Τι ώρα είναι; 1. Τίτλος διδακτικού σεναρίου. 2. Εκτιμώμενη διάρκεια διδακτικού σεναρίου

Transcript

1 Τι ώρα είναι; Σενάριο που χρησιμοποιεί Internet, πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας (προτείνεται Paint.NET) και το Scratch. Τo σχεδίασε ο εκπαιδευτικός κλάδου ΠΕ20 Μαλλιαρίδης Κωνσταντίνος. 1. Τίτλος διδακτικού σεναρίου Τι ώρα είναι; 2. Εκτιμώμενη διάρκεια διδακτικού σεναρίου Η διάρκεια του σεναρίου προβλέπεται να είναι 2 διδακτικές ώρες. Την πρώτη ώρα θα δοθεί το 1 ο φύλλο εργασίας που αποτελεί την συλλογή, επεξεργασία και προετοιμασία των αντικειμένων που θα χρησιμοποιηθούν στην συνέχεια στο Scratch. Θα πραγματοποιηθεί με φυλλομετρητή, και πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε λογισμικό για την εργασία αυτή, ωστόσο προτείνεται το Paint. NET δεδομένου ότι είναι ελεύθερο λογισμικό, με πολλές δυνατότητες, πολύ εύκολο στην χρήση, παραμετροποιήσιμο, με δυνατότητα φόρτωσης επιπλέον εργαλείων φίλτρων (add on) και ομοιότητα στην χρήση με το Photoshop. Οι δραστηριότητες στο φύλλο εργασίας, έχουν ως στόχο, να μάθουν οι μαθητές να βρίσκουν, να αξιοποιούν και να κατεβάζουν εικόνες από το διαδίκτυο κατάλληλες για την εργασία που θα επιτελέσουν (ρολόι - δείκτες). Μετά οι μαθητές θα επεξεργαστούν τις εικόνες που κατέβασαν με την βοήθεια του Paint. NET, με στόχο να τις προετοιμάσουν κατάλληλα προκειμένου να τις χρησιμοποιήσουν στο scratch όπως περιγράφεται στο 2 ο φύλλο εργασίας. Την δεύτερη ώρα θα δοθεί το 2 ο φύλλο εργασίας με δραστηριότητες στο Scratch που θα βοηθήσουν τους μαθητές να κατασκευάσουν το ρολόι και να εμβαθύνουν στον προγραμματισμό με συμβάντα, τοποθετώντας τους δείκτες του ρολογιού στις κατάλληλες θέσεις μετά από παρέμβαση του χρήστη. Η μέθοδος διδασκαλίας στηρίζεται κυρίως στην ανακαλυπτική μέθοδο.

2 3. Ένταξη του διδακτικού σεναρίου στο πρόγραμμα σπουδών / προαπαιτούμενες γνώσεις Το σενάριο μπορεί να υλοποιηθεί στα πλαίσια της διδασκαλίας του μαθήματος Εφαρμογές Πληροφορικής σε μαθητές της Α τάξης Γενικού Λυκείου στα πλαίσια της ενότητας Διερευνώ Δημιουργώ Ανακαλύπτω του αναλυτικού προγράμματος σπουδών, καθώς και σε μαθητές της Β τάξης Γενικού λυκείου στα πλαίσια του μαθήματος Εφαρμογές υπολογιστών. Προτείνεται να έχει προηγηθεί μάθημα τεσσάρων ωρών για την εκμάθηση τεχνικών επεξεργασίας εικόνας στο Paint.NET, ώστε να μπορούν οι μαθητές να δημιουργήσουν τα αντικείμενα που χρειάζονται. Επίσης προτείνεται να έχουν προηγηθεί, τουλάχιστον ένα 2ωρο μάθημα γνωριμίας με τo προγραμματιστικό περιβάλλον του Scratch ή και παραπάνω, ανάλογα με το γνωστικό υπόβαθρο των μαθητών, ιδίως στην περίπτωση που υπάρχουν μαθητές που δεν έχουν καμία επαφή με το συγκεκριμένο λογισμικό. Για την υλοποίηση της δραστηριότητας δεν απαιτούνται ιδιαίτερες άλλες γνώσεις. 4. Σκοπός και στόχοι Σκοπός του σεναρίου είναι οι μαθητές να δημιουργήσουν αντικείμενα που θα χρησιμοποιήσουν στην συνέχεια για να κατασκευάσουν ένα πρόγραμμα (Ρολόι) και να εμβαθύνουν στον προγραμματισμό με συμβάντα (Event Driven Programming). Ειδικότερα αναμένεται οι μαθητές με την ολοκλήρωση της δραστηριότητας: Να χρησιμοποιούν το διαδίκτυο για να βρίσκουν και να κατεβάζουν εικόνες κατάλληλες για συγκεκριμένη εργασία. Να επεξεργάζονται τις εικόνες που κατεβάζουν για να τις φέρουν στην κατάλληλη μορφή που απαιτείται για την εργασία που έχουν αναλάβει.

3 Να μπορούν να χρησιμοποιήσουν το υπόβαθρο στο scratch. Να εισάγουν και να προγραμματίζουν πολλαπλές μορφές στα αντικείμενά που χρησιμοποιούν. Να δημιουργούν μπλοκ εντολών με την δομή ακολουθίας την δομή επιλογή, και την δομή επανάληψης. Να χρησιμοποιούν χρονισμό στα προγράμματά τους. Να δημιουργούν animation. Να εξοικειωθούν με τον προγραμματισμό συμβάντων (Event Driven Programming). 5. Περιγραφή του διδακτικού σεναρίου Οι μαθητές κάθονται ανά 2 σε κάθε υπολογιστή. 1 η ώρα: Στην αρχή του διδακτικού σεναρίου θα γίνει από τον εκπαιδευτικό περιγραφή του τι χρειάζεται να πραγματοποιηθεί προκειμένου να δημιουργηθεί το ρολόι. Η δραστηριότητα γίνεται με μορφή ερωτήσεων - απαντήσεων ώστε να ανακαλύψουν οι μαθητές μόνοι τους το τι χρειάζεται να κάνουν. Έπειτα θα δοθεί το πρώτο φύλλο εργασίας. Οι μαθητές θα μπουν στο διαδίκτυο και θα κατεβάσουν ένα ρολόι και τους δείκτες σε ξεχωριστά αρχεία και θα τα αποθηκεύσουν σε συγκεκριμένο φάκελο. Εάν βρουν ρολόι με δείκτες, θα τους αφαιρέσουν με το πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας. Επιπλέον, με το πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας θα αποθηκεύσουν το ρολόι σε συγκεκριμένο μέγεθος (480*360 εικονοστοιχείων) και τους δείκτες σε μορφή png, για να υπάρχει το εφέ της διαφάνειας. Συμπληρωματικά,, οι δείκτες αποθηκεύονται με κατεύθυνση προς τα δεξιά για καλύτερη διαχείριση μέσα από το Scratch. 2 η ώρα: Θα δοθεί το φύλλο εργασίας 2 στους μαθητές. Θα επακολουθήσει σύντομη συζήτηση για το εάν κατανόησαν καλά οι μαθητές του τι πρέπει να κάνουν και θα αφεθούν μόνοι τους να επιλύσουν τις δραστηριότητες του φύλλου εργασίας. 10 πριν το τέλος της διδακτικής ώρας, θα γίνει έλεγχος της προόδου των μαθητών και με

