Definiție

Învățarea asistată de calculator (IAC) se referă la utilizarea mijloacelor electronice de tip multimedia și a strategiilor asistate de tehnologie pentru susținerea învățării. Învățarea asistată de calculator poate să îmbrace două forme: tehnologie pentru elevi, atunci când aceștia utilizează programe sau aplicații specifice pentru rezolvarea de probleme și pentru îndeplinirea sarcinilor școlare și tehnologie pentru profesori, atunci când aceștia folosesc materiale precum tablele și ecranele interactive sau platformele de predare/învățare.

Descriere

Considerată uneori inovația tehnologică cea mai importantă a pedagogiei moderne, IAC contribuie la eficiența instruirii și este un rezultat al introducerii treptate a informatizării în învățământ. Interacțiunea dintre elev și calculator duce la înnoirea strategiilor pedagogice, ușurând accesul elevului la informații variate, structurate și prezentate în modalități atractive din punct de vedere vizual și auditiv. IAC poate permite desfășurarea unui proces de învățare și evaluare personalizat în funcție de nivelul și potențialul fiecărui elev. În cazurile în care este implementată corect, IAC asigură o interactivitate generalizată, oferind elevului un feedback permanent și imediat afișat instant pe ecran. 

IAC în context școlar presupune totuși ca elevul să fie supravegheat și îndrumat de profesor, care îl ajută în realizarea operațiunilor tehnice, a celor de documentare, în identificarea legăturilor între informații, conducându-l către o nouă cunoaștere. Pentru IAC este necesară existența echipamentelor hardware (calculator), software (programe) și a capacității de adaptare a acestora și de valorificare în mediul instrucțional.

Eficiență

În general, studiile au arătat că IAC constituie mai degrabă o modalitate adițională de predare/învățare și nu o strategie în sine. Rezultatele suplimentare obținute de elevi sunt în general moderate, dar studiile în domeniu oferă rezultate din cele mai diverse, în funcție de tipul specific de IAC. Consens există asupra faptului că implementarea IAC în școli trebuie să fie ghidată în primul rând de obiectivele de predare și învățare. Nu tehnologia în sine este importantă, sau tipul calculatorului, ci modul în care acesta este utilizat, programele care sunt puse la dispoziția elevilor, organizarea activităților, furnizarea de oportunități pentru ca elevii să interacționeze în activitățile de învățare. Noile tehnologii nu conduc neapărat la îmbunătățirea performanțelor, ci la extinderea modalităților de învățare și de informare. 

Studiile arătă că utilizarea IAC este mai eficientă în învățarea factuală decât în domeniile care presupun gândire critică. De asemenea, știm că elevii la care se aplică IAC mai mult de 20% din timpul de instruire sunt mai concentrați asupra sarcinilor de învățare. Timpul alocat studiului este mai scurt la elevii care folosesc IAC, iar informațiile puse la dispoziția elevilor sunt mai vaste. 

IAC are avantajul că permite nu doar instruire, ci și realizarea de cercetări asupra elevilor, căci profesorii au la dispoziție date referitoare la progresele elevilor, la ritmul lor de învățare, la cunoștințele pe care le-au achiziționat. IAC permite evaluarea actului predării, a eficacității acestuia și a calității materialelor utilizate, putând să dezvolte modalități de asistare a profesorilor în construirea de programe și materiale didactice.

Dovezi științifice

O meta-analiză realizată în anul 2003 a arătat că utilizarea tehnologiei în școli are efecte pozitive asupra elevilor în domeniile cognitiv, afectiv și comportamental, dar aceste efecte au o intensitate relativ scăzută, mărimea efectului fiind de .41 (respectiv .45 pentru sfera cognitivă, .46 pentru sfera afectivă și -.09 pentru sfera comportamentală). 

O altă meta-analiză a obținut în domeniul achiziției de cunoștințe mărimi ale efectului cuprinse între .30 și .40 pentru intervențiile asistate de calculator, ușor mai scăzute decât cele determinate de alte strategii didactice comparabile. Alte meta-analize au calculat mărimi ale efectului diferite în funcție de disciplinele de studiu, astfel că s-au obținut mărimi de .24-1.05 pentru succesul global, .33-.71 pentru matematică, .19-.38 pentru științe, -.03-.55 pentru literatură.

