When Ancient Epistemology Meets Augmented Reality: Designing a STEM–Catur Pramana Digital Pop-Up Book for Elementary Science
Deze studie presenteert het ontwerp en de validatie van een met augmented reality ondersteund digitaal pop-upboek voor het Indonesische basisonderwijs in natuurwetenschappen dat het hindoeïstische epistemologische kader van Catur Pramana integreert met STEM-concepten, waarmee de haalbaarheid wordt aangetoond van het gebruik van lokale kennissystemen als structurele basis voor leermiddelen ondanks matige valideringsscores en de afwezigheid van gemeten leerresultaten.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
In klaslokalen door heel Indonesië leunen natuurwetenschappelijke lessen vaak zwaar op tekstboeken vol woorden en platte, tweedimensionale afbeeldingen. Hoewel deze aanpak feiten aanleert, kan het moeite hebben om abstracte concepten echt voelbaar te maken of om leerlingen te laten zien hoe wetenschappelijk denken daadwerkelijk werkt. Tegelijkertijd zijn onderwijzers steeds meer geïnteresseerd in hoe de lokale cultuur leerlingen kan helpen zich te verbinden met schoolvakken. Op het eiland Bali, waar de hindoeïstische filosofie het dagelijks leven vormgeeft, bestaat er een traditionele manier om te begrijpen hoe we weten wat waar is. Dit systeem, bekend als Catur Pramana, breekt kennis af in vier verschillende paden: directe observatie via de zintuigen, logische gevolgtrekking, vergelijking met wat al bekend is, en het vertrouwen op betrouwbare getuigenis van experts of teksten. De vraag die onderzoekers stelden, was of deze eeuwenoude manieren van weten meer konden doen dan alleen dienen als interessante culturele inhoud; konden ze ook daadwerkelijk de manier waarop kinderen moderne wetenschap leren structureren?
Een team van onderzoekers van universiteiten in Bali en Indonesië begon dit te onderzoeken door een nieuw soort leermiddel te ontwikkelen. Ze ontwierpen een digitale pop-upboek dat wetenschap, technologie, techniek en wiskunde combineert met de vier traditionele Balinese manieren van weten. In plaats van cultuur te behandelen als een apart onderwerp dat uit het hoofd geleerd moet worden, gebruikten ze de filosofie als het skelet voor de hele les. Wanneer leerlingen bijvoorbeeld leren over plantengroei, worden ze begeleid om de planten direct te observeren, wat overeenkomt met het traditionele pad van directe perceptie. Wanneer ze een klein model van een kas bouwen, beoefenen ze techniek door hun werk te vergelijken met een visuele gids, wat het pad van vergelijking weerspiegelt. Wanneer ze hulpmiddelen gebruiken om groei te meten of conclusies trekken over waarom een kiemplantje in een bepaalde richting buigt, zijn ze bezig met technologie en gevolgtrekking. Ten slotte biedt het boek duidelijke uitleg en video's van vertrouwde bronnen, wat de weg van getuigenis vertegenwoordigt. Om deze lessen tot leven te brengen, voegde het team augmented reality toe, een technologie waarmee leerlingen een apparaat op de pagina kunnen richten om driedimensionale objecten voor de pagina te zien zweven, waardoor ze zaken zoals zaden of krachten vanuit elke hoek kunnen bestuderen.
De onderzoekers volgden een zorgvuldig proces om dit boek te creëren en te testen. Eerst bouwden ze een prototype zonder de augmented reality-functies en testten dit in vier openbare basisscholen in Bali. Achtentachtig leerlingen en vijftien leraren gebruikten het boek tijdens reguliere lessen, waarbij de leraar de pagina's op een scherm projecteerde en de klas door de activiteiten leidde. Na deze proefperiode verzamelde het team feedback om het ontwerp te verbeteren, waarbij ze de driedimensionale augmented reality-elementen toevoegden en de visuele stijl verenigden met een consistente mascotte in traditionele Balinese kledij. Deze definitieve versie werd vervolgens beoordeeld door zes experts: drie specialisten in wetenschapsonderwijs en curriculum, en drie experts in digitale media en technologie. De experts controleerden of de wetenschap accuraat was, of het boek aansloot bij het schoolcurriculum en of de technologie soepel werkte. Ze keken ook naar hoe goed het boek de vier traditionele manieren van weten integreerde met de vier hoofdonderwerpen van STEM.
De resultaten toonden aan dat het ontwerp een veelbelovend succes was, hoewel niet zonder verbeterpunten. De experts beoordeelden het definitieve boek als matig valide, wat betekent dat het een solide, bruikbaar product is. Ze waren bijzonder onder de indruk van het visuele ontwerp en merkten op dat de kleuren, lay-out en tekst gemakkelijk leesbaar en aantrekkelijk waren. De leraren en leerlingen die de eerdere prototype hadden getest, vonden het ook praktisch en boeiend. De meeste leerlingen rapporteerden dat ze het gebruik van het boek prettig vonden en een motivatie voelden om te leren, terwijl leraren het gemakkelijk vonden om de lessen te verzorgen. De experts wezen echter ook op specifieke zwakheden. Zij vonden dat het boek niet perfect aansloot bij de officiële curriculumstructuur, en de delen van het boek die leerlingen vroegen om technisch ontwerp te doen of met wiskundige patronen te werken, waren het minst ontwikkeld. Daarnaast werd de stabiliteit van de driedimensionale augmented reality-objecten lager ingeschat dan andere functies, wat suggereert dat de technologie soms moeite had om stabiel te blijven op de apparaten die op de scholen werden gebruikt.
De studie concludeert dat het mogelijk is om een lokaal, eeuwenoud kennissysteem te gebruiken om te organiseren hoe kinderen moderne wetenschap leren, in plaats van het alleen te gebruiken als een verhaal of achtergrondfeit. De onderzoekers vonden dat het koppelen van de vier Balinese manieren van weten aan wetenschap, technologie, techniek en wiskunde een samenhangende leerervaring creëerde die zowel leraren als leerlingen nuttig vonden. Ze zijn echter voorzichtig in hun opmerking dat deze studie alleen bewees dat het ontwerp haalbaar en praktisch was; het heeft niet gemeten of het boek de wetenschappelijke testscores van leerlingen daadwerkelijk verbeterde of hun begrip van wetenschappelijke concepten verdiepte. De augmented reality-functies, die het meest vernieuwende deel van het project waren, werden niet volledig getest bij leerlingen in de klas omdat de proefperiode plaatsvond voordat ze werden toegevoegd. De onderzoekers suggereren dat toekomstig werk zich moet richten op het verfijnen van de technische en wiskundige activiteiten, het waarborgen dat de technologie betrouwbaar werkt op schoolapparaten, en het testen van het boek bij leerlingen die het zelfstandig in kleine groepen kunnen bedienen. Uiteindelijk biedt dit werk een nieuw pad voor het onderwijs, waarbij wordt aangetoond dat de manier waarop een cultuur waarheid begrijpt, de zeer structuur van een wetenschapsles kan vormgeven.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.