Η συμβολή του περιβάλλοντος ScratchJr στην ανάπτυξη της υπολογιστικής σκέψης στην προσχολική εκπαίδευση

Transcript

1 Η συμβολή του περιβάλλοντος ScratchJr στην ανάπτυξη της υπολογιστικής σκέψης στην προσχολική εκπαίδευση Στ. Παπαδάκης 1, Μ. Καλογιαννάκης 2 & Ν. Ζαράνης 3 1 Καθηγητής Πληροφορικής, Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Κρήτης stpapadakis@gmail.com 2,3 Παιδαγωγικό Τμήμα Προσχολικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Κρήτης mkalogian@edc.uoc.gr, nzaranis@edc.uoc.gr Περίληψη Τα τελευταία χρόνια η διδασκαλία του προγραμματισμού και της υπολογιστικής σκέψης στα παιδιά προσχολικής ηλικίας, έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον της εκπαιδευτικής και επιστημονικής κοινότητας. Ένα νέο περιβάλλον το οποίο σχεδιάστηκε προκειμένου να βοηθήσει με αναπτυξιακά κατάλληλο τρόπο τα νήπια να εισαχθούν στην υπολογιστική σκέψη είναι το ScratchJr. Τα νήπια στην παρούσα έρευνα έμαθαν βασικές έννοιες υπολογιστικής σκέψης μέσω της χρήσης του προγραμματιστικού περιβάλλοντος ScratchJr και τις εφάρμοσαν για τη δημιουργία κινουμένων σχεδίων, κολάζ, ιστοριών και παιχνιδιών. Στην εργασία αυτή επιχειρείται μια πρώιμη κατανόηση των δυνατοτήτων ανάπτυξης της υπολογιστικής σκέψης τις οποίες το ScratchJr παρέχει στην προσχολική τάξη. Λέξεις κλειδιά: ScratchJr, υπολογιστική σκέψη, προσχολική εκπαίδευση. 1. Εισαγωγή Η σημερινή γενιά των «ψηφιακών ιθαγενών» μεγαλώνει σε έναν κόσμο στον οποίο η τεχνολογία εξελίσσεται ραγδαία, δημιουργώντας νέους τομείς σπουδών, νέες μορφές απασχόλησης, απαιτώντας νέες δεξιότητες και ικανότητες. Παρά το γεγονός ότι αρχικά υπήρξε ανησυχία σχετικά με τη χρήση της τεχνολογίας στην εκπαίδευση των παιδιών νεαρής ηλικίας (Cordes & Miller, 2000), τα οφέλη από την χρήση αναπτυξιακά κατάλληλης διαδραστικής τεχνολογίας έχουν επαρκώς τεκμηριωθεί (Couse & Chen, 2010). Στην Προσχολική εκπαίδευση ποικίλες έρευνες αναδεικνύουν τα πλεονεκτήματα της διδασκαλίας του προγραμματισμού και της ανάπτυξης της υπολογιστικής σκέψης για την ανάπτυξη των γνωστικών δεξιοτήτων των νηπίων (Kazakoff & Bers, 2012; Kazakoff, Sullivan & Bers, 2013). Η παρούσα έρευνα ασχολείται με την επίδοση των νηπίων στο βαθμό ανάπτυξης της υπολογιστικής τους σκέψης με τη χρήση του προγραμματιστικού περιβάλλοντος ScratchJr. Πρόκειται για ένα περιβάλλον το οποίο με παιγνιώδη τρόπο οδηγεί στην ανάπτυξη δεξιοτήτων επίλυσης προβλήματος που μπορεί να μεταφερθεί σε άλλες

2 402 7th Conferrence on Informatics in Education 2015 γνωστικές περιοχές και αποτελεί ιδανικό περιβάλλον για τη μάθηση δεξιοτήτων ανάγνωσης, γραφής και αριθμητικής. 2. Η σημασία ανάπτυξης της υπολογιστικής σκέψης Οι υπολογιστές είναι πλέον μέρος της καθημερινής ζωής. Η υπολογιστική σκέψη (ΥΣ) (Computational Thinking) είναι μια δεξιότητα την οποία οι σημερινοί μαθητές πρέπει να διδάσκονται, ώστε να είναι προετοιμασμένοι για το χώρο εργασίας αλλά και να είναι σε θέση να συμμετέχουν αποτελεσματικά στον ψηφιακό κόσμο. Γιατί όμως η υπολογιστική σκέψη είναι τόσο σημαντική; Διότι μας επιτρέπει να λύσουμε προβλήματα, να σχεδιάσουμε