Εργασία στα πλαίσια της εκπαίδευσης των 120 Εκπαιδευτιών Πληροφορικής για το 4ο Συνέδριο “Διδακτική της Πληροφορικής”

Δημοσιεύθηκε την από Πέτρος Νουβάκης

1η Παράλληλη συνεδρία: Διδακτικές Προσεγγίσεις για τη Διδασκαλία του Προγραμματισμού


Α.Γόγουλου, Ε.Γουλή, Μ.Γρηγοριάδου: Αξιοποίηση του e-ECLiP στη διδασκαλία βασικών προγραμματιστικών δομών

Το e-ECLiP αποτελεί την υλοποίηση του ECLiP στο περιβάλλον SCALE (Supporting Collaboration and Adaptation in a Learning Environment). Το πλαίσιο ECLiP (Exploratory + Collaborative Learning in Programming), αποτελεί τη βάση για το σχεδιασμό ενός ολοκληρωμένου συνόλου δραστηριοτήτων για την απόκτηση γνώσεων και δεξιοτήτων σε εισαγωγικά μαθήματα προγραμματισμού.

Στόχος του ECLiP είναι:

  • η δημιουργία ενός μαθησιακού περιβάλλοντος που υποστηρίζει την ενεργή εμπλοκή των μαθητών
  • να συμβάλλει στην οικοδόμηση της γνώσης και στην καλλιέργεια δεξιοτήτων με τρόπο που αυτές να μπορούν να εφαρμοστούν σε συναφείς καταστάσεις και προβλήματα.

Η μοντελοποίηση και υλοποίηση του ECLiP στο περιβάλλον SCALE πραγματοποιείται ως ένα σύνολο δραστηριοτήτων, όπου η κάθε δραστηριότητα αντιστοιχεί σε ένα από τα τρία βήματα που υποστηρίζει το ECLiP:

  • Δημιουργία κινήτρου για μάθηση
  • Οικοδόμηση της γνώσης μέσω της Διερεύνησης και Συνεργασίας
  • Εφαρμογή – Εκλέπτυνση της γνώσης

Κάθε μία από τις προαναφερόμενες δραστηριότητες μπορεί να αποτελείται από υποδραστηριότητες που επιδιώκουν να πετύχουν τους στόχους του κάθε βήματος. Κάθε υποδραστηριότητα

  • ακολουθεί μια συγκεκριμένη διδακτική προσέγγιση (ερωτήσεις, διερευνητική μάθηση, μαύρο κουτί).
  • μπορεί να είναι συνεργατική (αξιοποιώντας εργαλεία σύγχρονης ή/και ασύγχρονης επικοινωνίας)
  • μπορεί να αξιοποιεί διάφορα προγραμματιστικά περιβάλλοντα για συγγραφή, δοκιμή και εκτέλεση προγραμμάτων
  • μπορεί να συνοδεύεται από κατάλληλη ανατροφοδότηση

Κατά την πειραματική αξιολόγηση, συγκρίθηκαν

  • η μέθοδος διδασκαλίας με δραστηριότητες ECLiP (και εκπόνηση στο e-ECLiP)
  • η παραδοσιακή διδασκαλία στο εργαστήριο με το προγραμματιστικό περιβάλλον Γλωσσομάθεια
  • η παραδοσιακή διδασκαλία στην τάξη χωρίς αξιοποίηση προγραμματιστικού περιβάλλοντος.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέθοδος που στηρίχθηκε στο πλαίσιο ECLiP, συνέβαλλε θετικά στην κατανόηση της λειτουργίας της επαναληπτικής δομής και στην εφαρμογή της στην επίλυση απλών προβλημάτων.

Αξίζει να επισημάνουμε ότι σε επίπεδο εφαρμογής τη μεγαλύτερη βελτίωση σημείωσε η ομάδα μαθητών στην οποία χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος ECLiP και τη μικρότερη η ομάδα τάξης (κλασσική διδασκαλία).

Η.Βεργίνης, Ε.Γουλή, Α.Γόγουλου, Μ.Γρηγοριάδου: Υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας σε εισαγωγικά μαθήματα πληροφορικής μέσω περιβάλλοντος SCALE

Στο διαδικτυακό συνεργατικό προσαρμοστικό περιβάλλον μάθησης SCALE δομικό στοιχείο αποτελούν οι δραστηριότητες και στοχεύει να υποστηρίξει τόσο τη διαδικασία της μάθησης όσο και τη διαδικασία της αξιολόγησης στο πλαίσιο οποιουδήποτε γνωστικού αντικειμένου. Έχει σχεδιαστεί με βάση τις σύγχρονες τάσεις στη μάθηση και στην αξιολόγηση που τονίζουν την εμπλοκή του μαθητή σε δραστηριότητες οι οποίες αξιοποιούν την προϋπάρχουσα γνώση του, ενθαρρύνουν τη συνεργασία, συνδυάζουν τη μάθηση με την αξιολόγηση, καλλιεργούν ? αναπτύσσουν δεξιότητες και υποστηρίζουν το μαθητή με ανατροφοδότηση και κατάλληλα εκπαιδευτικά εργαλεία. Η συνεργασία μπορεί να γίνει με σύγχρονο ή ασύγχρονο τρόπο και υποστηρίζονται ομάδες μέχρι τεσσάρων ατόμων.

