10 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Κίνηση και Ζωγραφική με το Scratch: «Εκπαιδεύοντας τη γάτα»

Transcript

1 10 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Κίνηση και Ζωγραφική με το Scratch: «Εκπαιδεύοντας τη γάτα» Δόντσου Παρασκευή 1, Μπέκος Νικόλαος 2, Ιακωβίδου Σοφία 3 1 pdontsou@gmail.com, 2 bekos@sch.gr, 3 iakovidou@gmail.com 1 Εκπαιδευτικός Πληροφορικής, Msc Πληροφορικής, 4 ο Δημοτικό Σχολείο Πολίχνης 2 Εκπαιδευτικός Πληροφορικής, 2 ο Γυμνάσιο Χαριλάου 3 Εκπαιδευτικός Πληροφορικής, MBA, Msc Επιστήμες Αγωγής, 55 ο Δημοτικό Σχολείο Θεσσαλονίκης Περίληψη Έχει διαπιστωθεί ότι οι μαθητές αντιμετωπίζουν συχνά δυσκολίες στη διδασκαλία των αρχών προγραμματισμού, κυρίως όταν αυτές διδάσκονται μέσα από ένα περιβάλλον γενικού σκοπού, το οποίο δεν είναι προσανατολισμένο σε εκπαιδευτικούς στόχους. Ένα περιβάλλον προγραμματισμού, όπως είναι το Scratch 2.0, προσφέρει σημαντικά οφέλη κατά την εκπαιδευτική διαδικασία, καθώς περιέχει χαρακτηριστικά που ενθαρρύνει τους μαθητές στη δημιουργία προγραμμάτων που κινητοποιούν το ενδιαφέρον τους και την έκφραση της δημιουργικότητάς τους. Το διδακτικό σενάριο υλοποιήθηκε στα πλαίσια του μαθήματος Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών που έχει εισαχθεί στα δημοτικά σχολεία με Ε.Α.Ε.Π. Σκοπός του είναι οι μαθητές της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης να έρθουν σε επαφή με το περιβάλλον του Scratch, δημιουργώντας απλά προγράμματα με τη χρήση κίνησης αντικειμένων και σχεδίασης σχημάτων. Τα θέματα τα οποία πραγματεύεται αποτελούν έναν απλό και ενδιαφέρον τρόπο για να κατανοήσει ένα παιδί τη λογική του αλγορίθμου και της δομής ακολουθίας και να εισαχθεί ομαλά στον κόσμο του προγραμματισμού. Λέξεις κλειδιά: Εισαγωγή στον προγραμματισμό, Scratch, αρχάριοι προγραμματιστές, πρωτοβάθμια εκπαίδευση Εισαγωγή Το να γνωρίζει κάποιος προγραμματισμό αποτελεί σημαντική ικανότητα στη σημερινή κοινωνία. Τα τελευταία χρόνια η γνωστική αξία του προγραμματισμού έχει οδηγήσει στην εισαγωγή του προγραμματισμού σε όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο παραδοσιακός τρόπος διδασκαλίας του προγραμματισμού με τη χρήση ενός επαγγελματικού περιβάλλοντος προγραμματισμού παρουσιάζει πολλά μειονεκτήματα (Brusilovsky et al.,1999), με αποτέλεσμα να δίνεται η εντύπωση στους αρχάριους προγραμματιστές ότι ο προγραμματισμός είναι μάθημα δύσκολο, χωρίς ενδιαφέρον, που προαπαιτεί γνώση μαθηματικών εννοιών. Ειδικότερα, έχει διαπιστωθεί ότι οι μαθητές συναντούν δυσκολίες στη διδασκαλία των αρχών προγραμματισμού μέσα από ένα περιβάλλον γενικού σκοπού (π.χ. Pascal) το οποίο δεν είναι προσανατολισμένο σε εκπαιδευτικούς στόχους (Ξυνόγαλος κ.α., 2000). Επίσης, στα κλασσικά προγραμματιστικά περιβάλλοντα συνήθως δεν παρέχεται η δυνατότητα προγραμματισμού με οπτικό τρόπο και έτσι οι μαθητές δεν κατανοούν εύκολα τον τρόπο που εκτελείται ένα πρόγραμμα ή χρειάζεται να γνωρίζουν μεγάλο ρεπερτόριο εντολών για να το υλοποιήσουν. Επιπλέον, συχνά οι μαθητές καλούνται να επιλύσουν προβλήματα που είναι ξένα με αυτά που βιώνουν στην καθημερινότητά τους και αυτό δεν τους προκαλεί το ενδιαφέρον να ασχοληθούν με τον προγραμματισμό. Δεδομένου ότι η διδασκαλία του προγραμματισμού σε αρχάριους σε όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες και παρανοήσεις (Δαγδιλέλης, 1996), το πρόβλημα που ανακύπτει είναι η επιλογή του κατάλληλου, για κάθε ιδιαίτερη περίπτωση, προγραμματιστικού περιβάλλοντος. Λόγω του ότι η συγκεκριμένη εργασία αναφέρεται αποκλειστικά στην εισαγωγή στον προγραμματισμό των μαθητών της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης, έχει ληφθεί υπόψη, εκτός από τις δυνατότητες του προγραμματιστικού εργαλείου και τα παιχνιώδη χαρακτηριστικά του, καθώς και το γραφικό περιβάλλον. Το Scratch επιλέχθηκε γιατί συγκεντρώνει ένα μεγάλο πλήθος χαρακτηριστικών που το καθιστούν ιδανικό για προγραμματιστές μικρών ηλικιών. Είναι ένα προγραμματιστικό περιβάλλον πλούσιο σε οπτικοακουστικά μέσα, στο οποίο οι αρχάριοι προγραμματιστές μπορούν να πειραματιστούν συντάσσοντας τα δικά τους προγράμματα, εκφράζοντας τη δημιουργικότητά τους και δουλεύοντας συλλογικά, ενώ ταυτόχρονα γνωρίζουν τη λογική των αλγορίθμων και του προγραμματισμού. Το περιβάλλον του είναι κατάλληλα σχεδιασμένο ώστε να αποτρέπει από συντακτικά λάθη, ο χρήστης μπορεί να παρακολουθεί άμεσα τα αποτελέσματα που επιφέρουν οι αλλαγές που κάνει στα προγράμματά του, ενώ παράλληλα έχει παιχνιώδη χαρακτήρα. Στο Scratch όλες οι απαραίτητες προγραμματιστικές δομές αναπαρίστανται στο αριστερό μέρος της οθόνης ως πλακίδια, τα οποία τοποθετούμενα σε στοίβες δημιουργούν προγράμματα, τα λεγόμενα σενάρια ενεργειών. Το μόνο που χρειάζεται ένας μαθητής για να προγραμματίσει είναι να σύρει και να στοιβάξει τα πλακίδια,τα οποία θα καθορίσουν τη συμπεριφορά ενός ή περισσότερων αντικειμένων. Αυτό άλλωστε προσομοιώνει και το παιχνίδι με τα πλακίδια ή τα παζλ, που όλα τα παιδιά παίζουν από την νηπιακή τους ηλικία. Βασικός σκοπός αυτής της εργασίας είναι να παρουσιάσει τον σχεδιασμό και την υλοποίηση σεναρίου που εκπονήθηκε στα πλαίσια της Επιμόρφωσης ΤΠΕ Β Επιπέδου, με στόχο την εισαγωγή αρχάριων προγραμματιστών στη δημιουργία απλών εφαρμογών, χρησιμοποιώντας το περιβάλλον του Scratch 2.0, για όλους αυτούς τους λόγους που προαναφέρθηκαν. Τα θέματα τα οποία πραγματεύεται το συγκεκριμένο σενάριο και αφορούν σε κίνηση και περιστροφή ενός αντικειμένου μέσα στο χώρο της σκηνής και στη σχεδίαση απλών σχημάτων, είναι ένας απλός και ενδιαφέρον τρόπος για να κατανοήσει ένα παιδί τη λογική του αλγορίθμου και να εισαχθεί στον κόσμο του προγραμματισμού, μέσω ενός περιβάλλοντος που έχει παιγνιώδη χαρακτήρα. Έχει ληφθεί υπόψη ότι σε αυτήν την ηλικία οι μαθητές αντιμετωπίζουν τον υπολογιστή ως παιχνίδι και ως παιχνίδι επιδιώκουμε να το παρουσιάσουμε. Για να διατηρήσουν το ενδιαφέρον τους, το σενάριο, μέσα από απλές και κατανοητές δραστηριότητες, στοχεύει στο να διευκολύνει τους μαθητές ώστε να γνωρίσουν βασικές προγραμματιστικές έννοιες, χωρίς «εμπόδια» περίπλοκων ή δυσνόητων ασκήσεων. Με την υλοποίηση του σεναρίου οι μαθητές εισάγονται ομαλά στον προγραμματισμό, διατυπώνουν αλγορίθμους και γράφουν μικρά προγράμματα στο Scratch 2.0, γνωρίζοντας με αυτόν τον τρόπο την πιο απλή δομή του προγραμματισμού, τη δομή ακολουθίας. Έτσι, οι μικροί μας μαθητές μαθαίνουν διασκεδάζοντας και αυτή είναι η επιτυχία ενός απλού, υλοποιήσιμου σεναρίου. Στη συνέχεια παρουσιάζεται μία σύντομη περιγραφή του εκπαιδευτικού σεναρίου, η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε καθώς και συμπεράσματα μετά την υλοποίησή του. Πρακτικά Εργασιών 10 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Καθηγητών Πληροφορικής, Ναύπλιο Απριλίου 2016

