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

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *