Under de senaste åren har Tallinns universitet lagt stor vikt vid att bli smidig i affärssamarbete, inklusive både lokala och internationella EdTech-företag. Deras samarbete med företaget TTS Group startade förra året, och det gemensamma intresset är att utveckla och implementera nya STEAM- och pedagogiska robotteknikrelaterade undervisningsmetoder för förskolor och grundskolor. Det speciella intresset ligger i inkluderande utbildning och att integrera teknik med de ämnen som undervisas i estniska utbildningsinstitutioner.

Det finns många problem som pedagoger runt om i världen möter när de försöker få in nya teknikrelaterade undervisningsmetoder i klassrummen. Trots mycket kunskap, och trots den forskning som har utförts under decennierna, Verkligheten är att majoriteten av lärarna fortfarande är motvilliga eller misstänksamma mot teknikförbättrade inlärningsmetoder. Det finns flera anledningar till det, till exempel, bristen på betald tid, infrastruktur eller lektionsdesign. Men ett ytterligare problem – något som är lätt att missa – är att värdefulla resurser slösas bort under misslyckade implementeringsförsök:inte bara de fysiska eller ekonomiska resurserna, men också tiden för lärare och barn som varit delaktiga i dessa processer.

Den europeiska digitala handlingsplanen för åren 2021–2027 förutser att det finns ett akut behov av att främja utvecklingen av högpresterande digitala utbildningsekosystem. Bland många andra måste-ha-villkor, planen betonar behovet av digitalt kompetenta och trygga lärare och utbildningspersonal. Också, planen kräver förbättring av digitala färdigheter och kompetenser för digital transformation genom att utveckla grundläggande digitala färdigheter och kompetenser från tidig ålder (inklusive digital kompetens och datorutbildning), och genom att ge god kunskap och förståelse om dataintensiva teknologier.

Baserat på den europeiska digitala handlingsplanen, det finns ett behov av ett bra förhållningssätt för att stödja lärares professionella utveckling så att de kan bli digitalt kompetenta och orädda mot teknik, inklusive robotar och STEAM-kit. Som en del av Janika Leostes Ph.D. avhandling, hon har forskat på detta område och lyft fram två viktiga frågor. Först, hur skulle vi kunna beskriva implementeringsprocessen av nya teknikrelaterade undervisningsmetoder i lärares klassrumspraxis? Finns det några distinkta stadier, och hur länge håller de? Andra, vilka är de faktorer som påverkar lärares beslut att fortsätta eller sluta använda den nya metoden? Är dessa faktorer konstanta under hela processen eller varierar de, beroende på vilket stadium läraren har nått när man använder innovationen?

Baserat på de olika teknikacceptansmodellerna och intervjuer med 23 lärare, Leoste identifierade tre huvudstadier som en lärare måste gå igenom innan den nya undervisningsmetoden blir en varaktig del av deras undervisningsmetoder. Dessa stadier är medvetenhet, Acceptans och adoption.

I medvetandestadiet, läraren har hört eller läst om innovationen – t.ex. hur man använder TTS Rugged Robot i utomhusaktiviteter, men hon har inte börjat använda denna innovation än. Den här "första dejten" eller "förälskad"-perioden är vanligtvis förvånansvärt kort, varar från några dagar upp till några månader, och det följs av att försöka använda innovationen i riktiga klassrumsmiljöer. Denna testperiod kan också kallas acceptans. Till exempel, läraren använder inspelningspinnar för att stödja språkinlärning på dagis. Denna period varar mycket längre jämfört med "första dejten, " så det kan kallas en "förlovningsperiod." Läraren behöver i genomsnitt ett år för att förstå om den här metoden är något för henne. Och slutligen, adoptionsfasen, eller "äktenskapsbeslut, " där läraren har fattat beslutet att upprätthålla metoden, hon har provat det med sina elever – det här är "lyckligt i alla sina dagar". Baserat på forskningslitteraturen, denna adoption måste pågå i minst 1-2 år innan det kan hävdas att läraren använder en Bee-Bot-robot i sina undervisningsmetoder lika naturligt som de använder, till exempel, en svart tavla eller en projektor.

Dessa var stadierna i innovationsprocessen, men dessutom det finns olika drivkrafter och faktorer som spelar avgörande roller i olika skeden. I det första skedet är det personliga intresset den största drivkraften. På samma gång, vikten av organisatoriskt stöd och teknisk beredskap kan inte underskattas – har läroanstalten tillräckligt många robotar, tabletter, STEAM-kit och så vidare?

I det andra steget är det många olika faktorer som spelar in, men rollen av samverkande kunskapsskapande och byggnadsställningar är något som bara inte kan ignoreras. Vad betyder det? Det innebär att lärare kommer att behöva samkonstruera kunskapen om den nya metoden med sina kollegor, de kommer att vilja dela med sig av sina erfarenheter och få goda exempel på läromedel som kan anpassas efter deras behov. Detta är scenen där lärare och EdTech-företag kan dra nytta av partnerskapen skola-industri-universitet och långsiktiga professionella lärarutvecklingsprogram. I den sista, adoptionsstadiet, en av komponenterna som måste ha är det upplevda värdet av den nya undervisningsmetoden. Till exempel, under acceptansfasen, läraren blir övertygad om att matematikinlärningsaktiviteter med en Blue-Bot-robot hjälper barn att bättre förstå abstrakta matematiska begrepp. Men man bör inte glömma att organisatoriska och teknikrelaterade faktorer inte bleknar med tiden. Det betyder att det kostar att upprätthålla tekniska innovationer i utbildningen. Nyanställda behöver utbildning, robotar blir så småningom föråldrade, ny teknik kommer, och så vidare.

