zeno bejegyzései

Módszertani fejlesztés és tanulói vizsgálatok

2022. szeptember 1-jén megkezdődött kutatásunk legizgalmasabb része, a 2 évig tartó módszertani fejlesztés az iskolákban. Ennek a hatása csak akkor mutatható ki, ha a tanulók fejlettségét az induláskor és a fejlesztési szakasz végén is megvizsgáljuk. A bemeneti vizsgálatok október végén lezárultak. A módszertani fejlesztést vállaló 19 iskola 20 fejlesztő osztályában 441, a 30 kontrollcsoport esetében 486 tanulót vizsgáltak a pedagógusok.

Elkezdődött a beérkezett adatok tisztítása és összesítése. 

A MTA Közoktatás-fejlesztési Kutatási program részeként a pedagógusok mentálhigiénés állapotáról alaposabb ismereteket kívánunk szerezni.


A kutatással körbejárjuk a pedagógusok mentális egészségének hátterét. Összefüggéseket keresünk a kiégés, a mentális egészség, az értékrend, a testi tünetek, és a társadalmi státusz között.

A kérdőív célcsoportja: óvodapedagógusok, tanítok, tanárok, bölcsődében, speciális iskolában, szakiskolában, szakgimnáziumban, szakközépiskolában pedagógiai munkát végzők.

A kérdőívet Dr. Elekes Györgyi (kutató): elekes.gyorgyi@avkf.hu és Dr. Gombás Judit (kutató): gombas.judit@avkf.hu állította össze.

Kérdőív linkje itt érhető el.

Our first annual report accepted

Our HAS-AVCC Learning Environment Research Group submitted its first annual report, which was accepted by the Academy. We have received the next year’s funding and we continue our work.

Here is the short version of the report:

1. Preparation period: 1 September 2021 – 28 February 2022.

The research team consists of 10 people, joined by an internal research team (4 people). This group’s research will focus on teachers’ social and mental characteristics. Our research involved 20 developmental and 21 control classes, and about a thousand first-graders.

2. Teacher preparation period: 1 March 2022 – 31 August 2022

We have developed 17 methodological units in three dimensions (development, spatial organization, and learning organization).

The topics of the methodological units are the following: listening to speech sounds, visualization, singing and music, sensory-motor skills, finger awareness, sayings, rhymes, gestures, relaxation by moving, use of algorithms, use of Mondrian Blocks, Mind Map, board games, and flashcards, free movement opportunities, free learning space, rotating classroom (comfort zone), clear rules, student activity, regular activities, mediated and self-directed learning.

Three-day teacher training was held online and in-person, plus two days, to train for the student testing. Also, detailed written instructions were given to the teachers.

Testing tools: Online Sensory and Cognitive Profile Test (https://kognitivprofil.hu), which can be used by teachers, and the Colour Raven Matrices. Teacher follow-up: Mental Health Test, Aspiration Index, Mini Oldenburg Burnout Questionnaire, Subjective Physical Symptom Scale, and a Socio-economic Status Questionnaire.

Applications: Learning card mobile app; online cognitive training based on Mondrian blocks.

Publication and dissemination of methodological materials:

(Eds.) Halbritter András Albert, Tamáska Máté (2022) Iskolakert, természet és közösség. Szociálpedagógia, 19. thematic issue  – it is entirely related to the work of the HAS-AVCC Learning Environment Research Group

Gyarmathy Éva, Kökényesi Imre (2022) Tapasztalat Alapú tudás I. TaníTani Online, https://www.tani-tani.info/tapasztalat_alapu_tudas_i

Gyarmathy Éva, Kökényesi Imre (2022) Tapasztalat Alapú tudás II. TaníTani Online, https://www.tani-tani.info/tapasztalat_alapu_tudas_ii

Fenyvesi K, Mérő, L., Kökényesi I, Brownell, C., & Stettner, N. (2022) Mondrian Blocks and Cognitive Training. Mondrian 150, Mondrian Day at National Museum of Mathematics, New York, 19 February.PI-Day, 2022.03.14: Transylvanian Maths Festival, School at Gyergyóremete, Apáczai Education and Spectrum Foundation – Digital Mondrian Blocks game with hundreds of schoolchildren. Fenyvesi K, Gyarmathy É., Kökényesi I, Brownell, C., & Stettner, N.; Maths Festival France – Digital games with Mondrian Blocks – by Fenyvesi K., Gyarmathy É., Kökényesi I, Brownell, C., & Stettner, N.; Peruvian Maths Festival – Maths and the Mondrian Blocks – by Fenyvesi K, Gyarmathy, É., Kökényesi I, Brownell, C., & Stettner, N.

