Η ανάπτυξη των ψηφιακών τεχνολογιών συνετέλεσε στην εξέλιξη του λογισμικού και την παγίωση τρόπων επικοινωνίας που χωρίς αυτήν δεν θα ήταν δυνατόν να υπάρχουν. Το διαδίκτυο πέρα από την πρόσβαση στην πληροφορία ενισχύει την δυνατότητα της δημιουργίας κοινοτήτων ώστε να είναι εφικτή η μεταξύ τους κοινωνική αλληλεπίδραση, η ανταλλαγή και ο σχολιασμός του υλικού που δημιουργείται από τα μέλη τους.
1. Λογισμικό κοινωνικής δικτύωσης
Ο όρος κοινωνικό λογισμικό (social networking) περιγράφει μια σειρά από εργαλεία με τα οποία είναι δυνατή η αξιοποίηση συγκεκριμένων τεχνολογιών όπως τα blogs, wikis, forums που έχουν κατακτήσει ένα μεγάλο μερίδιο της κοινωνικής δικτύωσης. Ακόμη όμως και η αξιοποίηση υπηρεσιών όπως η συνομιλία (chat) και ανταλλαγή σχολίων (post a comment) αποτελούν μέσα πρόκλησης για την εμπλοκή μαθητών και δασκάλων σε διαδικασίες συνεργασίας και μάθησης.
Η αξιοποίηση του κοινωνικού λογισμικού έχει συμπληρωματικό ρόλο ως προς τα εξειδικευμένα εκπαιδευτικά λογισμικά. Η χρήση σχετικών εφαρμογών, οι πλατφόρμες και άλλες τεχνολογίες που οι μαθητές χρησιμοποιούν εκτός τάξης στην καθημερινή επαφή τους με την τεχνολογία, παρέχουν νέους τρόπους σύγχρονης και ασύγχρονης επικοινωνίας και η συνεργασία ακολουθεί μεθόδους περισσότερο σύγχρονες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η δημιουργία μιας ψηφιακής κοινότητας τάξης, όπου η συνάντηση των μαθητών για επικοινωνία αλλά και συλλογική επεξεργασία προβλημάτων αποτελεί συνέχεια των δραστηριοτήτων της τάξης.
2. Εκπαιδευτικό Λογισμικό για τα Μαθηματικά
Ο ρόλος της τεχνολογίας στη διδασκαλία των Μαθηματικών συνδέεται με την προσέγγιση των υπολογιστών ως αναπαραστασιακών εργαλείων έκφρασης μαθηματικών εννοιών και αφορά στην μαθησιακή διαδικασία, σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις για τον ρόλο του εκπαιδευτικού και του μαθητή. Υποστηρίζει την καλλιέργεια μεθοδολογικών ικανοτήτων, την ανάπτυξη δεξιοτήτων, την διερεύνηση μέσα από πειραματισμό και την ομαδική εργασία των μαθητών μέσα από συνεργατικές δραστηριότητες. Μέσα από το συγκεκριμένο πλαίσιο η εξέλιξη της τεχνολογίας ενισχύει την άρση εμποδίων όπως η αναπαράσταση μιας έννοιας και προσφέρει μέσα όπως:
- μοντελοποίηση
- δυναμικό χειρισμό
- κιναισθητική διαχείριση
- πολλαπλές αναπαραστάσεις
- σύνδεση όλων των αναπαραστάσεων
για ότι εμφανίζεται στη οθόνη του υπολογιστή. Προσδίδεται επομένως στα ψηφιακά εργαλεία κυρίως η ιδιότητα να κάνει ο μαθητής μαθηματικά, ενώ παράλληλα ο εκπαιδευτικός να μπορεί να σχεδιάζει δραστηριότητες για τους μαθητές του, αλλά και να ασχολείται ο ίδιος με τα μαθηματικά στο επίπεδο που τον ενδιαφέρει.
