مزایای استفاده از فناوری در آموختن ریاضی (شمارورزی) در کلاس‌های STEM
در دنیای مدرن امروزی، بیش‌تر دانش‌آموزان، در فرآیند یادگیری مطالب درسی خود، از فناوری استفاده می‌کنند. در بسیاری از شهرها، روش‌های سنتی تدریس و فناوری دیجیتال، در کلاس‌های درسی با هم تلفیق شده است. در اصطلاح به این کلاس‌ها، STEM (تلفیق علم، فناوری، مهندس و ریاضی) می‌‌گویند. تلفیق روش‌های سنتی تدریس و فناوری دیجیتال، سبب موثرتر و عمیق‌تر شدن یادگیری دانش‌آموزان می‌شود.
بسیاری از دانش‌آموزان بر این باورند که درس ریاضی دشوار است اما پژوهش‌ها نشان می‌دهد که کلاس‌های STEM، فرآیند آموختن ریاضی را آسان می‌کند. فناوری دیجیتال، سبب شده که یادگیری دانش‌آموزان، پویا، باتحرک و شاد باشد. این کودکان در کلاس‌های درس‌شان، به پویانمایی‌ها، فیلم‌ها و بازی‌های آموزشی برای آموختن ریاضی دسترسی دارند.
با وجود گسترش فناوری دیجیتال، برخی از آموزگاران با ورود فناوری به فضای آموزشی، به ویژه آموزش ریاضی مخالف هستند. آنها معتقدند که پایه‌ی حل مسائل ریاضی، ورزش ذهنی است. دانش‌آموز باید برای آموختن ریاضی و حل مسائل آن، ذهن خود را به سختی عادت دهد تا از این راه، ذهن ورزیده شده و قدرت تحلیل مسائل مهم‌تر زندگی را پیدا کند. در حالی که براساس مفهوم «سواد دیجیتال»، این ابزارهای نو به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا مهارت‌های خود را در حل مسائل ریاضی بالا ببرند و آنها را به مطالعه در زمینه‌ی ریاضی و آموختن بهتر آن، تشویق می‌کنند. شرکت‌های تولیدکننده‌ی ابزارهای آموزشی دیجیتال(مانند برنامه‌های رایانه‌ای و اپلیکیشن‌های تلفن‌های همراه) با شخصی‌سازی این ابزارها برای هر دانش‌آموز به او کمک می‌کنند که همه‌ی موضوعات درسی را با توجه به توانایی‌های خود بیاموزد و درک کند. حتی سازندگان این برنامه‌ها در سایت‌های اشتراک ویدئو، مانند یوتیوب، محتواهای درسی و هم‌چنین راهنماهای استفاده از ابزارهای نوین را به صورت ویدئوهای کوتاه و جذاب، در اختیار دانش‌آموزان و والدین‌شان قرار می‌دهند. بنابراین استفاده از فضای دیجیتال، به معنای فرار از درس نیست، بلکه به معنای پیدا کردن نگاهی دیگر به موضوعات ریاضی و ساده‌کردن یادگیری و عمق بخشیدن به آن است.
هم‌چنین، در این کلاس‌ها، سامانه‌هایی طراحی شده است که دانش‌آموزان می‌توانند از مربی‌ها و استادهای دیگر برای حل مسائل‌شان کمک بگیرند. آنها این کار را با فرستادن مسئله‌ها و راه‌حل‌های خود به ایمیل این استادها انجام می‌دهند. برای مثال، وبگاهی با آدرس www.Homeworkdoer.org وجود دارد که دانش‌آموزان از راه آن، با ایمیل با استاد در ارتباط هستند.
یکی از کارهایی که در کلاس‌های STEM انجام می‌شود، پیوند ریاضی با مهندسی است. طبیعی است که وقتی دانش‌آموزی هدف آموختن درس ریاضی را نداند، به یادگیری آن اشتیاقی نشان نمی‌دهد. مثلا ممکن است بارها در کلاس درس ریاضی از خودمان پرسیده باشیم که چرا باید با تلاش و تحمل سختی‌های زیاد، مختصات یک نقطه را در فضا پیدا کنیم؟ اهداف یادگیری در درس‌های دیگر، مثل علوم، جغرافی، تاریخ و...، مشخص است. ولی اهداف بسیاری از موضوعات ریاضی برای دانش‌آموزان ناشناخته است و این اتفاق باعث بی‌رغبتی آنها به این درس می‌شود. در کلاس‌های STEM، به کودکان گفته می‌شود که موضوعی مانند یافتن یک نقطه در فضا، در رشته‌های مهندسی معماری و راه و ساختمان و... به کار می‌رود. به آنها نشان داده می‌شود یک موضوع ریاضی چه کاربردهایی در رشته‌های دیگر دارد.
