Χρησιμοποιώντας τους Η/Υ ως εργαλεία μάθησης

Παρουσίαση με θέμα: "Χρησιμοποιώντας τους Η/Υ ως εργαλεία μάθησης"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Χρησιμοποιώντας τους Η/Υ ως εργαλεία μάθησης
Χρησιμοποιώντας τους Η/Υ ως εργαλεία μάθησης Μαρία Κορδάκη, Ph. D., M.Ed. Τμήμα Μηχ/κών Ηλ/κών Υπολογιστών & Πληροφορικής Παν/μιο Πάτρας

2 Οι Η/Υ ως γνωστική τεχνολογία
Mπορεί, κάτω από συνθήκες, να επιδράσει θετικά σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης (AACE.org, ACM.org, CSE, IFIP.org, ISTE.org,) Γιατί?

3 Οι Η/Υ ως γνωστική τεχνολογία
Δυνατότητες: αλληλεπίδραση-επικοινωνία μάθηση από απόσταση, συνεργατική μάθηση πολλαπλές & διασυνδεδεμένες αναπαραστάσεις(ήχος, εικόνα, κείμενα, πίνακες, γραφικές παραστάσεις) ανατροφοδότηση (ήχος, κείμενο, γραφική ανατροφοδότηση, αριθμητική αν. πολλαπλή ανατρ., επιβράβευση, διόρθωση, αυτοδιόρθωση) υπερμέσα-πολυμέσα υπολογιστικά αντικείμενα, προσομοιώσεις εικονική πραγματικότητα εφαρμογές λογισμικού γενικού σκοπού ειδικά σχεδιασμένα αλληλεπιδραστικά περιβάλλοντα μάθησης μικρόκοσμοι παιχνίδια

4 Οι Η/Υ ως γνωστική τεχνολογία
Οι Η/Υ ως διδακτικά εργαλεία ή ως εργαλεία σκέψης ?

5 Οι Η/Υ ως γνωστική τεχνολογία
Οι Η/Υ ως διδακτικά εργαλεία - στόχος η παρουσίαση του αντικειμένου και η παροχή έτοιμων συνταγών Οι Η/Υ ως εργαλεία σκέψης: η εμπλοκή των ατόμων στην κατασκευή της γνώσης τους

6 Ποιοι σχεδιάζουν μέσα για την εκπαίδευση
Oμάδες από : ειδικούς σχεδιαστές από την εκπαίδευση παραγωγούς μέσων διαχειριστές μέσων γνώστες του αντικειμένου μάθησης εκπαιδευτικούς

7 Η πορεία της ανάπτυξης ενός εκπαιδευτικού μέσου
Ανάλυση-σχεδιασμός ανάπτυξη παραγωγή αξιολόγηση

8 Οι Η/Υ ως γνωστική τεχνολογία: τύποι
εφαρμογές λογισμικού γενικού σκοπού αλληλεπιδραστικά περιβάλλοντα μάθησης

9 Προγράμματα γενικού σκοπού ως γνωστικά εργαλεία: τύποι
βάσεις δεδομένων λογιστικά φύλλα σημασιολογικά δίκτυα έμπειρα συστήματα λογισμικό πολυμέσων/υπερμέσων περιβάλλοντα συνεργατικής κατασκευής γνώσης γλώσσες προγραμματισμού μικρόκοσμοι

10 Η επιθυμητή χρήση των γνωστικών εργαλείων από τη μεριά του μαθητή
Αναπαράσταση και έκφραση της γνώσης του μαθητή οι μαθητές ως σχεδιαστές χρησιμοποιώντας τους Η/Υ για ανάλυση, προσπέλαση στην πληροφορία, ερμηνεία και οργάνωση της γνώσης τους και αναπαράστασή της προς άλλους

11 Η θεώρηση του Η/Υ ως γνωστικού εργαλείου
Computer as tutor: καθοδηγημένη παροχή πληροφοριών και συνταγών, ΑΙ Computer as tool ( eg. Word processing, spreadsheets, databases, CAD) οι μαθητές μαθαίνουν τη χρήση των εργαλείων και δεν τα χρησιμοποιούν προκειμένου να φέρουν σε πέρας αυθεντικές & ενδιαφέρουσες δραστηριότητες

