Czy o wyniku matury decyduje przede wszystkim liczba godzin spędzonych nad książkami? Niekoniecznie. Równie istotne może być to, w jaki sposób uczeń organizuje naukę, jak często wraca do wcześniejszego materiału i czy samodzielnie mierzy się z problemami. Przez kilka lat badaliśmy sposoby przygotowania uczniów do matury z matematyki i fizyki. Analiza objęła ponad 900 maturzystów. Jej efektem jest system PIPES, którego założenia oraz wyniki zostały opisane w recenzowanym artykule naukowym w czasopiśmie „Education Sciences”.
Nazwa pochodzi od pierwszych liter pięciu elementów systemu: Planning, Interleaving, Pomodoro, Exam Tasks oraz Self-Solving. PIPES nie jest jedną nową techniką uczenia się. To system łączący pięć elementów, z których większość jest już dobrze znana w literaturze dotyczącej edukacji i procesów uczenia się. Nowością jest przede wszystkim ich połączenie w jeden spójny model przygotowania do egzaminu.
1. Planning – nauka zaczyna się od planu
Pierwszym elementem jest planowanie i wyznaczanie konkretnych celów. Przygotowanie do matury trwa wiele miesięcy. Bez długoterminowego planu łatwo wpaść w pułapkę uczenia się tego, co akurat wydaje się najpilniejsze, odkładania trudniejszych zagadnień albo próby nadrobienia dużej części materiału tuż przed egzaminem. Takie plany długoterminowe sugeruje się powtarzać co około miesiąc. W PIPES cały proces jest więc rozłożony w czasie. Plan długoterminowy określa, kiedy powinny zostać opanowane kolejne części materiału, natomiast plany krótkoterminowe organizują pracę ucznia z tygodnia na tydzień. Dzięki temu uczeń nie musi każdego dnia zastanawiać się, „czego powinienem się teraz uczyć?”, lecz może skoncentrować się na wykonaniu jasno określonych zadań.
2. Interleaving – zamiast zamykać jeden dział i o nim zapominać
Jednym z najważniejszych elementów PIPES jest nauka przeplatana (interleaved practice). W tradycyjnym modelu uczeń często przez kilka tygodni pracuje nad jednym działem, następnie przechodzi do kolejnego i przez długi czas nie wraca do poprzedniego materiału (nauczanie blokowe). W nauce przeplatanej jest inaczej. Nowe zagadnienia są regularnie łączone z zadaniami dotyczącymi materiału poznanego wcześniej. Przykładowo po dziesiątym etapie nauki uczeń może rozwiązywać nie tylko zadania dotyczące ostatniego zagadnienia, ale również materiału z etapów dziewiątego, ósmego, piątego czy trzeciego. Uczeń jest więc zmuszony nie tylko przypomnieć sobie wcześniejszą wiedzę, ale także samodzielnie rozpoznać, z jakim typem problemu ma do czynienia i jakiej metody powinien użyć. To szczególnie ważne w kontekście matury, ponieważ na egzaminie zadania z różnych działów nie są podane uczniowi w uporządkowanych blokach.
3. Pomodoro – liczy się nie tylko długość nauki
Kolejnym elementem jest odpowiednia organizacja czasu. W analizowanym przez nas modelu uczniowie pracowali w około 35-minutowych blokach przedzielonych krótkimi, 5-minutowymi przerwami. Celem nie jest samo mierzenie czasu stoperem. Chodzi o stworzenie rytmu pracy pozwalającego utrzymać koncentrację, a jednocześnie ograniczyć zmęczenie pojawiające się podczas wielogodzinnych, nieprzerwanych sesji nauki. W praktyce prowadzi to do ważnej zmiany sposobu myślenia: miarą skutecznej nauki nie powinna być wyłącznie liczba godzin spędzonych przy biurku.
4. Exam Tasks – uczymy się tego, czego rzeczywiście wymaga egzamin
Czwartym elementem jest systematyczna praca z typami zadań występującymi na egzaminie. Nie oznacza to bezmyślnego rozwiązywania kolejnych arkuszy ani zapamiętywania gotowych schematów. Chodzi o analizowanie powtarzających się struktur problemów i uczenie się rozpoznawania, jakie narzędzia matematyczne lub fizyczne należy zastosować w konkretnej sytuacji. Uczeń powinien nie tylko znać teorię, ale przede wszystkim potrafić odpowiedzieć na pytanie: „Skąd mam wiedzieć, czego powinienem tutaj użyć?” To jedna z kluczowych różnic między znajomością materiału a umiejętnością wykorzystania go podczas egzaminu.
5. Self-Solving – uczeń musi spróbować sam
Ostatnim elementem PIPES jest samodzielne rozwiązywanie problemów. W przedmiotach ścisłych bardzo łatwo pomylić rozumienie cudzego rozwiązania z umiejętnością samodzielnego rozwiązania zadania. Uczeń obserwujący nauczyciela rozwiązującego przykład może mieć poczucie, że wszystko rozumie. Prawdziwa weryfikacja następuje jednak dopiero wtedy, gdy zostaje sam z nowym problemem. Dlatego istotną częścią systemu jest samodzielna praca ucznia. Pomoc pojawia się w momencie trudności, ale jej zadaniem powinno być przede wszystkim ukierunkowanie sposobu myślenia, a nie natychmiastowe podanie gotowego rozwiązania. Tutaj bardzo pomocne będą tzw. „zeszyty błędów”, w których uczeń ma zapisywać każde zadanie, które sprawiło mu trudność, a później postarać się je samodzielnie rozwiązać na podstawie dostępnych materiałów i pomocy mentora.
