Κεφάλαιο 1: Το εκπαιδευτικό λογισµικό. Ενότητα 1.1: Τα χαρακτηριστικά και τα είδη του Εκπαιδευτικού Λογισµικού

Transcript

1 1 Κεφάλαιο 1: Το εκπαιδευτικό λογισµικό Ενότητα 1.1: Τα χαρακτηριστικά και τα είδη του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Τα είδη του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Ανοικτά και Κλειστά Μαθησιακά Περιβάλλοντα Εκπαιδευτικά συστήµατα Εικονικής Πραγµατικότητας Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό και οι Θεωρίες Μάθησης Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό στην Εξ Αποστάσεως Εκπαίδευση Ενότητα 1.2: Πολυµέσα, Υπερµέσα και ιαδικτυακές Εφαρµογές Τα Πολυµέσα Υπερκείµενο και Υπερµέσα Οι Εγκυκλοπαίδειες και τα Ηλεκτρονικά Βιβλία ιαδίκτυο (Internet) και Εκπαίδευση Ενότητα 1.3: Τεχνολογίες και µέσα ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Οι Γλώσσες Προγραµµατισµού Τα Πακέτα Παρουσίασης Τα Συστήµατα Συγγραφής (authoring systems) Εργαλεία και συγγραφικά περιβάλλοντα για τον Παγκόσµιο Ιστό Συστήµατα ιαχείρισης Τάξης Τεχνικές για την οµαλή εκτέλεση εφαρµογών µέσω του Παγκόσµιου Ιστού Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: ιδακτική Θεώρηση Ενότητα 2.1: Η ιδακτική Σχεδίαση του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Οι βασικές αρχές σχεδίασης του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Στρατηγικές Σχεδίασης Ενότητα 2.2: Το Περιβάλλον ιεπαφής (user interface) Τι είναι το Περιβάλλον ιεπαφής; Σχεδίαση του Περιβάλλοντος ιεπαφής Η Εργονοµία στην εµφάνιση και στην πλοήγηση Ήχος και Περιβάλλον ιεπαφής Η σχεδίαση του Περιβάλλοντος ιεπαφής Συµπερασµατικά Ενότητα 2.3: Η Σχεδίαση των Εικόνων Οθόνης Βασικές αρχές Η διάταξη των Στοιχείων στις Εικόνες της Οθόνης Η χρήση των Χρωµάτων Η χρήση του Κειµένου Ενότητα 2.4: Το περιεχόµενο

2 Ευρύτητα και διάταξη Περιεχοµένου Η οργάνωση και η παρουσίαση του Περιεχοµένου Ενότητα 2.5: Η Πλοήγηση στο Λογισµικό Βασικά Συστήµατα Πλοήγησης Ενότητα 2.6: Αλληλεπίδραση και Ανατροφοδότηση Η Αλληλεπίδραση Η Ανατροφοδότηση Σχεδίαση Αλληλεπίδρασης και Ανατροφοδότησης Ενότητα 2.7: Η δόµηση των εφαρµογών και ο Έλεγχος από το Χρήστη Γνωστική Ταξινόµηση και όµηση Εφαρµογών Ο Έλεγχος της εφαρµογής από το Χρήστη Η Σχεδίαση της εφαρµογής Χρήση Αλληγοριών στη Σχεδίαση Συστηµάτων Υπερµέσων Ενότητα 2.8: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό για εξ Αποστάσεως Εκπαίδευση Βασικά χαρακτηριστικά Σχεδιασµός Εκπαιδευτικού Λογισµικού για εξ Αποστάσεως Εκπαίδευση Κεφάλαιο 3: Μοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού Ενότητα 3.1: Συµβατικά Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Μοντέλο Καταρράκτη και παραλλαγές του Μοντέλο Πρωτοτυποποίησης Μοντέλο Λειτουργικής Επαύξησης Ενότητα 3.2: Εναλλακτικά Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Λειτουργικό Μοντέλο Μοντέλο Αυτόµατου Προγραµµατισµού Μετασχηµατιστικό Μοντέλο Μοντέλο Επαναχρησιµοποίησης Λογισµικού Αντικειµενοστραφές Μοντέλο Σπειροειδές Μοντέλο Ενότητα 3.3: Ποιο είναι το Κατάλληλο Μοντέλο για Ανάπτυξη Εκπαιδευτικού Λογισµικού; Ενότητα 3.4: ιοίκηση Έργων Εκπαιδευτικού Λογισµικού