با آمدن فناوری‌های نوین، توجه به کودکان نیازهای ویژه بیش‌تر شده است. در کلاس‌های درس معمولی، دانش‌آموزانی که اختلال‌های یادگیری دارند(مثلا دانش‌آموزان مبتلا به خوانش‌پریشی، نوشتارپریشی، محاسبه‌پریشی و..) در کنار دیگر دانش‌آموزان قرار می‌گیرند و از آنها انتظار می‌رود پابه‌پای دانش‌آموزان دیگر در درس پیش بروند. اما باید دانست که کودکی که مبتلا به محاسبه‌پریشی(acalculia) است، گرچه ممکن است بهره‌ی هوشی معمولی داشته باشد، ولی نمی‌تواند در درس ریاضی عملکردی مانند همکلاسی‌هایش داشته باشد. مشکلاتی که یک دانش‌آموز دچار محاسبه‌پریشی دارد، این‌ها هستند:
- ضعف در شمردن
- ضعف در تشخیص اعداد نوشته یا چاپ شده
- ضعف در تشخیص ارتباط میان عدد و اشیا (مثلا 4 ماشین)
- حافظه ضعیف برای به خاطرسپاری اعداد
- مشکل در سازماندهی و مرتب ساختن اشیا. مانند گذاشتن اشیا کروی در یک سو و اجسام چهار گوش در سوی دیگر
- یادگیری ضعیف قواعد پایه‌ی ریاضی (جمع، تفریق، ضرب و تقسیم)
- ضعف در حل مشکلات ریاضی
- ضعف در حافظه بلند مدت در به خاطرسپاری اعداد و توابع ریاضی
- ضعف در تشخیص اندازه‌ها(بزرگی و کوچکی اجسام یا دور و نزدیک بودن آنها)
- دوری از انجام بازی‌هایی که به استراتژی نیاز دارند.
پژوهش‌هایی که درباره‌ی استفاده‌ی کودکان دچار محاسبه‌پریشی از نرم افزارها و اپلیکیشن‌های تخصصی آموختن ریاضی انجام شده، نشان می‌دهد که بسیاری از این کودکان پس از تمام کردن یک دوره استفاده از این ابزارها، به میزان چشم‌گیری در یادگیری مفاهیم ریاضی پیشرفت داشته‌اند و در برخی موارد پس از گذشت یک دوره‌ی زمانی، توانسته‌اند مانند هم‌سالان سالم خود مسائل ریاضی را حل کنند. در سال‌های اخیر، فناوری دیجیتال، امیدی تازه برای آموزش به این دانش‌آموزان فراهم نموده است.
مزایای استفاده از فناوری برای آموختن ریاضی از این قرار است:
تصویرسازی مشارکتی
تجسم و تصویرسازی در همه‌ی درس‌ها، به ویژه در ریاضی به درک بهتر درس و هم‌چنین درگیر شدن دانش‌آموز با موضوع مورد مطالعه کمک می‌کند. تصویرسازی یکی از بهترین روش‌ها برای پیشرفت در یادگیری ریاضی است. ابزارهای نوین به دانش‌آموزان و آموزگاران کمک می‌کنند که این تصویرسازی‌ها را با هم به اشتراک بگذارند و با این کار تصویرهای ذهنی بهتر و دقیق‌تر را پیدا کنند. امروزه «ماشین حساب‌های گرافیکی» تولید شده است که به صورت برخط می‌توان از آن برای به اشتراک‌گذاری ایده‌ها در مباحث ریاضی استفاده کرد. هم‌چنین آموزگاران و دانش‌آموزان می‌توانند با کمک «تخته سفید دیجیتالی» فرمول‌های ریاضی، معادله‌ها، اشکال هندسی و نمودارها را رسم و با یکدیگر در فضای وب به اشتراک بگذارند. فناوی‌های نوین دانش‌آموزان را قادر خواهد ساخت که در مورد تمام مفاهیم ریاضی با هم تعامل داشته باشند و به یکدیگر برای درک بهتر آنها کمک کنند.
