Εργαστήριο Εκπαιδευτικής και Γλωσσικής Τεχνολογίας Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών / ΕΚΠΑ Κων/νος Μαραγκός & Μαρία Γρηγοριάδου.

Παρουσίαση με θέμα: "Εργαστήριο Εκπαιδευτικής και Γλωσσικής Τεχνολογίας Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών / ΕΚΠΑ Κων/νος Μαραγκός & Μαρία Γρηγοριάδου."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Εργαστήριο Εκπαιδευτικής και Γλωσσικής Τεχνολογίας Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών / ΕΚΠΑ {kmaragos,gregor}@di.uoa.gr Κων/νος Μαραγκός & Μαρία Γρηγοριάδου Σχεδίαση ενός Προσαρμοστικού Εκπαιδευτικού Ηλεκτρονικού παιχνιδιού για τη διδασκαλία εισαγωγικών εννοιών του Προγραμματισμού

2 Εκπαιδευτικά Ηλεκτρονικά Παιχνίδια Παιδαγωγική προσέγγιση: “learning by doing” Ενθαρρύνουν την ανάπτυξη της λογικής και την απόκτηση δεξιοτήτων και γνώσεων με έναν ευχάριστο τρόπο (Klawe, M. & Philips, E., 1995). Αποτελούνται από κομμάτια γνώσης τα οποία πρέπει να συνδέσουν κατάλληλα οι χρήστες έτσι ώστε να φέρουν σε πέρας τους στόχους. Αποτελούν πηγή κινήτρου για τους εκπαιδευόμενους να αναπτύξουν και να δοκιμάσουν τις γνώσεις τους μέσα από την εξάσκηση. Επιπρόσθετα μαθαίνουν την ίδια ώρα που εμπλέκονται σε μία διασκεδαστική κατάσταση (Malone, T. W., 1980)

3 Σχεδίαση Εκπαιδευτικών Ηλεκτρονικών παιχνιδιών Οι προδιαγραφές σχεδίασης των ηλεκτρονικών παιχνιδιών για χρήση στην εκπαίδευση είναι ίδιες με εκείνες για κάθε εκπαιδευτικό λογισμικό (BECTA, 2002) Αρχές σχεδίασης και προδιαγραφές: Καθαροί εκπαιδευτικοί στόχοι Ακρίβεια περιεχομένου Αποθήκευση τρέχουσας κατάστασης Παροχή πληροφοριών στον καθηγητή Δυσκολία παιχνιδιού ανάλογη με τις ικανότητες των μαθητών Προσεγμένη σχεδίαση περιβάλλοντος διεπαφής δυνατότητα συνεργατικότητας Περιορισμοί χρονικής διάρκειας

4 Robocode http://robocode.sourceforge.net/ Created by: IBM (now is open – source) http://robocode.sourceforge.net/ Είναι ένα παιχνίδι προγραμματισμού Java, στο οποίο ειδικά ρομπότ, τα οποία έχουν προγραμματιστεί σε γλώσσα Java ανταγωνίζονται μεταξύ τους.

5 Robocode

6

7 Ceebot http://www.ceebot.com/ Created by: EPSITEC http://www.ceebot.com/ To CeeBot εισάγει το χρήστη στον προγραμματισμό. Η γλώσσα προγραμματισμού που χρησιμοποιείται είναι παρόμοια με αυτές που χρησιμοποιούνται από επαγγελματίες προγραμματιστές, και χρησιμοποιούνται σύγχρονες έννοιες που εμφανίζονται σε περιβάλλοντα όπως C++, C# or Java. Μετά από την εκμάθηση της σύνταξης της γλώσσας του Ceebot και μέσω κλιμακούμενων ασκήσεων γίνεται εισαγωγή σε σημαντικές έννοιες όοπως είναι οι μεταβλητές, οι δομή επιλογής, η δομή επανάληψης, συναρτήσεις, κλάσεις, αντικείμενα κλπ. Το CeeBot αποτελείται από περισσότερες από 50 κλιμακούμενης δυσκολίας ασκήσεις, οι οποίες ομαδοποιούνται σε 8 ενότητες

8 Ceebot

9

10 Colobot Created by: EPSITEC Το COLOBOT συνδυάζει ένα παιχνίδι στρατηγικής πραγματικού χρόνου και μία εισαγωγή στον προγραμματισμό. Το σενάριο του παιχνιδιού τοποθετεί το μαθητή ως αρχηγό μίας διαστημικής αποστολής με τη συνδρομή μερικών ρομπότ. Στόχος της αποστολής είναι η επιτυχής εξερεύνηση και ο εποικισμός κάποιων πλανητών. Ως αρχηγός της αποστολής θα πρέπει να ψάξει για υλικά και ενέργεια έτσι ώστε να επιζήσει στο μη φιλικό περιβάλλον. Καθώς το παιχνίδι προχωράει ο μαθητής αποκτά δυνατότητα να δημιουργήσει και να προγραμματίσει νέους τύπους ρομπότ που θα τον βοηθήσουν στο στόχο του.