2 2 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Σύντομη περιγραφή του εκπαιδευτικού σεναρίου. Το διδακτικό σενάριο υλοποιήθηκε στα πλαίσια του μαθήματος Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών που έχει εισαχθεί στα δημοτικά σχολεία τα οποία λειτουργούν με το Ενιαίο Αναμορφωμένο Εκπαιδευτικό Πρόγραμμα (ΕΑΕΠ). Ακολουθώντας το Πρόγραμμα Σπουδών για τις Τ.Π.Ε., το διδακτικό σενάριο διδάχθηκε σε μαθητές της ΣΤ' τάξης του 50ου Δημοτικού Σχολείου Θεσσαλονίκης, το σχολικό έτος και εντάσσεται στον Άξονα «Δημιουργώ, ανακαλύπτω και λύνω προβλήματα με Τ.Π.Ε.» και στη Θεματική Ενότητα «Προγραμματίζω τον Υπολογιστή». Η προβλεπόμενη διάρκεια της διδακτικής παρέμβασης είναι 2 διδακτικές ώρες. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι μαθητές σε προηγούμενη τάξη δεν είχαν καμία επαφή με τον προγραμματισμό. Κρίθηκε απαραίτητο η εισαγωγή στον προγραμματισμό να ξεκινήσει με ένα απλό παιχνίδι ρόλων, το οποίο σαν τεχνική διδασκαλίας συνδυάζει την ενεργητική συμμετοχή των μαθητών, τη συνεργασία και τη βιωματική μάθηση. Συγκεκριμένα, η διαδικασία του παιχνιδιού ήταν η εξής: ένας μαθητής-οδηγός έπρεπε να καθοδηγήσει έναν μαθητή-ρομπότ δίνοντας απλές εντολές μέσα από ένα σύνολο εντολών αυστηρά καθορισμένων, μέχρι να φτάσει ο μαθητής-ρομπότ σε έναν στόχο (π.χ. στο καλάθι των αχρήστων). Το μονοπάτι που ακολουθούσε κάθε φορά ο μαθητής-ρομπότ το καθόριζε ο εκπαιδευτικός, ώστε κάθε φορά να γίνεται και πιο σύνθετο. Στη συνέχεια, δόθηκε η ευκαιρία στους μαθητές να ασχοληθούν με την «Ώρα του Κώδικα» ( όπου και χρησιμοποίησαν έναν τύπο οπτικού προγραμματισμού, γράφοντας τον δικό τους κώδικα. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μάθημα παρουσίασης και εξοικείωσης με το περιβάλλον του Scratch 2.0, χρησιμοποιώντας το ως εργαλείο ζωγραφικής, όπου οι μαθητές ζωγράφισαν τα δικά τους σκηνικά και μορφές. Η διδακτική παρέμβαση έλαβε χώρο στο σχολικό εργαστήριο Πληροφορικής, όπου υπήρχε εγκατεστημένο το λογισμικό του Scratch 2.0 σε όλους τους υπολογιστές. Για τις ανάγκες του διδακτικού σεναρίου η τάξη οργανώθηκε σε ομάδες των δύο ατόμων ανά Η/Υ. Αυτό βοηθά τους μαθητές να συζητήσουν, να ανταλλάξουν απόψεις και τελικά να οικοδομήσουν τις νέες γνώσεις μέσα από ένα συνεργατικό περιβάλλον μάθησης. Ένας βιντεοπροβολέας κρίνεται απαραίτητος σε περίπτωση που οι μαθητές οδηγηθούν σε αδιέξοδο και χρειαστεί υποστήριξη από τον εκπαιδευτικό. Στο συγκεκριμένο σενάριο οι μαθητές δεν προβλέπεται να αντιμετωπίσουν ιδιαίτερες δυσκολίες, καθώς οι έννοιες προγραμματισμού που εξετάζονται είναι πολύ απλές. Πιθανά προβλήματα που θα μπορούσαν να δημιουργηθούν λόγω απειρίας των προγραμματιστών προλαμβάνονται με τη χρήση ενός οπτικού προγραμματιστικού περιβάλλοντος όπως είναι το Scratch 2.0. Έγινε προσπάθεια να προβλεφθούν τα περισσότερα κενά γνώσεων που έχουν οι μαθητές της ΣΤ Τάξης και προέρχονται από τη διδακτέα ύλη των άλλων μαθημάτων, κυρίως των μαθηματικών. Αναμένεται, λοιπόν, να τους δημιουργήσει έκπληξη, χωρίς όμως να τους δυσκολέψει, η εντολή «κινήσου -10 βήματα» καθώς η έννοια του αρνητικού αριθμού διδάσκεται στο Γυμνάσιο. Επίσης, πρέπει να σημειωθεί ότι οι μαθητές δε γνωρίζουν το Καρτεσιανό Σύστημα Συντεταγμένων και το πώς ορίζεται η θέση ενός σημείου μέσα σε αυτό, αλλά με τη βοήθεια των υποδείξεων που εμφανίζονται στο σενάριο και στο περιβάλλον του Scratch 2.0, όσον αφορά στη θέση ενός αντικειμένου, αυτό δεν αναμένεται να τους δημιουργήσει προβλήματα Σκοπός του Διδακτικού σεναρίου είναι οι μαθητές να έρθουν σε επαφή με το περιβάλλον του Scratch, δημιουργώντας απλά προγράμματα με τη χρήση κίνησης αντικειμένων και σχεδίασης σχημάτων. Μετά την ολοκλήρωση του σεναρίου οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση: Τομέας γνώσεων να αναγνωρίζουν τις βασικές εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης. να εξηγούν τις διαφορές μεταξύ των εντολών κίνησης και περιστροφής. να επιλέγουν τις κατάλληλες εντολές στην επίλυση ενός απλού προβλήματος. Τομέας δεξιοτήτων να εφαρμόζουν απλές εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης. να χρησιμοποιούν συνδυαστικά εντολές επιλύοντας απλά προβλήματα με τη χρήση εντολών κίνησης και σχεδίασης. να πειραματίζονται δοκιμάζοντας τμήματα κώδικα και να αναλύουν το αποτέλεσμα. Τομέας στάσεων να υιοθετήσουν τη λογική του προγραμματισμού κατασκευάζοντας απλά προγράμματα. να συνεργάζονται ομαλά στα πλαίσια μίας ομάδας και να ανταλλάσουν απόψεις. Μεθοδολογία Για τη διδακτική παρέμβαση, όπως προαναφέρθηκε, απαιτούνται δύο διδακτικές ώρες. Αρχικά, το σενάριο εστιάζει στη γνωριμία με εντολές κίνησης και περιστροφής ενός αντικειμένου και στη σύνταξη προγραμμάτων με αυτές μέσα από το περιβάλλον του Scratch 2.0 και στη συνέχεια προστίθενται οι εντολές σχεδίασης απλών σχημάτων. Στους μαθητές μοιράζεται την πρώτη διδακτική ώρα το Φύλλο Εργασίας 1 και τη δεύτερη διδακτική ώρα το Φύλλο Εργασίας 2. Τα φύλλα εργασίας ξεκινούν αναθέτοντας στους μαθητές έναν ρόλο, για να κεντρίσουν το ενδιαφέρον τους και να τους εξηγήσουν τι ακριβώς θα πετύχουν κατά τη διάρκεια της ώρας. Συγκεκριμένα, στο πρώτο φύλλο οι μαθητές γίνονται εκπαιδευτές της γάτας και πρέπει να την μάθουν να υπακούει σε απλές εντολές για να μάθει να κινείται στον χώρο.