12 Tι πρέπει να αλλάξει ? Καμιά ενδιαφέρουσα επίδραση δεν πρέπει να αναμένεται όταν καλούμε τους μαθητές να φέρουν σε πέρας μια δραστηριότητα παλιού τύπου με τη χρήση της τεχνολογίας η οποία απλά διευκολύνει και επιταχύνει την εκτέλεση της δραστηριότητας. Η δραστηριότητα αυτή καθ αυτή πρέπει να αλλάξει (Salomon et al. 1991)

13 Η θεώρηση του Η/Υ ως γνωστικού εργαλείου
Computer as tutee: οι μαθητές διδάσκουν τον Η/Υ πώς να φέρει σε πέρας κατάλληλες δραστηριότητες πχ Logo Karel Robot Lego-Logo

14 Γιατί η χρήση γνωστικών εργαλείων?
Τα γνωστικά εργαλεία μπορούν να υποστηρίξουν ισχυρά τις σύγχρονες προσεγγίσεις στη μάθηση

15 Οι σύγχρονες θεωρίες μάθησης
Αναγνωρίζεται η σημασία : της πρότερης γνώσης και εμπειρίας του ενεργητικού πειραματισμού της αλληλεπίδρασης με εργαλεία -αναπαραστάσεις της γνώσης άλλων

16 Ο μαθητής ενεργοποιείται ώστε:
Να αντικατοπτρίζει παραδεκτές θεωρήσεις της πραγματικότητας ύστερα από πρόκληση, απάντηση, ανατροφοδότηση και ενδυνάμωση ή/και να κατασκευάζει τις δικές του ερμηνείες για την πραγματικότητα συμμετέχοντας και αλληλεπιδρώντας με το περιβάλλον στο οποίο ζει

17 Ο Η/Υ ως εργαλείο σκέψης & όχι παθητικής παρουσίασης πληροφορίας
Ο Η/Υ ως εργαλείο σκέψης & όχι παθητικής παρουσίασης πληροφορίας Οι σχεδιαστές εκπ/κού λογισμικού ως διδασκόμενοι & οι μαθητές ως σχεδιαστές περιβαλλόντων μάθησης για την εκπ/ση Μάθηση πλήρους σημασίας μέσα από την εμπλοκή στην αναπαράσταση του τι ο μαθητής γνωρίζει (πχ. σχεδιασμός υπερμεσικών εφαρμογών και λογιστικών φύλλων)

18 Εμπειρική & αναστοχαστική σκέψη
Ο ρόλος της εμπειρίας Η σημασία του αναστοχασμού Η εξωτερική υποστήριξη στην αναστοχαστική σκέψη & στη δημιουργία νοερών εικόνων (βιβλία, αναπαραστασιακά συστήματα, Η/Υ, άλλοι άνθρωποι)

19 Μαθαίνοτας με και από την τεχνολογία
Μαθαίνοτας με και από την τεχνολογία Η νοητική συνεργασία ατόμου Η/Υ

20 Μάθηση γρήγορη & εύκολη ή γεμάτη νοήματα & σημασίες
Μάθηση γρήγορη & εύκολη ή γεμάτη νοήματα & σημασίες Τα γνωστικά εργαλεία πρέπει να : ενεργοποιούν σύνθετες γνωστικές μαθησιακές στρατηγικές και την κριτική σκέψη να ελέγχονται από το μαθητή και όχι από το δάσκαλο ή την τεχνολογία (πχ κατασκευή βάσεων δεδομένων από μαθητές) να μη μειώνουν την επεξεργασία της πληροφορίας να μην είναι εργαλεία μιας πληκτρολόγησης

21 Τα γνωστικά εργαλεία πρέπει..
Να βοηθούν στον αναστοχασμό του μαθητή στην οργάνωση της γνώσης του στη διεκπεραίωση προκλητικών δραστηριοτήτων (όχι κατευθυνόμενων από το δάσκαλο ή το τυπικό αναλυτικό πρόγραμμα) στην κατασκευή της προσωπικής επίλυσης ενός προβλήματος από το μαθητή στη διερεύνηση μιας κατάστασης που έχει νόημα για το μαθητή

