Επίβλεψη και υποστήριξη συνεργατικών δραστηριοτήτων κατά τη διδασκαλία αλγορίθμων
Η εργασία αυτή παρουσιάζει ένα περιβάλλον εργαστηριακής υποστήριξης του καθηγητή. Κατά τη διάρκεια της διεξαγωγής ενός μαθήματος είναι δύσκολο και χρονοβόρο για τον καθηγητή να παρακολουθεί τη διαδικασία ανάπτυξης των δραστηριοτήτων των μαθητών και να παρεμβαίνει αποτελεσματικά όπου απαιτείται. Με το προτεινόμενο περιβάλλον, ο καθηγητής έχει στη διάθεσή του: α. μια διαγραμματική απεικόνιση της εξέλιξης της δραστηριότητας των ομάδων, β. το διάλογο που αναπτύσσεται σε κάθε ομάδα μέσω ενός εργαλείου instant messaging, γ. αντιπαραβολή snapshots που ο ίδιος ορίζει αρχικά τη συχνότητα με την οποία θα λαμβάνονται από τους σταθμούς εργασίας και δ. μια αναπαράσταση της συμβολής κάθε μέλους της ομάδας στο διάλογο. Διαθέτοντας αυτά τα εργαλεία ουσιαστικά διαθέτει ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον εποπτείας της τάξης.
Για κάθε σταθμό εργασίας δημιουργείται αρχικά ένα profile το οποίο βοηθά τον καθηγητή που δεν είχε προηγούμενη επαφή με το συγκεκριμένο μαθησιακό υλικό να διαμορφώσει εικόνα για τα άτομα που στη συνέχεια θα οργανώσει σε ομάδες (συνεργαζόμενοι σταθμοί εργασίας). Κατόπιν δίδεται στους μαθητές η δραστηριότητα που επέλεξε ο καθηγητής και στη συνέχεια με τα εποπτικά εργαλεία που περιγράψαμε παρακολουθούμε την ανάπτυξη της εργασίας. Όταν ο καθηγητής εντοπίσει κάποιο πρόβλημα σε οποιαδήποτε ομάδα (παρατηρεί από τα διαγράμματα ότι έχει μείνει αρκετά πίσω στην ανάπτυξη της δραστηριότητας ή τη σταματά τελείως), έχει τη δυνατότητα να εστιάσει σ’ αυτήν και να παρακολουθήσει την εξέλιξη του διαλόγου που είχε η ομάδα καθώς και το σημείο που έχει σταματήσει. Ανάλογα με την εκτίμησή του για το πρόβλημα παρεμβαίνει κατάλληλα (είτε με κάποια τοποθέτηση προς όλη την τάξη είτε με το να συνομιλήσει απ’ ευθείας με την ομάδα).
Το συγκεκριμένο συνεργατικό περιβάλλον μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για ερευνητικούς σκοπούς λόγω του ότι διαθέτει τα στιγμιότυπα της εργασίας κάθε ομάδας και έτσι η αξιολόγησή της μπορεί να γίνει και από καθηγητές ή/και ερευνητές που δεν ήταν παρόντες στη διεξαγωγή του μαθήματος.
Το συγκεκριμένο περιβάλλον που παρουσιάστηκε (SynergoSupervisor) βοηθά ουσιαστικά τους καθηγητές σε εργαστηριακά μαθήματα να αναπτύξουν συνεργατικές δραστηριότητες, όπως και να εστιάσουν και να ερμηνεύσουν καλύτερα τα μαθησιακά προβλήματα που μπορεί να εμφανιστούν κατά τη διάρκεια υλοποίησης δραστηριοτήτων στο εργαστήριο, αλλά και να παρέμβουν με ουσιαστικό τρόπο ώστε να τα αντιμετωπίσουν.
Η εξ' αποστάσεως διδασκαλία του προγραμματισμού μέσω ενός προσωποποιημένου στις ανάγκες του μαθητή περιβάλλοντος
Η συγκεκριμένη εργασία αποτελεί μια διαδικτυακή εκπαιδευτική εφαρμογή για τη διδασκαλία του προγραμματισμού. Η εφαρμογή προσαρμόζεται στις εκπαιδευτικές ανάγκες του κάθε μαθητή έτσι ώστε να παρέχει τελικά εξατομικευμένη υποστήριξη σ’ αυτόν. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται μια τεχνική στερεοτύπων δύο διαστάσεων. Η πρώτη διάσταση σχετίζεται με το γνωστικό επίπεδο του μαθητή και η δεύτερη με τα λογικά ή συντακτικά λάθη που μπορεί ο μαθητής να κάνει. Έτσι, ο μαθητής ξεκινά ως αρχάριος όταν εισέρχεται για πρώτη φορά στο σύστημα και στη συνέχεια, ανάλογα με την πρόοδό του, μεταβαίνει από το ένα στερεότυπο στο επόμενο. Κάθε τέτοια μετάβαση εμφανίζει και την κατάσταση στην οποία βρίσκεται κάθε φορά, καθώς και τις ανάγκες του. Βασικό στοιχείο της προόδου του εκπαιδευόμενου είναι το ότι ο ίδιος γνωρίζει τις αδυναμίες που έχει σε κάθε στερεότυπο καθώς και το πώς θα τις ξεπεράσει.
