Podstawy teoretyczne

Według Paperta w edukacji można wyróżnić na dwa skrzydła:
Pierwsze z nich tzw. skrzydło konstruktywistyczne obejmujące "przetwarzanie informacji, kiedy TI służy jako narzędzie do budowania nowych informacji i ich rozumienia". W tym nurcie najbardziej odpowiednie w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych są:

• Przetwarzanie danych: obliczenia, sortowanie, przekształcanie, itd.
• Modelowanie
• Pomiary wspomagane komputerowo (Mikrokomputerowo Wspomagane Laboratorium)

Drugie skrzydło to tzw. skrzydło informacyjne obejmujące "prezentację informacji, kiedy TI dostarcza nowych sposobów przeglądania gotowej, zgromadzonej informacji". W tym nurcie podstawowymi narzędziami są:

• Internet
• Multimedia
• Wizualizacja - używająca grafiki i animacji do przedstawiania zjawisk trudnych do zaprezentowania na diagramach i rysunkach w podręcznikach szkolnych.

W ostatnich latach w inicjatywach dotyczących szkolenia nauczycieli dominował nurt informacyjny, zaś niniejszy projekt skupia się na nurcie konstruktywistycznym, stwarzając możliwość przywrócenia równowagi. Odpowiada to konstruktywistycznemu poglądowi na nauczanie, który ma dominujący wpływ na tworzenie współczesnych programów nauczania. Istotą tego poglądu jest uznanie, że dzieci, aby mogły się nauczyć, muszą brać aktywny udział w procesie uczenia się; budują one pojęcia w procesie interakcyjnych poszukiwań (Vygotsky, Engestrom). Odpowiada to szczególnie naukom przyrodniczym, w których tradycyjnie powinien być położony nacisk na doświadczalne, praktyczne zajęcia laboratoryjne. Skuteczne nauczanie z pracami w laboratorium prowadzi do rozumienia przez łączenie teorii z praktyką. Programy komputerowe mogą zachęcać i podtrzymywać uczenie się oparte na podejściu poszukującym przy używaniu narzędzi do modelowania, symulacji, rysowania wykresów i gromadzenia danych pomiarowych (Newton & Rogers). Chociaż projektowanie takich konstruktywistycznych narzędzi osiągnęło już dojrzałość, w ciągu ostatnich lat ich stosowanie zostało przyćmione ogromnym rozpowszechnieniem się nurtu informacyjnego, szczególnie jeśli chodzi o internet i multimedia.