Provedeno je istraživanje u skladu s projektnim planom:

• 0.1 Analiza kurikuluma OŠ i SŠ

Razvijen je ASIO model koji se bazira na primjeni simulacija promatranja i istraživanja koje su u skladu s praktičnim radovima i istraživanjima učenika tijekom klasične kontaktne nastave u učionici. Simulacije su temelje na korištenju video materijala koji pruža podršku učenju, kada nije moguće provesti potrebno promatranje i istraživanje te je na taj način prilagođeno nastavi kada se ne može provesti stvarno iskustveno učenje. Provedena je analiza kurikuluma na osnovu koje su odabrane po 3 teme za svaki razred u vertikali učenja biologije (1. razred OŠ  - 4. razred SŠ): koncept A (energetski učinci prehrane živih bića) i koncept B (prilagodbe živih bića kao posljedice evolucije) te uz  terensko istraživanje. Teme na kojima će se provoditi nastava i istraživanje su opisane i odabrani su ishodi iz kurikuluma (izvadak za godišnji izvedbeni kurikulum za svaki razred). Pripremljen je vremenik prema kojem će se materijali izrađivati i moći koristiti tijekom školske godine.

• 0.2 Strukturiranje uzorka istraživanja

Poslan je poziv za sudjelovanje u provedbi projekta i istraživanju: učiteljima Prirode i društva, Prirode i Biologije u OŠ te nastavnicima biologije u SŠ. Javila su se 233 zainteresirana učitelja iz 11 županija Hrvatske, s preko 7 000 učenika u vertikali osnovnoškolskog i srednjoškolskog obrazovanja. Na temelju odgovora učitelja na poziv za sudjelovanje dobivena je suglasnost ravnatelja i roditelja te je formiran uzorak istraživanja. Materijali su učiteljima i nastavnicima dostupni u e-kolegiju Podrška učiteljima i nastavnicima (267 sudionika), gdje je omogućeno kontinuirano stručno usavršavanje uz podršku iskusnim učiteljima i nastavnicima biologije, kao i početnicima. Za učitelje i nastavnike su pripremljene tekstualne i video upute za rad u virtualnim učionicama te materijali za poučavanje, kao i provjere znanja.

• 0.3 Izrada banke pitanja

Prva serija zadataka banke pitanja izrađena je za ispitivanje uspješnosti učenika OŠ i SŠ, uključujući pitanja prilagođena darovitim učenicima i učenicima s teškoćama te prema interesu i osobnosti učenika (dva konteksta za svaki koncept). Kreirani su prvi testovi znanja sa zadacima za svaki koncept/temu, koji su sadržavali tri čestice s otvorenim pitanjima za provjeru sve tri kognitivne razine (I. reprodukcija, II. konceptualno razumijevanje i primjena znanja, III. rješavanje problema). Na sustavu MoD SRCA pokrenuta je platforma za učenje BUBO u koju su unesena pitanja. Predtestiranje je provedeno s najmanje 50 učenika iz svakog razreda te su ispravljene uočene pogreške. Pripremljeni su zadaci za provjeru pretkoncepcija učenika (za svaki koncept jedno otvoreno pitanje). Proveden je online uvid u predkoncepcije o konceptima A i B na 3 896 učenika osnovnih škola i 1 822 učenika srednjih škola te su učitelji/nastavnici imali mogućnost uvida u najčešće predkoncepcije svojih učenika.

• 0.4 Priprema upitnika

Pripremljeni su anketni upitnici o uspješnosti poučavanja i učenja biologije tijekom pandemije (prije i nakon uvođenja ASIO modela) za učenike OŠ i SŠ, njihove učitelje i roditelje. U testiranju darovitosti sudjelovalo je 67 učitelja, a ispitan je 1 601 učenik. Pripremljen je upitnik za procjenu darovitosti i samoprocjenu učenika te za određivanje osobnosti uz primjenu Big five testa osobnosti prilagođenog učenicima određene dobi. Darovitost je potvrđena za 64 učenika (17,25%) od 371 učenika nižih razreda osnovne škole (1. - 6. razred), dok je od 1 230 učenika biologije u osnovnoj i srednjoj školi potvrđena darovitost za 333 (27,07%) učenika.

