Zajączkowski B.: Czy wykład to archaizm? http://zajaczkowski. org/2009/02/02/czy-wykladto-archaizm/ [dostęp 6.06.2009] 17