Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ Μάθημα επιλογής ΣΤ’ εξάμηνο, Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Τμήμα Επιστημών.

Παρουσίαση με θέμα: "Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ Μάθημα επιλογής ΣΤ’ εξάμηνο, Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Τμήμα Επιστημών."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ Μάθημα επιλογής ΣΤ’ εξάμηνο, Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Τμήμα Επιστημών της Εκπαίδευσης και της Αγωγής στην Προσχολική Ηλικία, Πανεπιστήμιο Πατρών Ενότητα 10: Έννοιες, Γνωστική Σύγκρουση και Εννοιολογική Αλλαγή Βασίλειος Κόμης ΤΕΕΑΠΗ

2 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

3 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Πατρών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

4 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 4 4 Σκοπός – Εισαγωγή και εξοικείωση με βασικές έννοιες Γνωστικές Δομές (Δηλωτική – Διαδικαστική) Γνώση – δεξιότητα Γνωστικές Δομές Χαμηλού & Υψηλού Επιπέδου Γνώσεις και Ικανότητες Προγραμματισμού – Η διδασκαλία του Προγραμματισμού – Γνωστική & Κοινονικογνωστική Σύγκρουση: Έννοια - Εξοικείωση – Εννοιολογική Αλλαγή: Έννοια - Εξοικείωση

5 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 5 Έννοια (concept) Μια έννοια είναι μια αφηρημένη και γενική αναπαράσταση της πραγματικότητας για ένα αντικείμενο, μια κατάσταση ή ένα φαινόμενο έννοια 1 η [énia] Ο27 : 1.το σύνολο των κύριων γνωρισμάτων ενός πλήθους ομοειδών αντικειμένων, συγκεκριμένων ή αφηρημένων, καθώς και μόνιμη και ορισμένη παράσταση που σχηματίζεται στο νου μας από αυτά: H ~ του δέντρου. H ~ του τετραγώνου. H ~ του χρόνου. H ~ του ωραίου. H ~ της δικαιοσύνης. Tο πλάτος μιας έννοιας, το πλήθος των ομοειδών πραγμάτων που περιλαμβάνει. Tο βάθος μιας έννοιας, τα ουσιώδη γνωρίσματά της που είναι κοινά για όλα τα ομοειδή πράγματα στα οποία αναφέρεται. 2. ό,τι σημαίνει κτ.: H ~ μιας λέξης / ενός όρου, η σημασία ή το νόημα. Kατανοώ / αντιλαμβάνομαι / παρανοώ την ~ ενός όρου. || H ~ ενός κειμένου, το περιεχόμενο. Παρεξήγησες την ~ των λόγων μου. || ο σκοπός μιας πράξης, μιας ενέργειας: H παραίτησή του έχει την ~ της διαμαρτυρίας. (έκφρ.) κατ΄ αυτή την ~, σύμφωνα με αυτή τη λογική

6 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 6 Ο χώρος γνώσεων και ικανοτήτων της Πληροφορικής (το περιεχόμενο) όπως προκύπτει και από τη μελέτη των προγραμμάτων σπουδών Πληροφορικής –Ενιαίο πλαίσιο προγράμματος Σπουδών Πληροφορικής, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, 1999 –ΔΕΠΠΣ, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, 3003 –UNESCO, 2000 –Άλλα Προγράμματα Σπουδών Πληροφορικής

7 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 7 Γνώσεις Γνωστικές δομές χαμηλού επιπέδου οι οποίες διακρίνονται σε Δηλωτικές Γνώσεις (τι): ορισμοί, γεγονότα και έχουν στατικό χαρακτήρα (π.χ. ιδιότητες αντικειμένων) Δεξιότητες ή Διαδικαστικές Γνώσεις (πως): είναι κυρίως δεξιότητες που συνδέονται με συγκεκριμένες δράσεις, ενέργειες ή επεξεργασίες

8 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 8 Δομή και οργάνωση γνώσεων Δηλωτική γνώση (Γνωρίζω κάτι) – Γνώση γεγονότων, εννοιών και αρχών – Οι γνώσεις οργανώνονται σε γνωστικές δομές (σχήματα) Διαδικαστική γνώση (Γνωρίζω πώς) – Εφαρμογή των δηλωτικών γνώσεων για την επίλυση προβλημάτων – Μετατροπή των δηλωτικών γνώσεων σε διαδικασίες (procedures) – Αυτοματοποιημένη ανάκληση και εφαρμογή διαδικασιών