22 Τα γνωστικά εργαλεία πρέπει..
Να βοηθούν το μαθητή να : αναπτύσσει την κριτική του σκέψη δουλεύει σκληρά αναστοχάζεται συζητά συνεργάζεται επιλύει προβλήματα

23 Τα γνωστικά εργαλεία δεν πρέπει..
να είναι έξυπνα αλλά να επιτρέπουν στο μαθητή να αναπτύσσει την εξυπνάδα του να υποκαθιστούν τις ενέργειες του μαθητή να σχεδιάζει, να παίρνει αποφάσεις, να αυτοδιορθώνεται και να αυτορυθμίζεται

24 Οι Η/Υ μπορούν να λειτουργήσουν ως γνωστικά εργαλεία
Διευρύνοντας και αναδιοργανώνοντας τους τρόπους σκέψης των μαθητών δημιουργώντας ένα είδος διανοητικής συντροφιάς δίνοντας το προβάδισμα στο μαθητή για γνωστική επεξεργασία και απαλλάσσοντας τον από την κουραστική και μη έξυπνη δουλειά (μνήμη, υπολογισμοί)

25 Τα γνωστικά εργαλεία Συνδέονται ισχυρά με εποικοδομιστικά πλαίσια μάθησης ενθαρρύνουν το μαθητή να εκφράσει τη δική του γνώση υποστηρίζουν την βαθιά αναστοχαστική γνώση επιδρούν γνωστικά όταν ο μαθητής μαθαίνει με ή από αυτά

26 Τα γνωστικά εργαλεία Μπορούν να υποστηρίξουν:
τη δημιουργία δυναμικής καταπληκτικής γνώσης ύστερα από σκέψη τη μάθηση με κέντρο το μαθητή (όχι το βιβλίο, το δάσκαλο ή το ΑΠ) δραστηριότητες που έχουν νόημα για το μαθητή σε πραγματικά πλαίσια συμφραζομένων την κατανομή της εξυπνάδας μεταξύ μαθητή και Η/Υ

27 Οι γλώσσες προγραμματισμού ως γνωστικά εργαλεία

28 Οι γλώσσες προγραμματισμού ως γνωστικά εργαλεία
H διαδικασία του προγραμματισμού απαιτεί υψηλού επιπέδου σκέψη: καθορισμός προβλήματος τεμαχισμός προβλήματος σε υπο-προβλήματα (αναλυτική ικανότητα) επιλογή κατάλληλων πληροφοριών ανάπτυξη στρατηγικής επίλυσης σχεδιασμός πλάνου επίλυσης σχεδιασμός αλγορίθμου - χρήση προγραμματιστικών δομών αντιστοίχιση μεταβλητών γράψιμο κώδικα εκσφαλμάτωση τεκμηρίωση λογική σκέψη – σχεδιασμός - διόρθωση Διαδικασιακές και αντικειμενοστραφείς γλώσσες (Basic, Logo, Pascal, Prolog, C++)

29 Οι γλώσσες προγραμματισμού ως γνωστικά εργαλεία
Δυνατότητα έκφρασης της λογικής σκέψης με φυσική γλώσσα ανάπτυξη μαθηματικής λογικής αφαιρετική ικανότητα & ανεξαρτησία από συγκεκριμένα προβλήματα ανάπτυξη τυπικής λειτουργικής σκέψης ταξινόμηση αφηρημένων εννοιών δυναμική φύση των μεταβλητών κατανόηση της πολυπλοκότητας της λογικής και των μεταβλητών

30 Οι γλώσσες προγραμματισμού ως γνωστικά εργαλεία
Η γλώσσα Pascal βοηθά το μαθητή να αντιμετωπίσει ένα πρόβλημα ως σύνθεση υποπροβλημάτων τα οποία επιλύονται χρησιμοποιώντας τις δομές επανάληψης και επιλογής

31 Οι γλώσσες προγραμματισμού ως γνωστικά εργαλεία
Η γλώσσα Logo βοηθά τους μαθητές να διδάξουν τη χελώνα να σχεδιάζει γεωμετρικά αντικείμενα: οι μαθητές μαθαίνουν να σχεδιάζουν διαδικασίες, φωλιασμένες διαδικασίες & αναδρομές, ελέγχουν τις αποφάσεις τους με βάση την εικονική ανατροφοδότηση The Lego-Logo toy

