Czym jest Project-Based i Problem-Based Learning?

1. 1.1. Jeden skrót, różne znaczenia

Skrót PBL jest szeroko stosowany w edukacji, jednak może oznaczać różne sposoby organizowania uczenia się. W literaturze spotkasz przede wszystkim dwa określenia:

• Problem-Based Learning, PrBL, uczenie się oparte na problemie,
• Project-Based Learning, PjBL, uczenie się oparte na projekcie.

Rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ problem i projekt pełnią w tych podejściach inną funkcję. Różna może być także organizacja pracy studentów, czas jej trwania, rola nauczyciela oraz oczekiwany rezultat.

Problem terminologiczny nie jest nowy. Howard Barrows, jeden z twórców współczesnego Problem-Based Learning, już w 1986 roku zwracał uwagę, że termin ten jest stosowany do wielu różnych praktyk dydaktycznych. Pod tą samą nazwą mogą kryć się rozwiązania prowadzące do różnych efektów uczenia się.

Dlatego w tym kursie będziemy posługiwać się bardziej precyzyjnymi skrótami:

PrBL - Problem-Based Learning

PjBL - Project-Based Learning

Skrót PBL będzie używany jako określenie szerszej rodziny podejść wtedy, gdy omawiane zjawisko dotyczy zarówno uczenia się opartego na problemie jak i uczenia się opartego na projekcie.

2. 1.2. Problem-Based Learning, kiedy problem uruchamia uczenie się

W Problem-Based Learning punktem wyjścia jest problem, z którym student spotyka się zanim otrzyma komplet wiedzy potrzebnej do jego rozwiązania. To bardzo ważna cecha PrBL.

Wyobraź sobie zajęcia, podczas których najpierw przez kilka tygodni omawiasz mechanizmy eutrofizacji. Studenci poznają źródła biogenów, procesy zachodzące w ekosystemie i metody ograniczania eutrofizacji. Na zakończenie otrzymują przypadek zanieczyszczonego zbiornika i wykorzystują zdobytą wiedzę do jego analizy. Problem pełni tutaj funkcję zadania z zastosowaniem. Pozwala wykorzystać wcześniej zdobytą wiedzę. Możesz jednak zmienić kolejność.

Na początku zajęć pokazujesz studentom wyniki analiz wody, fotografie zakwitu sinic oraz dane dotyczące użytkowania zlewni. Pytasz:

Co mogło doprowadzić do takiego stanu zbiornika i jakie działania należałoby podjąć?

Studenci nie dysponują jeszcze całą wiedzą potrzebną do rozwiązania problemu. Analizują dostępne informacje, uruchamiają wiedzę uprzednią, formułują pierwsze hipotezy i odkrywają luki w swoim rozumieniu.

Pojawiają się pytania:

• Co już wiemy?
• Czego jeszcze nie wiemy?
• Jakich informacji potrzebujemy?
• Czego musimy się nauczyć, aby móc wyjaśnić problem?
• Jak możemy sprawdzić nasze hipotezy?

W PrBL problem pojawia się na początku procesu i tworzy potrzebę uczenia się. Student potrzebuje nowej wiedzy, ponieważ bez niej nie może dobrze zrozumieć lub rozwiązać przedstawionego problemu. Problem zaczyna organizować proces uczenia się: studenci pracują nad złożonym problemem, identyfikują potrzebną wiedzę, podejmują samodzielne uczenie się i wykorzystują zdobytą wiedzę podczas dalszej analizy problemu.

Barrows (1986) podkreślał także znaczenie rozwijania rozumowania, samodzielnego uczenia się i pracy z problemami przypominającymi sytuacje spotykane w praktyce.

3. 1.3. Project-Based Learning, kiedy projekt organizuje uczenie się

W Project-Based Learning proces uczenia się zostaje zorganizowany wokół rozbudowanego procesu.