συστήματα, και να κατανοήσουμε τη δύναμη και τα όρια της ανθρώπινης νοημοσύνης και των μηχανών. Είναι μια ικανότητα που δίνει ισχύ στον σύγχρονο κόσμο και ως εκ τούτου, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να γνωρίζουν και να αναπτύξουν την δεξιότητα τους σε αυτήν (Berry, 2013). Η ΥΣ ορίζεται ως μια διαδικασία επίλυσης προβλημάτων. Περιλαμβάνει την ικανότητα γνώσης χρήσης των ποικίλων εργαλείων της πληροφορικής, των βημάτωνενεργειών που απαιτούνται για την επίλυση ενός προβλήματος καθώς και τη λογική οργάνωση και ανάλυση δεδομένων. Καθώς ολοένα και περισσότερο αναγνωρίζεται από την ακαδημαϊκή και επιστημονική κοινότητα ότι «ο κώδικας είναι ο νέος γραμματισμός», η θέση αυτή συνεπάγεται την ιδέα ότι η ΥΣ, όπως και η ανάγνωση και η γραφή μπορεί να διευκολύνει την ανάπτυξη άλλων δεξιοτήτων, όπως η επίλυση προβλημάτων. Επιπρόσθετα, διευκολύνει και την «κατασκευή» της γνώσης και σε άλλους τομείς, όπως τα Μαθηματικά και τη Γλώσσα, αλλά και την ανάπτυξη των απαραιτήτων για την εποχή μας δεξιοτήτων του 21 ου αιώνα (σχήμα 1). Σχήμα 1. Σχέση μεταξύ κωδικοποίησης, υπολογιστικής σκέψης και ψηφιακών δεξιοτήτων (Wojcicki, 2015) Ο όρος υπολογιστική σκέψη δεν είναι νέος. Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Seymour Papert, προκειμένου να περιγράψει όχι μόνο τις διαδικασίες και τις έν-

3 Πρακτικά 7 th CIE νοιες που χρησιμοποιούνται για την επίλυση των προβλημάτων και το σχεδιασμό συστημάτων με υπολογιστές, αλλά και την εφαρμογή των παραπάνω προκειμένου οι άνθρωποι να βοηθηθούν στην έκφραση και κατανόηση της φύσης των φαινομένων (Papert, 1996). Ο όρος ωστόσο ορίζεται διεξοδικότερα από την Jeannette Wing, η οποία περιγράφει την ΥΣ ως ένα πλούσιο σύνολο αναλυτικών μεθόδων οι οποίες ε- μπλέκουν αποτελεσματικά τον άνθρωπο και τη μηχανή στην επίλυση ποικίλων προβλημάτων (Wing, 2006). Οι μέθοδοι αυτές περιλαμβάνουν συγκεκριμένες εργασίες, όπως τον προγραμματισμό, τον έλεγχο και τον εντοπισμό σφαλμάτων, καθώς και τη χρήση αφηρημένων ιδεών όπως την αναπαράσταση δεδομένων. 2.1 Η σημασία ανάπτυξης της υπολογιστικής σκέψης στο νηπιαγωγείο Όπως μπορούμε να διαβάσουμε στον επίσημο ιστότοπο του περιβάλλοντος ScratchJr, οι δημιουργοί του ScratchJr φιλοδοξούν με τη χρήση του, «τα παιδιά όχι μόνο να μάθουν απλά να γράφουν κώδικα αλλά και να κωδικοποιήσουν τη μάθηση τους» (ScratchJr.org). Όπως επισημαίνει ο Mitch Resnick, συνεργάτης του έργου και δημιουργός του δημοφιλούς προγραμματιστικού περιβάλλοντος Scratch, η θέση αυτή συνεπάγεται την ιδέα ότι, όταν τα παιδιά δημιουργούν έργα με τη χρήση προγραμματιστικών εργαλείων, σαφέστατα μαθαίνουν να προγραμματίζουν, αλλά ακόμη πιο σημαντικό, κωδικοποιούν την μάθησή τους. Στην προσπάθεια τους να μάθουν να προγραμματίζουν, τους ανοίγονται πολλές νέες ευκαιρίες για μάθηση. Ο ίδιος καταλήγει στον παραπάνω ισχυρισμό κάνοντας μια αναγωγή στην εκμάθηση ανάγνωσης και γραφής. Όταν ένα παιδί μαθαίνει να διαβάζει και να γράφει, του ανοίγονται προοπτικές να μάθει πολλά διαφορετικά πράγματα. Όταν ένα παιδί μάθει να διαβάζει τότε μπορεί να διαβάσει για να μάθει. Το ίδιο ισχύει για