32 Οι γλώσσες προγραμματισμού ως γνωστικά εργαλεία
Η γλώσσα Prolog μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αναπαράσταση γνώσης (σύνθετες βάσεις πληροφοριών)

33 Οι γλώσσες προγραμματισμού ως γνωστικά εργαλεία
Οι γλώσσες αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού ενθαρρύνουν την ανάπτυξη της κριτικής σκέψης μέσω της επίλυσης προβλήματος με έμφαση στη δομή και στην αναγνώριση της ανάγκης δημιουργίας επαναχρησιμοποιούμενων αντικειμένων

34 Οι γλώσσες προγραμματισμού ως γνωστικά εργαλεία
Οι μαθητές που προγραμμάτιζαν έγιναν καλλίτεροι : λύτες προβλημάτων στη μαθηματική σκέψη στις γενικεύσεις στην κατανόηση των μεταβλητών

35 Η γλώσσα προγραμματισμού Logo ως γνωστικό εργαλείο
Θετική κοινωνικότητα, αυτοπεποίθηση, και διάθεση για μάθηση αναστοχασμός, μεταγνωστικές ικανότητες ικανότητα επίλυσης προβλήματος, χωρική λογική

36 Η γλώσσα προγραμματισμού Logo ως γνωστικό εργαλείο
τα αποτελέσματα εξαρτώνται από το κατά πόσον η μέθοδος διδασκαλίας είναι κατευθυντική ή διερευνητική διατίθεται χρόνος διδάσκεται η γλώσσα ή χρησιμοποιείται ως εργαλείο για μάθηση άλλων εννοιών

37 Η γλώσσα προγραμματισμού Logo ως γνωστικό εργαλείο
Οι μαθητές ως σχεδιαστές απέδωσαν καλλίτερα από αυτούς που διδάχτηκαν με παραδοσιακές μεθόδους τα κλάσματα ήταν πιο ικανοί να δώσουν εξηγήσεις, παραδείγματα και να μιλήσουν για αυτά τα μαθηματικά που έκαναν ένοιωθαν μεγαλύτερη αυτοπεποίθηση

38 Δυσκολίες στη χρήση γλωσσών προγραμματισμού
Συντακτικού τύπου γνώσης μεγάλου αριθμού εντολών ο Η/Υ ως διαθέτων ανθρώπινη νοημοσύνη γνωστική υπερφόρτωση λόγω προαπαιτούμενης γνώσης της γλώσσας προκειμένου για την επίλυση προβλημάτων απαιτείται κάποιου είδους εξοικείωση με τη γλώσσα

39 Δυσκολίες στη χρήση γλωσσών προγραμματισμού
Οι προαπαιτούμενες δεξιότητες δυσκολεύουν τη χρήση της γλώσσας ως γνωστικού εργαλείου Οι σύγχρονες γλώσσες διαθέτουν ρουτίνες διόρθωσης επιτρέποντας στον προγραμματιστή να δρα ως σχεδιαστής που δίνει έμφαση στην επίλυση προβλήματος και όχι στο γράψιμο του κώδικα

40 Δυσκολίες στη χρήση γλωσσών προγραμματισμού
Όταν τα γνωστικά εργαλεία αποτελούν αντικείμενο μελέτης φαίνεται ότι είναι δύσκολο να αναμένεται η ανάπτυξη υψηλών νοητικών διεργασιών τα εμπόδια αυτά είναι δυνατό να ανατραπούν από το εσωτερικό κίνητρο το οποίο δημιουργείται από τις δραστηριότητες τις οποίες οι μαθητές καλούνται να φέρουν σε πέρας

41 Υπερμέσα και πολυμέσα ως γνωστικά εργαλεία

42 Υπερμέσα και πολυμέσα: γιατί?
Δυναμικές βάσεις γνώσης Δυνατότητα προσπέλασης της πληροφορίας με τρόπους που κάνουν νόημα για τον αναγνώστη Η δυνατότητα πρόσθεσης ή αφαίρεσης συνδέσμων δίνει επιπλέον δυνατότητες προσωπικής οργάνωσης της γνώσης