Projekt może trwać kilka tygodni, cały semestr lub stanowić znaczącą część przedmiotu. Studenci pracują nad złożonym zadaniem i stopniowo rozwijają rozwiązanie. Zwykle powstaje również określony rezultat pracy, na przykład: prototyp, model, projekt techniczny, raport, analiza, rekomendacja, strategia, program, produkt cyfrowy czy rozwiązanie dla konkretnego odbiorcy.

Sam fakt powstania produktu nie przesądza jednak o tym, że mamy do czynienia z PjBL.

Jaką funkcję pełni projekt w procesie uczenia się?

Rozważ dwa przykłady.

Przykład 1
Przez osiem tygodni studenci poznają zasady projektowania budynków energooszczędnych. Wykonują ćwiczenia i rozwiązują zadania. Następnie otrzymują dwa tygodnie na przygotowanie projektu, w którym wykorzystują poznane wcześniej zasady.
Projekt służy przede wszystkim zastosowaniu wcześniej zdobytej wiedzy.

Przykład 2
Na początku semestru studenci otrzymują zadanie:

Zaprojektuj rozwiązanie pozwalające ograniczyć zużycie energii w wybranym budynku kampusu o co najmniej 30%. Uwzględnij warunki techniczne, koszty inwestycji, potrzeby użytkowników oraz przewidywane efekty środowiskowe.

Praca nad projektem ujawnia kolejne problemy. Studenci odkrywają, czego potrzebują się nauczyć, analizują dane, poznają potrzebne koncepcje, testują rozwiązania, otrzymują informację zwrotną i modyfikują projekt.

Projekt organizuje znaczącą część procesu uczenia się. Właśnie ta funkcja projektu jest szczególnie istotna w PjBL.

4. 1.4. Projekt jako produkt i projekt jako środowisko uczenia się

Wyobraź sobie zespół czterech studentów przygotowujących autonomicznego robota.

Studentka A zna się na programowaniu, więc przygotowuje kod. Student B zajmuje się elektroniką. Studentka C przygotowuje konstrukcję. Student D dokumentuje pracę zespołu i przygotowuje prezentację.

Zespół świetnie wykorzystał kompetencje swoich członków. Powstał bardzo dobry robot.

Z perspektywy realizacji projektu taki podział pracy może być efektywny. Spójrz jednak na tę sytuację z perspektywy uczenia się.

Jeżeli jednym z efektów uczenia się było projektowanie układów sterowania, to czy wykonanie dobrego robota pozwala stwierdzić, że każdy członek zespołu osiągnął ten efekt?

Niekoniecznie. Student może uczestniczyć w bardzo dobrym projekcie i wykonywać przede wszystkim te zadania, które już potrafi wykonywać. Może także przygotować tylko niewielki fragment rozwiązania i mieć ograniczone rozumienie całości.

Dlatego w PjBL trzeba jednocześnie obserwować dwa procesy:

powstawanie projektu

oraz

uczenie się każdego studenta podczas jego tworzenia.

Do tego problemu wrócimy szczegółowo w module poświęconym współpracy zespołowej. Jakość produktu i jakość uczenia się opisują dwa różne aspekty pracy projektowej. Dobry produkt może dostarczać wartościowych dowodów dotyczących kompetencji zespołu. Jeśli chcesz wnioskować o uczeniu się poszczególnych studentów, potrzebujesz również informacji o tym, jak myśleli, jakie decyzje podejmowali, co potrafią wyjaśnić i co potrafią wykonać samodzielnie.

5. 1.5. Praca w grupie także nie wystarcza

Wróć do trzeciej sytuacji z początku modułu: studenci otrzymują temat „Mikroplastik w Bałtyku” i w grupach wyszukują informacje i przygotowują prezentację. Są aktywni, współpracują, korzystają z różnych źródeł, powstaje produkt. Może to być wartościowe zadanie dydaktyczne, ale żeby określić jego miejsce w PBL, potrzebujesz jednak więcej informacji.

