Περιβάλλον Διερευνητικής Ηλεκτρονικής Μάθησης μέσω του Διαδικτύου για την Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση

Transcript

1 Περιβάλλον Διερευνητικής Ηλεκτρονικής Μάθησης μέσω του Διαδικτύου για την Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ι. Φεργαδιώτου 1, Δ. Σάμψων 2, Κ. Δούκας 1 Εκπαιδευτήρια Δούκα, Μεσογείων 151, Μαρούσι 15125, Αθήνα, ifergad@multiland.gr, cdoukas@doukas.gr Ινστιτούτο Τηλεματικής και Πληροφορικής, Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης, Κυβερνίδου 1, Θεσσαλονίκη 54639, sampson@iti.gr Περίληψη Η παρούσα εργασία παρουσιάζει ένα ολοκληρωμένο εκπαιδευτικό περιβάλλον ηλεκτρονικής μάθησης που επιτρέπει την ανάπτυξη, διαχείριση και διάθεση μαθημάτων μέσω του Διαδικτύου. Έμφαση δίνεται στην περιγραφή των λειτουργικών χαρακτηριστικών και των δυνατοτήτων που παρέχει το συγκεκριμένου περιβάλλοντος, το οποίο χρησιμοποιείται ήδη πιλοτικά από τα Εκπαιδευτήρια Δούκα, και στην πιλοτική εφαρμογή του περιβάλλοντος για διερευνητική ηλεκτρονική μάθηση σε μαθητές της Α' Λυκείου. Λέξεις Κλειδιά: Εκπαίδευση από Απόσταση, Τηλε-Εκπαίδευση Θέματα στα οποία εμπίπτει η εργασία: οι τεχνολογίες της πληροφορικής και των επικοινωνιών στην ανοικτή εκπαίδευση και στην εκπαίδευση από απόσταση

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα ολοκληρωμένα δικτυακά μαθησιακά περιβάλλοντα (Integrated Network Learning Environments INLE s) αποτελούν πλήρη πακέτα αξιοποίησης των δυνατοτήτων που προσφέρει το Διαδίκτυο για τη μάθηση και διδασκαλία από απόσταση. Είναι βασισμένα σε συνεργασιακό περιβάλλον ευνοώντας την καθοδηγητική μάθηση και σαν τέτοια, κάνουν εκτεταμένη χρήση των σύγχρονων και ασύγχρονων συνεργασιακών εργαλείων διαθέσιμων μέσω του διαδικτύου. Η υποδομή του Διαδικτύου είναι σχεδιασμένη για ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ οποιουδήποτε είδους υπολογιστών, ανεξάρτητα από την αρχιτεκτονική και το λειτουργικό σύστημα που χρησιμοποιούν, σε όλο τον κόσμο. Τα εργαλεία αυτά έχουν σχεδιαστεί ώστε να είναι απλά στη λειτουργία, εύκολα και φιλικά στη χρήση, και κατά συνέπεια ελκυστικότερα για τους χρήστες της εκπαιδευτικής κοινότητας. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τον ΤΗΛΕϊΣΤΩΡ ένα ολοκληρωμένο εκπαιδευτικό περιβάλλον που επιτρέπει την ανάπτυξη, διαχείριση και διάθεση ελληνικών μαθημάτων μέσω του Διαδικτύου. Επιχειρείται να περιγραφούν τα λειτουργικά χαρακτηριστικά και οι δυνατότητες του συγκεκριμένου περιβάλλοντος Ηλεκτρονικής Εκπαίδευσης, εστιάζοντας σε μια πιλοτική εφαρμογή του, για μαθητές της Α' Λυκείου. 2. ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΛΕΪΣΤΩΡ 2.1 Λειτουργικά Χαρακτηριστικά To σύστημα ΤΗΛΕΪΣΤΩΡ είναι εφαρμογή που βασίζεται σε εξυπηρετητή εφαρμογών και χρησιμοποιώντας σχεσιακές βάσεις δεδομένων συνιστά ένα ενιαίο περιβάλλον αλληλεπίδρασης, που δεν απαιτεί από τους χρήστες του τίποτα περισσότερο από ένα απλό πρόγραμμα πλοήγησης. Υποστηρίζοντας τις τελευταίες εξελίξεις της δικτυακής τεχνολογίας, προσφέρει αυτοδύναμα τις παρακάτω υπηρεσίες: Ένα on-line εκπαιδευτικό περιβάλλον, ανεξάρτητο από το εκάστοτε χρησιμο-ποιούμενο πρόγραμμα πλοήγησης (client independent). Διαδικασίες σύγχρονης και ασύγχρονης επικοινωνίας τόσο μεταξύ επιμορφωτή και επιμορφούμενων όσο και μεταξύ επιμορφούμενων. Φιλικό περιβάλλον αλληλεπίδρασης για τον εκπαιδευτικό που καλείται να συντάξει κάποιο μάθημα, για τον εκπαιδευόμενο που καλείται να συμμετέχει σε κάποιο μάθημα αλλά και για τον διαχειριστή που εποπτεύει το σύστημα.

3 Ο ΤΗΛΕΪΣΤΩΡ είναι ένα "δυναμικό" σύστημα. διαμορφώνεται ανάλογα με την ομάδα χρηστών, αφού οι ίδιοι να συμβάλλουν εμπλουτίζοντας το υλικό με δικά τους παραδείγματα, εκφράζοντας απορίες ή συμμετέχοντας στα θέματα συζήτησης και τις συνομιλίες. Η χρήση αυτού του περιβάλλοντος μπορεί να δώσει λύση στον περιορισμένο εκπαιδευτικό χρόνο, στην ανομοιογενή υποδομή των μαθητών, στην ανάγκη για περισσότερη εξάσκηση και στην επίλυση αποριών. 2.2 Το Μάθημα "Έννοιες Μαθηματικών και Φυσικής για τη Πρώτη Λυκείου" Ειδικά χαρακτηριστικά του Διδακτικού Υλικού για Εξ αποστάσεως Διδασκαλία Οι σπουδαστές που εκπαιδεύονται από απόσταση εξαρτώνται πολύ περισσότερο από το εκπαιδευτικό υλικό απ' ό,τι οι σπουδαστές μίας παραδοσιακής μορφής εκπαίδευσης, κυρίως εξαιτίας των περιορισμών στην επικοινωνία με τον διδάσκοντα. Το εκπαιδευτικό υλικό πρέπει, λοιπόν, να σχεδιάζεται με τέτοιο τρόπο, ώστε να αναπληρώνει, στο μέγιστο δυνατό βαθμό, την απουσία του διδάσκοντα. Πρέπει, επίσης να παρέχει στους σπουδαστές, τη δυνατότητα να μελετήσουν στο προσωπικό τους τόπο, χρόνο και ρυθμό. Το εκπαιδευτικό υλικό πρέπει να διδάσκει (δίνοντας πληροφορίες) και συγχρόνως να εμπλέκει τον μαθητή σε συστηματική διαδικασία μελέτης. Κατά συνέπεια πρέπει να: καθοδηγεί το σπουδαστή στη μελέτη του προάγει την αλληλεπίδραση του σπουδαστή με το μαθησιακό υλικό (με ασκήσεις, δραστηριότητες, εργασίες) αξιολογεί και ενημερώνει το σπουδαστή για την πρόοδο του επιτρέπει στο σπουδαστή να επιλέγει ελεύθερα τον τόπο, το χρόνο και το ρυθμό μελέτης του. Περιγραφή Αυτό το μάθημα απευθύνεται σε μαθητές της Α' Λυκείου. Αποσκοπεί να εξυπηρετήσει διάφορες ανάγκες της εκπαιδευτικής διαδικασίας. έτσι εκτός από υλικό που αφορά στο διδασκόμενο γνωστικό αντικείμενο, προσφέρει αλληλεπιδραστικές υπηρεσίες όπως η ανατροφοδότηση των εκπαιδευομένων, η ενημέρωση του υλικού, η αποσαφήνιση δύσκολων σημείων, η επικοινωνία και η αξιολόγηση. Το μάθημα δεν είναι αυτοτελές αλλά συμπληρωματικό προς τη διδασκαλία που γίνεται στη τάξη. Δίνονται κάποια βασικά σημεία θεωρίας αλλά μεγαλύτερη έμφαση δίνεται στα κριτήρια αυτοαξιολόγησης, τις ασκήσεις και τις δραστηριότητες.

