Active learning wint van het klassieke onderwijs - deel 2 van 2

Door de uitgesproken waardering van studenten, docenten en onderwijsinstellingen zal dit kind niet met het badwater worden weggegooid. De nieuwe vorm die de fysieke les aanneemt heet active learning, waarin o.a. een dynamische band tussen student en docent ontstaat. De adoptie hiervan groeit, maar volgens ons nog niet hard genoeg. Lees hier in detail over in het vorige blog: Active learning wint van het klassieke onderwijs - deel 1 van 2.

Mijn naam is Jeroen Coelen, design researcher bij Bit en docent/onderzoeker op TU Delft, en in dit artikel laat ik je 4 concepten zien die de adoptie van active learning versnellen.

Concept 1: acceleratie van adoptie aanjagen

We leerden in onze interviews met ambassadeurs van active learning dat er in hun organisaties zogenaamde early adopters bestaan. Dit zijn de innovators die het tof vinden om te experimenteren en met nieuwe dingen aan de slag te gaan. Echter, zoals met veel innovaties is het ook in het onderwijs lastig de early majority, het begin van de massa, te bereiken.

Waar komt dit door? In onze researchfase hoorden wij van docenten en onderwijscoördinatoren dat de switch naar active learning een investering van tijd en moeite vergt. Deze investering betaalt zich niet direct uit. Hiermee is het effect van de investering dus niet direct voelbaar, waardoor sommige docenten minder gemotiveerd zijn om er echt mee aan de slag te gaan.

Hoe kunnen we dat rendement, of de ervaring ervan, naar voren halen, om zo meer docenten over de streep te trekken?

Dit brengt ons bij het eerste concept: een VR active learning experience. Hierin zal iedere docent een vak-agnostische active-learning-les kunnen geven. Denk aan een simpele workshop als de Marshmallow Challenge, waar virtuele, gesimuleerde, studenten aan de gang zullen gaan. Via voice technologies kunnen de virtuele studenten volgens een vooraf gedefinieerd scenario vragen stellen. De docent kan in deze VR-wereld naar de student toe lopen om de vragen te beantwoorden. Het nadeel aan dit concept is dat het rekent op sublieme integratie van 3 verschillende technologieën: VR, voice tech en NLP. Hiermee is het verre toekomstmuziek.

Concept 2: active learning room

De meeste universiteiten hebben active-learningruimtes. Er wordt vrij expliciet verwacht dat dit zal toenemen, volgens de coördinatoren die we spraken. Ook leerden we dat bij het maken van een rooster niet altijd naar het type ruimte gekeken wordt, dus of het een active-learningruimte is of een collegezaal. Er wordt vaak alleen gekeken op basis van een credo dat lijkt op: "30 studenten? 30 zitplekken!" Het type les, college of active learning, wordt genegeerd. Dit is niet vreemd: deze data kunnen niet zomaar uit de course guide worden gegenereerd. Bovendien veranderen docenten nog wel eens last minute een les, weet ik uit eigen ervaring. Universiteiten zijn bezig met het integreren van dit aspect van een ruimte in het maken van de roosters, toch denken we dat hier nog een stap bovenop kan om de effectiviteit nog meer te bevorderen.

Er zijn namelijk geen data die bijhouden hoe er daadwerkelijk les wordt gegeven. We stellen ons een stuk technologie voor dat het gebruik van de ruimte kan vastleggen op een anonieme manier. Op deze manier kunnen roostermakers ruimtes beter begrijpen en dit meenemen in het maken van de roosters. Ze kunnen dan bijvoorbeeld rekening houden met docenten die de active-learningmogelijkheden niet gebruiken, en zo effectiever omgaan met de uitpuilende universiteiten.

Uit deze data, gecombineerd met studievoortgangsdata uit de digital learning platforms, kunnen best practices worden onttrokken om zo ook weer docenten te informeren.

Voor invulling van deze oplossing denken we aan computer vision of internet of things. Het hangt er heel erg van af welke data precies gevat moet worden in deze context. Objectherkenning via camera's is op een hoog niveau mogelijk, al zijn er situaties te verzinnen waar een IoT mesh network een betere oplossing voor is. Dit zou in verder onderzoek bepaald moeten worden.

Concept 3: FocusPullr

In onze interviews met studenten leerden we dat wanneer studenten zich voornemen om te leren, ze zeer bewust de tools uitkiezen waarmee ze dat doen. Ze verkiezen YouTube boven de stof die de docent aanreikt, omdat ze ervaren dat ze dit gemakkelijker absorberen. Ze maken de afweging om naar de bieb te gaan of thuis te studeren. Minder afleiding in de bieb, maar wel reistijd, en wat als er geen plekje is? Dit duidt op een behoefte om zo effectief mogelijk om te gaan met de studietijd.

Het viel ons op dat studenten, als we ze vroegen om dingen te noemen die ze deden om hun studie prettiger te maken, vaak externe factoren opnoemen. We zagen niet dat ze begonnen te praten over hoe ze ervoor zorgden dat ze continu gefocust zijn. Laten we eerlijk zijn, dat gaat in vlagen. Als we het effect van het leren op een tijd-as plotten, verloopt het zeker niet continu. We namen aan, ook gevoed uit eigen ervaring, dat vastlopen ook regelmatig gebeurt. Onze design challenge werd hier: hoe voorkom je dat mensen te lang vastzitten? We stellen dat vastlopen een intrinsiek onderdeel van studeren is, maar dat het niet onbeperkt nut heeft.

Hiervoor ontworpen we een focusstoel: FocusPullr. Het ontwerp zit hem met name in de combinatie van technologieën. Een student kan in een bibliotheek met zijn telefoon inchecken op een stoel. Deze stoel bevat accelerometers, die subtiele bewegingen van de student waarneemt. Zodra de stoel doorheeft dat de student vastloopt, en blijft hangen, geeft de stoel een subtiele trilling en krijgt de student een melding op zijn smartphone met wat er precies gebeurd is.

Hoe werkt dit? De accelerometer haakt in op een algoritme dat is getraind met data van hersengolven. Deze zijn tegenwoordig in staat om focus te detecteren, dit hebben we aangenomen als proxy voor leren. Hersengolfheadsets worden op sommige Chinese scholen al gebruikt om aan te geven wie er in de klas moeite heeft. Dit vonden wij veel te invasief. Wij geloven echter wel dat studenten een steuntje in de rug kunnen gebruiken, met een korte nudge van tijd tot tijd. De student kan zelf kiezen of hij of zij plaatsneemt op een dergelijke stoel, en of hij of zij deze functionaliteit wil gebruiken.

Concept 4: Lecture monitor

Als docenten college geven, krijgen ze slechts in beperkte mate feedback. Uiteraard is er een hoop non-verbale feedback, maar de vraag "Zijn er nog vragen?" blijft regelmatig onbeantwoord. Het leek ons sterk dat dit komt omdat alle docenten zo voortreffelijk lesgeven. De student kiest ervoor zichzelf niet voor een volle collegazaal voor schut te zetten. Ze vragen het achteraf wel aan medestudenten. Dit lost het probleem voor de student op. Vragen geven voor docenten echter boeiende informatie over welke onderdelen lastig zijn, niet goed uitgelegd zijn of meer uitleg behoeven. Soms vraag ik na een college een paar studenten, maar vaak is de zaal al leeg als ik er twee heb gesproken. Zo weet ik nooit helemaal zeker of wat ik verteld heb, daadwerkelijk geland is.

Hiernaast vertelden coördinatoren op universiteiten dat sommige cursussen al jaren niet geüpdatet zijn. We redeneerden dat het zonder trigger lastiger is om een vak te herzien. Ik krijg als docent aan het einde van het semester scores van mijn vak, maar fijnmaziger dan gemiddeld een 4.1 (ik ben mijn echte cijfer vergeten) voor colleges is het niet. Hierdoor is het moeilijk om te zien wat ik precies kan verbeteren.

Hiervoor ontworpen wij de lecture monitor, een apparaat dat in alle collegezalen zou worden opgehangen. Met een nieuwe technologie meten we het engagement van alle studenten, anoniem welteverstaan. Dit plotten we over een tijdslijn, zodat docenten zowel live als achteraf kunnen zien waar studenten massaal afhaakten.

Sommige bioscopen meten ook al het engagement van hun bezoekers, echter die gebruiken biometrics. Dit houdt o.a. in: armbandjes met sensoren, wat we als te invasief bestempelden. Wij willen gebruik maken van geanonimiseerde beelden met een computer-visionmodel, of als alternatief sensoren in de stoelen. Deze laatste optie is echter waarschijnlijk prijziger en lastiger te implementeren.

Op naar de toekomst?

In dit onderzoek vroegen we ons af: wat is de toekomst van learning spaces? En welke technologieën gebruiken we om de toepassing ervan te versnellen? In de eerste blog constateerden we een aantal problemen. Die bieden kansen om waarde toe te voegen, want ze daagden ons uit om oplossingen te bedenken.

We hebben vier oplossingen ontworpen die zich richten op de verschillende behoeften die gebruikers van learning spaces hebben. Maar we weten natuurlijk nog niet of deze oplossingen in de praktijk ook echt werken. Zijn ze technisch haalbaar? Voegen ze daadwerkelijk waarde toe? Zitten gebruikers er echt op te wachten? Dit kun je onderzoeken door een prototype te bouwen, wat we bij Bit vaak doen met onze klanten.

Het leven van deze vier concepten eindigt aan het einde van dit artikel. Het kan natuurlijk zijn dat vergelijkbare concepten elders buiten ons weten om ontwikkeld worden. Maar als dit al het geval is, dan duurt het waarschijnlijk nog wel even voordat producten die uit deze concepten voortkomen, in groten getale op de markt verschijnen.

Deel 1 van dit blog: Active learning wint van het klassieke onderwijs - deel 1 van 2.

Gebruikte afbeeldingen:
1, 2, 3, 6, 9 en 12: Bit
4: The University of British Columbia
5: Bene.com
7: Annie Spratt, unsplash.com   
8: WSJ
10: National Library on Unsplash (theater with students) , William Moreland on Unsplash (back of woman presenting) en Adrien Coquet