2. Mål, forsking og innovasjon Mål og delmål Hovudmål
Hovudmålet med prosjektet er å avdekke om digitalisering ved bruk av penn på pc er ei digitaliseringsretning som svarar seg i forhold til anna satsing i opplæringsarbeid. Dette vil vi undersøke ved å nytte to tidlegare brukte og anerkjente metodar for å måle hjerneaktivitet og måle læringsutbytte. Hypotesene som høyrer til dei to ulike metodane vert skildra slik:
- • Elevane har auka hjerneaktivitet samt større aktive nevrale nettverk i form av auka «connectivity» ved bruk av utstyret når dei skriv enkeltord med penn på pc kontra å skrive med tastatur i Microsoft OneNote.
- • Elevane presterer betre på faktatestar og viser djupare forståing om samanhengar (konseptuell kunnskap) når dei tek notat med penn på pc i forhold til tastatur i naturfag i Microsoft OneNote.
Forskingsspørsmål og metode
Arbeidspakke 1 (Ap1) Delmål 1:
- • Forskingsspørsmål 1.1: Elevane har større hjerneaktivitet når dei nyttar penn på pc i forhold til tastatur.
Metode 1.1: For å undersøke det elektrofysiologiske grunnlaget for bedre læring og hukommelse ved bruk av penn, vil et randomisert utvalg av elevene (rundt 40 stykker, kun høyrehendte, vi kan teste maks 4 forsøkspersoner i laben per dag) bli invitert til å delta i vår hjerneundersøkelse i laben ved NTNU mens de har på seg en sensorhette bestående av 256 elektroder. De vil få presentert ord på en stor skjerm som de må skrive for hånd (sin naturlege handskrift) med digital penn på PC-skjerm, eller taste ved å bruke PC’ens tastatur. Tid-frekvens analyser av hjernecellenes svingninger og det seneste på feltet «Connectivity-analyse» hvor kommunikasjonen mellom ulike aktive nevrale nettverk i hjernen blir undersøkt, vil kunne bekrefte om hjernen jobber bedre når elevene bruker penn på PC sammenlignet med tastatur.
Arbeidspakke 2 (Ap2) Delmål 2:
- • Forskingsspørsmål 2.1: Elevane presterer betre på faktatestar når dei tek notat med penn på pc i forhold til tastatur.
Metode 2.1: Vi tester alle VG1 elever på «recall & recognition» som Mueller og Oppenheimer (2014) har gjort. Elevane får forelesing i naturfag om eit tema skuleåret 2022/23. Halvparten tek digitale notater for hand, mens halvparten bruker tastatur. Etter forelesinga tek alle ein skriftleg test, der eleven sin faktakunnskap og begrepsforståelse om emnet blir målt og skåra (med karakter 0-100%). Basert på Mueller og Oppenheimers funn forventer vi at elevene som tok notater for hand vil vise betre læringseffekt.
Innovasjonspotensial
Det er viktig med fleire studiar som kan fortelje korleis den sensomotoriske bevegelsen knytt til tradisjonell handskrift påverkar den formbare hjernen hos barn og unge, og kva for betyding dette har for evne til å lære. Bruken av digital penn på pc i skulen er innovativt og har eit stort potensiale for vidare utvikling dersom det gir betre læring. Dette vil ha effektar for langt fleire enn skulane i Møre og Romsdal, og vil gje retningar for pedagogiske praksisar i skulen internasjonalt. Vi får ein hjerneforskingsbasert kunnskap om læring på digitale flater, og kan i samarbeid med leverandørar vidareutvikle metodar og utstyr. Auka og betre læring vil vere eit stor steg i riktig retning som vil bety mykje for den enkelte elev, men også mykje for samfunnet med mindre fråfall, betre motivasjon og raskare progresjon i læringsarbeidet.
Forskingsetikk
Etiske konsekvensar kan vere om ein opplever at elevar som nyttar utstyret har ein fordel. Ein eventuell fordel vil i så fall vere kortvarig og elevar vil raskt hente inn igjen tapt kompetanse om det skulle vise seg å vere nødvendig. Det vil vidare verte kompensert for mindre utbytte av forelesing knytt til vurderingar til sluttkompetansemåling i aktuelt tema for dei som vert pålagt å nytte/ikkje nytte utstyret i ein testperiode. Brukarane vil ikkje tape på innføringa av utstyret. Dei vil stå fritt til å velje å utføre sitt daglege læringsarbeid på kva måte dei sjølv vel. Altså vil ein elev kunne velje å utføre sine oppgåver utan å nytte det nye utstyret, det er inga avgrensing på bruken utanfor forsøka, det vil bli tilrettelagt for bruk av det nye utstyret.
Elevane sine personopplysningar i hjerneforskingsarbeidet vil bli ivareteke av forskingsmiljøet ved NTNU via REK Midt, og elevane kan når som helst velje å trekke seg for prosjektet dersom dei ynskjer det. Elevane vil ha på seg en sensorhette som registrerar elektrisk hjerneaktivitet. EEG hjernemålingane er ufarlige og vil ikkje medføre ubehag. Brukarane tek heller ingen økonomisk risiko i prosjektet på nokon måte, og dei får tilbod om den same opplæringa som dei har krav på.