Χαράλαμπος Καραγιαννίδης karagian@uth.gr Διάλεξη 10 Προσαρμοστικά Περιβάλλοντα Μάθησης Εφαρμογές ΤΠΕ στην Εκπαίδευση & την Ειδική Αγωγή Χαράλαμπος Καραγιαννίδης karagian@uth.gr

Σύνοψη μαθήματος Εισαγωγή Ηλεκτρονική μάθηση – Open eClass Ηλεκτρονική μάθηση – Moodle & Blackboard Ηλεκτρονική μάθηση – BigBlueButton & Centra Διαχείριση – LMS, LCMS, LA Διαχείριση – Αντικείμενα, πρότυπα & δραστηριότητες μάθησης Μάθηση μέσω Κινητών Συσκευών & ΜOOC Εργαστήριο Moodle Εκπαιδευτική Ρομποτική Προσαρμοστικά περιβάλλοντα μάθησης Συνεργατικά περιβάλλοντα μάθησης

e-Learning Education and training to anyone, anytime, anyplace κανένας χρονικός, τοπικός, κλπ, περιορισμός ευκολία πρόσβασης και χρήσης επαναχρησιμοποίηση εκπαιδευτικού υλικού διαχείριση, οικονομίες κλίμακας Αλλαγή του μοντέλου εκπαίδευσης και κατάρτισης από κοινωνική, οικονομική, κλπ, πλευρά Αλλά ...

Το φαινόμενο της "μη-σημαντικής διαφοράς" Οι έρευνες στην εκπαιδευτική τεχνολογία δείχνουν ότι η πλειοψηφία των εκπαιδευομένων έχει μια μέση απόδοση με κάποιους σπουδαστές που αποδίδουν είτε πολύ καλά, είτε πολύ άσχημα η χρήση της τεχνολογίας δεν είχε μια σημαντική επίδραση στα αποτελέσματα της μάθησης

Με άλλα λόγια ... Η μάθηση είναι μια προσωπική υπόθεση Διαφορετικοί άνθρωποι-εκπαιδευόμενοι έχουν πολύ διαφορετικά χαρακτηριστικά υπόβαθρο, δεξιότητες, απαιτήσεις, προτιμήσεις, κλπ Είναι λογικό όλοι αυτοί οι διαφορετικοί εκπαιδευόμενοι να λαμβάνουν τις ίδιες υπηρεσίες εκπαίδευσης??? ο "μέσος" χρήστης???

εξατομικευμένη μάθηση Μια πιθανή λύση υπηρεσία εκπαίδευσης AEH εξατομικευμένη μάθηση one size fits all

Περισσότερες πιθανές λύσεις… adaptability automatic modifications adaptivity manual modifications tailorability learning environment user 1 user N ... learning environment IJ environment I user I during educational session learning environment 1 environment N automatic mapping initiation of educational session

Βασικοί ορισμοί Στατική προσαρμοστικότητα (adaptability) η αυτόματη τροποποίηση του μαθησιακού περιβάλλοντος, το οποίο εκτελείται κατά την έναρξη κάθε "εκπαιδευτικής συνόδου" (ΕΣ) βασίζεται στα χαρακτηριστικά των χρηστών που υποτίθεται ότι παραμένουν χωρίς τροποποιήσεις κατά τη διάρκεια της ίδιας ΕΣ, όπως η γλώσσα της χρήσης, η οικειότητα με τους υπολογιστές, κλπ αυτά τα χαρακτηριστικά είναι γνωστά πριν από κάθε ΕΣ, και μπορούν να παρασχεθούν στο σύστημα π.χ. μέσω των αρχικών ερωτηματολογίων, έξυπνων καρτών, κλπ