A kutatócsoport leadta az 1. kutatási évről szóló beszámolót

1. Előkészítési időszak: 2021. szeptember 1. – 2022. február 28.

A kutatócsoport 10 főből áll, amelyhez egy belső kutatási csoport (4 fő) csatlakozott. Ezzel a kiegészítő kutatással nagyobb hangsúlyt kapnak a tanítók szociális és mentális jellemzői.

A Váci Egyházmegye által fenntartott intézmények, valamint a Klebelsberg Központ Váci, Balassagyarmati, Dunakeszi Tankerületeinek az iskoláiból 20 fejlesztő iskola 38 pedagógusa, illetve 15 kontrolliskola 21 pedagógusa vesz részt a kutatásban. Így több, mint 700 elsőosztályos gyermekre terjed ki a követés. Emellett Sakkpalota módszerrel tanító tíz iskolai osztály is bekerült a kutatási mintába, így a következő szakaszban megközelítőleg ezer gyermek vizsgálata indul meg.

A honlapon online platform áll rendelkezésre az intézményi regisztrációhoz, és a kutatási adatbázis számára. Honlap: https://tanulas-kutatas.hu

Kutatási e-mail: tanulaskutatas@gmail.com

A honlap és a kutatásról információk elérhetők a Főiskola honlapjáról is: https://avkf.hu/avkf-es-egysegei/kutato-fejleszto-muhelyek; https://avkf.hu/wp-content/uploads/2022/02/mta-avkf-tanulasi-kornyezet-kutatas-leiras-korr.pdf

A módszertani fejlesztés elkészült három dimenzióban – fejlesztés, térszervezés és tanulásszervezés. A munkaváltozatokat a kutatócsoport áttekintette, elemezte. Az általunk „labor iskoláknak” nevezett iskolákban történt kipróbálás után a próbát végző pedagógusok visszajelzéseit követő módosítás és véglegesítés után az anyag a kialakított sablonba került.

Nehézséget okozott az iskolákkal a kommunikáció. Jellemzően támogató hozzáállással találkoztunk a fenntartók részéről, de egyetlen egy esetben sem kaptunk intézményi elérhetőségeket, hogy közvetlenül levelezhessünk az iskolákkal. Erősítés a főiskolai kutatók bekapcsolódása a kutatásba.

2. Pedagógusi felkészülési időszak: 2022. március 1. – 2022. augusztus 31.

A kutatási tervben rögzített három dimenzióban 17 módszertani egységet fejlesztettünk. A módszertani egységekhez a pedagógusok személyre szóló csomagban megkapták a módszertani leírásokat, mellékleteket és a legfontosabb alapeszközöket is.

A fejlesztett módszertani egységek témái: a beszédhanghallás fejlesztése, képek, rajzok használata, vizualizáció, hívóképek, ének-zenei fejlesztés, szenzomotoros fejlesztés, az ujjtudatosság fejlesztése, mondókák, rigmusok, gesztusok, mozdulatok, mozgáspihenő, az algoritmusok használata, a Mondrian Blocks használata, a pókábramódszer, táblás társasjátékok és a tanulókártyák, a szabad mozgás lehetősége, a tanulási térben elhelyezett eszközök, forgó tanterem (komfortérzet), egyértelmű szabályok, a tanulók aktivitása, rendszeres tevékenységek, mediált és önirányított tanulás.

A pedagógusok felkészülése három lépcsőben zajlott: egy online és két jelenléti alkalommal két-két csoportban történt, hogy a kisebb létszám által személyesebb legyen a kapcsolat, és hatékonyabb legyen a felkészülés.

Online felkészülés: 2022. március 17. és március 19.

Jelenléti felkészülés: 2022. április 23. és április 30. és 2022. június 20. és június 21.

