HY – 302 ΣΤΡΑΤΑΚΗΣ ΜΙΛΤΙΑΔΗΣ Α.Μ. 1081 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΑΡΘΡΟΥ REPRESENTATIONAL SUPPORT FOR COLLABORATIVE INQUIRY ΤΟΥ DAN SUTHERS.

Παρουσίαση με θέμα: "HY – 302 ΣΤΡΑΤΑΚΗΣ ΜΙΛΤΙΑΔΗΣ Α.Μ. 1081 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΑΡΘΡΟΥ REPRESENTATIONAL SUPPORT FOR COLLABORATIVE INQUIRY ΤΟΥ DAN SUTHERS."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 HY – 302 ΣΤΡΑΤΑΚΗΣ ΜΙΛΤΙΑΔΗΣ Α.Μ. 1081 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΑΡΘΡΟΥ REPRESENTATIONAL SUPPORT FOR COLLABORATIVE INQUIRY ΤΟΥ DAN SUTHERS

2 Αντιπροσωπευτική Στήριξη Για Έρευνα Mέσω Συνεργασίας Η πρακτική εργασία με το Belvedere, ένα περιβάλλον λογισμικού για την κατασκευή διαγραμματικών αναπαραστάσεων των αποδεικτικών σχέσεων, μας οδήγησε στην υπόθεση ότι διαφορές σε γνωρίσματα αντιπροσωπευτικών εργαλείων μπορεί να έχουν σημαντική επιρροή στην ομιλία των μαθητών γύρω από το αντικείμενο της εκμάθησης και στα αποτελέσματα της εκμάθησής τους.

3 Εισαγωγή Η προκειμένη εργασία είναι στο πνεύμα αυτό, παρέχοντας αντιπροσωπευτικά εργαλεία για να στηρίξουν τη εκμάθηση μέσω συνεργασίας. Τα αντιπροσωπευτικά εργαλεία για χειρισμό δεδομένων και σχεδίαση της γνώσης κυμαίνονται από βασικά εργαλεία γραφείου, όπως προγράμματα λογιστικού φύλλου, μέχρι λογισμικό για “knowledge mapping”.

4 Εισαγωγή Τα εργαλεία αυτά παρέχουν αντιπροσωπευτική καθοδήγηση, η οποία βοηθά τους μαθητές να δουν πρότυπα, να εκφράσουν αφηρημένες έννοιες σε συμπαγή μορφή και να ανακαλύψουν νέες σχέσεις. Η προκείμενη εργασία βασίζεται στην υπόθεση ότι κατάλληλα σχεδιασμένα αντιπροσωπευτικά εργαλεία καθοδηγούν την αλληλεπίδραση μέσω συνεργασίας τόσο καλά όσο την ατομική αλληλεπίδραση μεταξύ του μαθητή και του αντικειμένου της εκμάθησης.

5 Μάθηση Μέσω Συνεργασίας Μέσα σε αίθουσες διδασκαλίας και εργαστήρια η μάθηση μέσω συνεργασίας έχει σαν αποτέλεσμα καλύτερη εκμάθηση, αυξημένη παραγωγικότητα, περισσότερο χρόνο για εργασίες, μεγαλύτερα κίνητρα για τους μαθητές και υψηλότερη αίσθηση του ανταγωνισμού. Ομοίως, η χρήση του λογισμικού μέσω συνεργασίας μπορεί να είναι τουλάχιστον τόσο αποτελεσματική όσο η ατομική χρήση του.

6 Μάθηση Μέσω Συνεργασίας Όμως, η μάθηση μέσω συνεργασίας δεν έχει αποτέλεσμα για όλους τους μαθητές και τα αποτελέσματα ποικίλουν. Γι’ αυτό, σκοπός της προκείμενης εργασίας είναι να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της μάθησης μέσω συνεργασίας βλέποντάς τη ως ένα εκπαιδευτικό σχήμα π.χ. να στηρίζει τις αλληλεπιδράσεις που κατά κάποιο τρόπο αυξάνουν τα οφέλη της εκμάθησης.