4 Οι Διδακτικοί Στόχοι Πριν τη σύνταξη οποιουδήποτε διδακτικού υλικού είναι αναγκαίο να προηγείται ανάλυση αναγκών για τις διάφορες ομάδες χρηστών και να καθορίζονται με σαφήνεια οι επιδιωκόμενοι διδακτικοί στόχοι. Το παραγόμενο υλικό πρέπει να κάνει εφικτά για το μέσο σπουδαστή του πληθυσμού, τα καθορισμένα προσδοκώμενα αποτελέσματα. Σκοπός του μαθήματος "Έννοιες Μαθηματικών και Φυσικής για τη Πρώτη Λυκείου" είναι να βοηθήσει τους μαθητές να εφαρμόσουν τις γνώσεις που έχουν αποκτήσει στα μαθήματα των Μαθηματικών και της Φυσικής σε προβλήματα και ασκήσεις και να αποσαφηνίσουν τις έννοιες που υπεισέρχονται στην κινηματική. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις γραφικές παραστάσεις και στα διάφορα είδη κινήσεων. Μετά το τέλος του μαθήματος οι μαθητές πρέπει: Να συνδέουν την έννοια της γραφικής παράστασης με τις μαθηματικές συναρτήσεις Να μπορούν να χρησιμοποιούν τα διαγράμματα σαν πηγή πληροφοριών Να μπορούν να χαράσσουν διαγράμματα με βάση κάποια δεδομένα Δομή και Περιεχόμενο Κάθε χρήστης αποκτά πρόσβαση εισάγοντας το "όνομα " και τον "κωδικό" του [Δικτυακός τόπος : Το μάθημα έχει υποδιαιρεθεί σε ενότητες 1, θέματα και παραγράφους. Τα κείμενα έχουν συγγραφεί μετά από εξέταση της συναφούς βιβλιογραφίας 2, με σαφή, επεξηγηματικό και φιλικό λόγο, πολλά παραδείγματα. και επεξηγηματικούς τίτλους. 1 Τα Περιεχόμενα: Αντί προλόγου..., A. Οι Πραγματικοί Αριθμοί, B. Οι Συναρτήσεις, Γ. Συστήματα Αναφοράς, Δ. Γραφικές Παραστάσεις, Ε. Τα Φυσικά Μεγέθη της Κινηματικής, ΣΤ. Εισαγωγή στην έννοια της κίνησης, Ζ. Είδη Κινήσεων, Η. Εφαρμογές Διαγραμμάτων, Δραστηριότητες, Ασκήσεις, Τελική Αξιολόγηση 2 Suzanne H. Chapin et. All, MATH - TOOLS FOR SUCCESS, Prentice Hall, Jerry D. Wilson/Anthony J Buffa, PHYSICS, Prentice Hall, Paul Zitzewitz, Neff, et all, Physics, Principles and Problems, Glencoe, McGraw-Hill

5 Ενδεικτική Οθόνη του μαθήματος: Έννοιες Μαθηματικών και Φυσικής για την Α' Λυκείου Το Πολυμεσικό Αλληλεπιδραστικό υλικό Το δεδομένο διδακτικό υλικό, λειτουργεί ταυτόχρονα ως δάσκαλος και εγχειρίδιο. Γι' αυτό το λόγο προστέθηκαν στοιχεία όπως εικόνες, ήχοι, σελίδες ΗΤΜL, σύνδεσμοι του διαδικτύου με σχετικά θέματα, βίντεο, κινούμενες εικόνες, προσδίδοντάς του πολυμεσικό χαρακτήρα. Για παράδειγμα τα διαφορετικά είδη κινήσεων εποπτικοποιούνται με την στροφοσκοπική αποτύπωση των στιγμιοτύπων. Τα στιγμιότυπα μιας ευθύγραμμης ομαλής κίνησης Τις ίδιες ανάγκες εξυπηρετεί και μια ομάδα εργαλείων που διευκολύνουν τη μελέτη: Προτεινόμενη βιβλιογραφία και άλλες πηγές άντλησης πληροφορίας π.χ. σύνδεσμοι με σχετικά θέματα από το Παγκόσμιο Ιστό Πληροφοριών, Γλωσσάρι Βασικών Εννοιών, Σύστημα Αναζήτησης Όρων, Σημειωματάριο για on-line σημειώσεις, περιοχή για συνήθεις Ερωτήσεις, κ.α.