Η ανάπτυξη τέτοιων Έξυπνων Διδακτικών Συστημάτων (Intelligent Tutoring Systems - ITS), που προσαρμόζουν το περιεχόμενο της ύλης αλλά και των ασκήσεων σύμφωνα με το γνωστικό επίπεδο του εκπαιδευόμενου, βοηθούν τελικά τον εκπαιδευόμενο να κατανοεί τα λάθη του, να εστιάζει σε συγκεκριμένα σημεία της ύλης, να ελέγχει ο ίδιος την πρόοδό του και να προχωρά με τους δικούς του ρυθμούς.
Σχεδίαση ενός Προσαρμοστικού Εκπαιδευτικού Ηλεκτρονικού παιχνιδιού για τη διδασκαλία εισαγωγικών εννοιών του Προγραμματισμού
Η εργασία αυτή αφορά σε ένα πολυχρηστικό παιχνίδι περιπέτειας που βοηθά στην εκμάθηση εισαγωγικών εννοιών προγραμματισμού. Το παιχνίδι αυτό ονομάζεται TALENT και είναι ακόμα σε διαδικασία ανάπτυξης. Χρησιμοποιεί μια μίνι γλώσσα προγραμματισμού με περιορισμένο ρεπερτόριο εντολών και στηρίζεται σε συμβολισμούς που είναι ευκολονόητοι, ώστε να απαιτείται μικρό χρονικό διάστημα για την εκμάθηση της. Το TALENT, σε αντίθεση με τα περισσότερα εκπαιδευτικά ηλεκτρονικά παιχνίδια του είδους, χρησιμοποιεί το μοντέλο του μαθητή και ένα παιδαγωγικό πράκτορα.
Χρησιμοποιώντας το μοντέλο του μαθητή αντιλαμβανόμαστε τις παρανοήσεις, τις δυσκολίες, τα λάθη του, καθώς και τι έχει κατανοήσει. Ταυτόχρονα, με τον παιδαγωγικό πράκτορα παρέχεται ένα κοινωνικό εκπαιδευτικό περιβάλλον στο οποίο όταν ο μαθητής ζητήσει ή χρειαστεί βοήθεια και καθοδήγηση ο πράκτορας παρεμβαίνει και του δίνει κατάλληλες συμβουλές για να διευκολυνθεί η μάθηση. Έτσι επιτυγχάνεται η εξατομικευμένη μάθηση εξασφαλίζοντας το αμείωτο ενδιαφέρον του μαθητή.
Φαίνεται να είναι μια εργασία που έχει αρκετό ενδιαφέρον κυρίως για τον τρόπο που ενθαρρύνει την μάθηση (παιδαγωγικός πράκτορας), αλλά και για ότι συμβάλλει στην εξατομικευμένη μάθηση. Περιμένουμε την ολοκλήρωση αυτής της προσπάθειας ώστε να δοκιμαστεί και να χρησιμοποιηθεί από την εκπαιδευτική κοινότητα.
Επίδραση της χρήσης πολλαπλών αναπαραστάσεων σε εκπαιδευτικό περιβάλλον προγραμματισμού
Πρόκειται για μια έρευνα που σκοπό είχε να μελετήσει την επίδραση δύο εναλλακτικών αλγοριθμικών αναπαραστάσεων, των διαγραμμάτων ροής και του ψευδοκώδικα. Σχεδιάστηκε μια εισαγωγική δραστηριότητα αλγορίθμου που αφορούσε στην επίλυση ενός προβλήματος από την καθημερινή ζωή και όχι μαθηματικοποιημένου. Τα ερωτήματα που περιλάμβανε ήταν κλιμακούμενης δυσκολίας. Οι άξονες που εστίαζε η έρευνα ήταν τρεις: α) το εργαλείο που χρησιμοποίησαν για την επίλυση της δραστηριότητας, β) την κατεύθυνση που ακολούθησαν οι συμμετέχοντες στο Λύκειο (Θεωρητική, Τεχνολογική ή Θετική και γ) το φύλο.
Η ερευνητική εμπειρία σε σχέση με τον πρώτο άξονα μέχρι σήμερα υποδεικνύει πως τα διαγράμματα ροής είναι μια φιλικότερη προς τον εκπαιδευόμενο αναπαράσταση και έχει θετικότερη αποδοχή απ’ ότι ένα προγραμματιστικό περιβάλλον. Παρ’ όλα αυτά και τα δύο περιβάλλοντα είχαν την ίδια αποδοχή από το συγκεκριμένο δείγμα εκπαιδευόμενων και οι επιδόσεις τους ήταν παρόμοιες.
Σε σχέση με το δεύτερο άξονα οι εκπαιδευόμενοι που είχαν ακολουθήσει Τεχνολογική κατεύθυνση είχαν καλύτερη επίδοση με μικρή όμως διαφορά από αυτούς που είχαν ακολουθήσει Θεωρητική κατεύθυνση. Τελευταία στις επιδόσεις ήταν τα άτομα που είχαν ακολουθήσει Θετική κατεύθυνση.
Τέλος, τα αγόρια είχαν καλύτερη επίδοση από τα κορίτσια.
Σχεδιασμός ενός Περιβάλλοντος Δυναμικής Οπτικοποίησης Αλγορίθμων: To σύστημα DAVE
Η εργασία αυτή αποτελεί μια πρόταση εφαρμογής λογισμικού δυναμικής οπτικοποίησης αλγορίθμων για τη διδασκαλία βασικών εννοιών της αλγοριθμικής. Με την οπτικοποίηση ο μαθητής μπορεί να δει άμεσα την συμπεριφορά του αλγορίθμου που έχει δημιουργήσει και να ανιχνεύσει και να διορθώσει τα λογικά του λάθη. Ταυτόχρονα λειτουργεί διερευνητικά και λαμβάνει ανάδραση από το ίδιο το σύστημα. Το σύστημα DAVE περιλαμβάνει συντάκτη κειμένου σε Γλώσσα, παράθυρο οπτικοποίησης, πλήκτρα ελέγχου και μεταγλωττιστή.
Είναι μια πολύ καλή προσπάθεια που την αναμένουμε στα σχολεία.
Η εργασία αυτή παρουσιάζει ένα περιβάλλον εργαστηριακής υποστήριξης του καθηγητή. Κατά τη διάρκεια της διεξαγωγής ενός μαθήματος είναι δύσκολο και χρονοβόρο για τον καθηγητή να παρακολουθεί τη διαδικασία ανάπτυξης των δραστηριοτήτων των μαθητών και να παρεμβαίνει αποτελεσματικά όπου απαιτείται. Με το προτεινόμενο περιβάλλον, ο καθηγητής έχει στη διάθεσή του: α. μια διαγραμματική απεικόνιση της εξέλιξης της δραστηριότητας των ομάδων, β. το διάλογο που αναπτύσσεται σε κάθε ομάδα μέσω ενός εργαλείου instant messaging, γ. αντιπαραβολή snapshots που ο ίδιος ορίζει αρχικά τη συχνότητα με την οποία θα λαμβάνονται από τους σταθμούς εργασίας και δ. μια αναπαράσταση της συμβολής κάθε μέλους της ομάδας στο διάλογο. Διαθέτοντας αυτά τα εργαλεία ουσιαστικά διαθέτει ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον εποπτείας της τάξης.
Για κάθε σταθμό εργασίας δημιουργείται αρχικά ένα profile το οποίο βοηθά τον καθηγητή που δεν είχε προηγούμενη επαφή με το συγκεκριμένο μαθησιακό υλικό να διαμορφώσει εικόνα για τα άτομα που στη συνέχεια θα οργανώσει σε ομάδες (συνεργαζόμενοι σταθμοί εργασίας). Κατόπιν δίδεται στους μαθητές η δραστηριότητα που επέλεξε ο καθηγητής και στη συνέχεια με τα εποπτικά εργαλεία που περιγράψαμε παρακολουθούμε την ανάπτυξη της εργασίας. Όταν ο καθηγητής εντοπίσει κάποιο πρόβλημα σε οποιαδήποτε ομάδα (παρατηρεί από τα διαγράμματα ότι έχει μείνει αρκετά πίσω στην ανάπτυξη της δραστηριότητας ή τη σταματά τελείως), έχει τη δυνατότητα να εστιάσει σ’ αυτήν και να παρακολουθήσει την εξέλιξη του διαλόγου που είχε η ομάδα καθώς και το σημείο που έχει σταματήσει. Ανάλογα με την εκτίμησή του για το πρόβλημα παρεμβαίνει κατάλληλα (είτε με κάποια τοποθέτηση προς όλη την τάξη είτε με το να συνομιλήσει απ’ ευθείας με την ομάδα).
Το συγκεκριμένο συνεργατικό περιβάλλον μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για ερευνητικούς σκοπούς λόγω του ότι διαθέτει τα στιγμιότυπα της εργασίας κάθε ομάδας και έτσι η αξιολόγησή της μπορεί να γίνει και από καθηγητές ή/και ερευνητές που δεν ήταν παρόντες στη διεξαγωγή του μαθήματος.
Το συγκεκριμένο περιβάλλον που παρουσιάστηκε (SynergoSupervisor) βοηθά ουσιαστικά τους καθηγητές σε εργαστηριακά μαθήματα να αναπτύξουν συνεργατικές δραστηριότητες, όπως και να εστιάσουν και να ερμηνεύσουν καλύτερα τα μαθησιακά προβλήματα που μπορεί να εμφανιστούν κατά τη διάρκεια υλοποίησης δραστηριοτήτων στο εργαστήριο, αλλά και να παρέμβουν με ουσιαστικό τρόπο ώστε να τα αντιμετωπίσουν.
Η εξ' αποστάσεως διδασκαλία του προγραμματισμού μέσω ενός προσωποποιημένου στις ανάγκες του μαθητή περιβάλλοντος
Η συγκεκριμένη εργασία αποτελεί μια διαδικτυακή εκπαιδευτική εφαρμογή για τη διδασκαλία του προγραμματισμού. Η εφαρμογή προσαρμόζεται στις εκπαιδευτικές ανάγκες του κάθε μαθητή έτσι ώστε να παρέχει τελικά εξατομικευμένη υποστήριξη σ’ αυτόν. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται μια τεχνική στερεοτύπων δύο διαστάσεων. Η πρώτη διάσταση σχετίζεται με το γνωστικό επίπεδο του μαθητή και η δεύτερη με τα λογικά ή συντακτικά λάθη που μπορεί ο μαθητής να κάνει. Έτσι, ο μαθητής ξεκινά ως αρχάριος όταν εισέρχεται για πρώτη φορά στο σύστημα και στη συνέχεια, ανάλογα με την πρόοδό του, μεταβαίνει από το ένα στερεότυπο στο επόμενο. Κάθε τέτοια μετάβαση εμφανίζει και την κατάσταση στην οποία βρίσκεται κάθε φορά, καθώς και τις ανάγκες του. Βασικό στοιχείο της προόδου του εκπαιδευόμενου είναι το ότι ο ίδιος γνωρίζει τις αδυναμίες που έχει σε κάθε στερεότυπο καθώς και το πώς θα τις ξεπεράσει.
Η ανάπτυξη τέτοιων Έξυπνων Διδακτικών Συστημάτων (Intelligent Tutoring Systems - ITS), που προσαρμόζουν το περιεχόμενο της ύλης αλλά και των ασκήσεων σύμφωνα με το γνωστικό επίπεδο του εκπαιδευόμενου, βοηθούν τελικά τον εκπαιδευόμενο να κατανοεί τα λάθη του, να εστιάζει σε συγκεκριμένα σημεία της ύλης, να ελέγχει ο ίδιος την πρόοδό του και να προχωρά με τους δικούς του ρυθμούς.
Σχεδίαση ενός Προσαρμοστικού Εκπαιδευτικού Ηλεκτρονικού παιχνιδιού για τη διδασκαλία εισαγωγικών εννοιών του Προγραμματισμού
Η εργασία αυτή αφορά σε ένα πολυχρηστικό παιχνίδι περιπέτειας που βοηθά στην εκμάθηση εισαγωγικών εννοιών προγραμματισμού. Το παιχνίδι αυτό ονομάζεται TALENT και είναι ακόμα σε διαδικασία ανάπτυξης. Χρησιμοποιεί μια μίνι γλώσσα προγραμματισμού με περιορισμένο ρεπερτόριο εντολών και στηρίζεται σε συμβολισμούς που είναι ευκολονόητοι, ώστε να απαιτείται μικρό χρονικό διάστημα για την εκμάθηση της. Το TALENT, σε αντίθεση με τα περισσότερα εκπαιδευτικά ηλεκτρονικά παιχνίδια του είδους, χρησιμοποιεί το μοντέλο του μαθητή και ένα παιδαγωγικό πράκτορα.
Χρησιμοποιώντας το μοντέλο του μαθητή αντιλαμβανόμαστε τις παρανοήσεις, τις δυσκολίες, τα λάθη του, καθώς και τι έχει κατανοήσει. Ταυτόχρονα, με τον παιδαγωγικό πράκτορα παρέχεται ένα κοινωνικό εκπαιδευτικό περιβάλλον στο οποίο όταν ο μαθητής ζητήσει ή χρειαστεί βοήθεια και καθοδήγηση ο πράκτορας παρεμβαίνει και του δίνει κατάλληλες συμβουλές για να διευκολυνθεί η μάθηση. Έτσι επιτυγχάνεται η εξατομικευμένη μάθηση εξασφαλίζοντας το αμείωτο ενδιαφέρον του μαθητή.
Φαίνεται να είναι μια εργασία που έχει αρκετό ενδιαφέρον κυρίως για τον τρόπο που ενθαρρύνει την μάθηση (παιδαγωγικός πράκτορας), αλλά και για ότι συμβάλλει στην εξατομικευμένη μάθηση. Περιμένουμε την ολοκλήρωση αυτής της προσπάθειας ώστε να δοκιμαστεί και να χρησιμοποιηθεί από την εκπαιδευτική κοινότητα.
Επίδραση της χρήσης πολλαπλών αναπαραστάσεων σε εκπαιδευτικό περιβάλλον προγραμματισμού
Πρόκειται για μια έρευνα που σκοπό είχε να μελετήσει την επίδραση δύο εναλλακτικών αλγοριθμικών αναπαραστάσεων, των διαγραμμάτων ροής και του ψευδοκώδικα. Σχεδιάστηκε μια εισαγωγική δραστηριότητα αλγορίθμου που αφορούσε στην επίλυση ενός προβλήματος από την καθημερινή ζωή και όχι μαθηματικοποιημένου. Τα ερωτήματα που περιλάμβανε ήταν κλιμακούμενης δυσκολίας. Οι άξονες που εστίαζε η έρευνα ήταν τρεις: α) το εργαλείο που χρησιμοποίησαν για την επίλυση της δραστηριότητας, β) την κατεύθυνση που ακολούθησαν οι συμμετέχοντες στο Λύκειο (Θεωρητική, Τεχνολογική ή Θετική και γ) το φύλο.
Η ερευνητική εμπειρία σε σχέση με τον πρώτο άξονα μέχρι σήμερα υποδεικνύει πως τα διαγράμματα ροής είναι μια φιλικότερη προς τον εκπαιδευόμενο αναπαράσταση και έχει θετικότερη αποδοχή απ’ ότι ένα προγραμματιστικό περιβάλλον. Παρ’ όλα αυτά και τα δύο περιβάλλοντα είχαν την ίδια αποδοχή από το συγκεκριμένο δείγμα εκπαιδευόμενων και οι επιδόσεις τους ήταν παρόμοιες.
Σε σχέση με το δεύτερο άξονα οι εκπαιδευόμενοι που είχαν ακολουθήσει Τεχνολογική κατεύθυνση είχαν καλύτερη επίδοση με μικρή όμως διαφορά από αυτούς που είχαν ακολουθήσει Θεωρητική κατεύθυνση. Τελευταία στις επιδόσεις ήταν τα άτομα που είχαν ακολουθήσει Θετική κατεύθυνση.
Τέλος, τα αγόρια είχαν καλύτερη επίδοση από τα κορίτσια.
Σχεδιασμός ενός Περιβάλλοντος Δυναμικής Οπτικοποίησης Αλγορίθμων: To σύστημα DAVE
Η εργασία αυτή αποτελεί μια πρόταση εφαρμογής λογισμικού δυναμικής οπτικοποίησης αλγορίθμων για τη διδασκαλία βασικών εννοιών της αλγοριθμικής. Με την οπτικοποίηση ο μαθητής μπορεί να δει άμεσα την συμπεριφορά του αλγορίθμου που έχει δημιουργήσει και να ανιχνεύσει και να διορθώσει τα λογικά του λάθη. Ταυτόχρονα λειτουργεί διερευνητικά και λαμβάνει ανάδραση από το ίδιο το σύστημα. Το σύστημα DAVE περιλαμβάνει συντάκτη κειμένου σε Γλώσσα, παράθυρο οπτικοποίησης, πλήκτρα ελέγχου και μεταγλωττιστή.
Είναι μια πολύ καλή προσπάθεια που την αναμένουμε στα σχολεία.
1 σχόλιο:
Μπα;
Δημοσίευση σχολίου