Fjarnám í STEM-greinum: áskoranir og tækifæri
Það er almennt viðurkennt að upplýsinga- og samskiptatækni getur verið drifkraftur fyrir nýsköpun í kennslufræði, aukinni þátttöku nemenda og bættan námsárangur (GEM, skýrsla UNESCO, 2023). Fjarnám í STEM-greinum (vísindum, tækni, verkfræði og stærðfræði) hefur aukist á síðustu árum og hefur þróun stafrænnar tækni og aukin eftirspurn eftir sveigjanlegu námi haft mikil áhrif.
Einnig hafði aukin reynsla kennara og nemenda af fjarnámi og fjarkennslu (hér eftir kallað fjarnám) á tímum COVID 19 mikil áhrif á þessa þróun sem og að tæknifyrirtæki sáu tækifæri í að koma með nýjungar inn á markaðinn í COVID 19. Það fylgja margir kostir fjarnámi en einnig eru ýmsar áskoranir sem tengjast því að bæði kenna og læra þessar greinar rafrænt. Ekki má gleyma að kennsla í STEM greinum stendur frammi fyrir verulegum áskorunum vegna aukins fjölbreytileika í bæði námsefni og í þekkingu nemenda (Villegas-Ch, Buenano-Fernandez, Navarro, et al., 2025). Í raun þarf að hanna fjarnám í STEM greinum á annan hátt en staðbundið nám ef nemendur og kennarar hittast lítið eða ekkert og reyna að nýta styrkleika bæði staðnáms og fjarnáms.
Ein helsta áskorunin er að kennsla STEM-greina byggja oft á tilraunum, verklegum æfingum og beinni þátttöku nemenda sem fer oft fram í sérstöku umhverfi s.s. tilraunastofum. Oft er sagt að „hands-on experience is at the heart of science learning“ og rannsóknir hafa sýnt að ef nemendur fá ekki nægilega verklega þjálfun þá getur það haft áhrif á skilning þeirra á hugtökum (Ma & Nickerson, 2006). Hins vegar hafa sýndarveruleiki og stafrænar rannsóknastofur bætt stöðuna að einhverju leyti og rannsóknir hafa sýnt að vel hannaðar stafrænar rannsóknastofur styðja vel við nám (Radianti et al., 2020). Slíkar lausnir geta jafnvel aukið aðgengi að dýrum eða hættulegum tilraunum en misjafnt er hvort skólar hafa aðgang að slíku.
Önnur áskorun er að viðhalda áhuga og þátttöku nemenda í náminu. STEM-nám er oft krefjandi og tímafrekt og þar sem fjarnám getur aukið einangrun nemenda þá þarf að huga vel að þessum þætti. Hér skiptir miklu máli að nemendur séu virkir þátttakendur í sínu námi (Freeman et al., 2014, Bond et al., 2020). Hægt er að styðja við virkni nemenda með því að hafa námið verkefnamiðað með verkefnum sem þau geta unnið án þess að kennari sé á staðnum. Einnig er nauðsynlegt að hvetja til samvinnu nemenda og nýta gagnvirkni í kennslu. Gott er ef hægt er að nýta umhverfi nemandans, t.d. fjöruferðir til að finna og flokka smádýr eða efnafræðitilraun þar sem fylgst er með kristöllum vaxa í potti svo einföld dæmi séu tekin.
Þriðja áskorunin sem oft er nefnd er tæknileg færni og aðgengi því nemendur þurfa að hafa aðgang að góðum tæknibúnaði og kunna að nýta sér stafrænar lausnir. Hér á landi búum við vel þar sem flest ungt fólk, ef ekki allt, hefur aðgang að netinu og tölvu en þó þarf að fara varlega í að gera ráð fyrir að allir nemendur hafi mjög öflugar tölvur eða dýran hugbúnað. Margir telja sig vel tæknifæra en eru það kannski ekki þegar kemur að því að nýta flókin hugbúnað í námi og síðar starfi. Því er um að gera að leita uppi hentugan hugbúnað sem hægt er að nýta í STEM námi og hentar aldri og þroska nemenda ásamt því að gera góðar leiðbeiningar.
