«ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΑΙΔΑΛΟΣ» ΕΘΝΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΝΕΟΤΗΤΑΣ ΑΝΑΚΑΛΥΠΤΙΚΗ ΜΑΘΗΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΔΙΑΔΡΑΣΤΙΚΩΝ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΜΕ ΘΕΜΑ: «ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΡΟΠΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ INTERNET” 1o ΒΡΑΒΕΙΟ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΕΣ ΕΚΘΕΣΕΙΣ ΝΟΜΟΥ ΑΤΤΙΚΗΣ - ΜΑΙΟΣ 2007 Μια συνεργασία των πιο κάτω σχολείων του 8ου ΣΕΚ ΑΘΗΝΩΝ (ΤΑΥΡΟΥ) 1ο Εσπερινό ΤΕΕ ΤΑΥΡΟΥ με Υπεύθυνη Καθηγήτρια την Μαρία Φαναριώτη και 3ο ΤΕΕ ΤΑΥΡΟΥ με Υπεύθυνο Καθηγητή τον Νίκα Νικόλαο

Σύντομη Περιγραφή Έργου Πρόκειται για ένα Πρωτότυπο Εκπαιδευτικό Λογισμικό που αποβλέπει στην αναλυτική παρουσίαση της δομής του Παγκόσμιου Δικτύου και του τρόπου με τον οποίο οι υπολογιστές αυτού του δικτύου επικοινωνούν μεταξύ τους. Η εφαρμογή αυτή προσφέρει δυνατότητες αξιοποίησης της τεχνολογίας των πολυμέσων στην εκπαιδευτική διαδικασία ενώ συμβάλλει στην αποσαφήνιση όλων των δυσνόητων σημείων που αφορούν στον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί το Internet. Η διαδικασία ανάπτυξης της εφαρμογής έδωσε τη δυνατότητα στους συμμετέχοντες μαθητές να αναπτύξουν ένα αποτελεσματικό σύστημα συνεργασίας και ανάπτυξης πρωτοβουλιών μέσα από την ομαδική εργασία και να ενεργοποιήσουν την κρίση και την φαντασία τους κάτω από την κατεύθυνση των υπεύθυνων καθηγητών τους.

Σκοπός της Εφαρμογής Η εφαρμογή αυτή υποστηρίζει το θεωρητικό μέρος του μαθήματος «Βασικές Υπηρεσίες Διαδικτύου» μέσα από νέους τρόπους παρουσίασης της ύλης. Στα πλαίσια του μαθήματος αυτού ο καθηγητής καλείται να εισαγάγει τους μαθητές (οι οποίοι δεν έχουν τις απαραίτητες τεχνικές γνώσεις γύρω απ’ τα δίκτυα) σε προχωρημένα τεχνικά θέματα και έννοιες όπως είναι: Η Αρχιτεκτονική του Διαδικτύου Οι τρόποι σύνδεσης σ’ αυτό (ISDN, ADSL κλπ) Η Έννοια των Πρωτοκόλλων Το Μοντέλο Πελάτη/Εξυπηρετητή Ο τρόπος συνεργασίας των πρωτοκόλλων κατά την επικοινωνία δύο απομακρυσμένων υπολογιστών του Internet κ.α. Πρόκειται για θέματα που είναι δύσκολο έως αδύνατο να παρουσιαστούν στους μαθητές και να γίνουν κατανοητά με χρήση των παραδοσιακών μεθόδων διδασκαλίας.

Η χρήση της εφαρμογής αυτής στα πλαίσια της εκπαιδευτικής διαδικασίας απέδειξε την ανάγκη δημιουργίας ενός νέου λειτουργικού μαθησιακού περιβάλλοντος εμπλουτισμένου εκτός του κλασικού πίνακα, με σύγχρονα μέσα όπως: προβολή επεξηγηματικών διαφανειών και εικόνων, δυνατότητες επίσκεψης σε σελίδες του Internet με διασαφηνιστικό υλικό, χρήση κινούμενης εικόνας και μικρών βίντεο για την παρουσίαση δυσνόητων τεχνικών ζητημάτων, αλλά και χρήση αναπαραστάσεων που ενεργοποιούν την φαντασία των μαθητών και δημιουργούν συνειρμούς με πραγματικές καταστάσεις Με βάση τα νέα αυτά δεδομένα η εφαρμογή έρχεται να αξιοποιήσει με τρόπο ελκυστικό όλον τον όγκο του διαθέσιμου εκπαιδευτικού υλικού, συνδυάζοντας όλα τα μέσα που προαναφέρθηκαν, προάγοντας τη διαδικασία της μάθησης δια μέσου της ανακάλυψης και προσφέροντας καινοτόμες λύσεις στην παρουσίαση δύσκολων τεχνικών θεμάτων.