شخصی‌سازی مطالب درس ریاضی
در یک کلاس درس، دانش‌آموزانی با سطوح متفاوت هوش، علاقه، انگیزه و پشتکار حضور دارند. یکی از نقص‌های آموزش در کلاس‌های درس سنتی، بی‌توجهی به توانایی‌های متفاوت دانش‌آموزان با ارائه‌ی یک موضوع درسی برای همه است. آموزگار در کلاس‌های سنتی، مطالب درسی را برای همه کلاس، در سطح متوسط، تدریس می‌کند و نمی‌تواند با هر دانش‌آموز به فراخور استعداد و پشتکارش کار کند. بنابراین دو گروه دانش‌آموزان بسیار خوب و بسیار بد معمولا از آموزش بی‌بهره می‌مانند.
فناوری‌های نوین (بازی‌های رایانه‌ای، اپلیکیشن‌ها، انیمیشن‌ها و فیلم‌های آموزشی و...) به دانش‌آموز این امکان را می‌دهد که متناسب با توان و هوش خود، آموزش‌اش را تنظیم کند. برای مثال در اپلیکیشن‌های بازی محور آموختن ریاضی، دانش‌آموز می‌تواند از بین سطح‌های «ساده»، «متوسط» و «دشوار»، یکی را انتخاب کند. در واقع دانش‌آموزان دیگر محدود به طرح درسی نیستند که برای آنها مشخص شده، بلکه بر اساس توانایی خود از راه فناوری، چیزهایی بالاتر و بیش‌تر می‌آموزند و این به دانش‌آموزان نخبه کمک می‌کند که سریع‌تر به جایگاه مناسب خود در ریاضی برسند. از سویی دیگر، فناوری این امکان را برای آنها فراهم می‌کند که برنامه‌هایی را انتخاب کنند که با روحیه‌ی آنها سازگاری بیش‌تری دارد. مثلا برخی از دانش‌آموزان به بازی‌های رایانه‌ای علاقه‌ی بیش‌تری دارند. برخی نیز به پویانمایی‌ها و یا فیلم‌های آموزشی. بنابراین، ابزارهای فناوری نوین در دو زمینه قابلیت شخصی‌سازی دارند:
- انتخاب سطح دشوار یا آسان
- انتخاب ابزاری که با علاقه و روحیه هر فرد، تناسب بیش‌تری دارد.
مدرسه‌ی جهانی
فناوری به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا ریاضی را در هر جای دنیا بیاموزند. گستره‌ی جهان، مدرسه‌ی جدید دانش‌آموزان است. این مدرسه‌ی جهانی در مورد هر موضوع ریاضی، می‌تواند ایده‌های تازه به دانش‌آموزان بدهد و روند یادگیری ریاضی را برای آنها آسان کند. مسئله‌های ریاضی را را می‌توان با دید تازه‌ای نگاه کرد. مثلا به یک فرمول دشوار و پیچیده می‌توان با دید نظریه‌ی فلسفی نگریست. چرا که پایه‌ی مشترکی بین فلسفه و ریاضی وجود دارد. تلفیق این دیدگاه‌ها باعث می‌شود که یادگیرنده، درک عمیق‌تر و شیرین‌تری در موضوعات ریاضی داشته باشد و خشکی و سردی درس ریاضی، در نگاه او از بین برود. مدرسه‌ی جهانی که به واسطه‌ی فناوری‌های نوین ایجاد شده، فرصت دریافت نگاه‌های متفاوت را به موضوع یا موضوعات ثابتی در ریاضی فراهم می‌آورد. دانش‌آموز می‌تواند با استفاده از نظر استادهای مختلف در سراسر جهان و هم‌چنین دیدن فیلم‌ها و دیگر ابزارهای آموزشی مبتنی بر فناوری، به این دید همه جانبه از ریاضی برسد.
