Technology-enhanced learning for digital and media literacy skills enhancement in education through an interdisciplinary approach

Abstract

This dissertation investigates the transformative potential of immersive technologies, specifically Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR), in enhancing digital and media literacy skills, fostering creativity and enriching learning experiences across Secondary (K-12) and Higher Education (HE) settings. The study addresses the evolving needs of the new generation in the multisensory media-saturated ecosystem by exploring how immersive technologies can be meaningfully integrated into formal curricula for the enhancement of 21st century skills. It aligns with the European Commission’s DigComp 2.2 framework for digital competence and the Universal Design for Learning (UDL) guidelines to promote inclusive and learner-centered educational practices. Conducted over a two-year period as a longitudinal, mixed-methods action research study, the research involved diverse participant groups, including secondary, undergraduate, and postgraduate students within transnational contexts. The interventions were strategically designed to integrate collaborative content creation using produsage, through iterative cycles of sociocultural interaction, peer knowledge sharing and feedback, and reflective dialogue. The pedagogical design of the study integrated inquiry-based learning and learning by design approaches within interdisciplinary frameworks for a holistic learning approach using English as a medium of instruction. The instructional design was action-oriented, actively engaging learners in the process. Research instruments were developed, tailored to each educational context and technology. For all the interventions, they consisted of surveys and open-ended questions, observations during the implementation process, peer review, and reflective writing tailored to the educational level. For the secondary education, there were additional pre-tests and post-tests to measure learning gains. In the Higher Education setting, which included both undergraduate and postgraduate students, additional instruments included analytical rubrics with quality criteria, both numeric and descriptive, and reflective written reports. Participants in Higher Education assumed dual roles as learners and educators, allowing for insights into pedagogical transferability and professional development. Findings from the study highlight that AR and VR offer unique but complementary strengths. In secondary education, AR was particularly effective for contextual learning with a focus on specific learning objects, while learners were assuming the role of the knowledge constructor. In parallel, the impact of collaborative knowledge construction framework through AR technologies is highlighted in improving and building confidence in language skills, as well as in digital and media literacy, narrowing mixed-ability gaps. In the VR setting, the collaborative framework and perceived usefulness of the technology had a positive impact on language competence building, while when combined with media literacy, collaboration was a strong predictor of critical thinking. The design and format of VR had a positive impact on inclusive design, with a framework for inclusive media literacy design for learning in VR emerging from the participants’ reflection. In Higher Education, the undergraduate students who integrated AR-enriched content in the LMS platform underscored the pedagogical knowledge shared for inclusion and accessibility through technological knowledge and confidence for future use, while students with advanced coding skills opted for autonomy and were less likely to contribute to pedagogical dialogue. In contrast, VR created fully immersive environments conducive to embodied learning, empathy building, and critical thinking, with technological knowledge sharing through interdisciplinary processes of co-construction of VR environments being significant. Complementary, these technologies enable the co-construction of knowledge, cultivate creativity, and support inclusive learning pathways. The study results suggest that immersive technologies can serve as powerful catalysts for redesigning formal curricula to prioritize learner agency, creativity, and collaboration within innovative digital spaces that enhance multiliteracy. The multi-level research contributes both theoretical and practical insights, offering frameworks and criteria for critical, immersive, and inclusive pedagogy, the proposed by the study Critical Immersive-Triggered Literacy (CITL), that can be adapted across educational levels. It also offers implications for practice for educators, curriculum designers, policymakers, and platform designers and providers interested in integrating immersive technologies into mainstream educational practice.