Ánægja fjarnemenda er lykilþáttur í árangri þeirra og hefur áhrif á brotthvarf úr námi og rannsóknir hafa bent á nokkur meginatriði sem hafa afgerandi áhrif á upplifun og ánægju þeirra. Þessi atriði eru m.a. gæði samskipta og stuðnings, skipulag og skýrleiki námskeiðs, tæknileg aðstaða og notendavænt kerfi, sjálfstjórn og tímastjórnun nemenda.
Mín reynsla
Á vorönn 2026 kenndi ég námskeið í fjarnámi við Háskólann í Reykjavík þar sem flestir nemendur komu af tæknisviði skólans og mest úr tölvunarfræði. Ég bað nemendur að segja mér hvað það væri sem hefði mest áhrif á ánægju þeirra sem fjarnemar í námskeiðinu. Samkvæmt mínum fjarnemendum þá í heildina byggist ánægja þeirra á samspili margra þátta þar sem kennslufræðilegir, tæknilegir og félagslegir þættir fléttast saman og tengjast þeim þáttum sem voru nefndir hér að ofan.
Margir nefndu að miklu máli skiptir að námsefnið sér sett fram á skýran og aðgengilegan hátt þar sem upptökur, glærur, hlaðvörp og annað efni þarf að vera vel skipulagt og auðvelt að nálgast á netinu. Þegar allt efni er á einum stað t.d. í kennslukerfi eins og Canvas og auðvelt að finna það verður námið mun þægilegra. Þetta gerir námið sveigjanlegt og auðveldar nemendum að samþætta nám og daglegt líf.
Markmiðin þurfa að vera skýr í náminu og vel fram sett með skýrri áætlun og góðum leiðbeiningum fyrir verkefni. Það er mikilvægt fyrir fjarnema að skipuleggja sig vel og skýrar kröfur og góðar skýringar styðja við gott skipulag og eru mikill stuðningur við nemann. Þegar kennari og nemendur hittast lítið sem ekkert skiptir skipulag og leiðbeiningar enn meira máli en í staðarnámi.
Fram kom að sjálfstæði í námi er mikilvægt í fjarnámi þar sem nemendur þurfa oft að taka meiri ábyrgð á eigin námi og skipuleggja tíma sinn sjálf. Nemandinn er ekki eins bundinn stað og stund, getur hlustað á upptökur á eigin hraða og þegar tíminn hentar sem skapar tilfinningu fyrir stjórn á náminu og getur aukið áhuga og þátttöku. Þegar tæknin virkar vel hjálpar hún nemendum að einbeita sér að náminu sjálfu í stað þess að eyða tíma í að reyna að finna upplýsingar eða leysa tæknileg vandamál.
Samskipti við kennara og samnemendur þurfa að vera einföld til dæmis í gegnum tölvupóst eða umræðu á netinu. Hér skipta verkefnin miklu máli en oft getur verið áskorun fyrir kennara að fá fjarnema til að vinna saman að verkefnum, margir kjósa frekar einstaklingsverkefni þar sem ekki er pláss fyrir fleiri skuldbindingar í þeirra lífi. En samskipti þurfa ekki að vera við hópa, samskipti við einn og einn skipta líka máli og mikilvægt er að kennari sé vakandi yfir að gefa skjót og skýr svör svo að fjarneminn upplifi ekki að hann gleymist.
Gervigreind
Gervigreindin er farin að hafa mikil áhrif á bæði nám og kennslu og hafa nemendur og kennarar áhyggjur af siðferðilegum og félagslegum afleiðingum við innleiðingu hennar, persónuvernd og notkun gagna, fræðilegum heiðarleika og misnotkun og framtíð menntunar.