7 Μάθηση Μέσω Συνεργασίας Η υπόθεση της εργασίας αυτής δημιουργήθηκε από τον συγγραφέα κατά τη χρονική διάρκεια που δούλευε πάνω σε ένα δικτυωμένο σύστημα λογισμικού που είχε σχεδιαστεί και υλοποιηθεί από αυτόν και τους συναδέλφους του και το οποίο παρείχε σε μαθητές με διαμοιρασμένες περιοχές εργασίας την δυνατότητα συντονισμού και εγγραφής των αποτελεσμάτων της συνεργασίας τους πάνω σε επιστημονική έρευνα.

8 Μάθηση Μέσω Συνεργασίας Επίσης, κατά τη διάρκεια της χρησιμοποίησης του προγράμματος Belvedere σε αίθουσες διδασκαλίας, ο συγγραφέας παρατήρησε ότι όταν οι μαθητές δημιουργούσαν κάποιες αναπαραστάσεις, οι αλληλεπιδράσεις της εκμάθησής τους εμφανίζονταν να καθοδηγούνται επιπλέον από τα αντικείμενα και τις σχέσεις που είχαν κάνει αξιοπρόσεκτα οι αναπαραστάσεις αυτές.

9 Λογισμικό Για Έρευνα Μέσω Συνεργασίας Belvedere 2.x : •Ανασχεδίαση και επανέκδοση του Belvedere 1.x •Γραμμένο σε JAVA και διαθέσιμο για MaCOS, Windows ’95,NT και Solaris •Κύρια λειτουργικότητα : Διαμοιραζόμενη περιοχή εργασίας για κατασκευή «διαγραμμάτων έρευνας», τα οποία συσχετίζουν δεδομένα με υποθέσεις και αποδεικτικές σχέσεις

10 Λογισμικό Για Έρευνα Μέσω Συνεργασίας Παρέχει επίσης : •«σύμβουλο» με τεχνητή νοημοσύνη •Ευκολία για συζήτηση μεταξύ των χρηστών •Ευκολία για συνεχή χρήση Web browser

11

12 Λογισμικό Για Έρευνα Μέσω Συνεργασίας Άλλα χαρακτηριστικά : •Οι χρήστες μπορούν να θέσουν διαφορετικά «επίπεδα πίστης» για τους ισχυρισμούς και τις σχέσεις •Αναφορές σε εξωτερικά αντικείμενα μπορούν να σταλούν από άλλες εφαρμογές κατευθείαν μέσα στο περιβάλλον εργασίας του Belvedere

13 Λογισμικό Για Έρευνα Μέσω Συνεργασίας O συγγραφέας και οι συνάδελφοί του ανέπτυξαν μια πολυσήμαντη μέθοδο, στηριζόμενη στο Belvedere, για υλοποίηση έρευνας μέσω συνεργασίας μέσα σε αίθουσα διδασκαλίας. Μέσα στην αίθουσα : •Tα πλάνα δραστηριοποίησης των μαθητών τελειοποιούνται με τη συμβολή των δασκάλων •Οι μαθητές δουλεύουν σε ομάδες

14 Λογισμικό Για Έρευνα Μέσω Συνεργασίας Στη μέθοδο αυτή : •Ένα επιστημονικό πρόβλημα παρουσιάζει ένα φαινόμενο που θέλει εξήγηση με δείκτες σε κατάλληλα μέσα •Οι ομάδες σχεδιάζουν την έρευνά τους, εκτελούν πειράματα, αναλύουν τα αποτελέσματά τους και αναφέρουν τα συμπεράσματά τους στους άλλους

15 Λογισμικό Για Έρευνα Μέσω Συνεργασίας •Οι ρόλοι για την έρευνα εναλλάσσονται μεταξύ πειραμάτων, αναλύσεων δεδομένων, βιβλιογραφικών ανασκοπήσεων μέσω υπολογιστή και χρησιμοποίησης αναλυτικών εργαλείων, όπως το Belvedere •Στην αρχή της εργασίας δίνονται σχόλια προσδιορισμού στους μαθητές, τα οποία λειτουργούν ως κριτήρια που θα καθοδηγήσουν τις ενέργειές τους

16 Ρόλος Αναπαράστασης Κατάλληλοι σχεδιασμοί αναπαραστάσεων που χρησιμοποιούνται μπορούν να οδηγήσουν τους μαθητές σε χρήσιμες αλληλεπιδράσεις εκμάθησης. Γι’ αυτό το λόγο έχουμε τους παρακάτω δυνατούς ρόλους της αναπαράστασης :