Costuri

Costurile estimate pentru utilizarea IAC în școli pot fi ridicate deoarece necesită echiparea școlilor/claselor cu calculatoare, table și ecrane interactive, conectică și acces la Internet. În școlile în care aceste echipamente există deja, costurile se rezumă la instruirea profesorilor în vederea utilizării adecvate a acestor echipamente și pentru elaborarea de programe de instruire în concordanță cu disciplinele la care se aplică IAC. Aceste costuri sunt estimate la aproximativ 20 Euro/elev. În situația în care este necesară achiziționarea echipamentelor, costurile se ridică la aproximativ 350 Euro/elev.

Scalabilitate

Intervenția prin IAC este scalabilă cu relativă ușurință, însă presupune costuri suplimentare pentru gestionarea aplicării la scara mai largă. De exemplu, poate să presupună unele costuri suplimentare de formare pentru profesori, care au nevoie de instruire specială și de timp pentru a înțelege cu adevărat cum să obțină beneficii din implementarea IAC. Sunt de asemene necesare investiții în infrastructură. Ca indicator principial numeric, scalarea intervențiilor prin IAC presupune costuri pe membru al grupului țintă plasate între 10-25% din valoarea intervenției efective pentru acel membru al grupului țintă. 

Ușurința implementării

IAC ca metodă de învățare/predare și evaluare este relativ ușor de implementat, atât timp cât școala are la dispoziție spații specifice de tip laborator de informatică. De fapt, IAC își demonstrează ușurința implementării pur și simplu prin numărul impresionant din ultimii ani al școlilor și al profesorilor care apelează la o astfel de strategie alternativă de învățare, fie că vorbim de existența unor spații de învățat dotate cu calculatoare, fie că vorbim de tablete. Desigur, în România există un decalaj considerabil dacă ne raportăm la mediul privat versus învățământul de stat, în sensul în care mediul privat investește mai mult în astfel de strategii. 

Diverse

(a) Una dintre cerințele esențiale ale unui bun profesor este de a se „apleca” asupra nevoilor elevului și de a înțelege preferințele acestuia. În era digitală, elevii preferă mijloace digitale. Dar motivația și dorința elevilor de a folosi noile tehnologii nu conduc neapărat la o mai bună învățare. Astfel, utilizarea calculatoarelor presupune înainte de toate o bună organizare a activităților școlare, planificarea lecțiilor, alinierea nevoilor copiilor cu standardele cerute de planul de învățământ.

(b) Dincolo de învățarea utilizării echipamentelor, cadrele didactice au nevoie de o bună planificare și de dobândirea unor abilități speciale de îmbinare a beneficiilor noilor tehnologii cu practicile tradiționale de predare.

(c) IAC are o importanță deosebită în mediul școlar prin faptul că schimbă practicile pedagogice centrate pe profesor cu o serie de practici orientate spre elev, în care elevii lucrează prin cooperare, au oportunitatea de a face alegeri și de a juca un rol activ în activitățile de învățare. Studiile care au comparat interacțiunile dintre elevii de liceu și profesori pe parcursul activităților de instruire asistate de calculator vs. tradiționale au constatat că în cazul IAC interacțiunile au fost mult mai centrate pe elev, mai individualizate, mai bine adresate cerințelor imediate ale elevilor. 