Oργάνωση της Εφαρμογής Το περιεχόμενο της εφαρμογής έχει χωριστεί στις επόμενες πέντε κύριες κατηγορίες 1. Η δομή του Internet 2. Πως μπορεί κανείς να συνδεθεί στο Internet 3. Διευθύνσεις και Πρωτόκολλα 4. Το μοντέλο Πελάτη/Εξυπηρετητή & 5. Δοκιμάστε τις γνώσεις σας (Επαναληπτκή Άσκηση) Με τις τέσσερις πρώτες από αυτές να είναι χωρισμένες στις πιο κάτω υποκατηγορίες

Η δομή της εφαρμογής βλέπουμε να προσλαμβάνει την μορφή ενός δέντρου δύο επιπέδων με τις κύριες κατηγορίες στο πρώτο επίπεδο και τις υποκατηγορίες στο δεύτερο. Παρατηρείστε επίσης ότι το περιεχόμενο κάθε υποκατηγορίας δεν θα παρουσιάζεται ολόκληρο μέσα σε μία καρτέλα, αλλά σε μικρές αυτοτελείς ποσότητες ύλης (chunks), τις οποίες ο μαθητής θα μπορεί να διατρέξει σειριακά. Σε ότι αφορά την πλοήγηση στην εφαρμογή αποφασίζεται να ακολουθηθεί το «ιεραρχικό μοντέλο πλοήγησης με σειριακή προσπέλαση στα φύλλα του δέντρου».

Κατασκευή Ιστοριοπίνακα Σ’ αυτή τη φάση ανάπτυξης της εφαρμογής αξίζει να δούμε την μορφή που αποφασίστηκε να έχουν οι καρτέλες που θα παρουσιάζουν το περιεχόμενο κάθε μιας από τις κύριες κατηγορίες. Η διάταξη που επιλέχθηκε έχει πάντα στην κορυφή το όνομα της κύριας κατηγορίας, στα αριστερά τα ονόματα όλων των υποκατηγοριών της, ενώ η κεντρική περιοχή χρησιμεύει για την παρουσίαση των chunks της εκάστοτε υποκατηγορίας.

Τέλος στην περιφέρεια κάθε μιας από τις προηγούμενες καρτέλες αποφασίστηκε να συμπεριληφθούν τα ακόλουθα κουμπιά (όπως αυτά επιβάλλονται από το μοντέλο Laurillard) έτσι ώστε να παρέχεται στο χρήστη η δυνατότητα εκτύπωσης, πρόσβασης σε εγχειρίδιο βοήθειας, πρόσβασης σε βιβλιογραφία και χρήσιμους συνδέσμους και εξόδου από αυτή.

Στη συνέχεια βλέπουμε πως υλοποιήθηκαν οι βασικές καρτέλες της εφαρμογής με βάση τον Ιστοριοπίνακα (Storyboard)

Η αρχική καρτέλα της εφαρμογής με τις κύριες κατηγορίες

Η μορφή που προσλαμβάνει μέσα στην εφαρμογή η καρτέλα κάθε υποκατηγορίας

Ας δούμε τώρα με πιο τρόπο η Εφαρμογή ενσωματώνοντας όλα τα χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει μια εκπαιδευτική διαδραστική εφαρμογή πολυμέσων, καταφέρνει να πετύχει τους Στόχους της και να αποτελέσει ένα αξιόπιστο εργαλείο μάθησης

1 Αποσαφηνίζοντας σημεία τα οποία παραμένουν αδιευκρίνιστα στην Ελληνική βιβλιογραφία, όπως:

Ο ρόλος των Ελληνικών Παροχέων Υπηρεσιών Internet στην διασύνδεση ανεξάρτητων χρηστών και δικτύων εντός του Ελληνικού Κράτους

Ο ρόλος των Εθνικών Παροχέων (ISPs) διαφόρων κρατών στην διασύνδεση ανεξάρτητων χρηστών και δικτύων εντός του κράτους στο οποίο δραστηριοποιούνται

Ο ρόλος των Διεθνών / Διηπειρωτικών δικτύων και η συμβολή τους στην δημιουργία του κεντρικού άξονα κορμού του Internet.