6 Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στις ανατιθέμενες εργασίες και δραστηριότητες. αποτελούν σημαντικότατα εκπαιδευτικά εργαλεία, αφού πληροφορούν τους σπουδαστές για την πρόοδο τους και τους δίνουν την ευκαιρία να έχουν ατομικά σχόλια και παρατηρήσεις από τον διδάσκοντα ενώ συχνά αποτελούν την αφορμή για επικοινωνία. Στο συγκεκριμένο μάθημα έχει δημιουργηθεί μια τράπεζα θεμάτων που περιέχει ασκήσεις με διάφορους βαθμούς δυσκολίας, δραστηριότητες, παρουσιάσεις, κ.ο.κ. και μπορεί να εμπλουτίζεται διαρκώς. Υπηρεσίες Επικοινωνίας Τα επικοινωνιακά χαρακτηριστικά έχουν αναπτυχθεί ώστε να πλαισιώνουν τον βασικό κορμό του μαθήματος. Το σύστημα υποστηρίζει υπηρεσίες σύγχρονης και ασύγχρονης επικοινωνίας, μεταξύ των μαθητών αλλά και μεταξύ δασκάλου και μαθητών όπως: Ηλεκτρονικό Ταχυδρομείο ( ): Κάθε εγγεγραμμένος μπορεί να αλληλογραφήσει χωρίς να χρειάζεται άλλο πρόγραμμα. Ασύγχρονες Συνδιασκέψεις (Discussion Forums): Πρόκειται για την οργανωμένη ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ ενός διδάσκοντα και μιας ομάδας διδασκομένων, όπου ο Η/Υ λειτουργεί σαν ένας τεράστιος πίνακας ανακοινώσεων. Καθένας μπορεί να θέσει θέματα προς συζήτηση ή να αποστείλει απαντήσεις. Η βάση δεδομένων ενημερώνεται αυτόματα, διατηρώντας στοιχεία όπως την ταυτότητα του εισηγητή και την ημερομηνία. Ζωντανές συνδιαλέξεις (Chat): Η συνομιλία είναι ένα διαδραστικό, πραγματικού χρόνου, εργαλείο επικοινωνίας με τους συμμετέχοντες στο μάθημα. Αυτό το εργαλείο επιτρέπει στους συμμετέχοντες να καταχωρούν μηνύματα στο σύστημα με σκοπό να τα διαβάσουν όσοι βρίσκονται στην περιοχή συνομιλίας, λύνοντας απορίες ή συζητώντας διάφορα θέματα.. Διαμοίραση αρχείων (file sharing): Οι σπουδαστές μπορούν να εισάγουν υλικό στη βάση δεδομένων ή να ανταλλάξουν αρχεία. Αυτόνομο Σύστημα Αξιολόγησης Ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό, είναι η αυτονομία του συστήματος αξιολόγησης. Οι σπουδαστές μπορούν να συμμετέχουν στις διαδικασίες αυτοαξιολόγησης που συνίστανται από ερωτήσεις σύντομης απάντησης ή αντικειμενικού τύπου, να βλέπουν τα αποτελέσματα της αξιολόγησης, να ανατρέχουν στο αντίστοιχο σημείο του περιεχομένου, να ελέγχουν γενικότερα την επίδοση τους και να κάνουν χρήση των υπηρεσιών επικοινωνίας προκειμένου να βρουν απαντήσεις. Η

7 βαθμολόγηση γίνεται αυτόματα από το σύστημα, με εξαίρεση στις ανοιχτές ερωτήσεις όπου απαιτείται η παρέμβαση του εκπαιδευτικού. Ενδεικτική οθόνη ερώτησης αντικειμενικού τύπου 2.3. Το Περιβάλλον του Εκπαιδευτικού Ένα βασικό στοιχείο που καθρεπτίζει τον ρόλο του διδάσκοντα στην εξ αποστάσεως ανώτατη εκπαίδευση, είναι η διαφορετικής μορφής επικοινωνία. Η εξ αποστάσεως εκπαίδευση δίνει μορφή και κάνει πράξη την αναβάθμιση του διδάσκοντα στον ρόλο αυτού που υποστηρίζει, συμβουλεύει και συγχρόνως διδάσκει τον μαθητή. Οι μαθητές αυτόνομα και μεθοδολογικά μέσα από ένα χρονοδιάγραμμα μελετούν το εκπαιδευτικό υλικό, αλληλεπιδρούν μ αυτό, με το δάσκαλο αλλά και μεταξύ τους. Το περιβάλλον του ΤΗΛΕΪΣΤΩΡ δίνει τέτοια ευελιξία στον εκπαιδευτικό αφού του επιτρέπει να εισάγει, να τροποποιεί ή να διαγράφει πληροφορίες πάνω σε ένα συγκεκριμένο θέμα, διαθέτοντας τις πληροφορίες, ώστε οι σπουδαστές να μαθαίνουν στο δικό τους ρυθμό. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να συντάσσουν ασκήσεις και δραστηριότητες αξιολόγησης, να έχουν πρόσβαση στις απαντήσεις, να καθορίζουν το συντελεστή βαρύτητας κάθε ερώτησης, να επεξεργάζονται στατιστικά τα αποτελέσματα της αξιολόγησης, και να παρακολουθούν την κίνηση των χρηστών στο εκπαιδευτικό υλικό. Σε αυτή την έκδοση του περιβάλλοντος το διδακτικό υλικό, οι δραστηριότητες, οι εργασίες, τα τεστ αξιολόγησης κτλ, μπορούν να αναπροσαρμόζονται ανάλογα με τις ανάγκες και τις επιδόσεις των μαθητών. Αυτή η διαδικασία, μπορεί να γίνει αποκλειστικά με τη συμμετοχή του δασκάλου. Δεν υπάρχει ακόμη η δυνατότητα έξυπνης και αυτόματης εξατομικευμένης μάθησης. Ωστόσο, το περιβάλλον υποστηρίζει τη λειτουργία διαίρεσης των μαθητών σε ομάδες στις οποίες μπορούν να ανατεθούν διαφορετικές δραστηριότητες με βάση διάφορα κριτήρια. Επίσης δίνεται η δυνατότητα να ρυθμίζεται η διάθεση τμημάτων του υλικού στους σπουδαστές ανάλογα με την πρόοδο ή τη