Βασικοί ορισμοί (2/3) Δυναμική προσαρμοστικότητα (adaptivity) η αυτόματη τροποποίηση του μαθησιακού περιβάλλοντος, το οποίο εκτελείται κατά τη διάρκεια της χρήσης, δηλαδή κατά τη διάρκεια της ΕΣ βασίζεται στα χαρακτηριστικά εκπαιδευομένων που υποτίθεται ότι τροποποιούνται συνεχώς κατά τη διάρκεια της ίδιας ΕΣ, όπως η οικειότητα με το εκπαιδευτικό θέμα, οι στόχοι, τα ενδιαφέροντα, κλπ αυτά τα χαρακτηριστικά δεν είναι γνωστά πριν από κάθε ΕΣ, και ανιχνεύονται αυτόματα από το σύστημα, μέσω του ελέγχου των ενεργειών του εκπαιδευόμενου

Βασικοί ορισμοί (3/3) Προσαρμοστικότητα από το χρήση (tailorability) τροποποιήσεις του μαθησιακού περιβάλλοντος οι οποίες εκτελούνται στο χρόνο χρήσης από τον εκπαιδευόμενο

Διαστάσεις εξατομίκευσης στατική προσαρμοστικότητα (adaptability) δυναμική προσαρμοστικότητα (adaptivity) προσαρμοστικότητα από το χρήστη (tailorability) ποιος σύστημα σύστημα χρήστης πότε κατά την έναρξη της ΕΣ κατά τη διάρκεια της ΕΣ κατά τη διάρκεια της ΕΣ πώς χαρακτηριστικά χρηστών που είναι γνωστά πριν από την ΕΣ, και παραμένουν χωρίς τροποποιήσεις κατά τη διάρκεια της ίδιας ΕΣ χαρακτηριστικά χρηστών που δεν είναι γνωστά πριν από την ΕΣ, που τροποποιούνται συνεχώς κατά τη διάρκεια της ίδιας ΕΣ - γιατί κάλυψη διαφορετικών κατηγοριών χρηστών κάλυψη των μεταβαλλόμενων απαιτήσεων κάθε διαφορετικού χρήστη προσαρμογή μαθησιακού περιβάλλοντος

Πλεονεκτήματα παραδοσιακά περιβάλλοντα περιβάλλοντα εξατομικευμένης μάθησης ένας εκπαιδευτής για πολλούς εκπαιδευόμενους (one-to-many) ένας εκπαιδευτής για ένα εκπαιδευόμενο, ή πολλοί εκπαιδευτές για ένα εκπαιδευόμενο (many-to-one) μάθηση που στοχεύει για το "μέσο χρήστη" - οι πηγές πληροφοριών και ο τρόπος μάθησης δεν εξαρτώνται από κάθε χρήστη η μάθηση εξαρτάται από τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά κάθε εκπαιδευόμενου, δεν υπάρχει "μέσος χρήστης" μάθηση που καθοδηγείται από τον εκπαιδευτή μάθηση που καθοδηγείται από τον ίδιο τον εκπαιδευόμενο

Πότε ενδείκνυνται τα AEH??? Ειδικά όταν έχουμε ένα μεγάλο αριθμό εκπαιδευομένων, που διαφοροποιούνται με βάση μια σειρά χαρακτηριστικών ένα μεγάλο αριθμό περιεχομένου, που διαφοροποιείται με βάση μια σειρά χαρακτηριστικών

Βασικοί όροι Google for adaptive (educational) hypermedia systems intelligent tutoring systems adaptive and intelligent learning environments artificial intelligence in education personalised learning user modeling

Γενική αρχιτεκτονική μοντέλο χρήστη μοντέλο διεπαφής χρήστη μοντέλο χρήστη μοντέλο μάθησης μοντέλο γνωστικού αντικειμένου

low-level monitoring information high-level assessment conclusions Πιο αναλυτικά adaptive application low-level monitoring information keystrokes tasks accessed answers to quizzes monitoring module adaptation mechanism high-level assessment conclusions user has not understood task student has not understood the concept adaptation decisions provide more help provide details on educational concept interaction assessment adaptation decision making