Kiképzés a tanulói vizsgálatokra: 2022. június 22. és 2022. augusztus 25. A pedagógusok részletes, írásos instrukciót is kaptak, valamint próbaméréseket végeztek.

Vizsgálati eszközök:

Gyermekek követése: A pedagógusok által is használható Online Szenzomotoros és Kognitív Profil Teszt feladatait (https://kognitivprofil.hu), valamint a Színes Raven Mátrixokat alkalmazzuk. A kutatás érdekében a szenzomotoros vizsgálatokat érintőképernyőn megoldhatóvá tettük, így a feladatmegoldást közvetlenül tudjuk mérni. Minthogy kisgyermekek teszteléséről van szó, a vizsgálatokat a tanítójuk egyszemélyes helyzetben végzi. A legtöbb feladatot a gyermek az érintőképernyőn maga oldja meg, némely feladat esetében a pedagógus írja be az eredményt. A vizsgálat 2×45 percet vesz igénybe.

Pedagógusok követése: A kutatásban négy egészségpszichológiai kérdőívetkérdezünk le, amelyek mindegyike szabadon felhasználható: Mentális Egészség Teszt Aspirációs Index, Mini Oldenburg Kiégés Kérdőív, Szubjektív Testi Tüneti Skála és egy szocio-ökonómiai státusz kérdőív. A kutatás része egy pedagógusokkal készülő strukturált interjúsorozat is, amellyel a kutatás érvényességét kívánjuk erősíteni. Az összeállított egészségpszichológiai kérdőíveket és a szociológiai kérdőívet egyrészt a kísérletben résztvevő pedagógusok, és a kontrollcsoportok pedagógusai töltik ki.

Fejlesztő alkalmazások:

  • A tanulókártya mobil applikáció tesztverziója működik.
  • A Mondrian blokkokra épülő kognitív tréning tervezete elkészült. A feladatok adaptív játék formában kerülnek majd fel a Kognitív Profil Teszt feladatai közé.

Publikációk – a módszertani anyagok ismertetése

Szerk. Halbritter András Albert, Tamáska Máté, (2022) Iskolakert, természet és közösség. Szociálpedagógia, 19. tematikus szám – teljesen a MTA Közoktatásfejlesztési Projekt 2021 Tanulási Környezet Kutatócsoport munkájához kapcsolódik.

Gyarmathy Éva, Kökényesi Imre (2022) Tapasztalat Alapú tudás I. TaníTani Online, https://www.tani-tani.info/tapasztalat_alapu_tudas_i

Gyarmathy Éva, Kökényesi Imre (2022) Tapasztalat Alapú tudás II. TaníTani Online, https://www.tani-tani.info/tapasztalat_alapu_tudas_ii

Fenyvesi K, Mérő, L., Kökényesi I, Brownell, C., & Stettner, N. (2022) Mondrian Blocks and Cognitive training. Mondrian 150, Mondrian Day at National Museum of Mathematics, New York, 19 February.

Disszemináció

PI-Day részvétel, 2022.03.14

  • Erdély (Románia), Gyergyóremetei iskola, Apáczai Oktatási és Spektrum Alapítvány – Digitális Mondrian Blocks játék többszáz iskolással. Fenyvesi K, Gyarmathy É., Kökényesi I, Brownell, C., & Stettner, N.
  • Maths Festival France – Digital games with Mondrian Blocks – by Fenyvesi K., Gyarmathy É., Kökényesi I, Brownell, C., & Stettner, N.
  • Peruvian Math Festival – Maths and the Mondrian Blocks – by Fenyvesi K, Gyarmathy, É., Kökényesi I, Brownell, C., & Stettner, N.

Nyitott szakmai műhelyek: Két online műhely keretében bemutattuk és vitára bocsátottuk a tanulási környezet megváltoztatását célzó módszertani egységek néhány elemét. A műhely résztvevői értékelték a bemutatott módszereket, valamint megosztották a tanítással, iskolával kapcsolatos véleményüket, attitűdjüket is. Résztvevők száma: 126 fő.