3 3 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Στις δραστηριότητες των φύλλων εργασίας χρησιμοποιούνται ορισμένα εικονίδια, ώστε οι μαθητές να συνδέσουν τα συγκεκριμένα εικονίδια με τον συμβολισμό τους. Έτσι, σε όλες τις δραστηριότητες υπάρχει το εικονίδιο ενός στόχου, όπου περιγράφεται ο στόχος της κάθε μιας, το εικονίδιο ενός μολυβιού μέσω του οποίου δίνεται κατάλληλη καθοδήγηση για την αναζήτηση της λύσης του προβλήματος, στη συνέχεια υπάρχει το εικονίδιο ενός ποντικιού, που συμβολίζει τον πειραματισμό από την πλευρά του μαθητή, το εικονίδιο μίας λάμπας που παραπέμπει σε κατάλληλες υποδείξεις, εφόσον χρειάζεται και το εικονίδιο τεσσάρων ανθρώπων που συσκέπτονται και αντιστοιχεί στην τελευταία δραστηριότητα των φύλλων εργασίας που είναι η δημιουργία ολοκληρωμένου απλού προγράμματος, συνδυάζοντας όλα αυτά που γνώρισαν οι μαθητές στις προηγούμενες δραστηριότητες. Στις δραστηριότητες υπάρχουν κατάλληλα παραδείγματα, μισοτελειωμένα προγράμματα, έτοιμα αρχεία με σκηνικά, όπως επίσης και προτεινόμενα πλακίδια εντολών που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι μαθητές για να ολοκληρώσουν τις δραστηριότητες. Κατά τη διάρκεια της πρώτης ώρας δίνεται στους μαθητές το Φύλλο Εργασίας 1, όπου οι μαθητές βήμα προς βήμα, μέσω δραστηριοτήτων «διδασκαλίας» και εμπέδωσης γνωρίζουν και εφαρμόζουν τις βασικές εντολές κίνησης και περιστροφής ενός αντικειμένου (συγκεκριμένα της γάτας) μέσα στο περιβάλλον του Scratch 2.0. Συγκεκριμένα, το πρώτο φύλλο εργασίας αποτελείται από 5 δραστηριότητες: Στη Δραστηριότητα 1 οι μαθητές γνωρίζουν πώς να κινούν την γάτα, δοκιμάζοντας την εντολή «Κινήσου.. βήματα». Τους δίνονται πλακίδια με τυχαίο αριθμό βημάτων (θετικών και αρνητικών) και οι μαθητές καλούνται να περιγράψουν την κίνηση της γάτας σε κάθε περίπτωση. Υπάρχει η υπόδειξη για το πώς θα εκτελέσουν μία ενέργεια. Στη συνέχεια, στη Δραστηριότητα 2, γνωρίζουν την εντολή «Στρίψε προς την κατεύθυνση μοιρών», όπου μαθαίνουν πώς να στρίβουν τη γάτα προς τις τέσσερις κατευθύνσεις. Δίνεται μια στοίβα από πλακίδια, όπου οι μαθητές θα πρέπει σύρουν και να περιγράψουν την κίνηση της γάτας και αντίστροφα, δίνονται περιγραφές της κίνησης της γάτας και οι μαθητές θα πρέπει να καταγράψουν τα κατάλληλα πλακίδια για να πετύχουν τη συγκεκριμένη κίνηση. Πριν προχωρήσουν στην επόμενη δραστηριότητα, τίθεται ένα ερώτημα-αδιέξοδο όπου οι μαθητές διαπιστώνουν ότι με αυτά που γνώρισαν μέχρι στιγμής δεν μπορούν να δώσουν απάντηση. Απαντούν ολοκληρώνοντας την επόμενη δραστηριότητα. Στη Δραστηριότητα 3 πειραματίζονται με την εντολή «Στρίψε μοίρες», για να περιστρέψουν τη γάτα σε τυχαίες μοίρες. Αρχικά, τους δίνουμε ένα παράδειγμα με αρχική θέση της γάτας, εντολές και τελική θέση της γάτας που προκύπτει μετά από την εκτέλεση των εντολών. Στη συνέχεια δίνουμε την αρχική θέση και εντολές και περιμένουμε από τους μαθητές να διαπιστώσουν την τελική θέση, ενώ στο τέλος δίνουμε την αρχική και τελική θέση της γάτας και ζητάμε από τους μαθητές τις κατάλληλες εντολές. Μετά την ολοκλήρωση της δραστηριότητας αυτής θα είναι σε θέση να εντοπίζουν τις διαφορές μεταξύ των δύο εντολών περιστροφής και τους ζητείται να τις καταγράψουν. Στη Δραστηριότητα 4 γνωρίζουν την εντολή «Πήγαινε στη θέση x y» και μετακινούν τη γάτα σε ακριβές σημείο της σκηνής. Υπάρχει υπόδειξη για το πώς θα βρουν τη θέση της γάτας (χ και y). Τους δίνεται έτοιμο παράδειγμα για τη μετακίνηση της γάτας στο κέντρο της σκηνής και από εκεί και πέρα δοκιμάζουν πλακίδια και καταγράφουν τη σχετική θέση της γάτας και αντίστροφα τους δίνεται η σχετική θέση και δίνουν κατάλληλη οδηγία ώστε να μετακινήσουν τη γάτα. Στη συνέχεια καλούνται να εντοπίσουν τις διαφορές μεταξύ των δύο εντολών κίνησης που χρησιμοποίησαν και να τις καταγράψουν. Η Δραστηριότητα 5, που είναι και η τελευταία του Φύλλου Εργασίας 1, θεωρείται δραστηριότητα εμπέδωσης. Σε αυτή ζητείται από τους μαθητές να ανοίξουν ένα αρχείο Scratch, το αρχείο γάτα-γυάλα.sb2, το οποίο έχει ένα έτοιμο σκηνικό και οι μαθητές θα πρέπει να δώσουν τις κατάλληλες εντολές στη γάτα ώστε να την μετακινήσουν από το κέντρο της οθόνης στη θέση 1, στη συνέχεια η γάτα να μεταβεί στις θέσεις 2 και 3 και τέλος να φτάσει στη γυάλα. Για να μεταβούν από το ένα τετράγωνο στο άλλο χρειάζονται 65 βήματα και θα πρέπει να συνδυάσουν όλες τις παραπάνω εντολές για να καθοδηγήσουν τη γάτα στον τελικό στόχο. Δίνονται τα διαθέσιμα πλακίδια, τα οποία θα χρειαστούν για να πετύχουν το αποτέλεσμα και μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν όσες φορές θέλουν και η περιγραφή της κίνησης της γάτας και οι μαθητές καλούνται να συμπληρώσουν έναν πίνακα με τις κατάλληλες εντολές. Τη δεύτερη ώρα, οι μαθητές, μέσω του Φύλλου Εργασίας 2, ανακαλύπτουν τις εντολές σχεδίασης και χρησιμοποιώντας συνδυαστικά τις δύο ομάδες εντολών (κίνησης και σχεδίασης) επιλύουν τα απλά προβλήματα που τους δίνονται. Πριν προχωρήσουν στις δραστηριότητες, το φύλλο εργασίας τους ενθαρρύνει και τους αναθέτει καινούριο ρόλο εκπαίδευσης της γάτας, περιγράφοντας τους τι ακριβώς θα πετύχουν κατά τη διάρκεια αυτής της διδακτικής ώρας. Στη Δραστηριότητα 1 οι μαθητές γνωρίζουν την εντολή «Κατέβασε την πένα» και μαθαίνουν να σχεδιάζουν γραμμές. Ζητείται να δοκιμάσουν να σύρουν συγκεκριμένα πλακίδια στο περιβάλλον του Scratch και να σχηματίσουν στο χαρτί το σχήμα που ζωγράφισε η γάτα. Τους δίνεται κατάλληλη υπόδειξη για να μάθουν να καθαρίζουν τη σκηνή. Στη Δραστηριότητα 2 δοκιμάζουν τις εντολές «Σήκωσε την πένα», «Όρισε το χρώμα πένας σε» και «Άλλαξε το μέγεθος της πένας» ώστε να σταματούν τη σχεδίαση και να αλλάζουν χρώμα και μέγεθος στην πένα τους. Δίνεται ένα έτοιμο τμήμα κώδικα που πρέπει να μεταφέρουν οι μαθητές στον υπολογιστή και να καταγράψουν το αποτέλεσμα στο χαρτί. Στη Δραστηριότητα 3, δίνεται ένα έτοιμο τμήμα κώδικα στους μαθητές, οι οποίοι καλούνται να αναγνωρίσουν το σχήμα που σχεδιάζει και να το σχεδιάσουν στο χαρτί και στη συνέχεια να το επαληθεύσουν μεταφέροντας το σενάριο στο Scratch. Στη Δραστηριότητα 4, ζητείται από τους μαθητές να συνεχίσουν ένα έτοιμο πρόγραμμα ώστε να σχεδιάσουν ένα ορθογώνιο και έπειτα να επαληθεύσουν το σενάριό τους στο Scratch. Στη Δραστηριότητα 5, οι μαθητές ανοίγουν ένα αρχείο Scratch, το αρχείο Εξοχή.sb2, στο οποίο υπάρχει ένα έτοιμο σκηνικό με εξοχή και μία πεταλούδα, ως αντικείμενο και καλούνται να συνδυάσουν όσα έμαθαν για να σχεδιάσουν ένα σπίτι. Θα πρέπει οι μαθητές να χρησιμοποιήσουν συγκεκριμένες εντολές που τους δίνονται, τουλάχιστον μία φορά την καθεμία ώστε η πεταλούδα να ζωγραφίσει το σπίτι. Τους δίνεται εικόνα από το τελικό αποτέλεσμα και επίσης είναι δεδομένα τα μήκη πλευράς τετραγώνου, πλευράς τριγώνου και οι γωνίες τριγώνου. Τέλος, ως καθοδήγηση, δίνονται τα πρώτα πλακίδια του σεναρίου αποθηκευμένα στο αρχείο.