Co pokazały wyniki?
W badaniu analizowaliśmy dane pochodzące od ponad 900 uczniów z kolejnych roczników. W roku szkolnym 2024/2025 uczniowie pracujący w analizowanym systemie uzyskali średnio 82 proc. z matematyki rozszerzonej, podczas gdy średnia krajowa wynosiła 33 proc. W przypadku fizyki było to odpowiednio 85 proc. wobec 52 proc. średniej krajowej. Podobną różnicę obserwowaliśmy rok wcześniej. W matematyce rozszerzonej średni wynik wyniósł 82 proc. wobec 33 proc. w kraju, natomiast z fizyki 80 proc. wobec średniej krajowej wynoszącej 41 proc. Interesujące były jednak nie tylko wyniki końcowe, ale również zmiany zachodzące podczas procesu przygotowania. Na przestrzeni czterech analizowanych lat w przypadku matematyki rozszerzonej oraz trzech lat w przypadku fizyki średni wzrost pomiędzy wynikiem uzyskanym na maturze próbnej a właściwym egzaminem wyniósł 38 punktów procentowych w obu przedmiotach. Co istotne, szczególnie duże postępy obserwowaliśmy wśród uczniów rozpoczynających przygotowania ze stosunkowo niskiego poziomu.
Czy to dowodzi, że PIPES powoduje tak duży wzrost wyników?
Tutaj potrzebne jest ważne zastrzeżenie. Nasze badanie było prowadzone w rzeczywistych warunkach edukacyjnych, a nie jako randomizowany eksperyment laboratoryjny. Dlatego porównania wyników uczniów ze średnią krajową nie należy interpretować jako dowodu, że zastosowanie PIPES samo w sobie powoduje wzrost wyniku np. z 33 do 82 proc. Na osiągnięcia ucznia wpływa wiele czynników – między innymi jego początkowy poziom wiedzy, motywacja, systematyczność czy czas przeznaczony na naukę. Wyniki pokazują jednak, że grupa ponad 900 uczniów pracujących przez kilka lat według tego samego, uporządkowanego modelu osiągała bardzo wysokie rezultaty, a obserwowane w trakcie przygotowań przyrosty wyników były znaczne. Jest to argument za dalszym badaniem takich kompleksowych systemów uczenia się, najlepiej również w badaniach eksperymentalnych.
Nie jedna „cudowna metoda”, lecz system
Być może najważniejszy wniosek z PIPES jest jednocześnie najmniej spektakularny: nie istnieje jeden prosty trik, który nagle pozwoli uczniowi uczyć się skutecznie. Planowanie samo w sobie nie wystarczy. Podobnie Pomodoro, rozwiązywanie arkuszy czy nauka przeplatana. Znaczenie może mieć natomiast odpowiednie połączenie tych elementów. Planowanie organizuje proces. Pomodoro pomaga zarządzać czasem i koncentracją. Interleaving wymusza regularne wracanie do wcześniejszej wiedzy. Praca z typami zadań pozwala przygotować się do rzeczywistych wymagań egzaminacyjnych. Samodzielne rozwiązywanie problemów zamienia bierne poznawanie materiału w aktywną naukę.
Właśnie dlatego PIPES należy traktować bardziej jako system organizacji procesu uczenia się niż pojedynczą metodę. Dla maturzysty płynie z tego stosunkowo prosta wskazówka: zamiast pytać wyłącznie: ile godzin dziennie powinienem się uczyć?, ale warto zadać sobie drugie pytanie: Co właściwie robię podczas tych godzin, żeby za kilka tygodni nadal pamiętać i potrafić wykorzystać to, czego uczę się dzisiaj?
Notki o autorach: dr inż. Łukasz Jarosiński jest doktorem nauk ścisłych, absolwentem Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Od kilkunastu lat zajmuje się nauczaniem matematyki i fizyki oraz popularyzacją skutecznych metod uczenia się; autor ośmiu zbiorów zadań maturalnych z tych przedmiotów i licznych publikacji naukowych. Laureat i finalista konkursów i olimpiad matematycznych, wyróżniony tytułem najlepszego nauczyciela matematyki i fizyki w plebiscycie Orły Edukacji.
Dr Szymon Guguła jest doktorem nauk ścisłych i przyrodniczych w dyscyplinie nauki fizyczne, od kilkunastu lat zajmującym się nauczaniem fizyki i matematyki. Autor publikacji naukowych z zakresu fizyki jądrowej oraz zbiorów zadań i arkuszy maturalnych z fizyki. Finalista XXXV Olimpiady Wiedzy Technicznej, laureat 50. Studenckiej Sesji Kół Naukowych oraz zwycięzca ogólnopolskiej Ligi Fizycznej.
Ich artykuł dotyczący systemu PIPES opublikowany został na łamach Education Sciences, 2026.