17 Ρόλος Αναπαράστασης 1.Ως ένα μέσο ροής, μέσα στο οποίο η επικοινωνία λαμβάνει χώρα 2.Ως μια πλήρης αναγραφή της διαδικασίας της συζήτησης 3.Ως ένα μέσο έκφρασης τυπικών μοντέλων

18 Ρόλος Αναπαράστασης Οι αλληλεπιδράσεις που προκαλούνται όταν προτείνεται η αναπαράσταση ως μέσο ροής είναι δυνατόν να χειρίζονται τους στόχους που έχουν ορίσει οι μαθητές. Οι αλληλεπιδράσεις που προκαλούνται όταν προτείνεται η αναπαράσταση ως πλήρης αναγραφή είναι δυνατόν να χειρίζονται τη χρονική στιγμή που οι μαθητές ορίζουν τους στόχους τους.

19 Ρόλος Αναπαράστασης Συνδυάζοντας τα παραπάνω, είναι πιθανό να σχεδιαστεί ένα interface διαδοχικών αλληλεπιδράσεων, με το οποίο οι μαθητές θα μπορούν να δίνουν προσοχή στους σωστούς στόχους τη σωστή στιγμή.

20 Αρχικοποίηση Συζήτησης Με Επιλογή Κατηγορίας Το πρόγραμμα Belvedere απαιτεί όλες οι μονάδες γνώσης (ανακοινώσεις, ισχυρισμοί και σχέσεις) να κατηγοριοποιούνται τη στιγμή που δημιουργούνται. Συχνά παρατηρείται το φαινόμενο ότι μαθητές που χρησιμοποιούν το Belvedere αρχίζουν τη συζήτηση μιας καθορισμένης κατηγοριοποίησης που έχει δοθεί σε μια μονάδα γνώσης, όταν πρόκειται να κάνουν την αναπαράσταση της μονάδας αυτής.

21 Αρχικοποίηση Συζήτησης Με Επιλογή Κατηγορίας Αυτή η ενέργεια είναι μια πολύ καλή καθοδήγηση για εκμάθηση, γιατί παρέχει αυτό που συμβαίνει την κατάλληλη στιγμή και η συζήτηση επικεντρώνεται στα θέματα που θέλουν οι χρήστες.

22 Οντολογική Καθαρότητα Το οντολογικά ανάμικτο σετ από κατηγορίες σχέσεων μπερδεύει τους μαθητές για το τι προσπαθούν να πετύχουν με τα διαγράμματα και δεν τους βοηθά στο να επικεντρωθούν στους κύριους στόχους της εκμάθησης. Για να υπάρχει μεγαλύτερη καθαρότητα, γίνεται επικέντρωση στην αποδεικτική αιτιολόγηση και συγκεκριμένα στον πιο απαραίτητο στόχο πάνω σε έρευνα που βασίζεται σε απoδείξεις : πότε ένας ισχυρισμός είναι συνεπής ή ασυνεπής.

23

24 Οντολογική Καθαρότητα Κάποια χαρακτηριστικά του συστήματος αναπαράστασης φέρνουν σε δύσκολη θέση τους μαθητές, όπως φαίνεται στην παραπάνω διαφάνεια, η οποία δείχνει την ταυτόχρονη εισαγωγή δύο ισχυρισμών πάνω σε μια θεωρία : •Πρώτον, η επεξεργασία των συγκεκριμένων ισχυρισμών έχει γίνει θεωρώντας τους ως αντικείμενα της αντίληψης της αναπαράστασης

25 Οντολογική Καθαρότητα •Δεύτερον, αυτό το γεγονός είναι περισσότερο για να λαμβάνει χώρα σε ένα περιβάλλον αναπαράστασης, το οποίο παρέχει μια καινούρια σύνδεση μεταξύ ισχυρισμών και σχέσης στήριξης (συγκεκριμένα Ν προς 1), παρά σε ένα περιβάλλον που δεν παρέχει •Τρίτον, μπορεί να είναι πιο εύκολο να αναγνωριστεί η σχέση μεταξύ των δύο ισχυρισμών και της θεωρίας επειδή τυχαίνει να είναι κοντά το ένα στο άλλο