8 συμμετοχή τους. Έτσι το μάθημα μπορεί να αποκτήσει ομαδικό ή ακόμη και εξατομικευμένο χαρακτήρα. 3. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Το διδακτικό υλικό, ειδικά στην εκπαίδευση από απόσταση, δεν είναι απλά ένα μέσο παροχής γνώσεων-πληροφοριών, αλλά αποτελεί βασικό εργαλείο δουλειάς του μαθητή στην προσπάθειά του να κατακτήσει τα γνωστικά αντικείμενα, να αναπτύξει δημιουργικές ικανότητες, στάσεις και συμπεριφορές. Η διαδικασία λοιπόν συγγραφής εκπαιδευτικού υλικού πρέπει να ακολουθεί μια συγκεκριμένη μεθοδολογία στοχοθέτησης, καθορισμού αξόνων και μετρήσιμων κριτηρίων αξιολόγησης. Χρησιμοποιώντας το περιβάλλον ΤΗΛΕϊΣΤΩΡ, έχουν ήδη αναπτυχτεί δύο πιλοτικές διαδικτυακές εφαρμογές με θέματα: Οι Νέες Τεχνολογίες Πολυμέσων και Διαδικτύου στην Εκπαιδευτική Διαδικασία, που στοχεύει στην επιμόρφωση εκπαιδευτικών και Μελέτη εννοιών Μαθηματικών και Φυσικής για τους σπουδαστές της Α Λυκείου. Τα μαθήματα αυτά χρησιμοποιούνται πιλοτικά από σπουδαστές και εκπαιδευτικούς των Εκπαιδευτηρίων Δούκα, τόσο προς αξιολόγηση της λειτουργίας του συστήματος σε πραγματικές συνθήκες, όσο και προς αξιολόγηση της συμβολής τους στην εκπαιδευτική διαδικασία. H μεθοδολογία ανάπτυξης και υλοποίησης του συστήματος καθώς επίσης και τα συμπεράσματα από την πιλοτική λειτουργία του σε πραγματικές συνθήκες, θα συμβάλουν στην απόκτηση της τεχνογνωσίας για την ανάπτυξη αντίστοιχων εργαλείων Ηλεκτρονικής Μάθησης και Κατάρτισης. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Το περιβάλλον ΤΗΛΕϊΣΤΩΡ που περιγράφεται στην παρούσα εργασία έχει αναπτυχτεί στα πλαίσια το έργου Σύστημα Συγγραφής και Διδασκαλίας Μαθημάτων Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης εξ Αποστάσεως "ΤΗΛΕΪΣΤΩΡ" (95ΠΕΠΕΡ84) χρηματοδοτήθηκε από το EΠΕΤ ΙΙ Υποπρόγραμμα 2-ΠΕΠΕΡ. Η κοινοπραξία του έργου αποτελείται από τα Εκπαιδευτήρια Δούκα (Ανάδοχος), την Πληροφορική Τεχνογνωσία (Συνεργαζόμενος Φορέας) και το Ινστιτούτο Πληροφορικής και Τηλεματικης (Υπεργολάβος). Πανελλήνιο Συνέδριο «Πληροφορική και Εκπαίδευση», Σύλλογος Εκπαιδευτικών Πληροφορικής Ν. Θεσσαλονίκης (ΣΕΠΔΕΘ), Θεσσαλονίκη 11 και 12 Νοεμβρίου 2000.