4 εξατομικευμένη διδακτική προσέγγιση θα επιλυθούν οι όποιες απορίες των μαθητών, καθώς και επεξήγηση των σκοτεινών σημείων του προγραμματισμού, όπως για παράδειγμα τι γίνεται όταν 2 διαφορετικά συμβάντα ζητούν από μια μορφή να κάνει 2 διαφορετικά πράγματα ταυτόχρονα. Τελικώς οι μαθητές πρέπει να έχουν ολοκληρώσει την λειτουργία του ρολογιού ενώ οι καλύτεροι προβλέπεται να έχουν ολοκληρώσει και την δραστηριότητα εμπλουτισμού που περιγράφεται στο 7 ο βήμα του φύλλου εργασίας. 6. Επιστημολογική προσέγγιση και εννοιολογική ανάλυση Ο φυλλομετρητής που θα χρησιμοποιηθεί μπορεί να είναι οποιοσδήποτε. Προτείνεται να χρησιμοποιηθεί όποιος θέλει η κάθε ομάδα εργασίας, αυτόν που του είναι πιο οικείος. Η επεξεργασία εικόνας μπορεί επίσης να γίνει με οποιοδήποτε πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας. Προτείνεται το Paint. NET, διότι είναι εύκολο, με πολλές δυνατότητες, πολλαπλές επεκτάσεις (Add-ons), μοιάζει με το Photoshop και είναι freeware. Περιέχει σχεδόν όλη την λειτουργικότητα του Photoshop. Το Scratch είναι το πλέον δημοφιλές προγραμματιστικό περιβάλλον για την εισαγωγή στον προγραμματισμό. Ως προγραμματιστικό μοντέλο, εντάσσεται στα Logo-like περιβάλλοντα. Είναι ένας ανοιχτός μικρόκοσμος, ο οποίος επιτρέπει την ανάπτυξη πολλών project από διάφορα επιστημονικά πεδία και ευνοεί την διαθεματική προσέγγιση. Η μεγάλη διαφορά από τα περιβάλλοντα logo, συνίσταται στο ότι: Οι εντολές είναι υπό την μορφή εικόνων/κομμάτια παζλ τα οποία μετακινούνται αντί να συντάσσονται. Με τον τρόπο αυτό αποκλείονται τα συντακτικά λάθη ενώ παράλληλα η δομή του προγράμματος γίνεται πιο κατανοητή. Σε αυτό συντελούν και τα χρώματα που είναι διαφορετικά για κάθε ομάδα εντολών. Όλα αυτά είναι πλεονεκτήματα των περιβαλλόντων του «οπτικού

5 προγραμματισμού» (Visual Programming) που συναντάται και σε άλλα περιβάλλοντα και γλώσσες προγραμματισμού. Το περιβάλλον μέσα στο οποίο κινούνται τα αντικείμενα, είναι πολύ πιο αναπαραστατικό και πιο εύκολα διαχειρίσιμο από τα υπόλοιπα logo περιβάλλοντα. Οι παράγοντες αυτοί διευκολύνουν τον προγραμματισμό για αρχάριους και επιπλέον αποτελούν για τους νεαρούς μαθητές, επιπλέον κίνητρο για να ασχοληθούν με τις δραστηριότητες που αναπτύσσονται στο περιβάλλον του Scratch. 7. Επεκτάσεις / διασυνδέσεις των εννοιών ή των δραστηριοτήτων Το σενάριο αποτελεί συνθετική εργασία που συνδυάζει την χρήση τριών προγραμματιστικών εργαλείων. Ενός φυλλομετρητή για το διαδίκτυο, ενός προγράμματος επεξεργασίας εικόνων, και του Scratch. Οι μαθητές πρέπει να έχουν προηγούμενη εμπειρία στην χρήση του διαδικτύου και των τεχνικών μεταφόρτωσης (κατεβάσματος) αρχείων από το διαδίκτυο. Επίσης πρέπει να έχει προηγηθεί μάθημα τουλάχιστον τεσσάρων ωρών στο Paint.NET. προκριμένου οι μαθητές να είναι σε θέση να υλοποιήσουν τις δραστηριότητες που θα τους ανατεθούν. Όσον αφορά το Scratch, η υλοποίηση του σεναρίου πρέπει να γίνει αφού έχουν γίνει κάποια μαθήματα (τουλάχιστον 2) στο προγραμματιστικό περιβάλλον. Είναι σημαντικό δε να τονιστεί, η διασύνδεση που έχει η παρέμβαση με τον τομέα των μαθηματικών, καθώς απαιτεί σύνθετη μαθηματική σκέψη (Χρόνος που γυρνάνε οι δείκτες ωρών, λεπτών, δευτερολέπτων), την οποία όμως διαθέτουν οι μαθητές του Λυκείου στους οποίους απευθύνεται.