3 3 Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού Ενότητα 4.1: Τα Πακέτα Παρουσίασης Ενότητα 4.2: Οι Γλώσσες Προγραµµατισµού Ενότητα 4.3: Τα Συστήµατα Συγγραφής (authoring systems) Ενότητα 4.4: Εργαλεία και συγγραφικά περιβάλλοντα για τον Παγκόσµιο Ιστό Ενότητα 4.5: Τεχνολογίες ικτυακού Εκπαιδευτικού Λογισµικού ιαδίκτυο και Εκπαιδευτικό Λογισµικό Συστήµατα διαχείρισης τάξης Το µοντέλο πελάτη εξυπηρετητή (client-server) Ενότητα 4.6: Τα εργαλεία ανάπτυξης περιβαλλόντων εικονικής πραγµατικότητας Ενότητα 4.7: Ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού µε τεχνολογία ψηφίδων Ενότητα 4.8: υνατότητες συνεργασίας και ανταλλαγής δεδοµένων µεταξύ διαφορετικών εφαρµογών Κεφάλαιο 5: Ο Ήχος, η Εικόνα και το Βίντεο στο Εκπαιδευτικό Λογισµικό Ενότητα 5.1: Ο ήχος Ενότητα 5.2: Η εικόνα Ενότητα 5.3: Το βίντεο Ενότητα 5.4: ηµιουργία και Αναπαραγωγή Πολυµέσων: Το απαιτούµενο βασικό υλικό Κεφάλαιο 6: Tεκµηρίωση του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Ενότητα 6.1: Εγχειρίδια χρήσης δασκάλου (συµπεριλαµβανοµένων και των τεχνικών εγχειριδίων εγκατάστασης και καλής λειτουργίας) Ενότητα 6.2: Εγχειρίδια χρήσης µαθητή Ενότητα 6.3: Εγχειρίδια υποστήριξης του δασκάλου Κεφάλαιο 7: Η Αξιολόγηση του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Ενότητα 7.1: Το θεωρητικό υπόβαθρο της αξιολόγησης του εκπαιδευτικού λογισµικού

4 4 Ενότητα 7.2: Η παιδαγωγική / διδακτική αξιολόγηση του εκπαιδευτικού λογισµικού Ενότητα 7.3: Η τεχνολογική αξιολόγηση του εκπαιδευτικού λογισµικού Ενότητα 7.4: Αξιολόγηση γενικών στοιχείων, του συνοδευτικού υλικού, του παράγοντα κόστος και συνολική αξιολόγηση Κεφάλαιο 8: Ποιοτικός έλεγχος και εξασφάλιση ποιότητας εκπαιδευτικού λογισµικού Ενότητα 8.1. Εκπαιδευτικό Λογισµικό: Προδιαγραφές και πρότυπα (στάνταρτ) Ενότητα 8.2. Αξιολόγηση ΕΛ Τύποι αξιολόγησης Μεθοδοι αξιολόγησης Ενότητα 8.3. Ανάγκη για Ποιοτικό έλεγχο και Πλάνο Εξασφάλισης Ποιότητας Εξασφάλιση Ποιότητας Η δοµή και τα περιεχόµενα του ΠΕΠ (Πρόγραµµα Εξασφάλισης Ποιότητας) Ενότητα 8.4. Ένα σχήµα ΠΕΠ Πλάνο Πρώτου Επιπέδου Πλάνο εύτερου Επιπέδου

5 Κεφάλαιο 1 Το εκπαιδευτικό λογισµικό Σκοπός: Στο κεφάλαιο αυτό αναλύονται µε συντοµία θέµατα που αφορούν το εκπαιδευτικό λογισµικό. Ο σκοπός του κεφαλαίου είναι να παρουσιάσει τα είδη και τα χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού λογισµικού, τις κατηγορίες, τους φορείς και τα εργαλεία ανάπτυξής τους. Προσδοκώµενα Αποτελέσµατα: Όταν τελειώσετε την ανάγνωση του Κεφαλαίου αυτού θα πρέπει να είστε σε θέση να: Ορίζετε το εκπαιδευτικό λογισµικό, αναφέρετε τα βασικά χαρακτηριστικά της διδασκαλίας µε τη χρήση του και τα είδη του. Ορίζετε τα ανοικτά και κλειστά µαθησιακά περιβάλλοντα και περιγράφετε τα χαρακτηριστικά των µικρόκοσµων. Περιγράφετε τα συστήµατα εικονικής πραγµατικότητας και τα είδη τους. Αναφέρετε τα πλεονεκτήµατα των εκπαιδευτικών εφαρµογών µε πολυµέσα και τις επιδράσεις των µέσων στη µάθηση. Περιγράφετε τα βασικά χαρακτηριστικά των Θεωριών Μάθησης και αναφέρετε τη σχέση τους µε το εκπαιδευτικό λογισµικό. Αναφέρετε τα βασικά χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού λογισµικού για εκπαίδευση από απόσταση. Καθορίζετε τον τρόπο λειτουργίας των εφαρµογών υπερµέσων και αναφέρετε τις δυνατότητες που δίνουν στους χρήστες. Περιγράφετε τον τρόπο λειτουργίας των ηλεκτρονικών εγκυκλοπαιδειών και των ηλεκτρονικών βιβλίων. Σχολιάζετε τις επιδράσεις του Internet στην εκπαίδευση, τα είδη της επικοινωνίας µέσω Internet και αναφέρετε τους περιορισµούς κατά την ανάπτυξη εφαρµογών υπερµέσων για τον παγκόσµιο ιστό. Αναφέρεστε στις γλώσσες προγραµµατισµού ως µέσα ανάπτυξης του εκπαιδευτικού λογισµικού. Περιγράφετε τα βασικά χαρακτηριστικά της γλώσσας προγραµµατισµού Logo. Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά και τον τρόπο λειτουργίας των πακέτων παρουσίασης. Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά των συστηµάτων συγγραφής και τον τρόπο λειτουργίας των κυριότερων από αυτά. Αναφέρεστε στην τεχνολογία Shockwave και Flash της Macromedia. Περιγράφετε τα εργαλεία και συγγραφικά περιβάλλοντα για τον παγκόσµιο ιστό. Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά των συστηµάτων διαχείρισης τάξης. Αναφέρετε τεχνικές για την οµαλή εκτέλεση εφαρµογών µέσω του παγκόσµιου ιστού. Έννοιες Κλειδιά: Εκπαιδευτικό λογισµικό ιδασκαλία αλληλεπιδραστική ιδασκαλία οδηγούµενη από το χρήστη ιδασκαλία εµπλουτισµένη ιδασκαλία διαθεµατική ιδασκαλία µε δυνατότητα εξερεύνησης Ανατροφοδότηση Συνεργατικές δραστηριότητες CAI Λογισµικό εξάσκησης εκγύµνασης Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 1