Η παρούσα διατριβή διερευνά τη μετασχηματιστική δυναμική των τεχνολογιών εμβύθισης, και ειδικότερα της Επαυξημένης Πραγματικότητας (AR) και της Εικονικής Πραγματικότητας (VR), στην ενίσχυση των δεξιοτήτων ψηφιακού και πληροφοριακού γραμματισμού, στην προώθηση της δημιουργικότητας και στον εμπλουτισμό των μαθησιακών εμπειριών σε περιβάλλοντα δευτεροβάθμιας (K-12) και τριτοβάθμιας εκπαίδευσης (HE). Η μελέτη ανταποκρίνεται στις εξελισσόμενες ανάγκες της νέας γενιάς που κατακλύζεται από πολυαισθητηριακή πληροφορία, διερευνώντας πώς οι τεχνολογίες εμβύθισης μπορούν να ενσωματωθούν με ουσιαστικό τρόπο στα αναλυτικά προγράμματα σπουδών για την καλλιέργεια σημαντικών δεξιοτήτων του 21ου αιώνα. Το ερευνητικό πλαίσιο βασίζεται στο πλαίσιο ψηφιακών δεξιοτήτων DigComp 2.2 της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και τις κατευθυντήριες γραμμές του Καθολικού Σχεδιασμού για τη Μάθηση (UDL) για την προώθηση εκπαιδευτικών πρακτικών που είναι μαθητοκεντρικές και χωρίς αποκλεισμούς, Η έρευνα διεξήχθη σε διάστημα δύο ετών ως μια μακροχρόνια μελέτη δράσης μεικτών μεθόδων με τη συμμετοχή ποικίλων ομάδων εκπαιδευομένων, συμπεριλαμβανομένων μαθητών δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, προπτυχιακών και μεταπτυχιακών φοιτητών σε διακρατικό πλαίσιο. Οι παρεμβάσεις σχεδιάστηκαν στρατηγικά ώστε να ενσωματώνουν τη συνεργατική δημιουργία περιεχομένου μέσω διαδικασιών παραγωγής-χρήσης (produsage) μέσω επαναληπτικών κύκλων κοινωνικοπολιτισμικής αλληλεπίδρασης, ανταλλαγής γνώσεων και ανατροφοδότησης μεταξύ ομοτίμων, με κριτικό διάλογο. Ο παιδαγωγικός σχεδιασμός της μελέτης ενσωμάτωσε τη διερευνητική μάθηση (inquiry-based learning) και την μάθηση μέσω σχεδιασμού (learning by design) σε διεπιστημονικά πλαίσια για μια ολιστική προσέγγιση της μάθησης αξιοποιώντας την Αγγλική ως μέσο διδασκαλίας. Ο εκπαιδευτικός σχεδιασμός βασίστηκε σε στόχους προσανατολισμένους στη δράση, προωθώντας την ενεργό συμμετοχή των μαθητών. Αναπτύχθηκαν ερευνητικά εργαλεία, προσαρμοσμένα σε κάθε εκπαιδευτικό πλαίσιο και τεχνολογία. Τα ερευνητικά εργαλεία περιλάμβαναν για όλους ερωτηματολόγια με κλειστού και ανοιχτού τύπου ερωτήσεις, παρατήρηση κατά την εφαρμογή, αξιολόγηση ομοτίμων και αναστοχαστική γραφή, διαμορφωμένη ανά επίπεδο. Για τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, υπήρχε επιπρόσθετα αξιολόγηση της γνώσης (τεστ) πριν και μετά τις παρεμβάσεις ενώ στο πλαίσιο της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, που περιλάμβανε τόσο προπτυχιακούς όσο και μεταπτυχιακούς φοιτητές, τα εργαλεία περιλάμβαναν, επιπρόσθετα, αναλυτικές ρουμπρίκες με κριτήρια ποιότητας, τόσο αριθμητικά όσο και περιγραφικά, και εκτενείς αναστοχαστικές γραπτές εκθέσεις. Οι συμμετέχοντες στην τριτοβάθμια εκπαίδευση είχαν διττό ρόλο, ως μαθητές και εκπαιδευτικοί, προσφέροντας δεδομένα για τη δυνατότητα αξιοποίησης της νέας γνώσης και δεξιοτήτων στην εκπαιδευτική τους πράξη και τη συνεχόμενη