6 8. Αναπαραστάσεις Πολλαπλές προσεγγίσεις / Πρόβλεψη δυσκολιών Οι μαθητές δεν αναμένεται να αντιμετωπίσουν δυσκολίες στην χρήση διαδικτύου λόγω της προηγούμενης εμπειρίας τους. Θα αντιμετωπίσουν πιθανόν δυσκολίες στην επεξεργασία και μετατροπή των εικόνων, όμως με την κατάλληλη καθοδήγηση από τον εκπαιδευτικό θα ξεπεραστούν. Οι πιθανές δυσκολίες των μαθητών σε ζητήματα αλγοριθμικής σκέψης πολλές φορές αποτελεί εμπόδιο για την εκμάθηση αρχών προγραμματισμού. Επίσης υπάρχει πιθανότητα οι μαθητές να δυσκολευτούν στο μαθηματικό κομμάτι της επανάληψης (τρόπος κίνησης των δεικτών). Ειδικότερα οι παράγοντες στους οποίους έχει διαπιστωθεί ότι οφείλονται οι δυσκολίες των μαθητών σχετίζονται: Με τον τρόπο προσέγγισης της διδασκαλίας των αρχών προγραμματισμού μέσα από περιβάλλοντα προγραμματισμού γλωσσών γενικού σκοπού (Pascal, Basic, κλπ) προσανατολισμένο στην επίλυση μαθηματικών προβλημάτων έξω από τις πραγματικές διδακτικές ανάγκες των μαθητών. Στα κλασσικά προγραμματιστικά περιβάλλοντα πολλές φορές δεν παρέχεται η δυνατότητα προγραμματισμού με οπτικό τρόπο και έτσι οι μαθητές δεν κατανοούν εύκολα τον τρόπο με τον οποίο εκτελείται ένα πρόγραμμα και η διαδικασία εισόδου και εξόδου των δεδομένων. Τα προβλήματα που καλούνται να επιλύσουν οι μαθητές πολλές φορές είναι ξένα με τα προβλήματα που έχουν βιώσει με την καθημερινότητά τους. Τελικά οι μαθητές θα μάθουν να συνδυάζουν διαφορετικά περιβάλλοντα στον υπολογιστή, και να έχουν ολοκληρωμένη εμπειρία δημιουργίας ενός προγράμματος κατασκευάζοντας οι ίδιοι τα δομικά υλικά που απαιτούνται για την σύνθεση και κατασκευή του.

7 9. Χρήση Η/Υ και γενικά ψηφιακών μέσων για το διδακτικό σενάριο Το διδακτικό σενάριο θα υλοποιηθεί στο εργαστήριο πληροφορικής του σχολείου. Οι φυλλομετρητές είναι διαθέσιμοι ελεύθερα στο διαδίκτυο. Ενδεικτικοί φυλλομετρητές: Mozilla Firefox: Google Chrome: Το Paint.Net Διατίθεται ελεύθερα από τον διαδικτυακό τόπο Η τελευταία του έκδοση είναι η Το Scratch είναι ελευθέρα διαθέσιμο από τον επίσημο ιστότοπο Είναι δημιουργία του MIT και στο σχετικό site, υπάρχουν περιγραφές χιλιάδων project που έχουν δημιουργηθεί από συμμετέχοντες στην κοινότητα του scratch. Το Scratch μπορεί να εκτελεστεί είτε σαν standalone στον υπολογιστή, είτε να τρέξει κατευθείαν σε φυλλομετρητή μέσα από το site που προαναφέρθηκε. Η τελευταία του έκδοση είναι η 2.0, ενώ υποστηρίζεται πλήρως η ελληνική γλώσσα. Οι υπολογιστές πρέπει να έχουν μεσαία υπολογιστική ισχύ ιδίως εάν υλοποιηθούν project με έντονη κίνηση. Καλό θα ήταν να υπάρχει επίσης προτζέκτορας ή λογισμικό εποπτείας εργαστηρίων (Π.χ. NET OP), ώστε να μπορεί να επιδείξει ο εκπαιδευτικός παραδείγματα εκτέλεσης παρεμφερών δραστηριοτήτων. 10. Διδακτικός θόρυβος Κατά την εκτέλεση του σεναρίου δεν προβλέπεται να υπάρξουν σημαντικά προβλήματα σε σχέση με την ισχύ των υπολογιστών του εργαστηρίου καθώς τα λογισμικά που θα χρησιμοποιηθούν δεν επιβαρύνουν ιδιαίτερα έναν μέσο υπολογιστή για τις εργασίες που θα εκτελέσουν οι μαθητές. Καλό θα είναι βέβαια να είναι σχετικά τελευταίας τεχνολογίας οι υπολογιστές που θα χρησιμοποιηθούν κυρίως για τις ανάγκες των επόμενων εργασιών που θα γίνουν με το scratch ή/και το Paint.NET.