• 0.5 Priprema materijala prema ASIO modelu poučavanja

Održana je serija video sastanaka sa suradnicima učiteljima/nastavnicima OŠ i SŠ s uputama kako pripremiti materijale za poučavanje i učenje prema ASIO modelu za fleksibilan način primjene uz iskustveno učenje, učenje otkrivanjem i istraživačko učenje te podržavanje istraživačkog pristupa učenju u simulacijama i terenskim promatranjima i istraživanjima. Započeta je priprema materijala i njihova recenzija za poučavanje i učenje uključujući i različite oblike vrednovanja za učenje i vrednovanja kao učenje koje potiče metakognitivni razvoj učenika. Priprema i recenzija materijala se kontinuirano nastavila u skladu s vremenikom tema tijekom cijele 2022./2023. školske godine. Materijali su pripremani kao kratke priprema (plan poučavanja) s radnim listićima za učenike te sa scenarijem videozapisa uz potrebne simulacije promatranja i istraživanja prema koje su snimani video materijali.

• 1.0 Provjera znanja učenika i provedba anketnih upitnika uz znanje tijekom epidemioloških uvjeta

U virtualnim učionicama je provedeno je testiranje 5526 učenika osnovne škole i 1805 učenika srednje škole (klasično ili online testiranje) za sadržaje učene tijekom prošle školske godine, dok su učenici poučavani u epidemiološki prilagođenom online okruženju. Putem LimeSurvey ili u okviru virtualnih učionica provedeni su anketni upitnici o iskustvima poučavanja i učenja tijekom epidemioloških mjera (sudjelovalo je 2 316 učenika, 186 učitelja, 1675 roditelja).

• 1.1/1.2 Poučavanje i učenje uz BUBO platformu

Na platformi BUBO izrađene su virtualne učionice za učenike od 1. razreda osnovne škole do 4. razreda gimnazije  u kojima je sudjelovalo 5718 sudionika. Virtualne učionice sadrže materijale za učenje i provjeru znanja. Kontinuirano se za sve tri teme (koncept A, koncept B, teren) prema vremeniku do kraj školske godine provodi priprema materijala, recenzija te postavljanje materijala na BUBO platformu (temeljna jedinica, igrice za učenje, daroviti učenici). Materijali u BUBO virtualnim učionicama pripremljeni su kao online podrška učenju sa zadacima za učenike koji slijede izrađene pripreme za nastavu i radne listiće za učenike, a koji se mogu koristiti i u klasičnom poučavanju. Pripreme i radni listići su učiteljima i nastavnicima dostupni Za učitelje i nastavnike su pripremljene tekstualne i video upute za rad u virtualnim učionicama te materijali za poučavanje, kao i provjere znanja u mapama razreda e-kolegiju Podrška učiteljima i nastavnicima. Materijali su pripremljeni na način da se mogu koristiti kao cjeloviti paket za poučavanje i učenje ili da se mogu koristiti njegovi pojedini dijelovi, pri čemu je podržano korištenje u fleksibilnom obliku za poučavanje u učionici, za hibridno poučavanje i online poučavanje.

Priprema materijala, pregled i učitavanje materijala na BUBO platformu provodi se kontinuirano do kraja školske godine. Kontinuirano s postavljanjem materijala na BUBO na razinama PS i SS, nastava i učenje se prema njima odvija od listopada 2021. do lipnja 2022. na temelju ASIO-1 uz opažanja i istraživanja koja učenici mogu provoditi kod kuće i/ili u svom neposrednog okoliša (1.1.) i ASIO -2 s terenskim istraživanjima i njihovim simulacijama (1.2).

• 1.3 Razvoj online (hibridnih) e-kolegija i povezanih materijala za učenje i poučavanje budućih učitelja i nastavnika biologije

Održan je video sastanak s uputama visokoškolskim nastavnicima za provedbu projekta. Analizirano je poznavanje Moodle okruženja visokoškolskih nastavnika (Merlin) te su održani sastanci uz video upute i webinari za pripremu pitanja i lekcija kao manje poznatim oblicima pripreme e-kolegija. Izv. prof. dr. sc. Irena Labak, održala je ciklus radionica za visokoškolske nastavnike u Osijeku. Nastavnici su znanje stečeno na ovim radionicama iskoristili za izradu e-kolegija (konstrukcija pitanja različitih kognitivnih razina, aktivno poučavanje/učenje i vrednovanje s naglaskom na istraživačko učenje, odnosno prirodoslovno opismenjavanje učenika – budućih učitelja prirodoslovlja i biologije). Nastavnici su materijale postavljali tijekom razvoja svog e-kolegija uz kontinuiranu pomoć metodičara (izv. prof. dr. sc. Mirela Sertić Perić, izv. prof. dr. sc. Irena Labak i dr.sc. Damir Sirovina). Za neke kolegije je provedena provjera pretkoncepcija na Merlinu i završna provjera znanja. Također je uočeno da visokoškolski nastavnici pristupaju izradi e-kolegija kao podrške poučavanju na vrlo različiti način te je vrlo mali broj njih slijedio upute o izradi interakrivnih sadržaja kao što su lekcije u Moodle okruženju, a koje mogu biti osim materijala za ponavljanje i učenje ili za interaktivno učenje pri izostanku s nastave i materijal za samoprovjeru znanja studenata. Takav rezultat posljedica je velikog opterećenja nastavnika znanstvenim i administrativnim zadacima uslijed čega pronađu malo vremena za razvoj svojih pedagoških kompetencija. Usprkos toga, visokoškolski nastavnici uključeni u izradu e-kolegija na Merlinu iskazali su dobru volju da nastave svoje napredovanje i rad na pokrenutim e-kolegijima.