Rannsókn á notkun botta (spjallþjóna) í fjarnámi fyrir kennara sýnir að bottar gátu verið gagnvirkir námsfélagar sem skýrðu flókin hugtök, bjuggu til námsefni og studdu þannig við persónulegt nám. En fram kom að of mikil traust á svör frá gervigreind gæti verið varhugavert þar sem aðgengi og nákvæmni efnis var ekki alltaf nægjanlegt (Engeness, Nohr, & Fossland, 2025). Gera má ráð fyrir að gervigreindin eigi eftir að hafa mikil áhrif á næstu misserum á menntun og erfitt að sjá fyrir hver þróunin verði, á að banna hitt og þetta og næstum allt eða leyfa þessu að þróast á eigin forsendum eða eitthvað þar á milli?
Lokaorð
Fjarnám í STEM felur í sér áskoranir en einnig tækifæri eins og hér hefur verið rætt. Það þarf að vera vel skipulagt með vönduðum verkefnum og námsefni. Fjarnám eykur aðgengi að menntun fyrir fjölbreyttari hópa, þar á meðal fólk í dreifbýli eða með takmarkaðan tíma. Einnig gerir það mögulegt að nýta nýjustu tæknilausnir í kennslu, svo sem gagnvirk forrit og hermilíkön. Í heildina er ljóst að fjarnám í STEM-greinum getur verið árangursríkt ef vel er staðið að hönnun þess og rannsóknir benda til þess að vel hannað fjarnám geti skilað sambærilegum eða betri árangri en hefðbundið nám (Martin et al., 2020).
Höfundur: Ásrún Matthíasdóttir, lektor við Háskólann í Reykjavík
Heimildaskrá
- Bond, M., Bedenlier, S., Marín, V. I., & Händel, M. (2020). Emergency remote teaching in higher education: Mapping the first global online semester. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 17(1), 1–24. https://doi.org/10.1186/s41239-020-00282-x
- Engeness, I., Nohr, M., & Fossland, T. (2025). Investigating AI Chatbots’ Role in Online Learning and Digital Agency Development. Education Sciences, 15(6), 674. https://doi.org/10.3390/educsci15060674
- Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(23), 8410–8415. https://doi.org/10.1073/pnas.1319030111
- GEM Report UNESCO. (2023). Global Education Monitoring Report 2023: Technology in education: A tool on whose terms? (1st ed.). GEM Report UNESCO. https://doi.org/10.54676/UZQV8501
- Ma, J., & Nickerson, J. V. (2006). Hands-on, simulated, and remote laboratories: A comparative literature review. ACM Computing Surveys, 38(3), 1–24. https://doi.org/10.1145/1132960.1132961
- Martin, F., Sun, T., & Westine, C. D. (2020). A systematic review of research on online teaching and learning from 2009 to 2018. Computers & Education, 159, 104009. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.104009
- Radianti, J., Majchrzak, T. A., Fromm, J., & Wohlgenannt, I. (2020). A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda. Computers & Education, 147, 103778. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103778
- Villegas-Ch, W., Buenano-Fernandez, D., Navarro, A.M. et al. Adaptive intelligent tutoring systems for STEM education: analysis of the learning impact and effectiveness of personalized feedback. Smart Learn. Environ. 12, 41 (2025). https://doi.org/10.1186/s40561-025-00389-y
Skil á efni
Leita í vefútgáfu Tölvumála
Um Tölvumál
Tölvumál - tímarit Skýrslutæknifélags Íslands er óháð tímarit um tölvutækni og hefur verið gefið út frá árinu 1976.
Vefútgáfa Tölvumála birtir vikulega nýja grein á vef Ský og árlega er gefið út veglegt prentað tímarit undir nafninu "Tölvumál" þar sem fjallað er um tölvutækni frá ýmsum sjónarhornum og er þema blaðsins jafnan valið snemma árs og útgáfa að hausti.
Ritnefnd Ský sér um að afla efni í Tölvumál og geta allir sem áhuga hafa sent inn efni.