επαγγελματική τους ανάπτυξη. Τα ευρήματα της μελέτης αναδεικνύουν ότι οι τεχνολογίες AR και VR προσφέρουν μοναδικά αλλά συμπληρωματικά πλεονεκτήματα. Στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, η AR ήταν ιδιαίτερα αποτελεσματική για τη μάθηση με εστίαση σε συγκεκριμένα μαθησιακά αντικείμενα σε ένα πλαίσιο όπου οι μαθητές αναλαμβάνουν το ρόλο του κατασκευαστή γνώσης. Παράλληλα, αναδεικνύεται η επίδραση των συνεργατικών πλαισίων κατασκευής γνώσης μέσω AR τεχνολογιών στη βελτίωση και αυτοπεποίθηση στις γλωσσικές δεξιότητες και τον ψηφιακό και κριτικό γραμματισμό, μειώνοντας τα μαθησιακά κενά μεταξύ ετερογενών ομάδων μαθητών. Αντίστοιχα, στην παρέμβαση VR το συνεργατικό πλαίσιο και η χρησιμότητα της τεχνολογίας είχαν θετική αλλά λιγότερο ισχυρή επίδραση στις γλωσσικές δεξιότητες, ενώ, μαζί με τον πληροφοριακό γραμματισμό, είχαν πολύ θετική επίδραση στην καλλιέργεια κριτικής σκέψης. Ο σχεδιασμός εικονικών περιβαλλόντων είχε επίδραση στον συμπεριληπτικό σχεδιασμό, όπου και προτάθηκε, από τα ευρήματα της έρευνας, ένα νέο πλαίσιο δημιουργίας συμπεριληπτικών εικονικών περιβαλλόντων για την εκπαίδευση. Στην τριτοβάθμια εκπαίδευση, οι φοιτητές που ασχολήθηκαν με την ενσωμάτωση της AR στη δημιουργία μαθημάτων σε LMS πλατφόρμα, έδωσαν ιδιαίτερη έμφαση στο διαμοιρασμό παιδαγωγικής γνώσης και συμπερίληψης μέσω της τεχνογνωσίας και της αυτοπεποίθησης για μελλοντική αξιοποίηση της AR, ενώ οι φοιτητές με υψηλές δεξιότητες κώδικα προτίμησαν την αυτονομία και ήταν λιγότερο θετικοί στον παιδαγωγικό διάλογο. Αντίθετα, η VR δημιούργησε περιβάλλοντα εμβύθισης που ευνοούν την ενσώματη μάθηση (embodied learning), την ανάπτυξη ενσυναίσθησης και την κριτική σκέψη, ενώ ο διαμοιρασμός τεχνογνωσίας μέσα από διεπιστημονικές συνθήκες κατασκευής συνεργατικών προϊόντων ήταν πολύ σημαντικός. Συμπληρωματικά, αυτές οι τεχνολογίες επιτρέπουν τη συν-κατασκευή γνώσης, καλλιεργούν τη δημιουργικότητα και υποστηρίζουν διαδρομές μάθησης χωρίς αποκλεισμούς. Τα αποτελέσματα της μελέτης υποδηλώνουν ότι οι τεχνολογίες εμβύθισης μπορούν να λειτουργήσουν ως ισχυροί καταλύτες για τον επανασχεδιασμό των αναλυτικών προγραμμάτων σπουδών, ώστε να δοθεί προτεραιότητα στην ενεργό συμμετοχή, τη δημιουργικότητα και τη συνεργασία των μαθητών σε καινοτόμα ψηφιακά περιβάλλοντα, ενισχύοντας τον πολυγραμματισμό. Η πολυεπίπεδη αυτή έρευνα συμβάλλει τόσο με θεωρητικές όσο και με πρακτικές γνώσεις, προσφέροντας πλαίσια και κριτήρια για μια κριτική, συμπεριληπτική παιδαγωγική μέσω εμβύθισης, την προτεινόμενη από την έρευνα Critical Immersive-Triggered Literacy, που μπορεί να προσαρμοστεί σε όλα τα εκπαιδευτικά επίπεδα. Προσφέρει επίσης σημαντικά συμπεράσματα για αξιοποίηση των τεχνολογιών εμβύθισης από τους σχεδιαστές προγραμμάτων σπουδών, τους εκπαιδευτικούς, τους υπεύθυνους εκπαιδευτικής πολιτικής και τους σχεδιαστές και παρόχους πλατφορμών που ενδιαφέρονται να ενσωματώσουν αυτές τις τεχνολογίες στην εκπαιδευτική πράξη.