Οι παράμετροι των AEH παράγοντες προσαρμογής (adaptation determinants) τα χαρακτηριστικά του μαθησιακού περιβάλλοντος που καθορίζουν τις προσαρμογές οι "πτυχές" του εκπαιδευτικού περιβάλλοντος που υπόκεινται σε προσαρμογές παράγοντες προσαρμογής (adaptation determinants) υποκείμενα προσαρμογής (adaptation constituents) κανόνες προσαρμογής (adaptation rules) η λογική (μαθησιακή θεωρία?) στην οποία στηρίζονται οι προσαρμογές

Παράγοντες προσαρμογής Χαρακτηριστικά του εκπαιδευόμενου στόχοι, γνώση, υπόβαθρο, εμπειρία, προτιμήσεις, ενδιαφέροντα, γνωρίσματα, κλπ Χαρακτηριστικά του "περιβάλλοντος" υλικό, σύνδεση , etc Χαρακτηριστικά "χρήσης" (usage data)

Υποκείμενα προσαρμογής - ταξινομία adaptive text presentation adaptation of modality adaptive multimedia presentation canned text adaptation natural language adaptation inserting/removing fragments altering fragments stretchtext sorting fragments dimming fragments adaptive presentation adaptive navigation support adaptation technologies direct guidance adaptive link sorting adaptive link hiding adaptive link annotation adaptive link generation map adaptation hiding disabling removal

Οι προσαρμογές στο επίπεδο της εκπαίδευσης Curriculum sequencing – instructional planning (δόμηση προγράμματος σπουδών) active vs. passive sequencing: δομούμε το περιεχόμενο με βάση το προφίλ κάθε εκπαιδευόμενου από την αρχή, ή όταν διαπιστωθεί πρόβλημα Problem solving support (υποστήριξη επίλυσης προβλημάτων) intelligent analysis of students solutions: ευφυής ανάλυση λύσεων interactive problem solving support: διαδραστική υποστήριξη example-based problem solving: επίλυση μέσω παραδειγμάτων Student model matching συσχέτιση προφίλ εκπαιδευομένων

Λογική της προσαρμογής Η παιδαγωγική σημασία των ΑΕΗ είναι μάλλον αυταπόδεικτη η προσαρμοσμένη μάθηση ήταν η κοινή μέθοδος εκπαίδευσης μέχρι τα μέσα των 1800s Συνήθως, ένα σύνολο από IF-THEN-ELSE κανόνες, αλλά δεν υπάρχει μια καθολικά αποδεκτή παιδαγωγική στρατηγική τα περισσότερα συστήματα βασίζονται σε learning styles

Ανάπτυξη ΑΕΗ knowledge space (domain model) hyperspace user model(s) educational goals user model(s) Ανάπτυξη ΑΕΗ

Μερικά προβλήματα Εκτός από τη δυσκολία σχεδιασμού, ανάπτυξης και αξιολόγησης? και χρήσης τους, π.χ. adaptive authoring Οικονομικά θέματα πόσο κοστίζει το adaptation? πόσο κερδίζουμε από το adaptation? Θέματα ηθικής ο εκπαιδευόμενος πρέπει να παρακολουθείται συνεχώς

Μερικά γνωστά συστήματα InterBook, Brusilovsky et al AHA!, De Bra & Calvi KBS-Hyperbook, Henze et al SKILL, Neumann & Zirvas Multibook, Steinacker et al ACE, Specht & Oppermann ART-Web, Weber MetaLinks, Murray et al

Παράδειγμα: AHA!

Παράδειγμα: Knewton

e-Learning & ΑΜΕΑ The term disability has been re-defined as a mismatch between the needs of the learner and the education offered It is therefore not a personal trait but an artifact of the relationship between the learner and the learning environment or education delivery Accessibility, given this re-definition, is the ability of the learning environment to adjust to the needs of all learners

Webliography Brusilovsky P., Adaptive Hypermedia, User Modeling and User-Adapted Interaction, 11(1), 2001.

Καλό βράδυ  karagian@uth.gr