9 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 9 Γνώσεις - Δεξιότητες Ως γνωστικές δομές χαμηλού επιπέδου αφορούν απλές γνώσεις, δεξιότητες (και στάσεις) Γνώση: αφορούν το λέγειν, δηλωτικές γνώσεις (π.χ. τι είναι επιλογή;) Δεξιότητα: όψη μιας ικανότητας (πώς συντάσσεται η δομή επιλογής;) Παραδείγματα Αναφέρω τι είναι η δομή επιλογής, συντάσσω σωστά μια επιλογή ε συγκεκριμένη γλώσσα προγραμματισμού Μορφοποιώ μια παράγραφο Επιλέγω δεδομένα και κάνω ένα γράφημα με λογιστικό φύλλο

10 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 10 Ικανότητες Γνωστικές δομές υψηλού επιπέδου, οι οποίες αφορούν συγκεκριμένες γνωστικές δομές που συνδυάζουν γνώσεις, δεξιότητες και πιθανώς στάσεις Παραδείγματα φτιάχνω προγράμματα/υλοποιώ αλγορίθμους χρησιμοποιώ κατάλληλα τη δομή επιλογής σε ένα πρόγραμμα Δημιουργώ κείμενα με πλήρη μορφοποίηση Χρησιμοποιώ το λογιστικό φύλλο για να λύνω προβλήματα

11 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 11 Γνώσεις Πληροφορικής & ΤΠΕ Γνώση των βασικών τμημάτων ενός υπολογιστή και των κύριων περιφερειακών συσκευών Γνώση των διαχρονικών εννοιών πληροφορικής (που αφορούν στο υλικό) και αποστασιοποίηση από τις αλλαγές που προκύπτουν από την τεχνολογική πρόοδο Γνώση των βασικών στοιχείων επεξεργασίας της πληροφορίας: κωδικοποίηση, αποθήκευση, επεξεργασία και τους εγγενείς περιορισμούς Γνώση του ρόλου του λογισμικού συστήματος Γνώση των βασικών χαρακτηριστικών των αρχείων και δυνατότητα επεξήγησης των βασικών επεξεργασιών που πραγματοποιούνται με αυτά Γνώση του τι είναι λογισμικό και πρόγραμμα Γνώση των βασικών προγραμματιστικών δομών (στο τέλος της γενικής παιδείας) Συνειδητοποίηση της ένταξης της Πληροφορικής στο σύγχρονο κόσμο.

12 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 12 Ικανότητες Πληροφορικής και ΤΠΕ Ικανότητα χρήσης γενικού τύπου εφαρμογών όπως: Λογισμικό συστήματος, επεξεργασία κειμένου, λογιστικό φύλλο, βάση δεδομένων, λογισμικό Διαδικτύου, κλπ. Ικανότητα χρήσης λογισμικών ειδικού τύπου που απαντώνται κατά τη διάρκεια των σπουδών, όπως: Εκπαιδευτικό λογισμικό, λογισμικό προσομοιώσεων, παιγνίδια, κλπ. Ικανότητα χρήσης προγραμματιστικών εφαρμογών (κάνω κάτι να κάνει κάτι) Ανάπτυξη δεξιοτήτων ορολογίας (ανάγνωση και κατανόηση καταλόγων πληροφορικής και εγχειριδίων χρήσης)

13 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 13 Γνώσεις και ικανότητες στον Προγραμματισμό Ι Συντακτικές γνώσεις – Γνώσεις των ειδικών χαρακτηριστικών και κανόνων μιας γλώσσας προγραμματισμού Εννοιολογικές γνώσεις – Σημασιολογικές γνώσεις (εννοιολογικά σχήματα) – Ανάπτυξη ολοκληρωμένων εννοιολογικών μοντέλων για τις προγραμματιστικές δομές και αρχές τις εσωτερικές λειτουργίες του Η/Υ που σχετίζονται με υπολογιστικές διαδικασίες – Σχηματικές γνώσεις (εννοιολογικά σχήματα) – Ρεπερτόριο ρουτινών και αλγορίθμων που διαθέτει ο μαθητής

14 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 14 Γνώσεις και ικανότητες στον Προγραμματισμό ΙΙ Στρατηγική ικανότητα (μεταγνώση) – Ικανότητα εφαρμογής γνώσεων και δεξιοτήτων για την επίλυση αυθεντικών προβλημάτων – Ικανότητα μεταφοράς δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων σε άλλα γνωστικά αντικείμενα

15 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 15 Συντακτική γνώση στον προγραμματισμό Παραδείγματα δηλωτικής και διαδικαστικής γνώσης – Γνώση του τρόπου δήλωσης σταθερών και μεταβλητών – Γνώση του τρόπου εμφάνισης δεδομένων στην έξοδο – Γνώση χειρισμού λογικών δεδομένων – Δεξιότητα ορθής διατύπωσης και ελέγχου εμφωλευμένων δομών επιλογής (IF THEN ELSE) – Δεξιότητα ορθής διατύπωσης κάθε δομής επανάληψης – Δεξιότητα αναζήτησης μιας τιμής σε πίνακα δεδομένων

16 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 16 Εννοιολογική γνώση Δηλωτική και διαδικαστική γνώση – Κατανόηση της έννοιας της μεταβλητής – Κατανόηση της λειτουργίας της δομής επιλογής και των επαναληπτικών δομών – Κατανόηση της λειτουργίας μιας συνάρτησης ή διαδικασίας και της επικοινωνίας της με το κύριο πρόγραμμα – Δεξιότητα ερμηνείας ενός τμήματος ψευδοκώδικα- προγράμματος ή ενός διαγράμματος ροής – Δεξιότητα σχεδιασμού της διαδικασίας εύρεσης του μεγίστου στοιχείου πίνακα

17 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 17 Η διδασκαλία του προγραμματισμού θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη … τις πρωταρχικές αντιλήψεις των μαθητών για τα προγραμματιστικά αντικείμενα την έλλειψη κατάλληλων αναπαραστάσεων για την εσωτερική λειτουργία του υπολογιστή την έλλειψη κατάλληλων αναπαραστάσεων για τις υπολογιστικές δομές και διαδικασίες τις δυσκολίες στην πρόσκτηση τεχνικών σχεδίασης προγραμμάτων

18 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 18 Η διδασκαλία του προγραμματισμού θα πρέπει να στοχεύει … στην άρση των παρανοήσεων των μαθητών στην οικοδόμηση αποτελεσματικών μοντέλων και αναπαραστάσεων για – τις βασικές έννοιες του προγραμματισμού – τις βασικές υπολογιστικές δομές και διαδικασίες – τον Η/Υ και τις εσωτερικές λειτουργίες του που σχετίζονται με υπολογιστικές διαδικασίες στην καλλιέργεια δεξιοτήτων σχεδιασμού και ανάπτυξης αλγορίθμων

19 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 19 Παρατηρήσεις πάνω στη χρήση του λογισμικού – Επίπεδα χρήσης – Επίπεδα δεξιότητας

20 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 20 Eπίπεδο 1: δεν απαιτείται η παραγωγή ή η τροποποίηση δεδομένων Καλύπτει τη χρήση λογισμικού που χαρακτηρίζεται “κλειστό”. Χρήση εκπαιδευτικού λογισμικού για την εκμάθηση μιας ξένης γλώσσας, ηλεκτρονικά παιγνίδια, κλπ).

21 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 21 Σε αυτό το επίπεδο απαιτούνται οι εξής δεξιότητες: Εκκίνηση υπολογιστή Εκκίνηση Λειτουργικού Συστήματος (π.χ. Windows) αν δεν γίνεται αυτόματα Εκκίνηση λογισμικού (από το εικονίδιο ή με τη χρήση μενού) Πλοήγηση μέσα στο λογισμικό Aπάντηση σε ερωτήσεις ή χρήση επιλογών Έξοδος από το λογισμικό Έξοδος από το λειτουργικό σύστημα Kλείσιμο υπολογιστή.

22 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 22 Eπίπεδο 2: Xρήση ή παραγωγή τροποποιήσιμων δεδομένων Το επίπεδο αυτό καλύπτει τις πιο συχνές χρήσεις του υπολογιστή στο σχολικό περιβάλλον, από την επεξεργασία κειμένου μέχρι σε δραστηριότητες προγραμματισμού. Σε αντίθεση με το προηγούμενο επίπεδο, ο χρήστης οφείλει να υποδείξει – τα δεδομένα που πρέπει να > – και να >.