Warto zapytać:

• Jaki problem mają rozwiązać studenci?
• Jakich decyzji wymaga zadanie?
• Czy muszą integrować i stosować wiedzę?
• Czy zadanie wymaga samodzielnego poszukiwania drogi rozwiązania?
• Czy w trakcie pracy pojawiają się informacje zwrotne i możliwość zmiany rozwiązania?
• Jak praca zespołowa wspiera uczenie się?
• Jak sprawdzę, czego nauczył się każdy student?

Samo dodanie pracy grupowej do zajęć nie określa jeszcze sposobu, w jaki zachodzi uczenie się.

6. 1.6. Problem-Based Learning i Project-Based Learning mają wiele wspólnego

PrBL i PjBL mają odrębne tradycje i różnią się sposobem organizacji procesu. Jednocześnie łączy je kilka ważnych właściwości. W obu podejściach student może pracować nad złożonym i znaczącym problemem, aktywnie wykorzystywać wiedzę uprzednią, poszukiwać potrzebnych informacji, integrować wiedzę z różnych obszarów,

podejmować decyzje, uzasadniać proponowane rozwiązania, współpracować z innymi, otrzymywać informację zwrotną, modyfikować własne rozumienie lub rozwiązanie lub brać większą odpowiedzialność za przebieg własnego uczenia się.

W Problem-Based Learning szczególnie dobrze opisano cztery powiązane procesy: konstruktywne budowanie wiedzy, uczenie się w kontekście, współpracę oraz samodzielne kierowanie uczeniem się. Te mechanizmy pomagają wyjaśnić, dlaczego praca z problemem może wspierać uczenie się. Nie wynikają jednak automatycznie z samego przedstawienia studentom problemu. Sposób zaprojektowania środowiska uczenia się nadal ma zasadnicze znaczenie.

7. 1.7. Gdzie przebiega granica?

W praktyce granice nie zawsze są wyraźne, projekt może zawierać wiele problemów, problem-based może prowadzić do powstania produktu. Projekt może rozpoczynać się od złożonego problemu, a problem-based może być realizowany przez kilka spotkań lub przez znacznie dłuższy okres. Również w obrębie samego Problem-Based Learning istnieją różne sposoby organizowania procesu. Barrows zwracał uwagę, że różnice między rozwiązaniami określanymi mianem PBL mogą prowadzić do bardzo różnych efektów edukacyjnych.

Dlatego podczas projektowania zajęć warto postawić sobie pytanie:

Jak problem lub projekt organizuje uczenie się studentów i jaką pracę poznawczą uruchamia?

W kolejnych modułach będziesz właśnie tego szukać.

8. 1.8. Wróćmy do sytuacji z początku

Spójrz jeszcze raz na trzy sytuacje. 

Sytuacja A, projekt energooszczędnego budynku

Studenci przez sześć tygodni wykonują projekt, ale otrzymują szczegółową instrukcję i kolejne kroki rozwiązania. Mamy za mało informacji, aby na podstawie samego opisu jednoznacznie uznać tę sytuację za PjBL. Istotne będzie między innymi to, czy studenci podejmują znaczące decyzje, czy projekt generuje potrzebę zdobywania i stosowania wiedzy oraz jak wygląda proces dochodzenia do rozwiązania. 

Sytuacja B, pogorszenie jakości wody

Problem pojawia się przed zdobyciem całej wiedzy potrzebnej do jego rozwiązania. Studenci identyfikują luki w wiedzy, poszukują potrzebnych informacji i wykorzystują je do dalszej analizy. Ta sytuacja dobrze odpowiada logice Problem-Based Learning. 

Sytuacja C, prezentacja o mikroplastiku

Studenci pracują razem nad określonym tematem i tworzą wspólny produkt. W przedstawionym opisie brakuje jednak złożonego problemu lub projektu organizującego proces zdobywania i stosowania wiedzy. Możemy więc opisać ją jako grupowe zadanie dydaktyczne. Może ono być dobrze zaprojektowane i wartościowe, choć sam sposób organizacji pracy nie daje jeszcze podstaw do zaklasyfikowania go jako PrBL lub PjBL.