την κωδικοποίηση. Αν το παιδί μάθει να κωδικοποιεί, τότε μπορεί να κωδικοποιήσει την μάθησή του. Και πάλι είναι χρήσιμο να σκεφτούμε αυτήν την αναλογία με τη Γλώσσα. Όταν κάποιος μάθει ανάγνωση και γραφή πολύ καλά, δεν χρησιμοποιεί τις δεξιότητες αυτές για να γίνει ε- παγγελματίας συγγραφέας. Σε αντιστοιχία με τον προγραμματισμό οι περισσότεροι μαθητές δεν θα γίνουν επαγγελματίες της πληροφορικής, αλλά οι δεξιότητες που α- ποκτούν κατά την ενασχόλησή τους με ένα κατάλληλο περιβάλλον προγραμματισμού, όπως η ανάπτυξη της δημιουργικής σκέψης, η διαδικασία σχηματισμού συμπερασμάτων ή/και λήψης αποφάσεων, η συλλογική εργασία, μπορούν να τις χρησιμοποιήσουν στις μελλοντικές επαγγελματικές τους ενασχολήσεις (Resnick, 2013). Ο Seymourt Papert, ο οποίος εισήγαγε την εκπαιδευτική αξιοποίηση της γλώσσας Logo, αναγνώρισε στην κωδικοποίηση κάτι περισσότερο από τη διδασκαλία ενός ακόμη θεματικού αντικειμένου ή μιας ακόμη γλώσσας προγραμματισμού. Πίστευε ότι ήταν ένα ισχυρό εργαλείο για τους μαθητές προκειμένου να αναπτύξουν τις νοητικές τους δεξιότητες. Όπως χαρακτηριστικά αναφέρει «άρχισα να παρατηρώ ότι τα παιδιά που είχαν μάθει να προγραμματίζουν υπολογιστές μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν πολύ συγκεκριμένα υπολογιστικά μοντέλα στον προσωπικό τους τρόπο σκέψης και

4 404 7th Conferrence on Informatics in Education 2015 μάθησης και ως εκ τούτου να προετοιμαστούν καλύτερα για την μελλοντική ακαδημαϊκή και επαγγελματική τους εξέλιξη» (Papert, 1993, σ.21). 3. Η αναγκαιότητα δημιουργίας του περιβάλλοντος ScratchJr Ποικίλες έρευνες έχουν δείξει ότι τα παιδιά ηλικίας ακόμη και τεσσάρων ετών είναι σε θέση να κατανοήσουν στοιχειώδεις προγραμματιστικές έννοιες και μπορούν να δημιουργήσουν και να προγραμματίσουν απλές ρομποτικές κατασκευές (Bers, & Horn, 2010). Έρευνες με τη χρήση της γλώσσας προγραμματισμού Logo έδειξαν ότι, όταν η διδασκαλία του προγραμματισμού εισαχθεί με ένα δομημένο τρόπο μπορεί να βοηθήσει τα νεαρής ηλικίας παιδιά στην ανάπτυξη μιας ποικιλίας γνωστικών δεξιοτήτων. Ωστόσο, οι ίδιες έρευνες αναδεικνύουν τον ανεπαρκή σχεδιασμό των περιβαλλόντων προγραμματισμού τα οποία απευθύνονται στα παιδιά νεαρής ηλικίας. Η αυστηρή σύνταξη του κειμένου που βασίζεται σε γλώσσες προγραμματισμού, όπως η Logo, μπορεί να λειτουργήσει αποθαρρυντικά για τα νήπια. Τα γραφικά περιβάλλοντα προγραμματισμού μπορεί ενδεχομένως να απλοποιούν τις δυσκολίες σύνταξης, αλλά κάνοντας συχνή χρήση κειμένου, θέτουν μια επιπρόσθετη πρόκληση για τα παιδιά αυτής της ηλικίας (Clements, 1999). Η δημιουργία του ScratchJr βασίστηκε στην έλλειψη αναπτυξιακά κατάλληλου περιβάλλοντος για την δημιουργία ψηφιακών ιστοριών και εκμάθησης στοιχειωδών προγραμματιστικών εννοιών στην Προσχολική εκπαίδευση. Παρότι υπάρχει μια πληθώρα αξιόλογων προγραμματιστικών εργαλείων (Hopscotch, Kodable, Run Marco, Code Studio, CS-First, Tynker, Daisy the Dinosaur, Cargo-Bot, Hakitzu Elite, Lightbot, Move The Turtle) στο σύνολο τους απευθύνονται σε παιδιά ηλικίας τουλάχιστον 7 ή 8 χρονών. Στον αντίποδα η πληθώρα των αυτοαποκαλούμενων φορητών