Ο ρόλος των Internet Exchange Points στην διασύνδεση όλων των προηγουμένων δικτύων με αποτέλεσμα την δημιουργία της ραχοκοκαλιάς του Internet.

Παράλληλα δίνεται η δυνατότητα στους μαθητές να επισκεφτούν ένα μεγάλο πλήθος από τοπολογίες δικτύων Ελληνικών και ξένων Παροχέων.

Με την ένταξη πρωτότυπων ιστορικών στοιχείων και αναφορών όπως: 2 Με την ένταξη πρωτότυπων ιστορικών στοιχείων και αναφορών όπως:

Πληροφορίες και εικόνες απ’ τα πρώτα υπερατλαντικά καλώδια που συνέδεσαν Ευρώπη με Αμερική και τα πλοία που χρησιμοποιήθηκαν για την καθέλκυσή τους

Aναφορές στους πρωτεργάτες του Διαδικτύου και στα πρώτα λεπτά της γέννησης του ARPANET (όπως αυτά περιγράφονται σε προσωπική συνέντευξη του Δρ. Kleinrock του τότε επικεφαλής του κόμβου του ARPANET στο UCLA)

Αναφορές στον πρώτο φυλλομετρητή που ανακαλύφθηκε στο CERN από τον Tim Berners Lee

Ενώ παράλληλα παρέχεται η δυνατότητα στους χρήστες να κατεβάσουν στον υπολογιστή τους πρωτότυπες εργασίες όπως το paper του Paul Baran για τα δίκτυα μεταγωγής πακέτων, το πρωτότυπο paper για το πρωτόκολλο TCP από το ίδιο το DARPA κα

3 Με την σε βάθος παρουσίαση και με παραστατικό τρόπο όλων των τρόπων με τους οποίους μπορεί κανείς να συνδεθεί στο Internet

PSTN, ΙSDN, ADSL, Δορυφορικό Internet και

4 Με την σε βάθος ανάλυση των διαφόρων τύπων διευθύνσεων & της ονοματολογίας που συναντά κανείς μέσα στο Internet

ΙΡ Διευθύνσεις, Domain Names E-Mail, URLs

5 Με την χρήση αναπαραστάσεων για την παρουσίαση θεμάτων που είναι δύσκολο έως αδύνατο να γίνουν κατανοητά από τους μαθητές με τη χρήση των παραδοσιακών μέσων διδασκαλίας όπως είναι:

Η Έννοια των Πρωτοκόλλων (εδώ βλέπουμε τα πρωτόκολλα του επιπέδου εφαρμογής να έχουν αναπαρασταθεί σαν μικροσκοπικοί εργάτες με τον κάθε ένα απ’ αυτούς να είναι εξουσιοδοτημένος για την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης εργασίας)

Ο ρόλος των πρωτοκόλλων στην επικοινωνία των υπολογιστών του Internet μεταξύ τους. Εδώ βλέπουμε πως απεικονίζεται η αλυσιδωτή συνεργασία των πρωτοκόλλων.

Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί το μοντέλο πελάτη εξυπηρετητή

Με την λεπτομερή εξήγηση & παραστατική περιγραφή 6 Με την λεπτομερή εξήγηση & παραστατική περιγραφή

του ρόλου που έχει κάθε διαφορετικός τύπος εξυπηρετητή μέσα στο Internet

της αρχής λειτουργίας του Παγκόσμιου Ιστού (WWW) με βάση το μοντέλο πελάτη/εξυπηρετητή

της αρχής λειτουργίας του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου με βάση το προηγούμενο μοντέλο

7 Με την αναβάθμιση της διαδικασία της μάθησης δια μέσου της ανακάλυψης, μέσα από την διάθεση στοιχείων αλληλεπίδρασης διάσπαρτων σε όλη της την έκταση όπως:

Συνδέσμων που οδηγούν το χρήστη σε νέα παράθυρα με πληροφοριακό υλικό αλλά και σε πληθώρα ιστοχώρων μέσα στο ίδιο το Internet

Κρυμμένου επεξηγηματικού υλικού που αποκαλύπτεται με το πέρασμα του χρήστη πάνω από συγκεκριμένες περιοχές (RollOver effects)

Animations αλλά και μικρών επεξηγηματικών βίντεο (που συνδυάζουν κίνηση και ήχο) εκτεινώμενων σε όλο το εύρος της εφαρμογής

8 Με την προσέλκυση του ενδιαφέροντος του χρήστη μέσα από την ευρηματική χρήση γραφικών υψηλής ποιότητας που δίνουν ζωή και περιεχόμενο στα κείμενα που συνοδεύουν.