Η χρήση ενός λογισμικού στη διδασκαλία των μαθηματικών αναζητεί εκείνες τις δομές και τις σχέσεις που επιτρέπουν στους μαθητές τις περισσότερες σε πλήθος αλληλεπιδράσεις με τα ψηφιακά αντικείμενα, τον δυναμικό χειρισμό μεταξύ των υπολογιστικών εργαλείων και την συνεισφορά μεταξύ όλων των εμπλεκόμενων στη διδακτική πράξη. Από όλες τις αλληλοσυνδεόμενες αλληλεπιδράσεις σε αυτά τα περιβάλλοντα τα Μαθηματικά αναδεικνύονται ως δραστηριότητα διασυνδέσεων μιας σειράς επαγωγικών και παραγωγικών συλλογισμών, αποδίδουν πρόσθετη παιδαγωγική αξία και παρακάμπτουν την υλοποίηση απλών διδακτικών οδηγιών όπως συνέβαινε μέχρι σήμερα.
Η παραπάνω οπτική βρίσκεται σε αντίθεση με εκείνη που δέχεται ότι κάθε υπολογιστική εφαρμογή είναι εξίσου καλή για την διδασκαλία των Μαθηματικών. Η καταλληλότητα ενός υπολογιστικού περιβάλλοντος έχει νόημα ως παιδαγωγική συνιστώσα και η εκπαιδευτική αξία του υπολογιστικού εργαλείου φαίνεται από την ικανότητα προσαρμογής του στους επιδιωκόμενους στόχους καθώς και την ενδυνάμωση των προσπαθειών κατανόησης από τους μαθητές με βιωματικούς τρόπους. Η σχολική τάξη είναι διαφορετική, χωρίς την γνωστή εικόνα της βηματικής ακολουθίας οδηγιών προς τους μαθητές για την απόκτηση «κινηματογραφικής αντίληψης» της απόδειξης ενός θεωρήματος ή μιας άσκησης μέσα από μια συγκεκριμένη και πάντα προτεινόμενη τεχνική για την επίλυση συγκεκριμένου προβλήματος μέσα κυρίως από τον μονόλογο του εκπαιδευτικού.
Με την χρήση λογισμικού η διδασκαλία των Μαθηματικών αναζητά την απόδοση πρόσθετης παιδαγωγικής αξίας μέσα από τις δομές και τις σχέσεις των ενεργειών που αναμένεται να έχουν οι μαθητές με κατάλληλα σχεδιασμένα ψηφιακά αντικείμενα που επιδέχονται χειρισμό και ευνοούν την δημιουργία εξαρτημένων αμφίδρομων σχέσεων μεταξύ υλικού ⟷ μαθητή ⟷ δασκάλου. Οι μαθηματικές έννοιες που προσεγγίζονται με τον τρόπο αυτό αναδεικνύονται από μια σειρά διασυνδέσεων μέσα από παραγωγικούς ή επαγωγικούς συλλογισμούς, αφού παρακάμπτουν την διαδικασία απλής και απόλυτα κατευθυνόμενης υλοποίησης διδακτικών οδηγιών, με την δημιουργία δυναμικών αλληλεπιδράσεων και πολλαπλών στάσεων-σχέσεων μεταξύ των εμπλεκομένων. Επίκεντρο αυτής της θεώρησης είναι η δημιουργία των συνθηκών εκείνων που οδηγούν τους μαθητές σε βιωματική μάθηση, τα αποτελέσματα της οποίας δεν αποτιμώνται με τα κριτήρια της παραδοσιακής σχολικής τάξης.