4 4 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Οι δραστηριότητες των φύλλων εργασίας, απαιτούν την αυτενέργεια των μαθητών και είναι κλιμακούμενης δυσκολίας και μειούμενης καθοδήγησης. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι υποστηρικτικός κατά τη διαδικασία της μάθησης και ενθαρρύνει τους μαθητές ώστε να συμμετέχουν ενεργά στην ομάδα και μέσω της ανταλλαγής απόψεων και των κοινωνιογνωστικών συγκρούσεων, να οικοδομούν γνώσεις και να αναπτύσσουν δεξιότητες. Όσον αφορά στην αξιολόγηση των στόχων, αυτή πραγματοποιήθηκε με καταγραφή από την εκπαιδευτικό της συμμετοχής των μαθητών στις δραστηριότητες της ομάδας τους, με έλεγχο των απαντήσεων στα φύλλα εργασίας και από τα αρχεία που δημιουργήθηκαν στο περιβάλλον Scratch 2.0. Χρησιμοποιήθηκε ο πίνακας κριτηρίων που παρουσιάζεται στο Παράρτημα, στην ενότητα 12, με διαβάθμιση «Μη ικανοποιητικά», «Μέτρια» και «Ικανοποιητικά». Οι παράμετροι που αξιολογούνται είναι: (α) Αναγνώριση βασικών εντολών κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης, (β) Εφαρμογή βασικών εντολών κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης, (γ) Εντοπισμός-επεξήγηση διαφορών μεταξύ εντολών κίνησης και περιστροφής, (γ) Επιλογή κατάλληλων εντολών κίνησης και περιστροφής στην επίλυση ενός απλού προβλήματος, (δ) Συνδυαστική χρήση εντολών για τη σχεδίαση σχημάτων, (ε) Δοκιμή έτοιμων τμημάτων κώδικα και ανάλυση αποτελέσματος, (στ) Ομαδικότητα Συνεργατικότητα. Στον πίνακα κριτηρίων έχουν ληφθεί υπόψη όλοι οι επιμέρους στόχοι του σεναρίου εκτός από την υιοθέτηση της λογικής του προγραμματισμού, ο οποίος αξιολογήθηκε διαμορφωτικά, από τη συνολική εικόνα του μαθητή κατά τη διάρκεια των δύο ωρών διδασκαλίας. Σημαντικό παράγοντα στην αξιολόγηση αποτέλεσαν και οι απορίες των μαθητών, καθώς και η παρακολούθηση των συζητήσεων στα πλαίσια της ομάδας από όπου προέκυπτε ο βαθμός κατάκτησης και εμπέδωσης της γνώσης. Συμπεράσματα Μετά από την εφαρμογή του σεναρίου στην τάξη, διαπιστώθηκε ότι ως προς τους στόχους υλοποιήθηκε πολύ ικανοποιητικά, γιατί οι μαθητές πειραματίστηκαν με περισσότερα από αυτά που ζητούσαν τα φύλλα εργασίας και ταυτόχρονα σκέφτηκαν και υλοποίησαν δικά τους προγράμματα στο Scratch. Δε χρειάστηκε ιδιαίτερη παρέμβαση της εκπαιδευτικού, καθώς οι μαθητές προτίμησαν να δοκιμάσουν και να συζητήσουν μεταξύ τους για την επίλυση των προβλημάτων που προέκυπταν. Το ενδιαφέρον των μαθητών διατηρήθηκε σε υψηλό επίπεδο, καθώς εκδήλωσαν ενθουσιασμό δοκιμάζοντας όλα αυτά που μπορούν να κάνουν με τη γατούλα. Οι μαθητές συμμετείχαν ενεργά στη μαθησιακή διαδικασία μέσα από τους δραστηριότητες των φύλλων εργασίας, παρατηρώντας τα αποτελέσματα των ενεργειών τους στην οθόνη του υπολογιστή. Επιπλέον, στα θετικά σημεία σημειώνεται ότι μερικοί μαθητές ζήτησαν επιπλέον ασκήσεις για το σπίτι. Στα αρνητικά σημεία της διδακτικής παρέμβασης συγκαταλέγεται ο διδακτικός θόρυβος στην αρχή της πρώτης ώρας διδασκαλίας γιατί μοιράζοντας τα φύλλα εργασίας δόθηκε η εντύπωση στους μαθητές ότι θα απαντήσουν σε κάποιο τεστ, αλλά αυτό ξεπεράστηκε γρήγορα. Την δεύτερη διδακτική ώρα δεν παρατηρήθηκε κάτι τέτοιο, καθώς οι μαθητές είχαν ήδη εξοικειωθεί με τη διαδικασία. Επίσης, ενώ το Φύλλο Εργασίας 1 ολοκληρώθηκε μέσα στον προβλεπόμενο χρόνο από όλους, τη δεύτερη ώρα, δύο ομάδες δεν πρόλαβαν να ολοκληρώσουν την τελευταία δραστηριότητα του Φύλλου Εργασίας 2, καθώς ήταν πιο απαιτητική και γιατί είχαν καθυστερήσει στις προηγούμενες δραστηριότητες και την πήραν ως άσκηση για το σπίτι. Το περιβάλλον του Scratch σε συνδυασμό με τα φύλλα εργασίας, βοήθησαν τους μαθητές να πειραματιστούν, να δοκιμάσουν, να επαληθεύσουν και γενικά να αλληλεπιδράσουν με το λογισμικό ώστε να δημιουργήσουν τη δική τους γνώση. Η οργάνωση της τάξης σε ομάδες τους έδωσε τη δυνατότητα να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους σε μεγάλο βαθμό και τους βοήθησε να ολοκληρώσουν τις δραστηριότητες των φύλλων εργασίας χωρίς να χρειάζονται συνεχώς τη συμβολή της εκπαιδευτικού. Η συνεργασία ήταν ικανοποιητική, καθώς δε δημιουργήθηκαν προβλήματα και σημαντικός διδακτικός θόρυβος. Το διδακτικό σενάριο, μπορεί να ενταχθεί, χωρίς να απαιτούνται τροποποιήσεις και στην Ε Τάξη του Δημοτικού Σχολείου στον Άξονα «Δημιουργώ, ανακαλύπτω και λύνω προβλήματα με Τ.Π.Ε..» και στη Θεματική Ενότητα «Προγραμματίζω τον Υπολογιστή». Οι δραστηριότητες του παρόντος σεναρίου είναι η αρχή για τα επόμενα προγραμματιστικά βήματα που θα ακολουθήσουν. Μετά την ολοκλήρωση του σεναρίου, στόχος είναι να συνδεθεί η κίνηση ενός αντικειμένου με κάποια συμβάντα, όπως π.χ. το πάτημα ενός πλήκτρου ή η κίνηση του ποντικιού, καθώς και να προγραμματιστούν περισσότερα από ένα αντικείμενα ώστε να υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Λαμβάνοντας υπόψη την ηλικία των παιδιών γίνεται προσπάθεια ο προγραμματισμός να παρουσιαστεί μέσα από το πρίσμα του παιχνιδιού, ώστε να διατηρηθεί αναπόσπαστο το ενδιαφέρον των μαθητών. Επιδίωξη να προσαρμοστεί το μάθημα στην ηλικία των μαθητών και να αποτυπωθεί στο μυαλό τους ότι: «ο προγραμματισμός είναι παιχνίδι!». Αναφορές Οι βιβλιογραφικές αναφορές παρατίθενται στην ενότητα 15. Χρήση εξωτερικών πηγών του Παραρτήματος.