εφαρμογών, λογισμικού καθώς και μεμονωμένων τεχνολογιών τα οποία απευθύνονται σε παιδιά προσχολικής ηλικίας εστιάζουν στην ανάπτυξη βασικών δεξιοτήτων όπως της αναγνώρισης γραμμάτων και αριθμών, παρά στη δημιουργία περιεχομένου και την ανάπτυξη δεξιοτήτων υψηλότερου επιπέδου (Zaranis, Kalogiannakis, & Papadakis, 2013). Το προγραμματιστικό περιβάλλον ScratchJr και οι φορητές εφαρμογές για περιβάλλον Android και ios δημιουργήθηκαν από κοινού από τα τμήματα Developmental Technologies Research Group και Media Lab s Lifelong Kindergarten Group των αμερικανικών πανεπιστημίων Tufts και Massachusetts Institute of Technology (MIT) καθώς και την ιδιωτική εταιρεία Playful Invention. Σκοπός τους ήταν να παράσχουν στα μικρά παιδιά ένα περιβάλλον προγραμματισμού μέσω του οποίου με αναπτυξιακά ορθό και παιγνιώδη τρόπο να μάθουν θεμελιώδεις προγραμματιστικές αρχές, δημιουργώντας παράλληλα τις δικές τους ιστορίες κινουμένων σχεδίων και παιχνιδιών. Το ScratchJr προς το παρόν απευθύνεται μόνο σε φορητές συσκευές με διαστάσεις οθόνης μεγαλύτερης των 7 ιντσών. Η εφαρμογή για τις ταμπλέτες ipad κυκλοφόρησε τον Ιούλιο του 2014 ενώ η αντίστοιχη για συσκευές Android τον Απρίλιο του Ταμπλέτες με λειτουργικό σύστημα Windows Mobile προς το παρόν δεν υποστηρίζονται.

5 Πρακτικά 7 th CIE Χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος ScratchJr Στον πυρήνα της φορητής εφαρμογής του ScratchJr βρίσκεται μια γραφική γλώσσα προγραμματισμού η οποία αποτελείται από 28 πλακίδια (blocks). Οι χρήστες δημιουργούν τις δικές τους διαδραστικές ιστορίες και παιχνίδια συνδέοντας τα πλακίδια σε λογικές αλληλουχίες προκειμένου οι χαρακτήρες, οι οποίοι εμφανίζονται στην οθόνη, να μετακινηθούν, να αλλάξουν τις εμφανίσεις τους, να παράγουν ήχους. Μέσω της χρήσης του εύχρηστου περιβάλλοντος διεπαφής της εφαρμογής, οι χρήστες μπορούν να προσαρμόσουν περαιτέρω το έργο τους με την προσθήκη πολλαπλών σελίδων, την ενσωμάτωση ποικίλων χαρακτήρων και περιβαλλόντων από τις βιβλιοθήκες της εφαρμογής. Εναλλακτικά, μπορούν να δημιουργήσουν τους δικούς τους χαρακτήρες ή υπόβαθρα κάνοντας χρήση της ενσωματωμένης εφαρμογής ζωγραφικής, να προσθέσουν κείμενο, να δημιουργήσουν τους δικούς τους ήχους κ.α. Για τη σχεδίαση του περιβάλλοντος, οι ερευνητές βασίστηκαν στο ιδιαίτερα πετυχημένο περιβάλλον προγραμματισμού για αρχαρίους, Scratch, το οποίο απευθύνεται σε παιδιά ηλικίας 8 ετών και άνω (Papadakis, Kalogiannakis, Orfanakis, & Zaranis, 2015). Ωστόσο προκειμένου το ScratchJr να είναι αναπτυξιακά κατάλληλο για τα νήπια, κατά τη φάση σχεδιασμού του, αφαιρέθηκαν αρκετά από τα χαρακτηριστικά του Scratch, προκειμένου να επιτευχθεί ένα χαμηλότερο «κατώφλι εισόδου». Ως εκ τούτου, σε τεχνικό επίπεδο το ScratchJr έχει ορισμένους περιορισμούς συγκρινόμενο με το Scratch, όπως για παράδειγμα η έλλειψη μεταβλητών. Ωστόσο, το περιβάλλον έχει υιοθετήσει ορισμένα «προχωρημένα» χαρακτηριστικά από το Scratch, όπως τη χρήση broadcast. Συνοπτικά, το ScratchJr, αν και είναι πολύ πιο απλό από το Scratch, εξακολουθεί να περιλαμβάνει αρκετές επιλογές προκειμένου να επιτρέψει στα νήπια να εκφραστούν δημιουργικά. Στην εικόνα 1 παρουσιάζεται το περιβάλλον διεπαφής του ScratchJr. Γ Β Δ Α Εικόνα 1: Στιγμιότυπο από το περιβάλλον εργασίας του ScratchJr το οποίο αποτελείται από (A) το συντάκτη εντολών, (B) τη σκηνή, (Γ) τη λίστα των χαρακτήρων στη σκηνή και (Δ) μια συλλογή έως και τεσσάρων σκηνών.