Κατά την εκπόνηση των δραστηριοτήτων στο SCALE, παρέχονται στους μαθητές πολλαπλές μονάδες πληροφοριακής και διδακτικής ανατροφοδότησης οι οποίες πληροφορούν το μαθητή για την ορθότητα των απαντήσεών του καθώς και για την επίδοσή του. Οι διδακτικές μονάδες ανατροφοδότησης έχουν ως στόχο την καθοδήγηση των μαθητών και παρέχονται τόσο σε επίπεδο δραστηριότητας όσο και σε επίπεδο υποδραστηριότητας.

Το εκπαιδευτικό υλικό που έχει αναπτυχθεί με βάση τις προδιαγραφές του μαθησιακού περιβάλλοντος SCALE για την πιλοτική φάση αξιοποίησής του, έχει στόχο την υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας στο γνωστικό αντικείμενο «Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής και των Τηλεπικοινωνιών» σε επίπεδο τριτοβάθμιας εκπαίδευσης και για την δευτεροβάθμια εκπαίδευση την υποστήριξη σχετικά με την εκμάθηση βασικών εννοιών της επιστήμης της Πληροφορικής.

Τα αποτελέσματα της έρευνας για την πιλοτική εφαρμογή του περιβάλλοντος SCALE έδειξαν ότι οι φοιτητές που συμμετείχαν στην εκπόνηση δραστηριοτήτων μέσω του μαθησιακού περιβάλλοντος SCALE, πέτυχαν μεγαλύτερη επίδοση στην τελική εξέταση και βελτίωσαν το επίπεδο γνώσης τους περισσότερο σε σχέση με την ομάδα ελέγχου η οποία παρακολούθησε το μάθημα χωρίς να χρησιμοποιήσει το SCALE.

Το περιβάλλον SCALE μπορεί να δοκιμαστεί στη διεύθυνση http://hermes.di.uoa.gr/scale.htm.

Α.Βρακόπουλος, Θ.Καρτσιώτης: Το πρόγραμμα «Διάγραμμα Ροής» και η διδακτική του αξιοποίηση στη Διδασκαλία του προγραμματισμού

Το πρόγραμμα «Διάγραμμα Ροής», στοχεύει στην εισαγωγή των μαθητών σε προγραμματιστικές έννοιες, με κύριο άξονα την κατασκευή/σχεδίαση του διαγράμματος ροής που αναπαριστά έναν αλγόριθμο. Στόχος του προγράμματος είναι να κατανοήσουν οι μαθητές τις αλγοριθμικές δομές και την έννοια του προγραμματισμού.

Το πρόγραμμα επιτρέπει στον μαθητή-χρήστη την ανάπτυξη του διαγράμματος ροής για την επίλυση ενός συγκεκριμένου προβλήματος με τη βοήθεια έτοιμων «εντολών» με τη χρήση του ποντικιού. Μπορούν επίσης να εισαχθούν σχόλια όπως η εκφώνηση του προβλήματος, οι μεταβλητές που θα χρησιμοποιηθούν κ.α.

Η δυνατότητα βηματικής εκτέλεσης του διαγράμματος ροής, προσφέρει μια «οπτική» παρουσίαση της σειράς εκτέλεσης των εντολών που εκτελούνται.

Ο αλγόριθμος που αντιστοιχεί στο διάγραμμα ροής που σχεδιάστηκε, μπορεί να εξαχθεί από το πρόγραμμα σε Ψευδογλώσσα καθώς και σε γλώσσες προγραμματισμού όπως Basic και Pascal.

Σύμφωνα με την εισήγηση ? παρουσίαση, το πρόγραμμα «Διάγραμμα Ροής» μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βοήθημα από τους μαθητές της Γ? τάξης Γενικού Λυκείου για το μάθημα «Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον» και διατίθεται δωρεάν (http://users.thess.sch.gr/vraa8).

Δεν υπήρχε πειραματική αξιολόγηση ώστε να βγουν ασφαλή συμπεράσματα για το πόσο καλύτερα αποτελέσματα στη διδασκαλία επιτυγχάνονται με τη χρήση του προγράμματος συγκρινόμενα με την παραδοσιακή διδασκαλία.

Θ.Σαπουνίδης, Σ.Δημητριάδης, Ι.Βλαχάβας: Περιβάλλοντα απτού προγραμματισμού: Επισκόπηση της παρούσας κατάστασης και ανοιχτά ερευνητικά ερωτήματα

Το άρθρο αυτό

  • κάνει μια καταγραφή των εκπαιδευτικών περιβαλλόντων και γλωσσών προγραμματισμού, που χρησιμοποιούν απτές διεπαφές χρήστη προκειμένου να διευκολύνουν τους χρήστες κάθε ηλικίας, στην εκμάθηση εννοιών του προγραμματισμού
  • και όπου είναι δυνατό γίνεται αναφορά στα μειονεκτήματα ? πλεονεκτήματα των προσεγγίσεων που ακολούθησαν οι δημιουργοί τους

Στα περιβάλλοντα απτού προγραμματισμού αξιοποιούνται πραγματικά αντικείμενα του φυσικού κόσμου (π.χ. κύβοι, πλαστικές κάρτες, τουβλάκια Lego κ.α.) αντί να χρησιμοποιούνται visual αντικείμενα ή γραπτές εντολές στην οθόνη ενός υπολογιστή. Κάποια από τα συστήματα που αναφέρονται (Music Block, Lego intelli-train, AutoHAN) είναι εμπορικές εφαρμογές. Με εξαίρεση το σύστημα AutoHAN, τα υπόλοιπα συστήματα απευθύνονται σε παιδιά του νηπιαγωγείου έως και γυμνασίου. Το κόστος, η κατασκευαστική πολυπλοκότητα καθώς και η έλλειψη εκπαιδευτικής αξιολόγησης των συστημάτων αυτών, περιόρισαν τη χρήση τέτοιων συστημάτων σε ερευνητικά κέντρα.

Η δυνατότητα εισαγωγής παραμέτρων, η δυνατότητα αποθήκευσης του κώδικα, σύγχρονος τρόπος λειτουργίας, επέκταση στις 3 διαστάσεις (3D), δικτυακή επέκταση, αυξημένη διάδραση με τον χρήστη είναι μερικές από τις υποδείξεις που διατυπώνουν οι συγγραφείς του άρθρου για την ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων.

Το συμπέρασμα στο οποίο καταλήγουν οι συγγραφείς του άρθρου είναι ότι η έρευνα σε τέτοια συστήματα θα πρέπει να διερευνήσει θέματα αποδοτικότητας και εκπαιδευτικής αξίας προκειμένου να καθοδηγήσει τους μελλοντικούς σχεδιαστές αλλά και τους εκπαιδευτικούς στην αξιοποίησή τους.

Ε.Αλεξοπούλου, Χ.Κυνηγός: Οι κανόνες μισοψημένων παιχνιδιών ως πλαίσιο κατανόησης και εφαρμογής της δομής επιλογής

Η εργασία αυτή εστιάζει στην κατανόηση και εφαρμογή προγραμματιστικών εννοιών. Οι δραστηριότητες βασίζονται στην έννοια των μισοψημένων παιχνιδιών, τα οποία παρουσιάζονται ως ημιτελή υπολογιστικά περιβάλλοντα με στόχο την εμπλοκή των μαθητών με την αλλαγή των κανόνων που τα διέπουν.

Η εκπαιδευτική προσέγγιση που παρουσιάστηκε, αφορούσε τη μελέτη της δομής επιλογής μέσω της αλληλεπίδρασης δύο ομάδων μαθητών με τη γλώσσα προγραμματισμού LOGO. Αυτό επιτεύχθηκε με συνδυασμό της τεχνικής «Μαύρο κουτί» και της έννοιας των μισοψημένων παιχνιδιών.

Στην έρευνα αξιοποιήθηκε το υπολογιστικό περιβάλλον Cruislet, το οποίο συνδυάζει την τεχνολογία των συστημάτων Γεωγραφικής Πληροφορίας (GIS), των τρισδιάστατων γραφικών και της Logo.

Οι μαθητές που έλαβαν μέρος στην έρευνα, αρχικά έπρεπε να βρουν τη σχέση αλληλεξάρτησης που υπήρχε ανάμεσα σε δύο αεροπλάνα, η οποία καθοριζόταν μέσω μιας διαδικασίας Logo. Μετά την εύρεση του κανόνα, τους δόθηκε ο κώδικας σε Logo και τους ζητήθηκε να επεκτείνουν το παιχνίδι και να βρουν τον τρόπο υλοποίησής του. Αν και δεν είχαν πρότερη εμπειρία με γλώσσες προγραμματισμού, κατάφεραν να εκφράσουν τον κανόνα, επιλέγοντας να χρησιμοποιήσουν τη δομή «αν..τότε».

Η προσέγγιση που ακολουθήθηκε, έδωσε την ευκαιρία στους μαθητές να πειραματιστούν με τα αποτελέσματα της εκτέλεσης της εντολής και να εξοικειωθούν με τον τρόπο λειτουργία της. Η δόμηση της δραστηριότητας γύρω από την ιδέα των μισοψημένων παιχνιδιών λειτούργησε ως θετικό κίνητρο για την εμπλοκή τους με τη Logo.

Ως αποτέλεσμα, οι μαθητές επικεντρώθηκαν στην υλοποίηση του κανόνα και όχι σε σημασιολογικούς ή συντακτικούς κανόνες (που ίσως μείωνε το ενδιαφέρον τους για τη δραστηριότητα).