5 5 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Σενάριο: Κίνηση και Ζωγραφική με το Scratch: «Εκπαιδεύοντας τη γάτα» 1. Τίτλος εκπαιδευτικού σεναρίου: Κίνηση και Ζωγραφική με το Scratch: «Εκπαιδεύοντας τη γάτα». Εισαγωγή στον προγραμματισμό για μαθητές της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης που είναι αρχάριοι στον προγραμματισμό, χρησιμοποιώντας το προγραμματιστικό περιβάλλον του Scratch Εκτιμώμενη διάρκεια εκπαιδευτικού σεναρίου Προβλέπεται να διαρκέσει συνολικά 2 διδακτικές ώρες 3. Ένταξη του διδακτικού σεναρίου στο πρόγραμμα σπουδών/προαπαιτούμενες γνώσεις Το διδακτικό σενάριο σχετίζεται άμεσα με τη διδασκαλία του μαθήματος Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών που έχει εισαχθεί στα δημοτικά σχολεία τα οποία λειτουργούν με το Ενιαίο Αναμορφωμένο Εκπαιδευτικό Πρόγραμμα (ΕΑΕΠ). Ακολουθώντας το Πρόγραμμα Σπουδών για τις Τ.Π.Ε. το διδακτικό σενάριο θα διδαχθεί σε μαθητές της ΣΤ' τάξης του Δημοτικού Σχολείου και εντάσσεται στον Άξονα «Δημιουργώ, ανακαλύπτω και λύνω προβλήματα με Τ.Π.Ε.» και στη Θεματική Ενότητα «Προγραμματίζω τον Υπολογιστή». Πρέπει να σημειωθεί ότι οι μαθητές σε προηγούμενη τάξη δεν είχαν καμία επαφή με τον προγραμματισμό. Κρίθηκε απαραίτητο η εισαγωγή στον προγραμματισμό να ξεκινήσει με ένα απλό παιχνίδι ρόλων. Συγκεκριμένα, η διαδικασία του παιχνιδιού ήταν η εξής: ένας μαθητής-οδηγός έπρεπε να καθοδηγήσει έναν μαθητή-ρομπότ δίνοντας απλές εντολές μέσα από ένα σύνολο εντολών αυστηρά καθορισμένων, μέχρι να φτάσει ο μαθητής-ρομπότ σε έναν στόχο (π.χ. στο καλάθι των αχρήστων). Το μονοπάτι που ακολουθούσε κάθε φορά ο μαθητής-ρομπότ το καθόριζε ο εκπαιδευτικός, ώστε κάθε φορά να γίνεται και πιο σύνθετο. Στη συνέχεια, δόθηκε η ευκαιρία στους μαθητές να ασχοληθούν με την «Ώρα του Κώδικα» ( όπου και χρησιμοποίησαν έναν τύπο οπτικού προγραμματισμού, γράφοντας τον δικό τους κώδικα. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μάθημα παρουσίασης και εξοικείωσης με το περιβάλλον του Scratch 2.0, χρησιμοποιώντας το ως εργαλείο ζωγραφικής, όπου οι μαθητές ζωγράφισαν τα δικά τους σκηνικά και μορφές. Η χρήση του διδακτικού σεναρίου μπορεί να ενταχθεί χωρίς να απαιτούνται τροποποιήσεις και στην Ε Τάξη του Δημοτικού Σχολείου στον Άξονα «Δημιουργώ, ανακαλύπτω και λύνω προβλήματα με Τ.Π.Ε..» και στη Θεματική Ενότητα «Προγραμματίζω τον Υπολογιστή». 4. Σκοποί και στόχοι του εκπαιδευτικού σεναρίου Σκοπός του Διδακτικού σεναρίου είναι οι μαθητές να έρθουν σε επαφή με το περιβάλλον του Scratch, δημιουργώντας απλά προγράμματα με τη χρήση κίνησης αντικειμένων και σχεδίασης σχημάτων. Μετά την ολοκλήρωση του σεναρίου οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση: Τομέας γνώσεων να αναγνωρίζουν τις βασικές εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης. να εξηγούν τις διαφορές μεταξύ των εντολών κίνησης και περιστροφής. να επιλέγουν τις κατάλληλες εντολές στην επίλυση ενός απλού προβλήματος. Τομέας δεξιοτήτων να εφαρμόζουν απλές εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης. να χρησιμοποιούν συνδυαστικά εντολές επιλύοντας απλά προβλήματα με τη χρήση εντολών κίνησης και σχεδίασης. να πειραματίζονται δοκιμάζοντας τμήματα κώδικα και να αναλύουν το αποτέλεσμα. Τομέας στάσεων να υιοθετήσουν τη λογική του προγραμματισμού κατασκευάζοντας απλά προγράμματα. να συνεργάζονται ομαλά στα πλαίσια μίας ομάδας και να ανταλλάσουν απόψεις. 5. Περιγραφή του εκπαιδευτικού σεναρίου Το σενάριο εστιάζει αρχικά στη γνωριμία με εντολές κίνησης και περιστροφής ενός αντικειμένου και στη σύνταξη προγραμμάτων με αυτές μέσα από το περιβάλλον του Scratch 2.0 και στη συνέχεια προστίθενται οι εντολές σχεδίασης απλών σχημάτων. Κατά τη διάρκεια της πρώτης ώρας δίνεται στους μαθητές το Φύλλο Εργασίας 1, όπου οι μαθητές βήμα προς βήμα, μέσω δραστηριοτήτων «διδασκαλίας» και εμπέδωσης γνωρίζουν και εφαρμόζουν τις βασικές εντολές κίνησης και περιστροφής ενός αντικειμένου (συγκεκριμένα της γάτας) μέσα στο περιβάλλον του Scratch 2.0. Τη δεύτερη ώρα, οι μαθητές, μέσω του Φύλλου Εργασίας 2, ανακαλύπτουν τις εντολές σχεδίασης και χρησιμοποιώντας συνδυαστικά τις δύο ομάδες εντολών επιλύουν τα απλά προβλήματα που τους δίνονται. Οι δραστηριότητες των φύλλων εργασίας θα υλοποιηθούν σε ομάδες των δύο ατόμων, χρησιμοποιώντας Η/Υ, απαιτούν την αυτενέργεια των μαθητών και είναι κλιμακούμενης δυσκολίας και μειούμενης καθοδήγησης. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι υποστηρικτικός κατά τη διαδικασία της μάθησης και ενθαρρύνει τους μαθητές ώστε να συμμετέχουν ενεργά στην ομάδα και μέσω της ανταλλαγής απόψεων και των κοινωνιογνωστικών συγκρούσεων, να οικοδομούν γνώσεις και να αναπτύσσουν δεξιότητες.

6 6 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Χρονοδιάγραμμα Σεναρίου Δραστηριότητες Χρόνος Εκπαιδευτικές Τεχνικές Πόροι - Εκπαιδευτικά Μέσα 1 η Διδακτική Ώρα Δραστηριότητα 1: Γνωριμία με την εντολή 5 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ1 «Κινήσου. βήματα» -> Κίνηση της γάτας Δραστηριότητα 2: Γνωριμία με την εντολή 10 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ1 «Στρίψε προς την κατεύθυνση μοιρών» -> Στροφή της γάτας στις 4 κατευθύνσεις Δραστηριότητα 3: Γνωριμία με την εντολή 10 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ1 «Στρίψε. μοίρες" -> Στροφή της γάτας σε τυχαίες μοίρες. Διαφορές μεταξύ των δύο εντολών περιστροφής. Δραστηριότητα 4: Γνωριμία με την εντολή 10 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ1 «Πήγαινε στη θέση x.. y..» -> Μετακίνηση της γάτας σε ακριβές σημείο της σκηνής. Διαφορές μεταξύ των δύο εντολών κίνησης. Δραστηριότητα 5: Συνδυασμός όλων των παραπάνω για την μετακίνηση της γάτας σε ένα σκηνικό, μέχρι να φτάσει στον τελικό στόχο. 10 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ1 Δραστηριότητα 1: Γνωριμία με την εντολή «Κατέβασε την πένα»-> Σχεδίαση γραμμής. Καθαρισμός σκηνής Δραστηριότητα 2: Γνωριμία με την εντολή «Ανέβασε την πένα», «Όρισε το χρώμα πένας σε» και «Άλλαξε το μέγεθος της πένας» - > Σταμάτημα Σχεδίασης, αλλαγή χρώματος και μεγέθους πένας. Δραστηριότητα 3: Αναγνώριση του σχήματος που σχεδιάζει ένα έτοιμο πρόγραμμα Δραστηριότητα 4: Συνέχιση έτοιμου προγράμματος για τη σχεδίαση ενός ορθογωνίου Δραστηριότητα 5: Συνδυασμός όλων των παραπάνω για τη σχεδίαση ενός σπιτιού μέσα σε ένα σκηνικό. 2 η διδακτική ώρα 5 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ2 10 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ2 10 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ2 10 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ2 10 Εργασία σε ομάδες Η/Υ, βιντεοπροβολέας, ΦΕ2 6. Επιστημολογική προσέγγιση και εννοιολογική ανάλυση θέματα θεωρίας του εκπαιδευτικού σεναρίου Το περιβάλλον οπτικού προγραμματισμού που μας παρέχει το Scratch 2.0 είναι ιδανικό για την εισαγωγή αρχάριων προγραμματιστών στη δημιουργία απλών εφαρμογών. Τα θέματα τα οποία πραγματεύεται το συγκεκριμένο σενάριο και αφορούν σε κίνηση και περιστροφή ενός αντικειμένου μέσα στο χώρο της σκηνής και στη σχεδίαση απλών σχημάτων είναι ένας απλός και ενδιαφέρον τρόπος για να κατανοήσει ένα παιδί τη λογική του αλγορίθμου και να εισαχθεί στον κόσμο του προγραμματισμού, μέσω ενός περιβάλλοντος που έχει παιγνιώδη χαρακτήρα. Με την υλοποίηση του σεναρίου οι μαθητές εισάγονται ομαλά στον προγραμματισμό, διατυπώνουν αλγορίθμους και γράφουν μικρά προγράμματα στο Scratch 2.0 που αφορούν στην κίνηση, περιστροφή αντικειμένων και στη σχεδίαση σχημάτων. Γνωρίζουν με αυτόν τον τρόπο την πιο απλή δομή του προγραμματισμού, τη δομή ακολουθίας, χωρίς όμως να γίνεται αναφορά σε αυτή. 7. Χρήση Η.