6 406 7th Conferrence on Informatics in Education 2015 Περιγραφή της έρευνας Σκοπός της παρούσας μελέτης, η οποία αποτελεί πιλοτική εφαρμογή μιας ευρύτερης έρευνας στο χώρο της προσχολικής εκπαίδευσης, ήταν να διερευνήσει την επίδραση της χρήσης του ScratchJr στην ανάπτυξη της ΥΣ. Για το σκοπό αυτό υλοποιήθηκε μια διδακτική παρέμβαση η οποία χρησιμοποίησε το ScratchJr για την ελεύθερη δημιουργία έργων από την πλευρά των παιδιών. Για την αξιολόγηση του βαθμού ανάπτυξης της ΥΣ των νηπίων, με το πέρας της διδακτικής παρέμβασης, μετρήθηκε η ικανότητα των παιδιών στη δημιουργία ολοκληρωμένων έργων, καθώς και η ικανότητα τους να αντιληφθούν τις εντολές από τις οποίες αποτελείται ένα έργο. Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 43 παιδιά προσχολικής ηλικίας (22 αγόρια, 21 κορίτσια), τα οποία φοιτούσαν σε ένα δημόσιο και σ ένα ιδιωτικό νηπιαγωγείο στην περιφέρεια Κρήτης. Η διδακτική παρέμβαση είχε διάρκεια 7 διδακτικών ωρών κατά την οποία τα παιδιά εξοικειωθήκαν με το περιβάλλον, διδάχθηκαν τις βασικές προγραμματιστικές εντολές και δημιούργησαν τα δικά τους έργα. Η διάρκεια κάθε διδακτικής παρέμβασης ήταν ωριαία ενώ η συχνότητα εφαρμογής της ήταν δύο φορές εβδομαδιαία. Η διδακτική παρέμβαση, ήταν κονστρουκτιβιστικού τύπου και σ όλα τα στάδια υλοποίησής της, ενθαρρύνθηκε η ανοικτού τύπου εξερεύνηση και η δημιουργία διαφόρων έργων από τα παιδιά. Οι δραστηριότητες τις οποίες κλήθηκαν να υλοποιήσουν τα νήπια βρίσκονταν σε αντιστοιχία με αναπτυξιακά κατάλληλες για την ηλικία τους δραστηριότητες όπως η ταξινόμηση αντικειμένων κατά μέγεθος και χρώμα, η λογική ολοκλήρωση μιας σειράς ενεργειών, κ.ά. (Kazakoff & Bers, 2012) (βλ. εικόνα 2). Εικόνα 2: Ενασχόληση ενός νηπίου με μια κονστρουκτιβιστικού τύπου δραστηριότητα Σχετικά με την ΥΣ υπάρχει μια μεγάλη δυσκολία αξιολόγησής της και οι ερευνητές διεθνώς έχουν πειραματιστεί με ποικίλους τρόπους για την εκτίμηση του βαθμού α- νάπτυξής της. Μία προσέγγιση για την κατανόηση του βαθμού ανάπτυξης της ΥΣ

7 Πρακτικά 7 th CIE είναι μέσω της ανάλυσης των έργων των μαθητών με τη χρήση κάποιου περιβάλλοντος προγραμματισμού. Η Portelance (2015) αναφέρει ότι οι τυπικές ερευνητικές προσεγγίσεις σε μαθητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης περιλαμβάνουν τον προσδιορισμό της συχνότητας με την οποία οι μαθητές χρησιμοποιούν τα διαφορετικά συστατικά μέρη του περιβάλλοντος στα έργα τους. Αυτά περιλαμβάνουν τον έλεγχο ροής, την χρήση αντικειμένων, των μεταβλητών διαφόρων τύπων, τους βρόχους και τις λογικές συνθήκες, αλλά και τη χρήση σχεδιαστικών προτύπων, όπως η αλληλεπίδραση του χρήστη, καθώς και τη χρήση εννοιών οι οποίες απαιτούν ένα υψηλότερο επίπεδο υπολογιστικής σκέψης, όπως η αφαίρεση. Ωστόσο, είναι σπάνια η ύπαρξη αξιολογήσεων, οι οποίες να