Külföldi kapcsolatok

  • A kutatás első szakaszában a tanulási terek nagy hangsúlyt kaptak. A módszertan kialakítását a Technische Universität Wien, Architektur und Raumplanung Arbeitsraum Bildung intézet „Labor az innovatív képzési terekért” projektjével együttműködve végeztük. Tamáska Máté a projekthez kapcsolódó előadást tartott az egyik egyetemi előadássorozat keretében „Hagyomány és megújulás a térpedagógiában” címmel.
  • A másik nagyobb nemzetközi érdeklődést jelentő terület a kognitív fejlesztő anyag. Elkezdtük az együttműködést dr. Kristóf Fenyvesivel, a University of Jyväskylä, Finnish Institute for Educational Research tudományos főmunkatársával, akivel a Mondrian Blokk kognitív tréning fejlesztésében kezdtünk együttműködni.
  • New York-ban dr. Judit Kerekes, a Mathematics Education Curriculum and Instruction Department School of Education CUNY College of Staten Island docensw nagy érdeklődéssel fogadta a módszertanunkat, és meghívást kaptunk az Amerikai Magyar Iskolák konferenciájára.

Nehézséget okozott a pedagógushiány főleg a kisebb létszámú településen, ahol nincsen tanító duó, miközben a kutatásban minden osztály esetében számítottunk két tanítóra vagy legalább tanító-pedagógiai asszisztens párra. Erősítés a Smart Egg Kft. részéről érkező eszköztámogatás.

Why should the learning environment be changed?

Why should the learning environment be changed?

Development produces development. Each discovery leads to more discoveries and increases exponentially the rate of change. In a decade, we are experiencing more changes than people experienced in two centuries around the time of Gutenberg. The environment shapes the human brain, especially the brains of children. It means that with the extreme changes in the environment brain development changes extremely. Consequently, everything related to children’s brains, such as education, needs to change rapidly.

It is a frequent statement that education should prepare children for a future and for occupations we don’t even know about. However, the problem is more complex than that, because we don’t even know what kind of kids we want to prepare for the unknown future.

The nervous system is shaped by the environment and so far there is not much more that educators and specialists did than label a high percentage of children and called them special-need children.

The year 2020 gave a little insight into the future. The 21st century kicked the door with a pair of legs. Digital technology has suddenly become part of everyday teaching and learning. One day the responsible parents limit or even forbid the use of digital devices, the next day the kids have to sit in front of the computers all day. A parent mockingly asked that “does the school period count into the ’machine time’ or not?”

Humankind is facing a special situation which we can call a crisis. And such decision times will become more frequent. New inventions, as well as pandemics, can bring sudden changes. The situation is very much in line with the original meaning of the word „crisis” when the old solutions don’t work anymore, but the new ones are not developed properly, yet. Similar to any special situation, distance learning has widened the gap between those who were already at an advantage and could progress and those who couldn’t.

Stimulus richness increases the appearance of diversity. However, those who are less prepared can hardly gain, so, the differences increase and become significant. Any disadvantage causes an even greater disadvantage in a crisis. People experienced this condensed in 2020 during the restrictions because of the COVID pandemic. While about 10% of the children could progress better at home than in the classroom, the third of the student population, typically disadvantaged students lag significantly behind. Institutions and individuals who were more or less prepared for the 21st century were able to take advantage of the online situation.

Given that the 21st century is bringing explosive change at an ever-accelerating pace, institutions, educators, and parents have to be prepared for children with diverse development and have to provide them flexible learning environment. A methodological renewal is needed.

Elkezdődtek a vizsgálatok

A tanulóvizsgálati eszközök elkészültek június elejére. A pedagógusok által is használható Online Szenzomotoros és Kognitív Profil Teszt feladatait, valamint a Színes Raven Mátrixokat alkalmazzuk a gyermekek vizsgálatában. A kutatás érdekében a szenzomotoros vizsgálatokat érintőképernyőn megoldhatóvá tettük, így a feladatmegoldást közvetlenül tudjuk mérni.

Minthogy kisgyermekek teszteléséről van szó, a vizsgálatokat a tanítójuk egyszemélyes helyzetben végzi. A legtöbb feladatot a gyermek az érintőképernyőn maga oldja meg, némely feladat esetében a pedagógus írja be az eredményt. A vizsgálat 2×45 percet vesz igénybe.

A vizsgálati eszközök használatára való kiképzés két alkalommal 2022. június 22-én és 2022. augusztus 25-én történt. A pedagógusok részletes, írásos instrukciót is kaptak a teszt elvégzéséhez, valamint próbaméréseket végeztek.

