Opublikowaliśmy nasz system nauczania PIPES w renomowanym czasopiśmie naukowym

Łukasz Jarosiński

W ostatnich dniach na łamach renomowanego czasopisma „Education Sciences” wraz z dr Szymonem Gugułą (prowadzący kursy z fizyki oraz matematyki) opublikowaliśmy nasz system nauczania PIPES, który stanowi przełom w podejściu do przygotowań maturalnych z przedmiotów ścisłych. Niebywała skuteczność tego systemu została potwierdzona w warunkach rzeczywistych – dla blisko 1000 zbadanych maturzystów. Nie jest to kolejny „obiecujący” sposób nauczania, ale praktyczne narzędzie, które już teraz niezwykle skutecznie działa. Artykuł dostępny pod adresem https://www.mdpi.com/2227-7102/16/5/674 pokazuje jasno: odpowiednio zaprojektowany system nauczania może realnie i mierzalnie wpływać na wyniki uczniów. Co więcej, przedstawiona metodologia jest jedną z najbardziej kompletnych i najlepiej opisanych w swojej kategorii publikacji naukowych dotyczących edukacji i efektywności uczenia się. To dla nas szczególnie ważne, ponieważ jako jedyni korepetytorzy w Polsce opieramy nasze metody nauczania na rzetelnych badaniach naukowych, a nie wyłącznie na intuicji czy doświadczeniu. Dzięki temu uczniowie korzystający z naszych kursów nie tylko uczą się więcej, ale przede wszystkim uczą się skuteczniej – w sposób uporządkowany, przemyślany i sprawdzony empirycznie. W dalszej części artykułu pokażę dokładnie na czym polega system PIPES, jakie wyniki z jego wykorzystaniem osiągają uczniowie oraz jakie wnioski płyną z przeprowadzonych przez nas badań.

W pierwszej kolejności wyjaśnijmy na czym w ogóle polega system PIPES. Wbrew pozorom nie jest to pojedyncza metoda ani jeden konkretny sposób nauki. Jest to raczej uporządkowany system, który łączy kilka podejść dobrze opisanych w literaturze naukowej, ale rzadko stosowanych jednocześnie w praktyce edukacyjnej. Kluczowe założenie polega na tym, że skuteczna nauka nie wynika z zastosowania jednej „dobrej techniki”, lecz z odpowiedniego połączenia kilku elementów, które wzajemnie się uzupełniają i wspierają różne procesy poznawcze.

Pierwszym z tych elementów jest planowanie i wyznaczanie celów. W praktyce oznacza to, że cały proces nauki jest od początku do końca rozpisany w czasie. Uczniowie pracują zarówno z przygotowanym odgórnie przez prowadzących planem długoterminowym, obejmującym cały okres przygotowań, jak i zgodnie z tworzonymi przez siebie planami krótkoterminowymi, które organizują ich pracę z tygodnia na tydzień. Takie podejście pozwala uniknąć przypadkowości i chaotycznego działania, które bardzo często pojawiają się w samodzielnej nauce. Co więcej, dobry plan jasno określa cele jakie uczeń ma do zrealizowania, co w konsekwencji prowadzi do zwiększenia motywacji.

Drugim komponentem jest sposób organizacji czasu pracy, oparty na technice Pomodoro, która polega na uczeniu się w 35-40 minutowych segmentach rozdzielonych kilkuminutowymi przerwami. Choć sama idea pracy w blokach czasowych przeplatanych przerwami jest stosunkowo prosta, jej znaczenie w praktyce jest bardzo duże. Uczniowie uczą się pracować w sposób wzmagający koncentrację i produktywność, a jednocześnie unikają typowego dla długich sesji zmęczenia poznawczego. W rezultacie czas poświęcony na naukę jest wykorzystywany znacznie efektywniej, a sama praca staje się bardziej uporządkowana i przewidywalna.

Trzecim i jednym z najważniejszych elementów systemu PIPES jest tzw. nauka przeplatana (ang. interleaved practice). W odróżnieniu od tradycyjnego szkolnego podejścia blokowego, w którym uczniowie przez dłuższy czas koncentrują się wyłącznie na jednym dziale, tutaj od samego początku następuje regularne wracanie do wcześniej przerabianego materiału. Nowe zagadnienia są wprowadzane równolegle z utrwalaniem wcześniejszych, w szczególności w przypadku zadań domowych, co prowadzi do znacznie trwalszego opanowania wiedzy. Czyli na przykład po zajęciach nr 10, w ramach zadania domowego uczniowie mają do zrobienia nie tylko zadania z tego co było omawiane na ostatnim spotkaniu, ale również zadania dotyczące materiału z części wcześniejszych zajęć, np. 9, 8, 5 i 3. Badania pokazują, że takie podejście sprzyja nie tylko zapamiętywaniu, ale także rozumieniu i umiejętności stosowania wiedzy w nowych kontekstach .

Kolejnym komponentem systemu jest praca na typach zadań egzaminacyjnych. W praktyce oznacza to systematyczną analizę zadań pojawiających się na maturach oraz identyfikację ich powtarzalnych struktur. Uczniowie uczą się rozpoznawać schematy i strategie rozwiązywania, które faktycznie występują na egzaminie, zamiast koncentrować się na problemach, które w praktyce maturalnej się nie pojawiają. Takie podejście nie polega jednak na mechanicznym „przerabianiu arkuszy” i bezmyślnym powielaniu schematów, lecz na świadomym budowaniu rozumienia tego, jakie wymagania stawia egzamin i w jaki sposób można na nie odpowiedzieć.