En av de viktigaste resultaten från denna forskning kan vara det faktum att om en lärare för närvarande använder robotar eller STEAM-kit idag i sitt klassrum, då betyder det inte att hon kommer att fortsätta göra det imorgon. Att vara uppmärksam på det stadium där läraren för närvarande är och stödja hennes ambitioner enligt hennes nuvarande behov, baserat på de kritiska faktorerna, är en av nyckelfrågorna för hållbarheten av en ny metod.

Praktiska aktiviteter för att stödja lärare i acceptansfasen

En lösning som universiteten och utbildarna kan erbjuda är att använda långsiktiga kunskapssamskapande program. Tallinns universitet har utformat en utbildningsmodell som heter "Teachers' Innovation Laboratory." Forskarna har identifierat olika komponenter som bidrar till att stärka förståelsen för nya metoder och bidra till att utveckla framtidssäkra lärare. Dessa komponenter inkluderar utbildningsteknik, pedagogisk psykologi, didaktik, inkluderande utbildning och en hel del samskapande workshops med andra lärare. De universitetsledda utbildningsdagarna varierar med lärare som implementerar metoden på sin arbetsplats, och hela processen drivs av sömlöst lärande på arbetsplatsen med kollegor. Hela den föreslagna längden för denna typ av utbildning är från 3 månader till ett år. Den föreslagna tiden mellan mötena bör vara en månad.

Tills vidare, forskarna vid universitetet i Tallinn har genomfört kurser av denna typ i mer än två år och har fått flera framgångshistorier med olika STEAM- och robotikrelaterade kurser från tidig barndom till gymnasiet. Inte ens covid-krisen och påtvingad distansutbildning har stoppat forskningen. Ett bra exempel är en pågående ettårig utbildning i nära samarbete med TTS Group, kallad "Använda robotik och STEAM-verktyg i grundskolan." I januari 2021, mer än åttio estniska dagis- och grundlärare gick med i en långdistanskurs om att lära sig att integrera olika TTS-robotar och STEAM-kit i sina klassrumsövningar. Kursen började med en veckas intensiva studier under vilken Bee-Bot, Robusta robotar, ljuskuber, mikroskop, interaktiv katt och att skapa interaktiva digitala material lärdes ut. Under denna vecka skapade deltagarna också sina första integrerade aktiviteter. Dessutom, forskarna mätte lärares digitala kompetens med European Digital Competence Framework for Educators DigCompEdu.

För närvarande träffas forskarna med hela gruppen en gång i månaden. För dessa möten, lärare har förberett minst en ny aktivitet och de delar med sig av sina erfarenheter av implementering och pilotprojekt. Även om de bara har träffats så gott som hittills, Estniska dagis har varit öppna, så de har haft en chans att lotsa sitt material. Planen är att avsluta kursen i december 2021, och forskarna kommer att jämföra resultaten av utvärdering av digitala kompetenser i hopp om att se några bra förbättringar. Hittills har pilotstudien visat att särskilt de lärare som har självbedömt sig själva som nybörjare kommer att avancera avsevärt inom nästan alla områden av digital kompetens.

Pilotstudie:Bee-Bot golvrobot

Pilotstudien använder Bee-Bot-golvrobotar för att stödja utvecklingen av sociala färdigheter hos små barn med autismspektrumstörning, och studien har hittills haft lovande resultat. Enligt tidigare forskning, majoriteten av robotar som används i dessa typer av ingrepp är humanoida robotar eller robotleksaker som liknar husdjur. Forskarna vid Tallinns universitet antog att liknande resultat kan uppnås genom att använda en prisvärd golvrobot, som Bee-Bot (eftersom de flesta av de estniska dagisarna är försedda med Bee-Bot-robotar). Forskarna designade ett minnesspel bestående av åtta par känslokort. Först, barnet och forskaren lekte utan roboten och sedan med roboten. De var intresserade av om det finns märkbara skillnader i barns verbala kommunikation och uppmärksamhetsförmåga när man spelar samarbetsspelet med eller utan roboten.

Deltagarna var tre femåriga barn med diagnosen autismspektrumtillstånd. Resultaten visade att den verbala kommunikationen hos deltagande barn ökade både i ekolali (upprepa deras samtalspartners ord) och i regelbunden kommunikation. Ett tydligt resultat med information om uppmärksamhetsförmåga uppnåddes inte. Även om forskningen bara har börjat, det är tydligt att speciellt med yngre barn kan även enkla robotleksaker användas framgångsrikt när man överväger potentiell terapi. Forskarna har börjat upprepa studien med sina spanska kollegor från Rey Juan Carlos Universidad, Madrid.

Hela världen, utbildning ingår, upplever accelererande förändringar. Framsteg sker i en allt snabbare takt. För att hänga med i denna förändring krävs att du gör val. Ibland är mindre mer, vilket innebär att tusentals innovationer inte behövs i klassrummet. Snarare behövs bara några av dem för att upprätthållas i lärarnas klassrumsövningar. Vi kan lita på att våra lärare äntligen väljer ut och stannar kvar vid vissa innovationer som kommer att hjälpa våra barn att lära sig bättre och förbereda dem för framtiden. Forskarnas uppgift är att stödja lärare, så de har tid och resurser att fatta rätt beslut.