• 1.4 Podrška učiteljima i nastavnicima u poučavanju uz BUBO materijale

Pripremljena je BUBO platforma za novu školsku godinu (kako se ne bi izgubili sakupljeni istraživački podaci školske godine 2022./2023.) uz poboljšanja na osnovu prijašnjeg iskustva te s ciljem samoodrživosti. Snimljene su video upute uz pojedine dijelove u kojima je primijećena slabost u primjeni te su dostupne u e-kolegiju Podrška učiteljima i nastavnicima. U novom krugu korištenja platforme organizirano su kontinuirani video sastanci s pojedinom grupama učitelja i nastavnika uz korištenje materijala i provedbu parcijalnih istraživanja (Gabrijela Marin: igre za ponavljanje = 750 učenika i 23 učitelja; Ana Skuhala: Moodle lekcije za ponavljanje = 750 učenika i 23 učitelja; Dorotea Vrbanović Lisac: daroviti učenici = 750 učenika i 23 učitelja).  93 % anketiranih učitelja i nastavnika potvrdilo je da će se u budućnosti služiti pripremljenim BUBO materijalima i BUBO platformom. U 90 % potvrđuju zadovoljstvo s pripremljenim BUBO materijalima jer mi omogućavaju izbor aktivnosti koje najbolje odgovaraju njima i njihovim učenicima u fleksibilnom poučavanju te su pripremljeni materijali omogućili dobro razumijevanje uključenih koncepata. Time je evidentna potreba dorade i dopune materijala kako bi se omogućila još bolja podrška učenju. 88 % odgovora učenika potvrđuje da je njihov učitelj/nastavnik nastojao da razumiju ono što uče, a ne samo da upamte. Usprkos toga, samo 79 % učenika tvrdi da su na nastavi raspravljali o rezultatima promatranja, pokusa i istraživanja, što je malo s obzirom da su materijali za poučavanje i učenje pripremljeni najvećim dijelom s tom namjenom. 75 % učitelja/nastavnika još uvijek je sklono poučavati većim dijelom uz predavačku frontalnu nastavu s heurističkim razgovorom i demonstracijama pokusa, odnosno nisu uvijek na primjereni način koristili pripremljene materijale te je potrebno osim klasičnih seminara u sklopu cjeloživotnog učenja učitelja i nastavnika organizirati modularno poučavanje u kom bi se pratila implementacija suvremenih strategija poučavanja i načina učenja u njihovom nastavnom radu.

• 2.1/2.2  Provjera uspješnosti učenja uz BUBO materijale

Dvoslojna završna pitanja za provjeru znanja, sa zatvorenim i otvorenim odgovorom, pripremljena su kako bi učenicima koji su sudjelovali u istraživanju pružili trenutnu povratnu informaciju o njihovom uspjehu te kako bi istraživači imali uvid u analizu otvorenog dijela odgovora. Na kraju školske godine 2022./2023. provedene su provjere znanja u virtualnim učionicama (1 907 učenika osnovnih škola i 536 učenika srednjih škola) te provjere u klasičnom obliku. Nekoliko parcijalnih istraživanja potvrdilo je da učenici razvijaju više razine kognitivnih vještina vezanih uz koncepte A i B nakon učenja i poučavanja prema ASIO modelu (Moodle lekcije, daroviti učenici). Potvrđeno je da učenici postižu bolje konceptualno razumijevanje uz ASIO model i resurse BUBO platforme (istraživanje učenja u 3. razredu srednje škole). Više parcijalnih istraživanja potvrdilo je da korištenje ASIO modela poboljšava učenje učenika, bez obzira na dob (razred) i prosječno učenje (daroviti učenici, Moodle lekcije, igre ponavljanja).