11 Colobot 3-D

12 Τι ακολουθεί? Τα παιχνίδια προγραμματισμού ρομπότ προκαλούν το ενδιαφέρον των μαθητών και τους ενθαρρύνουν να εξερευνήσουν προγραμματιστικές έννοιες (K. J. Bierre & A. M. Phelps, 2004) Επόμενοι στόχοι: Να παρέχουμε εξατομικευμένη μάθηση αυτόματα και αποτελεσματικά Να επιτρέψουμε στους μαθητές να εφαρμόσουν τις γνώσεις και να αναπτύξουν τις ικανότητές τους μέσα σε ένα αλληλεπιδραστικό μαθησιακό περιβάλλον Να παρέχουμε ένα περισσότερο ανθρώπινο και κοινωνικό μαθησιακό περιβάλλον Να προσφέρουμε περισσότερα κίνητρα για μάθηση

13 Πως θα κατακτήσουμε τους στόχους? Λύση: + 2 ILE κύρια χαρακτηριστικά + Μοντέλο Μαθητή αποτελεί μία αναπαράσταση της γνώσης, των δυσκολιών και των παρανοήσεων του μαθητή (Bull S., 2004) υποστηρίζει την αυτο – επίγνωση του μαθητή και την αυτορύθμιση της μαθησιακής διαδικασίας, τα οποία ενισχύουν τη μάθηση (kay J., 1997) επιτρέπει σε ένα σύστημα να προσαρμοστεί στις δυνατότητες του καθενός μαθητή ξεχωριστά και στις τρέχουσες μαθησιακές του απαιτήσεις (Cui, Y. & Bull, S. 2005) + Παιδαγωγικός πράκτορας οδηγεί σε πιο «ανθρώπινα» και «κοινωνικά» εκπαιδευτικά περιβάλλοντα (Hermans B., 1997) προσφέρει κίνητρα για μάθηση (Morozov M., Tanakov A., Bystrov D., 2001)

14 TALENT Teaching Algorithms EnvironmeNT Το TALENT σχεδιάστηκε ως ένα εκπαιδευτικό πολυχρηστικό ηλεκτρονικό παιχνίδι περιπέτειας για τη διδασκαλία εισαγωγικών εννοιών του προγραμματισμού. Τα παιχνίδια περιπέτειας: προσφέρουν δυναμικές ευκαιρίες μάθησης και ανάπτυξης ικανοτήτων επίλυσης προβλημάτων (McFarlane, A. 1997) είναι κατάλληλα για τη διδασκαλία επιστημονικών εννοιών που είναι δύσκολο να παρασταθούν (Mitchell, A. & Savill-Smith, C. 2004) εφόσον αποτελούνται από δραστηριότητες σε αποστολές προσφέρουν μία καθαρή εικόνα της προόδου μέσα στο παιχνίδι (McFarlane, A., Sparrowhawk, A. & Heald Y. (2002) Το TALENT υποστηρίζει: Μοντέλο Μαθητή + Παιδαγωγικό πράκτορα

15 TALENT Τα 3 επίπεδα του εικονικού κόσμου Για να αναπτύξουμε προσαρμοστικά περιβάλλοντα εκπαιδευτικών παιχνιδιών: 1. δημιουργούμε εκπαιδευτικές δραστηριότητες 2. καθορίζουμε τους μαθησιακούς στόχους για καθεμία 3. ομαδοποιούμε σε ομάδες δραστηριοτήτων (Carro et al., 2002)

16 TALENT Η μίνι - γλώσσα Η χρήση μίνι – γλώσσας είναι ιδανική για την υποστήριξη εισαγωγικών εννοιών προγραμματισμού (Brusilovsky et al., 1997) Χαρακτηριστικά μίνι - γλωσσών: μικρές σε σύνταξη σημασιολογία στηρίζονται σε συμβολισμούς που προσελκύουν τους μαθητές οι ενέργειες τους είναι ορατές στο μαθησιακό περιβάλλον

17 TALENT Το ανοικτό μοντέλο μαθητή Το μοντέλο είναι ανοικτό στο μαθητή. Αυτό σημαίνει ότι είναι ορατό στο μαθητή και αποτελεί ένα διαδραστικό μέρος του μαθησιακού περιβάλλοντος το οποίο προσδίδει το οποίο παρέχει στους μαθητές δυναμική ενημέρωση και αποτελεί πηγή κινήτρου για μάθηση (Kerly, A. & Bull, S. 2007) Ο μαθητής μπορεί να συγκρίνει τις πληροφορίες που παρουσιάζονται στο μοντέλο του με εκείνες που παράγονται από τις μέσες τιμές όλων των μαθητών. Η γνώση αυτή αποδεικνύεται ότι παρακινεί τους μαθητές να προσπαθούν ακόμα περισσότερο στις δραστηριότητες που προτείνει το εκπαιδευτικό περιβάλλον ( Bull, S. & McKay, M. 2004)

18 TALENT Οι πληροφορίες στο μοντέλο μαθητή

19 TALENT Ο Παιδαγωγικός Πράκτορας (ALgorithm EXpert) Ειδικός | Παρακινητής | Μέντορας Ο ALEX είναι παιδαγωγικός πράκτορας τύπου μέντορα. Ο Παιδαγωγικός πράκτορας τύπου μέντορα προσφέρει όχι μόνο πληροφορίες αλλά επίσης παρακινεί και καθοδηγεί. Αυτό οδηγεί σε ανάπτυξη του κινήτρου και της μάθησης (Baylor, A. L. & Kim, Y. 2005).

20 TALENT Η συνολική σχεδίαση

21 Ευχαριστώ! {kmaragos,gregor}@di.uoa.gr Εργαστήριο Εκπαιδευτικής και Γλωσσικής Τεχνολογίας Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών / ΕΚΠΑ Κων/νος Μαραγκός & Μαρία Γρηγοριάδου Σχεδίαση ενός Προσαρμοστικού Εκπαιδευτικού Ηλεκτρονικού παιχνιδιού για τη διδασκαλία εισαγωγικών εννοιών του Προγραμματισμού