(d) În prezent există numeroase modalități de instruire care pot fi facilitate prin intermediul tehnologiei: 
  (1) Modul tutorial: informația este prezentată în module scurte, urmate de o întrebare; răspunsurile elevilor sunt analizate de calculator, apoi li se oferă feedback; elevii lucrează în ritm propriu; pentru fiecare elev poate fi programată o rețea extinsă de module de învățare; cu cât sunt programate mai multe alternative disponibile, cu atât tutorialele se adaptează mai bine particularităților elevilor.
  (2) Modul exersare: programele conduc elevii printr-o serie de exemple prin intermediul cărora să-și îmbunătățească anumite abilități; toate răspunsurile corecte sunt reîntărite; calculatorul va trece la modulul sau capitolul următor numai după ce elevul dovedește că poate rezolva cu succes o serie de sarcini similare.
  (3) Modul descoperire: abordează învățarea printr-o abordare inductivă; elevului îi sunt prezentate problemele, iar acesta începe să le rezolve prin încercare și eroare; metoda are ca scop înțelegerea profundă a rezultatelor obținute prin descoperire; astfel, pot fi rezolvate probleme complexe.
  (4) Modul joc: se adresează în general elevilor mici; poate fi utilizat în mediul educațional sau în afara acestuia.
  (5) Modul simulare: elevii sunt confruntați cu situații care imită contextele din viața reală, putându-se produce o practică realistă, fără asumarea vreunui risc fizic.
  (6) Modul rezolvare de probleme: se bazează pe capacitățile computaționale ale calculatorului; elevii învață inițial cum să comunice cu calculatorul și apoi cum să rezolve problemele care li se prezintă; utilizarea calculatorului devine parte integrantă a sistemului de instruire, elevul implicându-se în activități de comunicare cu calculatorul prin intermediul unei interfețe a unui program specializat; calculatorul poate fi programat să memoreze răspunsurile elevului, astfel încât să poată fi stabilite ulterior noi programe pentru elevul respectiv în funcție de performanțele obținute.
  (7) Modul căutare de informații: sistemul răspunde întrebărilor formulate de elev; răspunsurile provin dintr-o bază de date special concepută și stocată în memoria calculatorului.
  (8) Modul autor: generarea unui set de materiale pentru uzul elevilor, cum ar fi exerciții de completat spațiile libere dintr-o frază sau calcule matematice. 
  (9) Modul logo: se adresează copiilor mici; constă în utilizarea unui program care oferă copiilor instrucțiuni pentru a desena pe ecranul calculatorului.

(e) Ca orice alternativă instrucțională, IAC prezintă (1) avantaje și (2) dezavantaje.
  (1) Printre avantaje se numără accesul elevilor la un volum mare de informații, adaptarea la abilitățile fiecărui elev în parte și implicit sporirea individualizării instruirii. Feedback-ul este oferit instantaneu sau foarte rapid, elevul poate învăța în ritmul său propriu, în clasă sau acasă. Învățarea cu ajutorul calculatorului activează curiozitatea și motivarea elevilor, le sporește independența și autonomia în învățare, precum și responsabilitatea pentru sarcinile școlare. În cele din urmă, IAC conduce în general la creșterea notelor obținute de elevi la evaluările școlare, îmbunătățește atitudinile elevilor, diminuează timpul alocat aprofundării unor discipline de studiu. 
  (2) În ceea ce privește dezavantajele, IAC poate conduce la diminuarea contactelor interpersonale și la rigidizarea procesului de instruire. De asemenea, un sistem informatic performant sau o rețea de calculatoare pot fi costisitoare, ceea ce ar împiedica mulți dintre elevi să aibă acces la acestea în afara școlii. Unii profesori ar putea fi insuficient familiarizați cu IAC, ceea ce ar putea conduce la o utilizare improprie a calculatoarelor și a programelor aferente.

Bibliografie relevantă

Mills, R. (2001). A comparison study of the learning effectiveness of computer aided instruction vs. classroom lecture. Accesat online la http://wwwconcentric.net/~ Walwpr/thesis/4_result.html, la data de 21.02.2019.

Nazimuddin, S. K. (2015). Computer Assisted Instruction (CAI): A New Approach in the Field of Education. International Journal of Scientific Engineering and Research, 3, 185-188.

Swan, K., & Mitrani, M. (1993). The changing nature of teaching and learning in computer-based classrooms. Journal of Research on Computing in Education, 26, 40-54.

Waxman, H. C., & Huang, S. L. (1996). Classroom instruction differences by level of technology use in middle school mathematics. Journal of Educational Computing Research, 14, 147-159.