8 11. Χρήση εξωτερικών πηγών Χρησιμοποιήθηκε η μεθοδολογία που περιγράφεται στο βιβλίο υποστήριξης της επιμόρφωσης Β επιπέδου ΤΠΕ, ενώ έγιναν αναφορές και στην σελίδα του MIT που αφορά το Scratch που είναι η στην σελίδα του Paint. NET και ενδεικτικά στις σελίδες των φυλλομετρητών Mozilla Firefox US/firefox/new/ & Google Chrome

9 12. Επισήμανση μικρομεταβολών Διδακτικό συμβόλαιο Είναι απαραίτητο να τονιστεί στους μαθητές ότι ο ρόλος του εκπαιδευτικού διαφοροποιείται από αυτόν που έχουν συνηθίσει. Ο εκπαιδευτικός οργανώνει το μάθημα, αλλά οι τεχνικές που χρησιμοποιεί έχουν σκοπό την ενεργοποίηση των μαθητών και όχι την από έδρα διδασκαλία. Έτσι οι τεχνικές της εισήγησης και της επίδειξης είναι περιορισμένες και το βάρος δίνεται στην υλοποίηση δραστηριοτήτων από τους μαθητές που θα τους οδηγήσουν διερευνητικά, ανακαλυπτικά και συνεργατικά στη γνώση. Ο δάσκαλος παραμένει καθοδηγητής και εμψυχωτής στις εργασίες των μαθητών αλλά και διευκολύνει, όποτε απαιτείται, την εύρεση λύσεων. Οι μαθητές χρειάζεται να συμμετάσχουν ενεργά στην υλοποίηση των δραστηριοτήτων και να συνεργάζονται με τους συμμαθητές τους καθώς η γνώση αναδύεται μέσα από την συλλογική εργασία, το σχολιασμό και την ανατροφοδότηση. Το διδακτικό συμβόλαιο δεν θα ανατραπεί, διότι τα φύλλα εργασίας είναι απλά, κατανοητά και ρεαλιστικά και οδηγούν τον μαθητή βήμα προς βήμα στην ομαλή εξοικείωση του με τις ιδιαιτερότητες του προγραμματιστικού περιβάλλοντος. 14. Οργάνωση τάξης εφικτότητα σχεδίασης Η εφαρμογή της δραστηριότητας θα γίνει στο εργαστήριο υπολογιστών. Οι μαθητές θα κάθονται ανά δύο ή ανά τρεις, εάν δεν επαρκούν οι υπολογιστές του εργαστηρίου. To 1 ο φύλλο εργασίας, στηρίζεται στο διαδίκτυο. Συνεπώς η σύνδεση με το Internet είναι απαραίτητη. Τα προγράμματα Paint.NET & Scratch πρέπει να είναι εγκατεστημένα σε κάθε υπολογιστή του εργαστηρίου. Το Scratch εναλλακτικά, μπορεί να εκτελεστεί και διαδικτυακά από τον ιστότοπο του, αλλά στην περίπτωση

10 αυτή, πρέπει να δημιουργηθούν κωδικοί για κάθε μαθητή στην ιστοσελίδα του Scratch.