Ostatnim elementem systemu PIPES jest samodzielne rozwiązywanie zadań, wspierane przez mentora. Jest to aspekt szczególnie istotny w nauce przedmiotów ścisłych. W szczególności przejawia się on w kontekście zadań domowych, które uczeń ma do zrobienia po każdych zajęciach kursu. Zadaniem ucznia jest samodzielne dojście do poprawnego rozwiązania, a rola mentora polega na ukierunkowaniu myślenia w momentach trudności – czy to poprzez nagranie wideo z pokazaną drogą prowadzącą do wyniku, czy to poprzez bezpośrednią odpowiedź na zadane przez ucznia pytanie. Takie podejście rozwija nie tylko umiejętności analityczne, ale również buduje poczucie sprawczości i niezależności w procesie uczenia się. W literaturze edukacyjnej podkreśla się, że aktywne rozwiązywanie problemów jest jednym z najskuteczniejszych sposobów utrwalania wiedzy.

Istotne jest to, że wszystkie te elementy funkcjonują w ramach jednego, spójnego systemu. Ich skuteczność nie wynika wyłącznie z działania każdego z nich z osobna, lecz z ich wzajemnego powiązania. Planowanie organizuje proces, technika Pomodoro reguluje tempo pracy, nauka przeplatana odpowiada za utrwalanie zdobytej wiedzy, praca na typach zadań ukierunkowuje naukę na realne wymagania egzaminacyjne, a samodzielne rozwiązywanie zadań rozwija głębokie rozumienie i podnosi praktyczne umiejętności „robienia” zadań maturalnych.

Kolejną kwestią, którą warto wyjaśnić, jest to, jak w praktyce wygląda wdrożenie systemu PIPES. W badaniu analizowaliśmy stosowany przez nas standardowo w ramach naszych kursów 32-tygodniowy cykl nauki, w którym uczniowie pracują według jasno określonego schematu. Każdy tydzień zawiera w sobie dwa główne składniki. Pierwszy to ok. 2-godzinne spotkanie z mentorem (prowadzącym zajęcia), podczas którego mentor przekazuje uczniom niezbędną teorię i demonstruje jej praktyczne zastosowanie w rozwiązywaniu zadań, dotyczące omawianego akurat zagadnienia. Drugi kluczowy składnik to praca własna uczniów, oparta na rozwiązywaniu zadań domowych przygotowanych w sposób zgodny z zasadą nauki przeplatanej. Uczniowie systematycznie realizowali w ten sposób kolejne etapy materiału, jednocześnie wracając do wcześniej przerabianych zagadnień.

Najbardziej interesującą częścią są oczywiście wyniki. W analizie uwzględniliśmy dane pochodzące od ponad 900 uczniów z kilku kolejnych lat. We wszystkich analizowanych rocznikach wyniki naszych uczniów pracujących zgodnie z systemem PIPES były wyraźnie wyższe niż średnie wyniki krajowe. Dla przykładu, w roku szkolnym 2024/2025 średni wynik z matematyki na poziomie rozszerzonym wyniósł 82% wśród naszych kursantów stosujących system PIPES, podczas gdy średnia krajowa wynosiła 33%. W przypadku fizyki było to odpowiednio 85% (nasi uczniowie wykorzystujący system PIPES) i 52% (średnia krajowa). Analogiczne porównanie we wcześniejszym roku szkolnym (2023/2024) wypadło następująco: w przypadku matematyki rozszerzonej nasi uczniowie osiągnęli średnio 82%, podczas gdy średnia krajowa wyniosła 33%; w przypadku fizyki nasi uczniowie osiągnęli średnio 80%, podczas gdy średnia krajowa wyniosła 41%.

Istotne są również zmiany zachodzące w trakcie samego procesu nauki. Wśród naszych kursantów stosujących system PIPES obserwowano bardzo duże przyrosty wyników pomiędzy maturą próbną a egzaminem końcowym, sięgające kilkudziesięciu punktów procentowych. Na przestrzeni ostatnich czterech lat w przypadku matematyki rozszerzonej i trzech lat w przypadku fizyki średni przyrost naszych uczniów pomiędzy wynikiem uzyskanym na maturze próbnej, a wynikiem osiągniętym na właściwej maturze wyrażony w punktach procentowych, wyniósł 38 p.p. (dla obu przedmiotów). Co szczególnie interesujące, największe postępy dotyczyły uczniów, którzy na początku osiągali słabsze rezultaty. Oznacza to, że system nie działa wyłącznie w przypadku osób już dobrze przygotowanych, ale ma także niezwykle istotne znaczenie również dla tych, którzy startują z niższego poziomu.

Na tej podstawie można sformułować kilka ogólnych wniosków. Przede wszystkim wyniki te pokazują, że sposób organizacji nauki ma fundamentalne znaczenie. Sama ilość czasu poświęconego na naukę nie jest wystarczającym czynnikiem — równie ważne jest to, w jaki sposób ten czas jest wykorzystywany. Ponadto skuteczność systemu PIPES wynika nie z pojedynczej techniki, lecz z połączenia kilku elementów w jeden spójny mechanizm. Podsumowując, system PIPES nie jest pojedynczą techniką ani zestawem przypadkowych metod. Jest to uporządkowany sposób organizacji nauki, który integruje różne elementy znane z badań nad efektywnym uczeniem się i przenosi je do realnego kontekstu przygotowań maturalnych. Właśnie to połączenie teorii z praktyką wydaje się kluczowe dla zrozumienia skuteczności stosowanego przez nas systemu PIPES.https://www.mdpi.com/2227-7102/16/5/674