Szeptembertől elkezdődtek a vizsgálatok. Szerda délutánonként online konzultációt tartunk.

Mondrian Blocks as a cognitive training tool

Mondrian Blocks as a cognitive training tool

“The mathematician’s patterns, like the painter’s or the poet’s, must be beautiful; the ideas, like the colours or the words, must fit together harmoniously. Beauty is the first test: there is no permanent place in this world for ugly mathematics (Godfrey Harold Hardy, A Mathematician’s Apology, London 1941). The Hungarian mathematician Paul Erdős had an imaginary book in which God wrote down the most beautiful mathematical proofs. When Erdős wanted to express his particular appreciation of proof, he shouted, “This one’s from the Book!”.

Mathematics is a basic tool of knowledge and science, while it is an art motivated by beauty, and an integral part of music, dance, fine arts, architecture – patterns, symmetry-asymmetry, golden ratio, polygons, polyhedrons, fractals. Education treats arts and mathematics separately, though mathematics and art both are based on spatial abilities and develop the brain in terms of the most important functions of human thinking: sensorimotor and executive functions, symbolic and abstract thinking.

It is no coincidence that spatial skills are the foundation for later successful cognitive abilities and learning (Lubinski, Benbow, 2006; Wai, Lubinski, Benbow, 2009; Freeman, Marginson, Tytler, 2019).

However, spatial-visual skills, and thus development and learning methods in this area, have still not gained their rightful place in teaching, although there are increasing attempts to do so. Typically, creative activities such as exploring the symmetry of tapestries, cutting geometric shapes, arranging mosaics, mirroring, rotating, and translating pictures link mathematics to the arts in teaching.

Artistic activities develop mathematical and creative thinking, most often with a focus on the creative side. However, teachers do not provide many opportunities for students to think creatively in the practice of teaching mathematics. This is largely due to the highly structured curriculum and math textbooks, which leave little room for such opportunities (Schoevers, Leseman, Kroesbergen, 2020).

The Mondrian Blocks Cognitive Training combines the benefits of mathematics and art by providing systematic developmental material through an art-based mathematical problem. Indeed, the famous, coloured rectangles of the Dutch painter Piet Mondrian form the basis of an interesting mathematical problem, a puzzle, which mathematicians are still trying to solve (e.g. Basen, 2016; Dalfó, Fiol, López, 2021). Mondrian’s mathematical problem consists in dividing a grid of size n x n into rectangles and squares such that the difference between the area of the largest and the area of the smallest rectangle is as small as possible.

The Mondrian Blocks Cognitive Training is based on an art-mathematical problem, and its developmental impact is manifold. Quantities are tangible, and palpable, through the use of rectangles in a mathematically meaningful context, while their place in the given space has to be found. Magnitude and direction relationships, estimation of dimensions, spatial orientation, spatial translation, and recognition of visual shapes are required, while the concept of number is imperceptibly shaped in the mind of a child. Mondrian Blocks tasks are solved through a series of meaningful trials, which in addition to the above develop risk-taking, error detection, failure tolerance, creativity, and critical thinking.

We hypothesize that the basic functions required for mathematics and reasoning can be developed and tested in at least three main cognitive domains by using Mondrian Blocks:

  • Sensory-motor function – Spatial orientation; Spatial memory; Eye-hand coordination; Tactile processing; Sequential processing; Processing speed.
  • Cold executive functions – Cognitive control; Cognitive flexibility; Working memory; Rotation (spatial working memory); Error detection; Performance monitoring.
  • Hot executive functions – Emotional regulation; Reward processing; Delay discounting; Risky decision making.
  • Mathematical Thinking – Reasoning; Number concept.

Development and testing are particularly important given the steep increase in the rate of children diagnosed with mathematical difficulties. Research by Agostini, Zoccolotti, and Casagrande (2022) has shown that children with mathematical difficulties are impaired in cognitive areas such as executive functions, attention, and processing speed. The Mondrian Blocks cognitive training may benefit these children more than the average.

The training and testing of relevant cognitive functions can and should be incorporated into models of education and development to identify

  • the cognitive functions behind the solution of “Mondrian Blocks” tasks;
  • the role of Mondrian Blocks in the development of relevant cognitive skills;
  • individual differences which may exist behind effective task solving;
  • the ways cognitive training could be the most effective.