بهبود تعامل دانش‌آموزان با هم
مزایای یادگیری جمعی، انکارناشدنی است. پژوهش‌های بسیاری، بهبود یادگیری دانش‌آموزان را از راه کارهای درسی گروهی، تایید کرده‌اند. در مدارس سنتی نیز تاکید بر یادگیری جمعی دانش‌آموزان است. تعامل دانش‌آموزان با هم درباره‌ی یک موضوع درسی، سبب درک بهتر مطلب و کمک به دانش‌آموزان ضعیف‌تر می‌شود. فناوری‌های نوین این تعامل را بهتر و گسترده‌تر می‌سازد. دانش‌آموزان می‌توانند با تشکیل گروه‌های علمی در فضای مجازی، راه‌حل‌های خود را با هم به اشتراک بگذارند. هم‌چنین فایل‌های ویدئویی یا تصویرهایی که به یادگیری مطلب درسی کمک می‌کنند را در این گروه‌ها به اشتراک بگذارند تا دیگران هم از آن بهره ببرند. با ارتقای سطح دانش ریاضی دانش‌آموزان، روحیه‌ی کار جمعی نیز در آنها بالا می‌رود.
جمع‌بندی
ریاضی یکی از دروس پایه و بسیار مهم در دوران تحصیل هر فردی است. دانشمندان معتقدند که یادگیری ریاضی در سن پایین نه تنها مهارت محاسبات پایه را در کودک تقویت می‌کند، محاسباتی که برای زندگی هر فردی ضروری است، بلکه به دانش آموزان یاد می‌دهد که در مقابله با مسائلی که در آینده قرار است با آن روبرو شوند، مسائل شغلی، خانوادگی، عاطفی و...، چگونه عمل کنند و واکنش نشان دهند. مهارت‌های دانش ریاضی، به انسان قدرت درگیر شدن با مسئله و یافتن راه‌حل را می‌دهد. اما متاسفانه درس ریاضی در برای بیش‌تر دانش‌آموزان دشوار، سرد و بی‌روح است و علاقه‌ی چندانی به این درس ندارند. آنها ریاضی را درسی می‌دانند که باید گذرانده شود تا به پایه‌ی بالاتر راه یابند.
آموزش سنتی ریاضی، سبب شده که دانش‌آموزان و والدین‌شان به این درس نگاه ناخوشایندی داشته باشند. اما با آمدن فناوری‌های نوین و ورود آن به آموزش، روش تدریس ریاضی و در نتیجه دیدگاه دانش‌آموزان به این درس تغییر کرده است. مدارس STEM، که محلی برای تلفیق روش‌های سنتی و مدرن تدریس هستند، این کار را راحت کرده است. همکاری آموزگار و دانش‌آموزان در استفاده از فناوری دیجیتال برای آموختن ریاضی، جنبه‌های مختلفی دارد. برای مثال آموزگار می‌تواند به جای تدریس بر تخته سیاه، برای دانش‌آموزان فیلم‌های آموزشی بگذارد و یا برای آموزش برخی مباحث، خودش محتواهایی در فضای دیجیتال تولید کند. دانش‌آموزان نیز می‌توانند برای درک بهتر مطالب با هم و با دیگر دانش‌آموزان و استادها در سراسر جهان از راه فضای وب، ارتباط داشته باشند. ابزارهای بی‌شمار فناوری نوین، مانند فیلم‌ها، پویانمایی‌ها، بازی‌ها و همه و همه، به یاری دانش‌آموزان آمده است که در کلاس‌های STEM و هم‌چنین در منزل، آموختن ریاضی برای‌شان جذاب باشد.
از سویی، فضای دیجیتال فرصت کم‌نظیری را برای آموزش به دانش‌آموزان مبتلا به اختلال‌های یادگیری، محاسبه‌پریشی، فراهم می‌کند. دانش‌آموزانی که با داشتن اختلال محاسبه‌پریشی، یادگیری درس ریاضی برای‌شان دشوار است، از راه ابزارهای نوین فناوری که در کلاس‌های STEM فراهم می‌شود، می‌توانند مفاهیم ریاضی را درک و مسائل آن را حل کنند.
دیگر تصاویر
ویراستار
عادله خلیفی
مترجم
لینک کوتاه