Augmented Reality in Secondary Education in the fields of STEM
Authors: Ουασίτσα Ιλόνα-Ελευθερία 
Published: July 2023

Η παρούσα διατριβή στοχεύει να αντιμετωπίσει σε κάποιον βαθμό το χάσμα μεταξύ της διδασκαλίας θεμάτων στο πεδίο του STEM στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση (Γυμνάσιο) και των δεξιοτήτων του 21ου αιώνα που απαιτούνται από τους μαθητές, για να αντιμετωπίσουν καταστάσεις της πραγματικής ζωής στις μελλοντικές τους σπουδές ή/και επαγγελματικές επιλογές στο πεδίο του STEM. Ακολουθώντας την αναγκαιότητα για «έξυπνη εκπαίδευση», η Επαυξημένη Πραγματικότητα ως μία αναδυόμενη τεχνολογία, ενσωματώθηκε στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση από εκπαιδευτικούς μαθημάτων στο πεδίο του STEM, στο πλαίσιο μιας μελέτης περίπτωσης με δύο υπό-περιπτώσεις, ένα δημόσιο σχολείο στην Κύπρο και ένα ιδιωτικό σχολείο στην Ελλάδα, για να διερευνηθεί ο αντίκτυπος στους εμπλεκόμενους εκπαιδευτικούς, καθώς και στους μαθητές τους. Ο ερευνητικός σκοπός αυτής της μελέτης προέρχεται από τη βιβλιογραφική ανασκόπηση, εστιάζοντας στη διερεύνηση του «εάν» (υπό ποιες συνθήκες) και του «πώς» (με ποιους τρόπους) η τεχνολογία της Επαυξημένης Πραγματικότητας θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε μαθήματα στο πεδίο του STEM στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, οδηγώντας σε θετικό αντίκτυπο στις δεξιότητες του 21ου αιώνα και στα κίνητρα συμμετοχής των μαθητών στην εκπαιδευτική διαδικασία. Η διατριβή παρουσιάζει το πλαίσιο μιας εμπειρικής έρευνας μέσω της περιγραφόμενης μελέτης περίπτωσης, δίνοντας μια θεωρητική κατανόηση των υπό μελέτη πεδίων που μπορεί να αποτελέσει τη βάση για μελλοντική έρευνα. Τόσο τα ποσοτικά όσο και τα ποιοτικά δεδομένα (με έμφαση στα ποιοτικά) συλλέγονται, αναλύονται και τριγωνοποιούνται μέσω ερωτηματολογίων, συνεντεύξεων, ανοικτών συζητήσεων, παρατήρησης, βιντεοσκοπήσεων (όπου/όποτε είναι δυνατόν) και πρόσθετων τεκμηρίων των εκπαιδευτικών και των μαθητών τους (π.χ. σχέδια μαθήματος, φύλλα εργασίας, επιτεύγματα). Παρουσιάζεται λεπτομερής περιγραφή και των δύο φάσεων της παρούσας μελέτης, συμπεριλαμβανομένου του προγράμματος EL-STEM TPD ως σημείο τομής, καθώς και των δύο περιπτώσεων στην Κύπρο και την Ελλάδα. Συνολικά, επιμορφώθηκαν είκοσι επτά (27) εκπαιδευτικοί, από τους οποίους πέντε (5) δέχτηκαν να παρατηρηθούν από την ερευνήτρια κατά την υλοποίηση παρεμβάσεων με την υποστήριξη Επαυξημένης Πραγματικότητας στις τάξεις τους, ενώ εκατόν εβδομήντα εννέα (179) μαθητές, παρακολούθησαν τις εν λόγω εκπαιδευτικές παρεμβάσεις. Μέσα από την ανάλυση και την ερμηνεία των περιπτώσεων που περιγράφονται, οι εμπλεκόμενοι εκπαιδευτικοί διερευνώνται ως προς: (i) το επίπεδο αποδοχής της τεχνολογίας της Επαυξημένης Πραγματικότητας και (ii) τις εκπαιδευτικές προσεγγίσεις τους, όπως αυτές προσαρμόστηκαν για την αξιοποίηση της Επαυξημένης Πραγματικότητας σε μαθήματα στο πεδίο του STEM. Ταυτόχρονα, διερευνάται η επίδραση των εν λόγω εκπαιδευτικών παρεμβάσεων στις δεξιότητες 21ου αιώνα και τα κίνητρα συμμετοχής των μαθητών στην εκπαιδευτική διαδικασία.Σύμφωνα με τα συμπεράσματα της παρούσας διατριβής, η αξιοποίηση εφαρμογών Επαυξημένης Πραγματικότητας σε πεδία STEM τόσο από εκπαιδευτικούς όσο και από μαθητές φαίνεται να είναι επί του παρόντος εφικτή υπό συγκεκριμένες συνθήκες, ειδικά σε ότι αφορά στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση στην Κύπρο και την Ελλάδα. Επιπλέον, υπάρχει ανάγκη για συνεχή και δομημένη επιμόρφωση των εκπαιδευτικών σε αναδυόμενες τεχνολογίες, όπως η Επαυξημένη Πραγματικότητα, συνοδευόμενη από καινοτόμες εκπαιδευτικές προσεγγίσεις. Συμβάλλοντας στην υφιστάμενη βιβλιογραφία, η παρούσα έρευνα προτείνει: (α) παράγοντες που επηρεάζουν σε κάποιο βαθμό το επίπεδο αποδοχής της τεχνολογίας Επαυξημένης Πραγματικότητας από τους εκπαιδευτικούς στις διδακτικές τους προσεγγίσεις σε μαθήματα στο πεδίου του STEM και (β) τρόπους με τους οποίους η τεχνολογία της Επαυξημένης Πραγματικότητας θα μπορούσε να ενσωματωθεί από εκπαιδευτικούς Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης στα μαθήματά τους στο πεδίο του STEM. Σε ότι αφορά στις δεξιότητες 21ου αιώνα των μαθητών, αυτή η μελέτη αναδεικνύει επιπτώσεις της Επαυξημένης Πραγματικότητας στο πλαίσιο των θεμελιωδών γνώσεων (foundational knowledge), ενώ περαιτέρω επιδράσεις σε μεταγνωστικές και ανθρωπιστικές γνώσεις, περιγράφονται ως αναμενόμενες επιδράσεις, καθώς προτείνεται να διερευνηθούν εις βάθος σε μελλοντικές μελέτες. Τα αποτελέσματα της τρέχουσας έρευνας θα μπορούσαν να μεταφερθούν σε κάποιο βαθμό και να εφαρμοστούν από άλλους ερευνητές στην εκπαιδευτική έρευνα (γενικευμένα σε επίπεδο θεωρίας), αλλά δεν προορίζονται να γενικευθούν σε επίπεδο πληθυσμού. Οι περιορισμοί και οι μελλοντικές επεκτάσεις της τρέχουσας έρευνας θα μπορούσαν να αποτελέσουν τις βάσεις για μελλοντικές μελέτες.