Υ. και γενικά ψηφιακών μέσων για το εκπαιδευτικό σενάριο Το σενάριο διεξάχθηκε στο σχολικό εργαστήριο Πληροφορικής, όπου υπάρχει εγκατεστημένο το λογισμικό του Scratch 2.0 σε όλους τους υπολογιστές. Εναλλακτικά, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί η διαδικτυακή πλατφόρμα του Scratch ( αλλά αυτό θα δημιουργούσε προβλήματα σε περίπτωση που δεν υπήρχε σύνδεση με το Διαδίκτυο. Επίσης, όσον αφορά στο απαιτούμενο υλικό, θα υπάρχει ένας βιντεοπροβολέας συνδεδεμένος με τον υπολογιστή του εκπαιδευτικού που θα υλοποιήσει το σενάριο, ώστε να μπορεί ο τελευταίος να καθοδηγεί τους μαθητές σε περίπτωση κάποιου αδιεξόδου. Ένα περιβάλλον προγραμματισμού όπως είναι το Scratch 2.0 προσφέρει σημαντικά οφέλη κατά την εκπαιδευτική διαδικασία, καθώς περιέχει πολλά χαρακτηριστικά που βοηθούν τους μαθητές στη δημιουργία προγραμμάτων. Καταρχήν το περιβάλλον εργασίας είναι

7 7 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές πολύ απλό και δεν απαιτείται μεγάλο χρονικό διάστημα για την εξοικείωση των μαθητών με αυτό. Το σημαντικότερο όλων είναι ότι ο προγραμματισμός είναι οπτικός και γίνεται με τη χρήση έτοιμων πλακιδίων εντολών, όπου ο μαθητής καλείται να τα συνδυάσει σωστά ώστε να καταλήξει στο απαιτούμενο αποτέλεσμα. Με τη χρήση ενός τέτοιου λογισμικού ο μαθητής δεν κινδυνεύει να κάνει συντακτικά λάθη, τα οποία συχνά τον αποθαρρύνουν κατά τη διαδικασία του προγραμματισμού. Ως αντίλογος για τη χρήση του συγκεκριμένου περιβάλλοντος προγραμματισμού πρέπει να αναφερθεί ότι θα ήταν περίπλοκη η μετάβαση σε ένα πιο κλασσικό προγραμματιστικό στυλ. Οι μαθητές θα έχουν συνηθίσει σε ένα συγκεκριμένο προγραμματιστικό στυλ που έχει παιγνιώδη χαρακτήρα, περιορισμένο ρεπερτόριο εντολών και κάνει ορατή και βήμα προς βήμα την εκτέλεση ενός προγράμματος και θα δυσκολεύονταν να προσαρμοστούν σε κάτι διαφορετικό. 8. Αναπαραστάσεις των μαθητών/πρόβλεψη δυσκολιών στο εκπαιδευτικό σενάριο Για να αντιληφθούν οι μαθητές την έννοια της κίνησης ενός αντικειμένου στο χώρο θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και άλλες προσεγγίσεις. Πρώτο απ όλα αξίζει να σημειωθεί ότι για την κατανόηση των εννοιών που εισάγονται με το συγκεκριμένο σενάριο είναι χρήσιμο το παιχνίδι ρόλων που αναφέρθηκε παραπάνω με τον μαθητή-ρομπότ τον οποίο καθοδηγεί ένας μαθητής-οδηγός. Επίσης, πολύ χρήσιμο αποδεικνύεται το Φωτόδεντρο, το Πανελλήνιο Αποθετήριο Μαθησιακών Αντικειμένων για την πρωτοβάθμια και τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, όπου φιλοξενείται ψηφιακό υλικό που θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για τη διδασκαλία και τη μάθηση. Για παράδειγμα στο μαθησιακό αντικείμενο «Μονοπάτι» ( ο μαθητής καλείται να προσδιορίσει την τελική θέση ενός πιονιού μέσα σε έναν λαβύρινθο, όταν του δίνονται συγκεκριμένες οδηγίες κίνησης και κατεύθυνσης. 9. Διδακτικό συμβόλαιο Το διδακτικό συμβόλαιο δεν αναμένεται να παραβιαστεί καθ όλη τη διάρκεια της διδασκαλίας, διότι τα φύλλα εργασίας είναι απλά, ρεαλιστικά και οδηγούν το μαθητή βήμα-βήμα στην ομαλή εξοικείωση με το λογισμικό. 10. Υποκείμενη θεωρία μάθησης Βασική ιδέα στην οποία στηρίζεται το σενάριο είναι ότι ο μαθητής μπορεί να κατασκευάζει τη γνώση ενεργητικά και όχι ως ένας παθητικός υποδοχέας πληροφοριών. Οι μαθητές, στο περιβάλλον του Scratch 2.0 και με τη βοήθεια των φύλλων εργασίας, θα αλληλεπιδράσουν με το λογισμικό προκειμένου να δημιουργήσουν δική τους γνώση, σύμφωνα με τη θεωρία του εποικοδομισμού του J. Piaget, αλλά και θα ανακαλύψουν τη γνώση μέσα από ανακαλυπτικές δραστηριότητες, σύμφωνα με τον J. Bruner, οι οποίες θα τους ενθαρρύνουν να πειραματιστούν, να δοκιμάσουν, να επαληθεύσουν βασικές εντολές και απλά προγράμματα στο περιβάλλον του Scratch 2.0. Η σταδιακή ανακάλυψη της γνώσης που θα γίνει βήμα-βήμα μέσα από τα φύλλα εργασίας μπορεί να αποτελέσει σημαντικό κίνητρο για τον μαθητή, ενώ ο εκπαιδευτικός θα έχει ρόλο εμψυχωτή, καθοδηγητή στη διαδικασία της ανακάλυψης. Η οργάνωση της τάξης σε ομάδες, όπως υποστηρίζουν οι κοινωνιογνωστικές θεωρίες του L. Vygotsky, θα δώσει τη δυνατότητα οι μαθητές να αλληλεπιδράσουν σε μεγάλο βαθμό με τους συμμαθητές τους, να αντιμετωπίσουν κοινωνιογνωστικές συγκρούσεις και έτσι να αναγκαστούν να εκφράσουν απόψεις, να επιχειρηματολογήσουν, να διαφωνήσουν και τελικά να εμπλουτίσουν και να διευρύνουν τις αρχικές αντιλήψεις τους. 11. Οργάνωση της τάξης εφικτότητα σχεδίασης Για τις ανάγκες του διδακτικού σεναρίου η τάξη θα οργανωθεί σε ομάδες των δύο ατόμων ανά Η/Υ. Αυτό θα βοηθήσει ώστε οι μαθητές να συζητήσουν, να ανταλλάξουν απόψεις και τελικά να οικοδομήσουν τις νέες γνώσεις μέσα από ένα συνεργατικό περιβάλλον μάθησης. Ένας βιντεοπροβολέας κρίνεται απαραίτητος σε περίπτωση που οι μαθητές οδηγηθούν σε αδιέξοδο και χρειαστεί υποστήριξη από τον εκπαιδευτικό. Το διδακτικό σενάριο είναι εφικτό να πραγματοποιηθεί σε 2 διδακτικές ώρες, πετυχαίνοντας τους επιμέρους στόχους. 12. Αξιολόγηση Όσον αφορά στην αξιολόγηση, αυτή πραγματοποιείται με καταγραφή από τον εκπαιδευτικό της συμμετοχής των μαθητών στις δραστηριότητες της ομάδας τους, με έλεγχο των απαντήσεων στα φύλλα εργασίας, από τα αρχεία που θα δημιουργηθούν στο περιβάλλον Scratch 2.0 και σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα κριτηρίων: Παράμετρος που αξιολογείται Αναγνώριση βασικών εντολών κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης Εφαρμογή βασικών εντολών κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης Εντοπισμός-επεξήγηση διαφορών μεταξύ εντολών κίνησης και περιστροφής Άριστα Μέτρια Καθόλου Ικανοποιητικά Ο μαθητής αναγνώρισε με ευκολία όλες τις εντολές κίνησης, περιστροφής, σχεδίασης Ο μαθητής εφάρμοσε με ευκολία όλες τις εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης. Ο μαθητής κατανοεί με ευκολία τις διαφορές μεταξύ εντολών κίνησης και περιστροφής Ο μαθητής αναγνώρισε αρκετές εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης, αλλά χρειάστηκε βοήθεια. Ο μαθητής εφάρμοσε αρκετές εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης αλλά χρειάστηκε βοήθεια. Ο μαθητής κατανοεί τις διαφορές μεταξύ εντολών κίνησης και περιστροφής έπειτα από εξηγήσεις. Ο μαθητής αδυνατεί να αναγνωρίσει εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης. Ο μαθητής αδυνατεί να εφαρμόσει εντολές κίνησης, περιστροφής και σχεδίασης. Ο μαθητής αδυνατεί να κατανοήσει τις διαφορές μεταξύ εντολών κίνησης και περιστροφής.

