Bridging the science of learning and technology enhanced learning: transformative opportunities and ethical challenges

Abstract

Reports from the OECD and the World Economic Forum highlight that rapid technological and social change are demanding much more of students. Yet, research indicates that many students are not developing into effective learners despite years of formal education, hindering their abilities to meet such demands. Following a designbased research (DBR) methodology, this thesis explores opportunities to transform student learning skill development using approaches that combine the science of learning (SOL) and digital technologies. The aim is to improve the efficacy of student learning by increasing student and teacher knowledge of learning, awareness and use of evidence-based strategies, and abilities to regulate emotions and stress. This dissertation contributes analyses of teacher and student formative needs; such real-world solutions to support students and teachers as lessons, workshops, and a classroom orchestration tool (ClassMood App); and empirical studies on learning and teaching strategies. Moreover, to adhere to principles of Responsible Research and Innovation the thesis also traverses processes of research. Expressly, the dissertation scrutinizes the process of informed consent and explores the potential incidental influences of Technology Enhanced Learning research participation on participant data sharing behaviour. Along these lines, the dissertation also contributes with artifacts such as a data privacy lesson for students, an informed consent comprehension test, and design principles related to enhancing consent forms.

Los informes de la OCDE y el Foro Económico Mundial destacan que los rápidos cambios tecnológicos y sociales están incrementando la exigencia al alumnado. Sin embargo, las investigaciones indican que muchos estudiantes no se están convirtiendo en estudiantes efectivos a pesar de recibir educación formal durante años, lo que limita sus habilidades para satisfacer tales demandas. Siguiendo una metodología de investigación basada en el diseño (Design-Based Research, DBR), esta tesis explora oportunidades para transformar el desarrollo de habilidades de aprendizaje de los estudiantes utilizando enfoques que combinan la ciencia del aprendizaje (Science of Learning, SOL) y las tecnologías digitales. El objetivo es mejorar la eficacia del aprendizaje del alumnado aumentando el conocimiento de estudiantes y profesorado sobre el aprendizaje, la conciencia y el uso de estrategias basadas en la evidencia y las habilidades para regular las emociones y el estrés. Esta tesis doctoral aporta un análisis de las necesidades formativas del profesorado y del alumnado; soluciones prácticas para ayudar a estudiantes y profesores, como lecciones, talleres y una herramienta de orquestación del aula (la aplicación ClassMood); y estudios empíricos sobre estrategias de aprendizaje y enseñanza. Además, para adherirse a los principios de Investigación e Innovación Responsables, la tesis también estudia los procesos de investigación. Expresamente, la tesis doctoral analiza el proceso del consentimiento informado y explora las posibles influencias incidentales de la participación en investigación TEL sobre el comportamiento de los participantes en su compartición de datos. En este sentido, la tesis también contribuye con artefactos como una lección sobre la privacidad de datos para los estudiantes, una prueba de comprensión del consentimiento informado y principios de diseño relacionados con la mejora de los formularios de consentimiento.

Els informes de l'OCDE i el Fòrum Econòmic Mundial destaquen que els ràpids canvis tecnològics i socials estan incrementant l’exigència a l'alumnat. No obstant això, les investigacions indiquen que molts estudiants no s'estan convertint en aprenents efectius tot i rebre educació formal durant anys, fet que limita les seves habilitats per satisfer aquestes demandes. Seguint una metodologia de recerca basada en el disseny (Design-Based Research, DBR), aquesta tesi doctoral explora oportunitats per transformar el desenvolupament d'habilitats d'aprenentatge dels estudiants utilitzant enfocaments que combinen la ciència de l'aprenentatge (Science of Learning, SOL) i les tecnologies digitals. L'objectiu és millorar l'eficàcia de l'aprenentatge de l'alumnat augmentant el coneixement dels estudiants i el professorat sobre l'aprenentatge, la consciència i l'ús d'estratègies basades en l'evidència i les habilitats per a regular les emocions i l'estrès. Aquesta tesi doctoral aporta un anàlisi de les necessitats formatives del professorat i l’alumnat; solucions pràctiques per ajudar a l’alumnat i professorat, com lliçons, tallers i una eina d'orquestració de l'aula (l'aplicació ClassMood); i estudis empírics sobre estratègies d'ensenyament i aprenentatge. A més a més, per tal d’adherir-se als principis de Recerca i Innovació Responsables, la tesi també estudia els processos d'investigació. Tanmateix, la tesi doctoral analitza el procés de consentiment informat i explora les possibles influències incidentals de la participació en la investigació TEL sobre el comportament dels participants en la seva compartició de dades. En aquest sentit, la tesi també contribueix amb artefactes, com una lliçó sobre la privacitat de dades per als estudiants, una prova de comprensió del consentiment informat i principis de disseny relacionats amb la millora dels formularis de consentiment.