3. Χαρακτηριστικά εκπαιδευτικού λογισμικού Μαθηματικών
Οι ψηφιακές τεχνολογίες για τα Μαθηματικά μπορεί να αξιοποιηθούν στο πλαίσιο της γενικότερης παιδαγωγικής τάσης να μελετηθεί η ενίσχυση της σκέψης των μαθητών προς ένα επιστημονικό, μαθηματικό τρόπο. Αποτέλεσμα αυτής της προοπτικής είναι η ευρύτερη ενίσχυση της λογικομαθηματικής πτυχής της έκφρασης των μαθητών ως αναπόσπαστο μέρος της κουλτούρας και του πολιτισμού μας. Αναδύεται έντονη ανάγκη δημιουργίας μαθησιακών περιβαλλόντων με δράση, έκφραση, αναπαράσταση, πειραματισμό και επιστημονική στάση απέναντι στη γνώση και η συμμετοχή σε πολλαπλές συλλογικότητες. Τα ίδια τα Μαθηματικά μέσα στο συγκεκριμένο πλαίσιο είναι μια επιστήμη που στηρίζει την εξέλιξη της στην συνεχή αμφισβήτηση, τον επαναπροσδιορισμό των αξιωμάτων συστημάτων, των προβλημάτων και των λύσεων τους. Η μάθηση των Μαθηματικών είναι μια εμπειρική, υποθετικο-παραγωγική διαδικασία με ζητούμενο την δημιουργία και ανάπτυξη προσωπικών νοημάτων από τους μαθητές μέσα από υποθέσεις, εικασίες, αποδείξεις, ανασκευές, αντιπαραδείγματα, συνεχείς τροποποιήσεις και ελέγχους (Κυνηγός, 2007).
Η πρόσθετη παιδαγωγική αξία της χρήσης ενός λογισμικού συνίσταται στην διαδικασία χρήσης της τεχνολογίας για την ανάπτυξη περισσότερο ποιοτικής λογικομαθηματικής σκέψης. Για το λόγο αυτό οι λειτουργίες ενός εκπαιδευτικού λογισμικού εξετάζονται σε σχέση με την παιδαγωγική βαρύτητα που προσφέρουν στο πλαίσιο αξιοποίησης του στη διδακτική πράξη. Οι παράμετροι που εξετάζονται για την καταλληλότητα τους αφορούν δυνατότητες:
• έκφρασης μαθηματικών ιδεών και νοημάτων
• διερεύνησης – πειραματισμού
• υποστήριξης συνεργατικής μάθησης και επικοινωνίας
όπου οι μαθητές υποστηρίζονται στην προσπάθεια και της επικοινωνιακής διάστασης στη μάθημα των μαθηματικών.
4. Κατηγορίες Εκπαιδευτικού Λογισμικού στη διδακτική Μαθηματικών
Οι δραστηριότητες με Εκπαιδευτικό Λογισμικό που καλείται να πάρει μέρος ο μαθητής περιγράφονται στις θεμελιώδεις περιοχές των μαθηματικών όπως η Άλγεβρα, Γεωμετρία, Στατιστική και Πιθανότητες. Οι δυσκολίες κατανόησης διαφόρων εννοιών όπως παρουσιάζονται στις περιοχές αυτές, οι αναπαραστάσεις τους και η ροή που ακολουθείται στα προγράμματα σπουδών παρακάμπτονται με την χρήση των ψηφιακών εργαλείων.
Ο διαφορετικός χαρακτήρας των εργαλείων για καθεμία από τις περιοχές αυτές βασίζεται στις λειτουργίες και τα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας, βάση της οποίας ταξινομούνται στις εξής κατηγορίες:
• συμβολικής έκφρασης μέσω του προγραμματισμού. Λογισμικό: Χελωνόκοσμος (Αβάκιο)
• δυναμικού χειρισμού γεωμετρικών αντικειμένων. Λογισμικά: Geometer’s Sketchpad ή GSP,
Cabri Geometry ΙΙ ή Cabri, Geogebra
• χειρισμού αλγεβρικών ψηφιακών συστημάτων. Λογισμικό: Function Probe
• διαχείρισης δεδομένων. Λογισμικό: Ταξινομούμε (Αβάκιο)
• προσομοιώσεις μοντέλων και καταστάσεων. Λογισμικό: Modellus
Σε ιδιαίτερη κατηγορία κατατάσσεται το λογισμικό γενικής χρήσης Excel.
ΠΗΓΕΣ: 1. Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση στα Κ.Σ.Ε. Τεύχος 4: κλάδος ΠΕ03
2. Διπλωματική Εργασία της συναδέλφου Καλλιβρετάκη Αργυρώς με θέμα «Διερεύνηση του επιπέδου ανάπτυξης των δεξιοτήτων των εκπαιδευτικών Μαθηματικών που αφορά στην παιδαγωγική αξιοποίηση των ψηφιακών τεχνολογιών»