References

Agostini F, Zoccolotti P, Casagrande M. (2022) Domain-General Cognitive Skills in Children with Mathematical Difficulties and Dyscalculia: A Systematic Review of the Literature. Brain Sciences. 12(2):239. https://doi.org/10.3390/brainsci12020239

Bassen H. (2016) Further insight into the Mondrian art problem.https://mathpickle.com/mondrian-art-puzzles-solutions/.

Dalfó, C., Fiol, M.A., López, N. (2021). New results for the Mondrian art problem. Discret. Appl. Math., 293, 64-73.

Freeman, B., Marginson, S., Tytler, R. (2019). An international view of STEM education. In: Sahin, A., Mohr-Schroeder, M. J. (eds.) STEM Education 2.0, Brill, 350–366 https://doi.org/10.1163/9789004405400_019

Lubinski, D., Benbow, C. P. (2006). Study of Mathematically Precocious Youth after 35 years: Uncovering antecedents for the development of math–science expertise. Perspectives on Psychological Science, 1, 316–345.

Schechter, B. (2000). My brain is open: The mathematical journeys of Paul Erdős. New York: Simon & Schuster. pp. 70–71. ISBN 0-684-85980-7.

Schoevers, E.M., Leseman, P.P.M., Kroesbergen, E.H. (2020).  Enriching Mathematics Education with Visual Arts: Effects on Elementary School Students’ Ability in Geometry and Visual Arts. Int J of Sci and Math Educ 18, 1613–1634 https://doi.org/10.1007/s10763-019-10018-z

Wai, J., Lubinski, D., Benbow, C. P. (2009). Spatial ability for STEM domains: Aligning over 50 years of cumulative psychological knowledge solidifies its importance. Journal of Educational Psychology, 101, 817–835. https://doi.org/10.1037/a0016127

A kontrolliskolák feladatai

A kutatás lényeges jellemzője, hogy fejlesztő és kontrolliskolákat vontunk be a kutatásba. A kontrolliskoláknak a hatásvizsgálatokban van nélkülözhetetlen szerepe. Elvégzik, a fejlesztő programot megvalósító iskolákhoz hasonlóan, a kiválasztott első osztályukkal az érintett tanulók bemeneti és kimeneti vizsgálatait. Ez teszi lehetővé a kutatási módszertant alkalmazó (fejlesztő) és a nem alkalmazó (kontroll) osztályok vizsgálati eredményeinek az összehasonlítását. Az összehasonlító elemzések alapján lehet majd kimutatni a kutatási módszertan fejlesztő hatását.

A gyerekek vizsgálata a fejlesztő és a kontrolliskolákban is ugyanúgy és ugyanakkor zajlik a kutatás elején és a kutatás végén (2022. szeptember – 2024. június).

A jelenléti felkészülések 2022. április -június

A jelenléti felkészülések során a tanító duók ismereteket szereztek a tanulási környezet fejlesztő környezetté alakításáról. A felkészülések jellemzően nemcsak képzést, hanem sokkal inkább kutatási együttműködés jellegű munkát takartak. A kutatócsoport által kifejlesztett módszertanok bemutatása, kipróbálása, tapasztalati tanulás után dönthettek a pedagógusok azokról a módszertani egységekről, amelyeket bevezetnek, és rendszeresen alkalmaznak ősztől az első osztályaikban.

A felkészülési szakasz megkezdődött

2022 márciusában a második kutatási időszakba léptünk. Kialakult a fejlesztést megvalósító intézmények listája. A kiválasztott mintába 21 általános iskolát vontunk be. A fejlesztés 2022. szeptember 1-jétől 2024. június 15-ig tart, így a 2022 szeptemberében a leendő első osztályosokat érinti

A kutatás lényeges jellemzője, hogy a kutatásba bevont iskolák pedagógusai a felajánlott módszereket felkészülés után kipróbálják, munkájukba önálló innovációként bevezetik, és rendszeresen használják a mindennapi tanítás során. Az így átalakított tanulási környezet hatását a 2 év fejlesztés utáni vizsgálatok hivatottak megmutatni.