EuroMath to matematyka dla wszystkich

Komputery pomogą niewidomym uczniom w nauce matematyki

Nauka matematyki dla osób z niepełnosprawnością wzroku stanowi duże wyzwanie. Naukowcy w ramach projektu EuroMath pracują nad bezpłatną aplikacją internetową, w której zintegrowane będą w jedną całość narzędzia, dostępne dla uczniów niewidomych i słabowidzących, w tym edytory formuł i grafiki, ułatwiające pracę nad treściami matematycznymi.

Państwowy Instytut Badawczy NASK jest liderem tego międzynarodowego projektu.

Opracowane narzędzia TIK (technologie informacyjno-komunikacyjne) posłużą nauczycielom i uczniom niewidomym i słabowidzącym z krajów Partnerów projektu – Holandii, Irlandii i Polski. Oprócz NASK-PIB w projekcie biorą udział: irlandzka uczelnia Dublin City University (DCU) i holenderskie królewskie centrum dla osób niewidomych i niedowidzących Koninklijke VISIO (Royal VISIO).

„Projekt jest skierowany do nauczycieli i do uczniów, zasadniczo do wszystkich, ale ma cechy dostępności dla uczniów niewidomych i niedowidzących. To jest grupa dla nas priorytetowa, ponieważ inni uczniowie dają sobie radę z nauką matematyki bez wspomagania przez technologie TIK” – podkreśla pracująca nad projektem dr inż. Jolanta Brzostek-Pawłowska.

Rosnący problem niepełnosprawności wzroku

W Polsce w roku szkolnym 2016/2017 było 7506 uczniów z niepełnosprawnością wzroku, wśród nich było 251 uczniów niewidomych i 7255 uczniów słabowidzących. Większość uczy się w szkołach ogólnodostępnych, stąd skala problemu ich skutecznej edukacji rośnie. Sytuacja ta występuje we wszystkich trzech krajach uczestniczących w projekcie.

Umiejętności matematyczno-techniczne są dziś  niezbędne do funkcjonowania w społeczeństwie i na rynku pracy. Ich zdobywanie – trudne dla osób niewidomych i słabowidzących – może być wspomagane przez technologie informacyjno-komunikacyjne, które ułatwiają nauczycielom uczenie, a uczniom przyswajanie wiedzy matematycznej. Formuły matematyczne i fizyczne oraz np. figury geometryczne czy wykresy są obiektami nieliniowymi, przestrzennymi, trudnymi do odczytania osobom z niepełnosprawnością wzroku. Dlatego trzeba formuły zamieniać na zapis liniowy np. w brajlu, a grafikę przedstawiać jako wydruki wypukłe (tyflografika). Jest to uciążliwe, gdyż zabiera więcej czasu i wymaga dodatkowego,  poza oprogramowaniem, specjalnego sprzętu. Funkcje aplikacji EuroMath mają ułatwić dostęp do wiedzy matematycznej i ograniczać konieczność  korzystania ze sprzętu specjalistycznego.

System o wszechstronnym zastosowaniu

Założeniem projektu jest uniwersalność zastosowania – elementy aplikacji powstaną zgodnie z zasadami uniwersalnego projektowania na potrzeby edukacji (UDL). To oznacza, że zarówno samej aplikacji EuroMath jak również treści i formy matematycznych zasobów edukacyjnych tworzonych przy jej pomocy nie trzeba będzie później dostosowywać do potrzeb użytkowników. Uczniowie z dysfunkcją wzroku będą mieli dostęp do wypracowanych w projekcie rozwiązań za pośrednictwem interfejsów graficznych, słuchowych i dotykowych, wykorzystujących mowę syntetyczną, dźwięk o stałej lub zmiennej monotoniczności, gesty dotykowe na ekranie, dotyk (wydruków brajlowskich i na papierze puchnącym). Uczniowie będą mogli korzystać   przede wszystkim ze sprzętu  powszechnie używanego takiego jak laptopy i tablety z ekranami dotykowymi, również ze smartfonów  oraz ze sprzętu specjalistycznego np.  linijki i drukarki brajlowskiej. Aplikacja będzie dostępna w wersji językowej  polskiej i angielskiej.

W projekcie biorą udział nauczyciele i uczniowie szkół podstawowych i średnich w Polsce, Holandii i Irlandii. Pozwoli to na dobre dopasowanie narzędzi do potrzeb i oczekiwań nauczycieli oraz uczniów z dysfunkcją wzroku.

„Jesteśmy na etapie tworzenia oprogramowania – tworzymy narzędzia zintegrowane w jedną całość, które wspomagają pracę nad treściami matematycznymi  – ich interaktywną edycję jak i interaktywną eksplorację przez uczniów niewidomych i słabowidzących. Są to treści zelektronizowane, zapisane w coraz powszechniejszym standardzie e-publikacji EPUB3, umożliwiającym włączanie do treści publikacji elementów multimedialnych np. grafiki, przede wszystkim wektorowej w formacie SVG, co daje duże możliwości robienia wykresów czy figur w sposób dostępny dla osób niewidomych. Oprócz tego możemy włączać do tekstu formuły, odczytywane semantycznie mową syntetyczną, tworzone przy pomocy różnych interfejsów, w tym również w brajlu, który jest powszechny wśród niewidomych. Możemy też dodawać pliki dźwiękowe i wideo. Zaś interaktywność zapewniają skrypty JS, które standard EPUB3 dopuszcza, by były włączane do e-publikacji” – wyjaśnia dr inż. Brzostek-Pawłowska.

Równolegle trwa etap elektronizacji treści matematycznych to znaczy przetwarzania dokumentów, np. scenariuszy lekcji dla nauczyciela, kart pracy ucznia na format e-publikacji EPUB3, które będzie można obsłużyć za pomocą aplikacji EuroMath  i multimodalnych interfejsów użytkownika np. słuchowych czy dotykowych, według potrzeb i preferencji użytkownika. Kilkaset  zelektronizowanych matematycznych zasobów edukacyjnych, interaktywnych i multimedialnych, polskich, irlandzkich i holenderskich będzie dostępnych w repozytorium na portalu EuroMath. Zapoczątkują rozwój międzynarodowego repozytorium otwartych matematycznych zasobów edukacyjnych dla nauczycieli i uczniów szkół podstawowych i ponadpodstawowych, dostępnych zarówno dla niewidomych i słabowidzących jak i widzących użytkowników.

Baza – nagradzana polska technologia PlatMat

EuroMath bazuje na doświadczeniach i rozwiązaniach polskiej technologii wspomagającej PlatMat (http://info.platmat.pl), dwukrotnie nagrodzonej za innowacyjność międzynarodowymi nagrodami (Tell Us Awards, ITEX 2015), która powstała w Instytucie Maszyn Matematycznych w latach 2014-2017.

Pomysłodawcy EuroMath liczą na to, że uda się w większym stopniu włączyć technologie informatyczne do matematycznej edukacji i rozpowszechnić je jako dobre praktyki edukacyjne, nie tylko w Polsce, ale również w innych krajach europejskich.

Rezultaty projektu są publikowane na stronie http://www.euromath.eu. Jest on finansowany z programu Erasmus+ i zakończy się w połowie przyszłego roku.

[dr inż Jolanta Brzostek-Pawłowicz]