43 Υπερμέσα και πολυμέσα: γιατί?
Οι σύνδεσμοι και οι κόμβοι που επιλέγει ο μαθητής τον βοηθούν να δημιουργήσει τη δική του δομή γνώσης αποτελούμενη από ένα δίκτυο εννοιών δυνατότητες αναπαράστασης διαφορετικών θεωρήσεων τα πολυμέσα παίζουν τον ίδιο ρόλο με επιπλέον το ότι ενεργοποιούν περισσότερες από μια αισθήσεις του μαθητή σε κάθε χρονική στιγμή

44 Υπερμέσα και πολυμέσα: προβλήματα..
Πλοήγησης, χάσιμο στο υπερκείμενο από πού να αρχίσει κανείς πόση πληροφορία υπάρχει, πόση έχει προσπελαστεί και πόση απομένει πως συνδέεται η νέα γνώση με αυτήν που προυπάρχει στο μαθητή? Πως οι μαθητές κατασκευάζουν τις δικές τους νοητικές δομές προσπελαύνοντας νέες πληροφορίες?

45 Υπερμέσα και πολυμέσα: ερωτήματα..
Μπορούν οι μαθητές να κατασκευάσουν αυτόματα γνώση απλά με το ψάξιμο πληροφορίας σε υπερμεσικές αποθήκες?

46 Υπερμέσα και πολυμέσα ως γνωστικά εργαλεία
Οι μαθητές : να μάθουν με τα πολυμέσα και όχι από αυτά να σχεδιάζουν υπερμεσικές εφαρμογές και όχι να μελετούν εφαρμογές άλλων (να καθορίζουν το πρόβλημα, να σχεδιάζουν τη λύση και να την υλοποιούν σε πολυμεσική εφαρμογή

47 Σχεδιάζοντας υπερμέσα και πολυμέσα
Διαχείριση του έργου (χρονικό πλάνο, πηγές, κατανομή ευθυνών) καθορισμός της φύσης του προβλήματος και της οργάνωσης της έρευνας, (ερωτήματα που πρέπει να απαντηθούν, ψάξιμο για πληροφορίες, δημιουργία νέων πηγών πληροφορίας,ανάλυση και ερμηνεία των πληροφοριών ώστε να προκύψουν κατηγορίες)

48 Σχεδιάζοντας υπερμέσα και πολυμέσα
Οργάνωση της πληροφορίας (είδος των αναπαραστάσεων που θα χρησιμοποιηθούν, πως θα τεμαχιστεί η πληροφορία, πως θα οργανωθεί και πως θα συνδεθεί) παρουσίαση της πληροφορίας (χρήση πολυμέσων, δημιουργία ελκυστικών σημείων)

49 Σχεδιάζοντας υπερμέσα και πολυμέσα
Μεταγνωστικές δεξιότητες (αξιολόγηση, διόρθωση)

50 Υπερμέσα και πολυμέσα ως γνωστικά εργαλεία
Ο μαθητής ως σχεδιαστής : σχεδιασμός υπερμέσων με βάση κάποια δραστηριότητα της πραγματικής ζωής που να κάνει νόημα για το μαθητή συνεργατικά

51 Η έρευνα έδειξε.. Οι μαθητές : εμπλέκονται ενθουσιάζονται
προσπελαύνουν μεγάλο όγκο πληροφορίας και υλικών λαμβάνουν αποφάσεις για το περιεχόμενο και την παρουσίασή του μέσα από πολυμεσικές εφαρμογές

52 Η έρευνα έδειξε.. Οι μαθητές χρησιμοποιούν : γραμμική οργάνωση
οργάνωση αστέρι ( η εισαγωγή στην πολυμεσική εφαρμογή από τα βασικά σημεία του θέματος τα οποία παρουσιάζονται γραμμικά) οργάνωση δέντρου

53 Παραδείγματα Ο ρόλος των γυναικών στο Β΄ Παγκόσμιο πόλεμο
πως είδαν οι σκλάβοι τον πόλεμο ο τρόπος ζωής των ανθρώπων στον Α΄ Παγκόσμιο πόλεμο πως είδαν οι μετανάστες τον Α΄Παγκόσμιο πόλεμο