8 8 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Επιλογή κατάλληλων εντολών κίνησης και περιστροφής στην επίλυση ενός απλού προβλήματος Συνδυαστική χρήση εντολών για τη σχεδίαση σχημάτων Δοκιμή έτοιμων τμημάτων κώδικα και ανάλυση αποτελέσματος. Ομαδικότητα - Συνεργατικότητα Ο μαθητής καταφέρνει με επιτυχία να επιλύσει προβλήματα χρησιμοποιώντας εντολές κίνησης και περιστροφής. Ο μαθητής καταφέρνει με επιτυχία να συνδυάσει εντολές κίνησης και σχεδίασης για την επίλυση ενός προβλήματος Ο μαθητής πειραματίζεται με έτοιμο κώδικα και αναλύει το αποτέλεσμα με ευκολία Ο μαθητής συμμετείχε ενεργά στην ομαδική εργασία και συνεργάστηκε αρμονικά με το άλλο μέλος της ομάδας του. Ο μαθητής δυσκολεύεται στην εφαρμογή των εντολών κίνησης ή/και περιστροφής και χρειάζεται βοήθεια. Ο μαθητής δυσκολεύεται στη συνδυαστική χρήση των εντολών κίνησης και σχεδίασης για την επίλυση ενός προβλήματος. Ο μαθητής πειραματίζεται με έτοιμο κώδικα και αναλύει το αποτέλεσμα, αλλά χρειάζεται βοήθεια. Ο μαθητής συνεργάστηκε με το άλλο μέλος της ομάδας του, αλλά υπήρξαν προβλήματα συνεννόησης κατά την ομαδική συνεργασία. Ο μαθητής αδυνατεί να επιλύσει προβλήματα με χρήση εντολών κίνησης και περιστροφής. Ο μαθητής αδυνατεί να σχεδιάσει σχήματα χρησιμοποιώντας εντολές κίνησης και σχεδίασης. Ο μαθητής δεν καταφέρνει να πειραματιστεί με έτοιμο κώδικα και να αναλύσει το αποτέλεσμα. Ο μαθητής δεν κατάφερε να συνεργαστεί αρμονικά με το άλλο μέλος της ομάδας του. Στον παραπάνω πίνακα κριτηρίων έχουν ληφθεί υπόψη όλοι οι επιμέρους στόχοι του σεναρίου εκτός από την υιοθέτηση της λογικής του προγραμματισμού, ο οποίος θα αξιολογηθεί διαμορφωτικά, από τη συνολική εικόνα του μαθητή κατά τη διάρκεια των δύο ωρών διδασκαλίας. 13. Το επιμορφωτικό σενάριο Θα δοθούν 2 φύλλα εργασίας, τα οποία παρατίθενται στην ενότητα 16. Η αναλυτική περιγραφή του σεναρίου καθώς και των φύλλων εργασίας γίνεται στην ενότητα Προτάσεις για περαιτέρω δραστηριότητες προτεινόμενες εργασίες Το παρόν σενάριο θα μπορούσε να εφαρμοστεί με κατάλληλη προσαρμογή στο περιβάλλον μιας γλώσσας τύπου Logo, στο Karel ή στο ΒΥΟΒ, που θα ήταν επίσης μία καλή επιλογή για μαθητές των τελευταίων τάξεων της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης. Οι δραστηριότητες του παρόντος σεναρίου είναι η αρχή για τα επόμενα προγραμματιστικά βήματα που θα ακολουθήσουν. Μετά την ολοκλήρωση του σεναρίου, στόχος είναι να συνδεθεί η κίνηση ενός αντικειμένου με κάποια συμβάντα, όπως π.χ. το πάτημα ενός πλήκτρου ή η κίνηση του ποντικιού, καθώς και να προγραμματιστούν περισσότερα από ένα αντικείμενα ώστε να υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Λαμβάνοντας υπόψη την ηλικία των παιδιών θα γίνει προσπάθεια ο προγραμματισμός να παρουσιαστεί μέσα από το πρίσμα του παιχνιδιού, ώστε να διατηρηθεί αναπόσπαστο το ενδιαφέρον των μαθητών. 15. Χρήση εξωτερικών πηγών Brusilovsky, P., Calabrese, E., Hvorecky, J., Kouchnirenko, A., & Miller, P. (1997). Mini-languages: A Way to Learn Programming Principles. Education and Information Technologies, 2(1), Δαγδιλέλης, B. (1996).Διδακτική της πληροφορικής. Η διδασκαλία του προγραμματισμού: αντιλήψεις των σπουδαστών για την κατασκευή κι επικύρωση προγραμμάτων και διδακτικές καταστάσεις για τη διαμόρφωσή τους Διδακτορική διατριβή, Τμήμα Εφ. Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Μακεδονίας. ΙΤΥ (2011a) Επιμορφωτικό υλικό για την εκπαίδευση των επιμορφωτών στα ΠΑΚΕ. Τεύχος 1: Γενικό Μέρος, Β Έκδοση Αναθεωρημένη και Βελτιωμένη. Πάτρα: Σύμπραξη φορέων υλοποίησης, Εκπαίδευση & Δια Βίου Μάθηση, ΕΣΠΑ ΙΤΥ (2011b) Επιμορφωτικό υλικό για την εκπαίδευση των επιμορφωτών στα ΠΑΚΕ. Προτεινόμενα εκπαιδευτικά σενάρια: κλάδος ΠΕ19/20. Πάτρα: Σύμπραξη φορέων υλοποίησης, Εκπαίδευση & Δια Βίου Μάθηση, ΕΣΠΑ Ξυνόγαλος, Σ., Σατρατζέμη Μ. & Δαγδιδέλης, Β. (2000) Η εισαγωγή στον προγραμματισμό: Διδακτικές Προσεγγίσεις και Εκπαιδευτικά Εργαλεία. Πρακτικά 2ου Πανελληνίου Συνεδρίου με Διεθνή Συμμετοχή. Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση, Πάτρα Οκτώβριος, Φύλλα Εργασίας Εκτελέστε το Φύλλο Εργασίας 1 Είστε εκπαιδευτές ζώων και έχετε αναλάβει την εκπαίδευση μιας γατούλας. Η γατούλα παραμένει ακίνητη στο κέντρο της σκηνής και περιμένει να τη μετακινήσετε. Δείξτε της πώς μπορεί να το κάνει! Δραστηριότητα 1 (5 λεπτά): Η γατούλα μας θέλει να μετακινηθεί από τη θέση της. Βοήθησέ τη, μεταβαίνοντας στην καρτέλα

9 9 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Για να μετακινήσουμε μια μορφή χρησιμοποιούμε το πλακίδιο τον αριθμό των βημάτων που θέλουμε να κάνει η γάτα., όπου στον κενό χώρο πληκτρολογούμε Δοκιμάστε να σύρετε στο παράθυρο ενεργειών τα πλακίδια που βλέπετε στον παρακάτω πίνακα και περιγράψτε πώς κινείται η γατούλα κάθε φορά (πόσα βήματα και προς τα ποια κατεύθυνση): Πλακίδιο Κίνηση της γατούλας 1 2 Για να εκτελεστεί μία ενέργεια κάνε δύο κλικ πάνω στο πλακίδιο Δραστηριότητα 2 (10 λεπτά): Η γατούλα θέλει να κοιτάξει προς άλλη κατεύθυνση, αλλά δεν ξέρει πώς να το κάνει. Μπορείτε να κάνετε τη γατούλα να στρίψει προς μία από τις τέσσερις κατευθύνσεις, αρκεί να σύρετε το πλακίδιο ή και να επιλέξετε την κατεύθυνση ή ή Δοκιμάστε: 1) να σύρετε και να ενώσετε τα πλακίδια που βλέπετε στον παρακάτω πίνακα και περιγράψτε την κίνηση της γατούλας και 2) και 3) να κάνετε την γατούλα να κινηθεί σύμφωνα με τις οδηγίες που περιγράφονται: Πλακίδια Κίνηση γατούλας 1) 2) Η γατούλα στρίβει προς τα πάνω και κινείται 100 βήματα μπροστά 3) Η γατούλα στρίβει προς τα κάτω και κινείται 10 βήματα πίσω Μπορείτε όμως να κάνετε την γατούλα να κοιτάξει διαγώνια στην οθόνη, χρησιμοποιώντας τις παραπάνω οδηγίες;;; Αν όχι, δείτε παρακάτω. Δραστηριότητα 3 (10 λεπτά): Θέλουμε να μάθουμε στην γατούλα να στρίβει προς διάφορα σημεία της οθόνης και όχι απαραίτητα δεξιά, αριστερά, πάνω ή κάτω. Χρησιμοποιήστε το πλακίδιο για να στρίψετε την γατούλα προς τα δεξιά όσες μοίρες θέλετε και το πλακίδιο για να την στρίψετε προς τα αριστερά. Συμπληρώστε κατάλληλα τον παρακάτω πίνακα με τα στοιχεία που λείπουν, όπως στο παράδειγμα: Προς τα πού κοιτάει η γατούλα αρχικά Πλακίδιο Προς τα πού κοιτάει η γατούλα τελικά 1 Η γατούλα κοιτάει προς τα δεξιά Η γατούλα κοιτάει προς τα πάνω. 2 Η γατούλα κοιτάει προς τα αριστερά 3 Η γατούλα κοιτάει προς τα κάτω 4 Η γατούλα κοιτάει προς τα δεξιά Η γατούλα κοιτάει προς την πάνω δεξιά γωνία του παραθύρου σε γωνία 45 μοιρών. Εξηγήστε τη διαφορά μεταξύ των :.. Δραστηριότητα 4 (10 λεπτά): Η γατούλα θέλει να αλλάξει θέση και να μετακινηθεί σε συγκεκριμένο σημείο της σκηνής, χωρίς να χρειαστεί να της δείξετε προς τα πού και πόσα βήματα να περπατήσει.