9 Με την παροχή στο χρήστη της δυνατότητας να ελέγξει τις γνώσεις του μέσω μικρών Κουίζ τοποθετημένων στο τέλος κάθε μεγάλης ενότητας, αλλά και ενός επαναληπτικού Τεστ τοποθετημένου στο τέλος της παρουσίασης.

Είδη Ασκήσεων: Ασκήσεις Πολλαπλής Επιλογής (Multiple Choice)

Είδη Ασκήσεων: Ασκήσεις Επιλογής Σωστού Λάθους (True/False)

Είδη Ασκήσεων: Ασκήσεις με Σύρσιμο και Εναπόθεση (Drag & Drop)

Εικόνες από το Επαναληπτικό Τεστ που βρίσκεται στο τέλος της παρουσίασης Ερώτηση Πολλαπλής Επιλογής Η Αρχική Οθόνη του Τεστ Ερώτηση επιλογής Σωστού/Λάθους. Ο έλεγχος επισημαίνει το λάθος και παράλληλα εξηγεί στον χρήστη τον λόγο για τον οποίο η απάντηση που έδωσε ήταν λανθασμένη Οθόνη στην οποία οδηγείται ο χρήστης αν δεν ολοκληρώσει το Τεστ με επιτυχία προκειμένου να το επαναλάβει Αnimated οθόνη στην οποία οδηγείται ο χρήστης αφού ολοκληρώσει με επιτυχία το Τεστ Ερώτηση με Σύρσιμο και Εναπόθεση

10 Με την παροχή στο χρήστη της δυνατότητας να εκτυπώσει το περιεχόμενο της θεματικής ενότητας που παρακολουθεί, ώστε να μπορεί να ανατρέξει σε διάφορα σημεία offline.

Πατώντας στο μικρό εικονίδιο του εκτυπωτή στα δεξιά κάθε καρτέλας

11 Με τη συγκέντρωση όλης της χρήσιμης βιβλιογραφίας και των δικτυακών τόπων υλικό των οποίων χρησιμοποιήθηκε στη συγγραφή της παρούσας εφαρμογής, αλλά και πλήθος άλλων χρήσιμων συνδέσμων στους οποίους μπορεί κανείς να ανατρέξει.

Πατώντας στο μικρό εικονίδιο του βιβλίου στα αριστερά κάθε καρτέλας

Με την παροχή αρχείου βοήθειας στον χρήστη 12 Με την παροχή αρχείου βοήθειας στον χρήστη

Πατώντας στο μικρό βαλιτσάκι βοήθειας στο πάνω μέρος κάθε καρτέλας

Παρατηρήσεις Επειδή θεωρήθηκε γενικώς ότι η εφαρμογή αυτή παρουσιάζει μεγάλο εκπαιδευτικό ενδιαφέρον λόγω του ότι παρουσιάζει με σαφήνεια και απλότητα την δομή και τον τρόπο λειτουργίας του παγκόσμιου δικτύου, γι' αυτό το λόγο τo Παιδαγωγικό Ινστιτούτο ύστερα από σχετικό αίτημα του ΥΠΕΠΘ, προχώρησε στην αξιολόγηση του πιο πάνω λογισμικού και εισηγήθηκε την έγκριση του λογισμικού και την αξιοποίησή του ως εκπαιδευτικού υλικού για τους μαθητές/τριες των Επαγγελματικών Λυκείων και Επαγγελματικών Σχολών (με την απόφαση της συνεδρίασης 9/31-3-08 του Τμήματος Β' ΤΕΕ του Π.Ι.) 2) Στο τεύχος 7 του Επιστημονικού Περιοδικού Νέων Τεχνολογιών «ΑΣΤΡΟΛΑΒΟΣ» της Ελληνικής Μαθηματικής Εταιρείας δημοσιεύθηκε η θεωρητική ανάλυση της εφαρμογής, η οποία εκπονήθηκε από την καθηγήτρια Μαρία Φαναριώτη.

Η εφαρμογή είναι προσωρινά διαθέσιμη στο Internet στη διεύθυνση http://users.att.sch.gr/mfanarioti/int101/

Υπεύθυνοι Καθηγητές