είναι αναπτυξιακά κατάλληλες για τα παιδιά προσχολικής ηλικίας (Portelance, 2015). Όσες είναι διαθέσιμες, στην πλειονότητα τους αξιολογούν τον βαθμό ανάπτυξης της ΥΣ των νηπίων στην ικανότητα χρήσης και ιεράρχησης των διαφόρων εντολών, στην αναγνώριση και τοποθέτηση προγραμματιστικών πλακιδίων με την ορθή σειρά, συχνά με την βοήθεια τεχνουργημάτων, όπως ξύλινων ή χάρτινων πλακιδίων. Λαμβάνοντας υπόψη μας τους παραπάνω περιορισμούς, στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήσαμε για την αξιολόγηση των νηπίων τη διαδικασία η οποία προτείνεται από τους Strawhacker, Sullivan & Bers (2013). Αναλυτικότερα, τα νήπια παρακολουθήσαν πέντε σύντομες διαφορετικές ιστορίες, καθεμία εκ των οποίων περιελάβανε τη δραστηριότητα ενός ή περισσοτέρων χαρακτήρων. Ο κώδικας της δραστηριότητας δεν ήταν ορατός στα νήπια. Στη συνέχεια, τα νήπια καλούνταν να κυκλώσουν σε μια σελίδα, στην οποία ήταν τυπωμένες όλες οι εντολές του ScratchJr, την εντολή ή τις εντολές που θεωρούσαν «υπεύθυνες» για τη δημιουργία της ιστορίας (προγράμματος) που μόλις είχαν παρακολουθήσει. Τα νήπια κλήθηκαν επίσης να αντιστοιχήσουν ε- ντολές προσαρμοσμένες κατάλληλα σε πέντε διαφορετικά έργα κλιμακούμενης δυσκολίας. Αντίστοιχα, για την αξιολόγηση των απαντήσεων των νηπίων δημιουργήσαμε ένα πλαίσιο αξιολόγησης, στο οποίο η βαθμολογία είναι αντιστρόφως ανάλογη του αριθμού των λαθών στον κώδικα ενός προγράμματος όπως προτείνεται από τους Portelance & Bers (2015). 5. Ενδεικτικά αποτελέσματα της διδακτικής παρέμβασης Η παρούσα μελέτη αποτελεί μια πιλοτική εφαρμογή η οποία θα χρησιμοποιηθεί ως «οδηγός» στα πλαίσια μιας ευρύτερης ερευνητικής προσπάθειας για τη διδασκαλία των βασικών προγραμματικών εννοιών μέσω της χρήσης φορητών συσκευών στην προσχολική εκπαίδευση. Ωστόσο, τόσο η πρώιμη ποιοτική όσο και η ποσοτική ανάλυση των δεδομένων επιβεβαίωσε την ικανότητα των παιδιών να διδαχθούν βασικές προγραμματιστικές έννοιες ακόμη και στην προσχολική ηλικία. Επιπρόσθετα, διαπιστώθηκε ότι το φύλο του νηπίου δεν επιδρά στην απόδοσή του για την κατανόηση των βασικών προγραμματιστικών εννοιών. Από την εφαρμογή του στατιστικού κριτηρίου t για ανεξάρτητα δείγματα διαπιστώθηκε ότι το αποτέλεσμα ήταν μη στατιστικά σημαντικό t(41) = -.37, p >.05. Επομένως, δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική

8 408 7th Conferrence on Informatics in Education 2015 διαφορά στην επίδοση των αγοριών (M = 2.2, SD = 1.09) και των κοριτσιών (M = 2.1, SD = 1.06). Αντίστοιχα αποτελέσματα έδειξε και η εφαρμογή του κριτηρίου για τον έλεγχο της επίδρασης της ηλικίας των παιδιών στην κατανόηση των βασικών προγραμματιστικών εννοιών, r(41) =.07, p > Συζήτηση - Προοπτικές Η παρούσα έρευνα επεδίωκε να πραγματευθεί πώς η χρήση του προγραμματιστικού περιβάλλοντος ScratchJr μέσω της υλοποίησης αναπτυξιακά κατάλληλων δραστηριοτήτων παρέχει στα νήπια νέες ευκαιρίες εκμάθησης της υπολογιστικής σκέψης. Οι δραστηριότητες οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν στη παρούσα μελέτη επέτρεψαν στους μαθητές να εξοικειωθούν και να χρησιμοποιήσουν τις συμβατές με την ηλικία τους υπολογιστικές και δημιουργικές πτυχές του περιβάλλοντος ScratchJr. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι το περιβάλλον του ScratchJr είναι ιδιαίτερα ελκυστικό για τα νήπια ενώ τα εμπλέκει ενεργά σε διαδικασίες επίλυσης προβλημάτων. Τα παιδιά συμμετείχαν με αμείωτο ενδιαφέρον και ευχαρίστηση και εργάστηκαν με ενθουσιασμό επιλύοντας προβλήματα σε αυτό το περιβάλλον. Από τις παρατηρήσεις μας συμπεραίνουμε ότι τα νήπια συνάντησαν περισσότερες δυσκολίες στην κατανόηση και αντιστοίχως πραγματοποίησαν περισσότερα λάθη, όταν στη σκηνή εμπλέκονταν περισσότεροι τους ενός χαρακτήρες. Τα πιο συνηθισμένα λάθη των παιδιών αφορούσαν στις δραστηριότητες στις οποίες ο χαρακτήρας πηδούσε στη σκηνή, ενώ δηλαδή ο χαρακτήρας χρησιμοποιούσε το πλακίδιο: «πήδηξε», τα νήπια εσφαλμένα θεωρούσαν ότι είχαν χρησιμοποιηθεί οι εντολές: «μετακινήσου επάνω» και «μετακινήσου κάτω». Επίσης, συχνά τα παιδιά συνέχεαν τη χρήση του πλακιδίου «περιστρέψου αριστερά» με το πλακίδιο «περιστρέψου δεξιά». Υπήρχαν διάφοροι περιορισμοί σε αυτή τη μελέτη λόγω της φύσης της διεξαγωγής της έρευνας. Πρώτα από όλα, οι συμμετέχοντες δεν έλαβαν όλοι την ίδια εκπαίδευση κατά τη διάρκεια της μελέτης. Αρκετά νήπια απουσίαζαν σε μία τουλάχιστον από τις ημέρες κατά τις οποίες διδάχθηκαν τις δραστηριότητες. Παρότι έγιναν προσπάθειες εξατομικευμένης διδασκαλίας από τους ερευνητές στα νήπια τα οποία απουσίαζαν, εντούτοις θεωρούμε ότι αυτή η μορφή εξατομικευμένης διδασκαλίας δεν μπορεί να θεωρηθεί ισοδύναμη με το περιβάλλον μάθησης στο πλαίσιο της τάξης. Δεύτερον, η μελέτη διεξήχθη σε δυο διαφορετικές τάξεις και αναπόφευκτα η συμπεριφορά των νηπιαγωγών των δυο σχολικών μονάδων διέφερε. Δεδομένου ότι οι νηπιαγωγοί ενθαρρύνονταν να συμβάλουν στη διευκόλυνση της διαχείρισης της τάξης και να λάβουν μέρος στις δραστηριότητες διδασκαλίας του ScratchJr ανάλογα με τον προσωπικό βαθμό εξοικείωσης τους με ψηφιακές δεξιότητες, οι μαθητές στις δυο διαφορετικές τάξεις βιώσαν την εφαρμογή των διδακτικών δραστηριοτήτων με διαφορετικό τρόπο. Επίσης, η έρευνα δεν απαντά σε ερωτήματα που σχετίζονται με την αποδοτικότητα της διδασκαλίας του προγραμματισμού μέσω της σύγκρισης της ατομικής διδασκαλίας ή της διδασκαλίας ανά ζεύγη (pair programming), τη δυνατότητα διατήρησης των γνώσεων των παιδιών στη μονάδα του χρόνου, κ.ά. Τα παραπάνω ερωτή-

9 Πρακτικά 7 th CIE ματα αναμένεται να απαντηθούν στο μέλλον με την υλοποίηση μιας ευρύτερης έρευνας. Αναφορές Berry, M. (2013). Computing in the national curriculum. A guide for primary teachers. Bedford: Computing at School. Bers, M.U., & Horn, M. S. (2010). Tangible programming in early childhood: Revisiting developmental assumptions through new technologies. High-tech tots: Childhood in a digital world, Clements, D. H. (1999). The future of educational computing research: The case of computer programming. Inf Technol in Child Educ Ann, (1): Cordes, C., & Miller, E. (2000). Fool s gold: A critical look at computers in childhood. College Park, MA: Alliance for Childhood. Couse, L., & Chen, D. (2010). A tablet computer