10 10 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Δείξτε τη νέα θέση της γατούλας που επιθυμείτε, με το τουβλάκι γατούλας είναι στο κέντρο της σκηνής, όπου x=0, y=0.. Η αρχική θέση της Συμπληρώστε στον παρακάτω πίνακα, όπως στο παράδειγμα, τη θέση της γάτας ως προς το κέντρο της σκηνής (π.χ. αν είναι πάνω δεξιά, πάνω αριστερά, κάτω δεξιά, κάτω αριστερά) Τουβλάκι Κίνηση γατούλας 1 Μετακίνηση γάτας στο κέντρο της οθόνης Μετακίνηση γάτας σε κάποιο σημείο στην πάνω δεξιά γωνία Πάνω δεξιά στο παράθυρο ενεργειών βλέπουμε τη θέση της γάτας (x και y) κάθε φορά που αλλάζει. Π. χ. Εξηγήστε τη διαφορά μεταξύ των πλακιδίων και :.. Δραστηριότητα 5 (10 λεπτά): Ανοίξτε το αρχείο ΓΑΤΑ-ΓΥΑΛΑ.sb2. Καθοδηγήστε τη γάτα ώστε να περπατήσει στο μονοπάτι και να φτάσει στο ψάρι. Η γάτα να ξεκινάει από το τετραγωνάκι με τον αριθμό 1 και να κοιτάει προς τα δεξιά. Στη συνέχεια να κινείται με τη σειρά, στα τετράγωνα 2, 3 και να καταλήγει στη γυάλα. Για να μεταβείτε από το ένα λευκό τετράγωνο στο άλλο μέσα στο μονοπάτι χρειάζεστε περίπου 65 βήματα. Συμπληρώστε στον πίνακα τα πλακίδια που χρειάζεστε, αντιστοιχίζοντας τα στην περιγραφή των βημάτων της γάτας που σας δίνεται. Διαθέσιμα πλακίδια Περιγραφή βημάτων γάτας Οδηγίες για την γάτα Αρχικοποίηση της θέσης και της κατεύθυνσης της γάτας Κίνηση της γάτας από το 1 μέχρι το 2 και στροφή της γάτας Κίνηση της γάτας από το 2 μέχρι το 3 και στροφή της γάτας Κίνηση της γάτας από το 3 μέχρι τη γυάλα. Φύλλο Εργασίας 2 Συγχαρητήρια! Ήσαστε καταπληκτικοί εκπαιδευτές και η γατούλα σας έμαθε να κινείται πάνω στην σκηνή! Ήρθε η ώρα να δείξετε για άλλη μία φορά τις ικανότητές σας. Η σημερινή αποστολή σας είναι να μάθετε στη γάτα να ζωγραφίζει. Δραστηριότητα 1 (5 λεπτά): Θέλουμε να καθοδηγήσουμε τη γατούλα μας ώστε να σχεδιάσει ένα σχήμα στη σκηνή. Βοήθησέ τη να ζωγραφίσει μεταβαίνοντας στην καρτέλα Για να αφήνει ίχνος η γάτα καθώς κινείται χρησιμοποιούμε πρώτα το τουβλάκι και στη συνέχεια μετακινούμε τη γατούλα κατάλληλα ώστε να σχεδιάσει αυτό που θέλουμε. 1 Δοκιμάστε να σύρετε τα πλακίδια που βλέπετε στον παρακάτω πίνακα και σχηματίστε το σχήμα που ζωγράφισε η γάτα. Πλακίδια Σχήμα στην σκηνή

11 11 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Για να καθαρίσετε τη σκηνή από τις γραμμές που ζωγράφισε η γάτα χρησιμοποιήστε το πλακίδιο Δραστηριότητα 2 (10 λεπτά): Η γάτα θέλει να σταματήσει να ζωγραφίζει κάθε φορά που κινείται. Με ποιο πλακίδιο θα γίνει αυτό; Η γάτα διακόπτει τη σχεδίαση με το πλακίδιο Τι σχήμα θα ζωγραφίσει η γάτα δίνοντας τις παρακάτω εντολές; Φροντίστε η γάτα να βρεθεί στην αρχική θέση x=0 y=0, να κοιτάει δεξιά και καθαρίστε τη σκηνή, πριν την εκτέλεση των ενεργειών. Πλακίδια Σχήμα στην σκηνή 1 Άλλες χρήσιμες οδηγίες που μπορείτε να δώσετε στη γάτα για να σχεδιάσει είναι: Ορίζουμε το χρώμα που θέλουμε να έχει η γραμμή που θα σχεδιάσει η πένα μας. Ορίζουμε το πάχος που θέλουμε να έχει η γραμμή που θα σχεδιάσει η πένα. Δραστηριότητα 3 (10 λεπτά) Μελετήστε το παρακάτω σενάριο ενεργειών και σχεδιάστε στο χαρτί το σχήμα που προκύπτει. Στη συνέχεια δοκιμάστε το και στον υπολογιστή. Ταυτίζεται αυτό που σχεδιάσατε με αυτό που σχεδίασε η γατούλα στη σκηνή; Σενάριο Σχήμα 1 Το πλακίδιο θα το βρείτε στην καρτέλα και συνδέεται με μία ομάδα ενεργειών (πλακιδίων). Κάθε φορά που θα κάνετε κλικ στο σημαιάκι θα εκτελούνται οι συγκεκριμένες ενέργειες, ενώ όταν θα κάνετε κλικ στο στοπ, θα σταματάει η ροή των ενεργειών.

12 12 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Δραστηριότητα 4 (10 λεπτά): Να συμπληρώσετε τον πίνακα με τα στοιχεία που λείπουν. Προσπαθήστε να γράψετε πρώτα στο χαρτί και μετά να δοκιμάσετε στον υπολογιστή. Πλακίδια Σχήμα Οδηγίες που λείπουν 1 Συνεχίστε τις οδηγίες που δίνονται στην γάτα για να σχηματίσει ένα ορθογώνιο όπως το παρακάτω: Δραστηριότητα 5 (10 λεπτά): Ανοίξτε το αρχείο Εξοχή.sb2 που βρίσκεται στον φάκελό σας. Χρησιμοποιήστε τις εντολές που υπάρχουν στον παρακάτω πίνακα, τουλάχιστον μία φορά την καθεμία ώστε η πεταλούδα να ζωγραφίσει ένα σπίτι, όπως αυτό που φαίνεται παρακάτω. Να θεωρήσετε πλευρά τετραγώνου 100, πλευρά τριγώνου 140 και γωνίες τριγώνου 60 μοίρες. Τα πρώτα βήματα σας έχουν δοθεί. Τέλος, αποθηκεύστε το αρχείο όταν ολοκληρώσετε την προσπάθειά σας. Αποτέλεσμα Εντολές που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε