Online spolupráce jako kompetence pro 21. století

Anotace

Přestože si docela dost lidí myslí, že se výukové výsledky našich žáků zhoršují, pravděpodobně by bylo dost těžké najít někoho, kdo je přesvědčen, že je třeba učit děti stále to samé. Jenže v situaci, kdy se mění výukové cíle, je nesnadné porovnávat stávající výsledky s minulými. Tradiční výukové cíle v podobě základních gramotností jsou dnes stále více rozšiřovány o další potřebné kompetence, typicky nazývané kompetencemi pro 21. století. V převažující míře se jedná o kompetence nekognitivní (měkké), tj. schopnosti, které jdou nad rámec pouhých znalostí. Patří k nim kritické myšlení, schopnost spolupracovat, kreativita, motivace, umění se učit [1]. Vnějším projevem tohoto vývoje je rostoucí počet různých nových gramotností, kterými by měl současný člověk disponovat. Je tu čtení s porozuměním místo pouhého čtení, informační gramotnost, síťová, sociální – a celá řada dalších. Nejprostším způsobem, jak se spojení tradičních kognitivních a inovativních nekognitivních kompetencí projevuje v praxi je schopnost řešit problémy (někdy označovaná jako funkční gramotnost).

Tato schopnost může mít mnoho různých forem. Je dosti nesnadné zjišťovat úroveň jejího dosažení. Rozhodně není možné nasadit tradiční metody vyvinuté pro ověřování pouhých znalostí, nelze použít ani zaškrtávací test ani běžné dotazníkové šetření. Zkoumat je třeba přímo chování jedince při řešení vhodně voleného problému. Různé metody hodnocení nekognitivních dovedností dnes již existují. Mohou být velmi zajímavým indikátorem vypovídajícím o schopnostech cílové skupiny lidí či v našem případě žáků. Takové ověřování je zařazováno do různých výzkumů, stále častěji ve spojení se schopností k řešení využívat technologie. Některé projekty se týkají i nás. Tak třeba výzkum OECD PIAAC 2013 realizoval zvláštní modul Dovednost řešit problémy v prostředí informačních technologií (výsledky viz Dovednosti české populace v prostředí informačních technologií). Učitelům bude asi mnohem bližší jiný výzkum OECD, a to PISA. Zkoumání kompetence k řešení problémů bylo zařazeno již v roce 2012, blížící se PISA 2015 však obsahuje nový modul nazvaný Collaborative Problem Solving [2].

Kolaborativní (týmové) řešení problémů je zde definováno jako „schopnost se efektivně zapojovat do procesu, v němž dva nebo více agentů řeší problém sdíleným porozuměním a spojeným úsilím vedoucím k jeho vyřešení“. Jedním z agentů je vždy zkoumaný jedinec, všichni ostatní jsou u aplikace použité v PISA simulováni počítačem. Nejedná se tedy o kolaboraci skutečnou ale jen fiktivní.

Přiznávám, že o problematiku ověřování kompetencí pro 21. století se zajímám již delší dobu. Chtěl jsem proto o tom, jak bude kolaborativní řešení problémů PISA 2015 konkrétně vypadat, vědět co nejvíce. Celkem snadno se mi podařilo zjistit, že hlavní zásluhu na jeho zařazení do tohoto prestižního výzkumu OECD mají výsledky projektu ATC21S (Assessment and Teaching of 21st Century Skills), který byl v letech 2009-12 realizován s podporou Cisca, Intelu a Microsoftu za účasti 6 zemí (Austrálie, USA, Finsko, Holandsko, Singapur, Kostarika) pod vedením dvou vědeckých pracovníků Assessment Research Centre University of Melbourne Esther Care a Patricka Griffina.

Proto, když jsem narazil na (pro nás) prázdninový MOOC Assessment and Teaching of 21st Century Skills vedený právě těmito dvěma odborníky realizovaný prostřednictvím Coursery, neváhal jsem a zapsal jsem se. Stálo to za to. Jsem přesvědčen, že právě toto je oblast, kde dochází v současné době k tak velkému pokroku, že ji musíme nutně sledovat. Coursera je komerční podnik, a tak se na videa v kurzech umístěná podíváte jen po přihlášení. Naštěstí ale vystačíme s volně dostupnými materiály zmiňovaného projektu. Podívejte se na následující video a věnujte pozornost především ukázkám výukových aktivit, které simulují prostředí, v němž se kolaborativní řešení problémů odehrává.

ATC21S Collaborative Problem Solving

V rámci projektu ATC21S bylo vyvinuto hned několik počítačovou hru připomínajících aplikací, na nichž se ověřování schopností žáků spolupracovat online ověřovalo. Na rozdíl od jednodušší verze použité v PISA se zde jedná o aktivity, v nichž se zkoumá skutečná interakce dvou žáků, a teprve další potřebné role agentů jsou simulovány počítačem disponujícím určitou mírou umělé inteligence. Vtip je v tom, že spojení agentů je zajišťováno výhradně prostřednictvím sítě. Nejedná se tedy o nic, co bychom mohli přirovnat k běžně v naší školní praxi realizovaným projektům přímé týmové spolupráce žáků.

Experimentální verze je volně dostupná zde (plně funkční systém má být spuštěn v nejbližší době). Jedná se o aktivity, v nichž se vždy dvojice žáků snaží řešit společný problém. Dorozumívají se přitom prostřednictvím chatu. U některých úloh vidí oba na displeji totéž (symetrické), u jiných se obsah liší a nezbývá, než se navzájem o to důkladněji informovat (asymetrické). Podívejme se na několik nejzajímavějších příkladů ATC21S i PISA 2015 podrobněji.

Smějící se klauni (ATC21S)

Zdánlivě symetrická aktivita, při níž partner A i B vidí oba stejné kývající se klauny, do jejichž úst může každý vložit až 6 balonků. Není jasné, jaký algoritmus činnost klaunů řídí, protože to, kde balonek z klauna vypadne (1, 2, 3), závisí na tom, v jaké poloze je vložen (L, M, P). Úkolem je zjistit, zda je algoritmus v obou případech stejný. Je tedy nutné experimentovat a o výsledcích se vzájemně informovat. Úloha je nastavena tak, aby nebylo možné zjistit, že jsou algoritmy jiné, hned po prvním pokusu.

Olivový olej (ATC21S)

Asymetrický úkol, kde je cílem naplnit 4l nádobu olejem. Jeden partner (A) má tank a 3l nádobu, druhý (B) 5l nádobu a barel na odkládání obsahu své nádoby. Vtip je v tom, že si oba mohou mezi sebou obsah svých nádob předávat, jen nevidí to, co vidí ten druhý. Ke zdárnému vyřešení je třeba spolupracovat. Nejprve předat 3l, pak zkusit předat další 3l, jenže se vejdou jen 2, takže 1l partnerovi A zbude. Po odložení 5l (partnerem B) do barelu je to již snadné, protože po předání zbylého 1l stačí přidat ještě 3l, a je to (výsledek vpravo).

Rovnováha (ATC21S)

Asymetrická úloha s více postupnými kroky, kde je jedna společná dvojzvratná páka, na jejíž každé rameno může příslušný partner na své straně do daných vzdáleností (1-4) umisťovat závaží (50, 100, 300 a 500kg). Kolaborace je zajištěna tím, že všechna závaží má k dispozici jen partner A, ale může partnerovi B některá přenechat. Cílem v tomto případě není jen najít rovnovážnou polohu, což by se mohlo podařit i náhodně, ale experimentálně odvodit matematickou podstatu výpočtu rovnovážného stavu. K tomu se dospívá hledáním více různých rovnovážných situací. Bez vzájemné komunikace se to pochopitelně neobejde.

Hra na 20 (ATC21S)

Zde tvoří oba partneři tým, který hraje proti počítači. Jedná se o známou hru, v níž se sčítají vložená čísla, a vyhrává ten, kdo dosáhne 20. Na tom, jaké číslo (1-5) partneři společně vloží, se musí dohodnout (vzniká součtem toho, co oba vyberou). Úloha postupně dovede žáky až k rozpoznání kritické hodnoty 14 (8), které je třeba dosáhnout. Vloží-li pak počítačový agent libovolné číslo, partnerský tým nutně musí vyhrát.

Akvárium (PISA 2015)

Koncepční rámec pro realizaci modulu zkoumajícího kolaborativní řešení problémů v rámci PISA 2015 [1] obsahuje dva konkrétní příklady, jak by testování mohlo hypoteticky vypadat. Oba jsou navrženy tak, aby partnerem testovaného žáka byl počítačový agent. Zde testovaný žák spolupracuje s virtuální spolužačkou jménem Abby.

Úloha je poté, kdy žák Abby požádá o zobrazení jejího kontrolního panelu, symetrická, tj. budí dojem, že oba vidí totéž. Každý z nich ale ovládá jiné parametry akvária, o něž se mají společně starat. Mají-li rybičky v akváriu prospívat, neobejde se to bez spolupráce. Partneři se i zde musí na společných akcích domluvit. Situaci značně zpřehledňuje a funkci „umělé inteligence“ usnadňuje to, že žák si může při konverzaci vybírat jen jednu ze seznamu zpráv, které může Abby poslat (uvozovky naznačují, že se ve skutečnosti v tomto případě o umělou inteligenci nejedná). Abby hraje hloupou, takže má žák prostor k tomu jí pomáhat s pochopením, jak nejlépe podmínky v akváriu nastavit tak, aby rybičky byly spokojené. Je velmi důležité, aby se nesnažil ovládat vše sám (což ani nemůže), hodnocen je za to, zda se snaží vnímat i to, co dělá jeho partnerka, a pomáhá jí.

Znak třídy (PISA 2015)

Úkolem je navrhnout znak pro školní sportovní soutěž. Testovaný žák se stává manažerem řídícím práci dvou virtuálních spolužáků Sarah a Marka. Počítač simuluje ale též reakce celé třídy, protože ta se zapojuje formou hlasování pro jednotlivé výtvory. Proces má více fází. Nejprve se řeší kvalifikace obou tvůrců, pak nástroje pro tvorbu, zkoumá se, jak vhodné byly předchozí podobné znaky. Je třeba dospět ke shodě na tom, jak by nové znaky měly vypadat. První návrhy nejsou moc dobře třídou přijaty, takže je nutno je změnit k lepšímu. Žák musí vše řídit, opravovat chybné interpretace spolužáků a navrhovat lepší řešení. Všechny jeho aktivity jsou zaznamenávány a hodnoceny. Tým má celkem 5 pokusů, aby dospěl k co nejlepšímu hodnocení třídy (5 hvězdiček). Celá aktivita je ukončena zpětnovazebním dotazníkem, jehož cílem je zjistit, zda žák problémům, které musel při řízení práce řešit, porozuměl.

Řekl bych, že praktický popis skutečných úloh hodnotících kompetence pro 21. století by měl zajímat každého, kdo je zodpovědný za výukové výsledky našich žáků a nechce, aby se naše pozice v mezinárodních srovnáních zhoršovala. Pravděpodobně bude třeba se zabývat též tím, zda není třeba upravit naše kurikulární dokumenty tak, aby kompetence pro 21. století zahrnovaly a naši žáci dokázali podobné úlohy bez problémů řešit. K tomu, abychom byli schopni takové hodnotící aplikace navrhovat sami, ale nestačí vědět jen to, jak se projevují navenek. Je nutné rozumět i tomu, jak fungují uvnitř. K tomu se dostaneme příště.