26 Εύρεση Λύσεων Σε Άλλα Συστήματα Λογισμικού Προβλήματα σαν το παραπάνω οδήγησαν στην επανεξέταση άλλων συστημάτων λογισμικού που χρησιμοποιούνται για τη μάθηση μέσω συνεργασίας και έδωσαν το έναυσμα για μια σειρά από σημαντικές έρευνες. Μερικά συστήματα λογισμικού που χρησιμοποιούνται ως λύσεις είναι η Συζήτηση Διαγράμμισης, ο Γράφος, η Ανάσχεση και το Matrix, τα οποία φαίνονται στις παρακάτω διαφάνειες :

27

28

29

30

31 Εξ. Αναπαραστάσεις Σε Ατομικά Και Συνεργατικά Πλαίσια Το είδος της εξωτερικών αναπαραστάσεων που χρησιμοποιούνται για να απεικονίσουν ένα πρόβλημα μπορεί να καθορίσουν την ευκολία με την οποία μπορεί να λυθεί το πρόβλημα αυτό. Κάποιες αναπαραστάσεις περιορίζουν άσκοπα τον χώρο εύρεσης της λύσης. Εναλλακτικά, κάποιες μορφές αναπαραστάσεων μπορεί να περιέχουν εξαναγκασμούς τέτοιους, ώστε να αυξάνεται η πιθανότητα για εύστοχη λύση του προβλήματος

32 Εξ. Αναπαραστάσεις Σε Ατομικά Και Συνεργατικά Πλαίσια Ένα άτομο που δουλεύει μόνο του μπορεί να αγνοήσει τις διαφορές μεταξύ των αναπαραστάσεων που σκέφτεται και εξωτερικών αναπαραστάσεων, αλλά ένα άτομο που δουλεύει σε ομάδα πρέπει συχνά να κάνει αναφορές στις διαμοιρασμένες εξωτερικές αναπαραστάσεις, καθώς μοιράζεται τη δουλειά με τους άλλους.

33 Εξ. Αναπαραστάσεις Σε Ατομικά Και Συνεργατικά Πλαίσια Άρα, οι εξωτερικές αναπαραστάσεις έχουν μεγαλύτερη επιρροή στα άτομα που δουλεύουν σε ομάδα παρά στα άτομα που δουλεύουν μόνα τους.

34 Θεωρητική Συζήτηση Ο τομέας της Θεωρητικής Συζήτησης : •Αναπτύσσει μια θεωρία για το πώς οι αναπαραστάσεις καθοδηγούν τις αλληλεπιδράσεις της εκμάθησης •Εφαρμόζει την παραπάνω ανάλυση για να κάνει σαφείς προβλέψεις σχετικά με τις επιδράσεις των επιλεγομένων γνωρισμάτων από τα εργαλεία των αναπαραστάσεων

35 Θεωρητική Συζήτηση Στηρίζεται : •Στην ανάλυση της λογικής και της αντίληψης των αναπαραστάσεων •Στον φορμαλισμό των αναπαραστάσεων από τους μαθητές για τις συγκεκριμένες οντολογίες που χρησιμοποιούν

36 Θεωρητική Συζήτηση Πλεονεκτήματα : •Οι μονάδες γνώσης που χρησιμοποιούνται πιο πολύ, επεξεργάζονται πιο λεπτομερώς •Το ενδιαφέρον που εκδηλώνεται για μονάδες γνώσης που λείπουν, οδηγεί σε αναζήτηση νέων μονάδων γνώσης

37 Περίληψη Η εμπειρία με το πρόγραμμα Belvedere μας οδήγησε στο να θεωρήσουμε ότι οι μεταβολές στα γνωρίσματα των αντιπροσωπευτικών εργαλείων που παρέχουν προγράμματα τέτοιας τεχνολογίας, όπως το Belvedere, έχουν μεγάλη επιρροή στα αποτελέσματα της εκμάθησης των μαθητών, καθώς και στην ομιλία τους γύρω από το αντικείμενο που μαθαίνουν.

38 Περίληψη Προβλήματα που μπορούν να ανακύψουν έχουν ποικίλες λύσεις, όπως το Matrix και η Συζήτηση Διαγράμμισης. Επίσης,μπορούν να γίνουν και άλλες προσεγγίσεις πάνω στην υπόθεση που κάναμε, όπως η Θεωρητική Συζήτηση, η οποία παρουσιάζει πλεονεκτήματα όσον αφορά το ενδιαφέρον που δίνεται στις αναπαραστάσεις που χρησιμοποιούνται πολύ.