for young children? Exploring viability for early childhood education. Journals of Research on Technology Education, 43(1), Kazakoff, E., & Bers, M. (2012). Programming in a robotics context in the kindergarten classroom: The impact on sequencing skills. Journal of Educational Multimedia and Hypermedia, 21(4), Kazakoff, E., Sullivan, A., & Bers, M.U. (2013). The effect of a classroom-based intensive robotics and programming workshop on sequencing ability in early childhood. Early Childhood Education Journal, 41(4), Papert, S. (1993). Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas. Basic Books. Papert, S. (1996). An exploration in the space of mathematics educations. International Journal of Computers for Mathematical Learning, 1(1), Portelance, D. J. (2015). Code and Tell: An Exploration of Peer Interviews and Computational Thinking With ScratchJr in the Early Childhood Classroom. Master s thesis, Tufts University, Massachusetts, USA. Portelance, D.-J., & Bers, M.-U. (2015). Code and Tell: Assessing young children's learning of computational thinking using peer video interviews with ScratchJr. In Proceedings of the 14th International Conference on Interaction Design and Children (IDC '15). ACM, Boston, MA, USA. Resnick, M. (2013). Learn to Code, Code to Learn. EdSurge, May ScratchJr.org (2015). About ScratchJr. Ανάκτηση από το

10 410 7th Conferrence on Informatics in Education 2015 Strawhacker, A., Sullivan, A., & Bers, M. U. (2013). TUI, GUI, HUI: is a bimodal interface truly worth the sum of its parts?. In Proceedings of the 12th International Conference on Interaction Design and Children (pp ). ACM. Wing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), Wojcicki, E. (2015). Should My Kid Learn to Code? Ανάκτηση από το Zaranis, N., Kalogiannakis, M., & Papadakis, S. (2013). Using Mobile Devices for Teaching Realistic Mathematics in Kindergarten Education. Creative Education (Special Issue in Preschool Education), 4(7Α1), Papadakis, St., Kalogiannakis, M., Orfanakis, V., & Zaranis, N. (2015). Novice Programming Environments. Scratch & App Inventor: a first comparison. In Proceedings of the 2014 Workshop on Interaction Design in Educational Environments (IDEE '14), Habib M. Fardoun and José A. Gallud (Eds.). ACM, New York, NY, USA. Abstract Recently, the teaching of programming and computational thinking in early childhood education has gained significant interest from the educational and scientific community. A new programming environment that is designed to help preschoolers IN A developmentally appropriate way by introducing them to computational thinking is ScratchJr. In this research, preschoolers learned basic computational thinking concepts with the use of THE ScratchJr programming environment and implemented them by creating animation, collage, stories and games. This paper attempts an early understanding of the development potential of computational thinking the ScratchJr provides in the preschool education. Keywords: ScratchJr, computational thinking, early childhood education.