23 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 23 Eπίπεδο 2α: Ένα λογισμικό ένας τύπος αρχείου (ή περισσότερα αρχεία του ίδιου τύπου μεταξύ των οποίων ενδεχομένως γίνεται ανταλλαγή δεδομένων)

24 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 24 Eπίπεδο 2β: Παραγωγή ενός σύνθετου αρχείου Το προς επεξεργασία αρχείο περιέχει περισσότερα του ενός στοιχεία προερχόμενα από διαφορετικά λογισμικά. Όπως για παράδειγμα η χρήση ενός ολοκληρωμένου λογισμικού (π.χ. το MS-Works που χρησιμοποιείται στο γυμνάσιο), ή η εργασία σε ένα περιβάλλον που επιτρέπει την ανταλλαγή δεδομένων ανάμεσα σε εφαρμογές (όπως η ανταλλαγή στοιχείων ανάμεσα στη ζωγραφική και στον κειμενογράφο των windows).

25 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 25 Eπίπεδο 2γ: Αποθήκευση και μεταφορά δεδομένων από ένα μέσο σε ένα άλλο Aντίγραφο ενός αρχείου, παραγωγή δεδομένων σε μία συσκευή και χρήση τους σε μία άλλη.

26 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 26 Η αναπαράσταση της πραγματικότητας (Vergnaud) Σχέσεις ανάμεσα σε αναπαράσταση και πραγματικότητα

27 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 27 Πως αλλάζουν οι αναπαραστάσεις;  κάθε μαθητής οικοδομεί αναπαραστάσεις (representations), μοντέλα της πραγματικότητας και ειδικότερα των τεχνικών αντικειμένων με τα οποία βρίσκεται σε αλληλεπίδραση  το υποκείμενο αναπτύσσει σχήματα δράσης τα οποία κατευθύνουν τη συμπεριφορά του μέσα στις δραστηριότητές του της μετατροπής του πραγματικού

28 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 28 Η αλλαγή των παραστάσεων είναι απλώς ατομική υπόθεση; η πραγματική κατεύθυνση της ανάπτυξης της σκέψης δεν διευθύνεται από το ατομικό στο κοινωνικό αλλά από το κοινωνικό στο ατομικό

29 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 29 Η κοινωνική ανάπτυξη της νοημοσύνης από το κοινωνικό στο ατομικό... W. Doise, G. Mugny “σε ένα πιο θεωρητικό επίπεδο, υπάρχουν δύο πολύ διαφορετικές προσεγγίσεις σχετικά με την επιστημονική μελέτη της νοημοσύνης: η πρώτη, ψυχολογικής περισσότερο υφής, η δεύτερη περισσότερο κοινωνιολογικής υφής” δύο προσεγγίσεις: – J. Piaget (ψυχογενετική) – P. Bourdieu (κοινωνιολογική)

30 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 30 Η ανάπτυξη της νοημοσύνης …  ο Piaget μελετά την ανάπτυξη της νοημοσύνης ως ένα ατομικό χαρακτηριστικό  ο Bourdieu εστιάζει την προσοχή στη μελέτη των κοινωνικών προσδιορισμών της θεσμοθετημένης έκφρασης της νοημοσύνης όπως εκδηλώνεται από τη σχολική επιτυχία

31 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 31 Η σημασία του κοινωνικού περιβάλλοντος … η ατομική γνωστική διαδικασία και η νοητική εξέλιξη εξαρτώνται από τον κοινωνικό χώρο στον οποίο διαδραματίζονται οι ανθρώπινες δραστηριότητες καθώς και από τη φύση των προβλημάτων που καλείται το υποκείμενο να επιλύσει

32 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 32 Η φύση της μάθησης η μάθηση έχει πάνω από όλα κοινωνική φύση κάθε διαπροσωπική διαδικασία μετασχηματίζεται σε ενδοπροσωπική διαδικασία: κάθε λειτουργία εμφανίζεται δύο φορές στην πολιτισμική ανάπτυξη του παιδιού  σε κοινωνικό επίπεδο (ανάμεσα σε άτομα)  και στη συνέχεια σε ατομικό επίπεδο (μέσα στο ίδιο το παιδί)

33 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 33 Γνωστική σύγκρουση Γνωστική σύγκρουση: αναπτύσσεται όταν στη σκέψη ενός ατόμου εμφανίζεται μια αντίφαση ή μια ασυμβατότητα ανάμεσα στις ιδέες του, τις αναπαραστάσεις του και τις πράξεις του. Η ασυμβατότητα αυτή, που αρχικά μπορεί να είναι ασυνείδητη, γίνεται πηγή έντασης και μπορεί να αποτελέσει κινητήρια δύναμη στην ανάπτυξη νέων γνωστικών δομών.

34 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 34 Κοινωνικογνωστική σύγκρουση Η κοινωνικογνωστική σύγκρουση αντιλαμβάνεται τη μάθηση ως διαδικασία προσωπικής οικοδόμησης μέσω γνωστικών συγκρούσεων κοινωνικής προέλευσης [Doise & Mugny 1981].

35 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 35 Η κοινωνικογνωστική σύγκρουση κοινωνικογνωστική σύγκρουση (conflit sociocognitif), των W. Doise και G. Mugny (1981) τοποθετείται στο σημείο σύγκλισης του κοινωνικού με το γνωστικό σύνθεση των προσεγγίσεων Piaget και Vygotsky σε μια προσπάθεια κοινωνικού ορισμού της νοημοσύνης η δυναμική της γνωστικής ανάπτυξης προέρχεται βασικά από μια σύγκρουση κοινωνικής επικοινωνίας

36 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 36 H κοινωνικογνωστική σύγκρουση στην τάξη της Πληροφορικής Ο τρόπος λειτουργίας των μαθημάτων πληροφορικής (εργαστήριο – εργασία κατά μικρές ομάδες) ευνοεί ένα πλαίσιο για την ανάδυση κοινωνικογνωστικών συγκρούσεων Συνεργατική δραστηριότητα

37 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 37 Λειτουργία της κοινωνικογνωστικής σύγκρουσης “όταν κάποιος εισαγάγει με κατηγορηματικό τρόπο μια κεντροθέτηση (centration) αντίθετη σε αυτήν του παιδιού, αυτό δεν βρίσκεται απέναντι σε μια σύγκρουση γνωστικής μόνο υφής, αλλά και κοινωνικής. H κοινωνικογνωστική αυτή σύγκρουση που επιβάλλει τη συνύπαρξη μέσα στην ίδια κατάσταση και στον ίδιο χρόνο δύο αντίθετων κεντροθετήσεων, δεν μπορεί να αγνοηθεί τόσο εύκολα όσο μια σύγκρουση που προκύπτει από ταλαντεύσεις ανάμεσα σε προσωρινές και διαδοχικές κεντροθετήσεις”

38 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 38 Φύση της κοινωνικογνωστικής σύγκρουσης – κοινωνικογνωστική σύγκρουση – ασυμφωνία ανάμεσα σε υποκείμενα ανάλογων νοητικών δυνατοτήτων πάνω στη λύση προβλήματος ή την κρίση πάνω σε ένα γνωστικό αντικείμενο – μηχανισμός μέσω του οποίου η παιδική σκέψη οδηγείται σε ανώτερου επιπέδου εξισορρόπηση – διαδικασία κατά την οποία, όταν το άτομο αντιμετωπίζοντας ένα πρόβλημα διατυπώνει κάποια εκτίμηση, δέχεται από το κοινωνικό περιβάλλον μια συγκροτημένη αντίδραση που υπερασπίζεται με σαφήνεια αντίθετες από τη δική του απόψεις το υποκείμενο συνειδητοποιεί ότι εκτός από τη δική του άποψη υπάρχουν και άλλες θεωρήσεις ενώ ταυτόχρονα η κοινωνικογνωστική σύγκρουση του παρέχει και νέες πληροφορίες καθιστώντας το ικανό για διαφορετικές απαντήσεις

39 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 39 Η έννοια της εννοιολογικής αλλαγής Το ενδιαφέρον της Διδακτικής δεν εστιάζεται μόνο στον τρόπο με τον οποίο οργανώνονται οι γνώσεις αλλά αφορά και τον τρόπο με τον οποίο οι υπάρχουσες γνωστικές δομές μεταβάλλονται κατά τη διαδικασία πρόσκτησης νέων γνώσεων Εννοιολογική αλλαγή (conceptual change): η διαδικασία κατά την οποία αλλάζουν οι εννοιολογικές δομές που σχηματίζουν τα υποκείμενα που μαθαίνουν. – Η εννοιολογική αλλαγή μπορεί να προκύψει μέσα από κατάλληλες διδακτικές παρεμβάσεις (διαδικασίες επίλυσης προβλήματος, γνωστικής σύγκρουσης, κλπ.)

40 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 40 Εννοιολογική αλλαγή (1) Οι έρευνες που έχουν γίνει πάνω στις αντιλήψεις και τις αναπαραστάσεις των μαθητών οδηγούν στο να αντιληφθούμε τη μάθηση με όρους εννοιολογικής αλλαγής (conceptual change) (Vergnaud, 1994). Οι εννοιολογικές δομές που σχηματίζουν όσοι μαθαίνουν δεν είναι στατικές αλλά αλλάζουν διαρκώς κατά την απόκτηση νέων γνώσεων.

41 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 41 Εννοιολογική αλλαγή (2) Η διδακτική ενδιαφέρεται Α) για τους τρόπους με τους οποίους οργανώνεται και αναπαρίσταται η γνώση Β) για τους τρόπους με τους οποίους οι υπάρχουσες γνωστικές δομές μεταβάλλονται κατά τη διαδικασίας πρόσκτησης νέων γνώσεων Υπάρχει συνεπώς ενδιαφέρον για την εννοιολογική αλλαγή

42 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 42 Εννοιολογική αλλαγή ως απόρροια γνωστικών συγκρούσεων Οι γνωστικές συγκρούσεις αποτελούν καταλυτικό στοιχείο της εννοιολογικής αλλαγής, η οποία συνιστά αναπόσπαστο συστατικό της διδακτικής και της μαθησιακής διαδικασίας. Π.χ., όταν οι μαθητές αποδίδουν στον υπολογιστή ιδιότητες «καθολικής μηχανής», δηλαδή δυνατότητα επίλυσης κάθε τύπου προβλήματος θα πρέπει μέσω κατάλληλης διδακτικής παρέμβασης (παραδείγματα ερωτημάτων τα οποία ο υπολογιστής δεν μπορεί να επιλύσει) να προκαλείται σύγκρουση, η οποία και θα οδηγεί στην επιθυμητή εννοιολογική αλλαγή. Η προσέγγιση της εννοιολογικής αλλαγής, που επιτρέπει να ανανεωθεί σημαντικά η προβληματική της διδασκαλίας των επιστημών και της Πληροφορικής, εντάσσεται στα πλαίσια της εποικοδομιστικής προσέγγισης της μάθησης.

43 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ Παράδειγμα Διδακτικής Παρέμβασης και Εννοιολογικής αλλαγής (J.-F. Lévy, 1993) πως οικοδομείται η αναπαράσταση λειτουργίας του πληροφορικού συστήματος μέσω διδακτικών παρεμβάσεων Εννοιολογική Αλλαγή Η συγκρότηση της έννοιας του υπολογιστικού συστήματος

44 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 44 Η συγκρότηση της έννοιας του υπολογιστικού συστήματος Η εξέλιξη των αναπαραστάσεων της λειτουργίας του υπολογιστή Το υπολογιστικό σύστημα ως σύνολο

45 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 45 Η σπουδαιότητα της έννοιας της μνήμης του υπολογιστή Προσωρινή ή κεντρική μνήμη Μόνιμη ή βοηθητική μνήμη Άλλες συναφείς έννοιες

46 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 46 Βασικές έννοιες Δεδομένα Πληροφορία Επεξεργασία Αρχείο Λογισμικό Αποθήκευση Λειτουργικό Σύστημα

47 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 47 Α. Αρχική αναπαράσταση – «αυθόρμητη» αντίληψη του συστήματος Η αρχική αναπαράσταση του πληροφορικού συστήματος συνίσταται από τη νοητική εικόνα ενός αντικειμένου όχι τοποθετημένου στο χώρο και το χρόνο. Το αντικείμενο αυτό δεν διαθέτει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά στις αναπαραστάσεις του χρήστη και δεν διαφέρει για παράδειγμα από ένα ρομπότ. Η αρχική αντίληψη του συστήματος σχετίζεται στενά με αυτά που παρατηρεί άμεσα ο χρήστης (κυρίως σε επίπεδο υλικού).

48 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 48 Αρχική αναπαράσταση του υπολογιστή Πληκτρολόγιο - ποντίκι οθόνη Καλώδια Κουτί Αρχική ( αυθόρμητη ) ανα π αράσταση Νοητική εικόνα του αντικειμένου Χωρίς το π οθέτηση στο χώρο – χρόνο Ό, τι π αρατηρεί άμεσα ο χρήστης

49 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 49 Διδακτική Παρέμβαση Μετά από διδακτική παρέμβαση που εστιάζεται στην έννοια της αποθήκευσης αρχείου και κυρίως στη χρήση της λειτουργίας «Αποθήκευση ως …» ο χρήστης αρχίζει να αντιλαμβάνεται την ύπαρξη της βοηθητικής μνήμης και την ύπαρξη ενός αρχείου δεδομένων.

50 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 50 Β. Αντίληψη του τόπου, σφαιρικότητα οθόνη (1) Ενώ η αντίληψη του χρόνου παραμένει συγκεχυμένη, ο χρήστης έχει πλέον οικοδομήσει την έννοια του αρχείου δεδομένων και του γεγονότος ότι τα σχετικά με το έργο που πραγματοποιεί δεδομένα είναι κάπου τοποθετημένα και ανακτήσιμα.

51 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 51 Β. Αντίληψη του τόπου, σφαιρικότητα οθόνη (2) Ξέρει επίσης ότι μπορεί να ανακτήσει τα δεδομένα του κάνοντας χρήση μιας απλής λέξης (το όνομα του αρχείου) και αντιλαμβάνεται τη σφαιρικότητα αυτής της ενέργειας που εμπερικλείει ένα σύνολο σύνθετων πράξεων και δεδομένων, η οποία και αποτελεί ένα από τα χαρακτηριστικά του πληροφορικού συστήματος.

52 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 52 Ενδιάμεση αναπαράσταση (1) Πληκτρολόγιο - ποντίκι οθόνη Καλώδια Κουτί Δίσκος

53 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 53 Αρχική αναπαράσταση της μνήμης (1) Μετά τη χρήση ορισμένων λειτουργιών όπως «αντιγραφή / επικόλληση» ο χρήστης αντιλαμβάνεται την ύπαρξη μιας σφαιρικής μνήμης που παίζει πρωταρχικό ρόλο στη λειτουργία του πληροφορικού συστήματος.

54 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 54 Αρχική αναπαράσταση της μνήμης (2) Η χρήση των διαφόρων εντολών επεξεργασίας ενισχύει τη δυναμική ανάμεσα στο απλό και το σύνθετο. Ο χρήστης αρχίζει πλέον να συνειδητοποιεί την έννοια του χρόνου και αρχίζει να κάνει τη διάκριση ανάμεσα στο μόνιμο και το προσωρινό. Το στάδιο αυτό είναι και η απαρχή της σφαιρικής οικοδόμησης της έννοιας της μνήμης.

55 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 55 Γ. Αποστασιοποιημένη αντίληψη του συστήματος σε σχέση με το παρόν Οι λειτουργίες της επεξεργασίας (edit) συντελούν στη σταθεροποίηση της προηγούμενης έννοιας. Ο χρήστης συνειδητοποιεί την οικοδόμηση του πραγματικού μέσω της σύνδεσης απλών μονάδων που οδηγούν στη δημιουργία σύνθετων αντικειμένων. Το γεγονός αυτό οδηγεί και στη συνειδητοποίηση μιας βασικής ιδιότητας του πληροφορικού συστήματος, αυτή της δημιουργίας αντικειμένων κατά τη διάρκεια της εργασίας αλλά και της διαθεσιμότητας των προηγούμενων αντικειμένων.

56 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 56 Διαχωρισμός κεντρικής και βοηθητικής μνήμης Σε αυτό το στάδιο, ο διαχωρισμός κεντρικής (Προσωρινής) και βοηθητικής (μόνιμης) μνήμης δεν έχει ακόμα απαραιτήτως πραγματοποιηθεί. Αυτό που ενδιαφέρει είναι η ύπαρξη μνήμης ενώ ο τόπος αποθήκευσης δεν παίζει σημαντικό ρόλο. Ο χρήστης μπορεί να αποθηκεύσει ένα αρχείο χωρίς να είναι απαραίτητο να γνωρίζει τον τόπο αποθήκευσης.

57 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 57 Ενδιάμεση αναπαράσταση (2) Κεντρική Μνήμη Πληκτρολόγιο - ποντίκι οθόνη Καλώδια Δίσκος

58 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 58 Οικοδόμηση αφηρημένων εννοιών Αντίληψη του αρχείου δεδομένων & βοηθητικής μήνης  αντίληψη του τό π ου, σφαιρικότητα Οικοδόμηση του π ραγματικού μέσω της σύνδεσης α π λών μονάδων  δημιουργία σύνθετων αντικειμένων Ύ π αρξη κεντρικής μνήμης

59 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 59 Προς το τελικό στάδιο Στο τελικό στάδιο, ο χρήστης οικοδομεί την έννοια της εικονικότητας του πληροφορικού συστήματος. Διαφοροποιεί συνεπώς αυτό που παράγει από το λογισμικό που τον βοήθησε να το παράγει. Στο στάδιο αυτό για πρώτη φορά γίνεται σαφής διάκριση μεταξύ δεδομένων και λογισμικού και γίνεται σαφής ο ρόλος των βασικών συστατικών του υλικού. Έχει συνεπώς οικοδομήσει μια σφαιρική αντίληψη του συστήματος.

60 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 60 Δ. Συνειδητοποίηση και αντίληψη της εικονικότητας (virtual) του συστήματος Ο χρήστης έχει πλέον κατακτήσει τη διαίσθηση ότι η μηχανή του δίνει τη δυνατότητα να γυρίσει σε προηγούμενες καταστάσεις αλλά και να προσομοιώσει επερχόμενες καταστάσεις. Οι μνήμες είναι πλέον τα σταθερά ή τα δυναμικά σκαλοπάτια που του επιτρέπουν να υλοποιήσει τις εκάστοτε ενέργειές του με το λογισμικό. Η έννοια της βοηθητικής μνήμης, που ήταν μέχρι τότε κυρίαρχη στην αντίληψη του συστήματος, παραχωρεί τη θέση της μνήμης του υπολογιστή με την ευρεία έννοια (κύρια και βοηθητική) και κυρίως στις πτυχές της προσωρινής χρήσης και της ανταλλαγής δεδομένων (π.χ. μέσω της λειτουργίας OLE).

61 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 61 Τελική αναπαράσταση (1) Κεντρική Μνήμη Πληκτρολόγιο - ποντίκι οθόνη Καλώδια Δίσκος CPU

62 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 62 Τελική αναπαράσταση (2) Κεντρική Μνήμη Πληκτρολόγιο - ποντίκι οθόνη Καλώδια Δίσκος CPU Εκτελέσιμο αρχείο / δεδομένα

63 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 63 Εννοιολογική αλλαγή στην πληροφορική Συνειδητο π οίηση & αντίληψη της εικονικότητας του συστήματος Στο στάδιο αυτό για π ρώτη φορά γίνεται σαφής διάκριση µ εταξύ δεδο µ ένων και λογισ µ ικού και γίνεται σαφής ο ρόλος των βασικών συστατικών του υλικού. Οικοδόμηση µ ιας σφαιρικής αντίληψης του συστή µ ατος.

64 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 64 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Πατρών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

65 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 65 ΣΗΜΕΙΩΜΑΤΑ

66 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 66 Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0.

67 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 67 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Πατρών, Κόμης Βασίλης, 2015. Βασίλης Κόμης. «Διδακτική της Πληροφορικής και των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών: Έννοιες, Γνωστική Σύγκρουση και Εννοιολογική Αλλαγή». Έκδοση: 1.0. Πάτρα 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https://eclass.upatras.gr/courses/PN1477/.

68 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 68 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

69 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 69 Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει:  το Σημείωμα Αναφοράς  το Σημείωμα Αδειοδότησης  τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων  το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

70 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ 70 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Εικόνες/Σχήματα/Διαγράμματα/Φωτογραφίες Οποιασδήποτε μορφής υλικό περιλαμβάνεται στο ανωτέρω έργο και δεν αναφέρεται σε ξεχωριστή πηγή αναφοράς, τότε αποτελεί πνευματική ιδιοκτησία του διδάσκοντα Καθηγητή, Βασίλη Κόμη.

71 Διδακτική της Πληροφορικής και των ΤΠΕ Τέλος 10 ης Ενότητας