6 Λογισµικό εκπαίδευσης - φροντιστηρίου Λογισµικό λύσης προβληµάτων Λογισµικό προσοµοιώσεων Λογισµικό εκπαιδευτικών παιχνιδιών Λογισµικό µοντελοποίησης Ανοικτά µαθησιακά περιβάλλοντα Κλειστά µαθησιακά περιβάλλοντα Εικονική πραγµατικότητα Θεωρίες Μάθησης Θεωρίες της Συµπεριφοράς Γνωστικές Θεωρίες Μάθησης Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης Πολυµέσα Κείµενο Ήχος Εικόνα και γραφικά Κίνηση και κινούµενη εικόνα Βίντεο Υπερκείµενο Υπερµέσα Εγκυκλοπαίδειες Ηλεκτρονικά βιβλία ιδίκτυο και εκπαίδευση Γλώσσες προγραµµατισµού Logo Πακέτα παρουσίασης Συστήµατα συγγραφής Shockwave & Flash HTML, XML, ASP, VRML Java & JavaScript Συστήµατα διαχείρισης τάξης Τεχνολογία streaming Εισαγωγικές Παρατηρήσεις: Το Κεφάλαιο 1 αναφέρεται στο εκπαιδευτικό λογισµικό, στα είδη του στα εργαλεία που χρησιµοποιούνται για την κατασκευή του και στις τεχνολογίες για την κατασκευή και διάθεσή του µέσω του παγκόσµιου ιστού. Αποτελείται από τρεις ενότητες. Στην πρώτη ενότητα παρατίθενται τα χαρακτηριστικά και τα είδη του εκπαιδευτικού λογισµικού, αναλύεται η έννοια του µικρόκοσµου, περιγράφεται η λειτουργία των συστηµάτων εικονικής πραγµατικότητας, αναφέρονται οι κυριότερες Θεωρίες Μάθησης, η επίδρασή τους στο σχεδιασµό εκπαιδευτικού λογισµικού και τα βασικά χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού λογισµικού για εκπαίδευση από απόσταση. Στη δεύτερη ενότητα γίνεται σύντοµη αναφορά στα πολυµέσα και στο λογισµικό υπερµέσων, στις ηλεκτρονικές εγκυκλοπαίδειες, στα ηλεκτρονικά βιβλία και στην επίδραση του Internet στην εκπαίδευση. Στην τρίτη ενότητα παρατίθενται στοιχεία για τις τεχνολογίες και τα µέσα ανάπτυξης του εκπαιδευτικού λογισµικού, δηλαδή αναφέρονται στοιχεία για τις γλώσσες προγραµµατισµού, για τα πακέτα παρουσίασης και για τα συστήµατα συγγραφής. Περιγράφονται σύντοµα τα βασικά χαρακτηριστικά της γλώσσα Logo, του Asymmetrix Toolbook, του Macromedia Director και Authorware και των τεχνολογιών Shockwave και Flash. Επίσης, αναφέρονται σύντοµα τα βασικά χαρακτηριστικά των εργαλείων και τα συγγραφικών περιβαλλόντων ανάπτυξης λογισµικού για τον Παγκόσµιο Ιστό, όπως των γλωσσών σήµανσης HTML, XML, ASP, VRML και των γλωσσών προγραµµατισµού Java και JavaScript. Τέλος, αναφέρονται τα βασικά χαρακτηριστικά των συστηµάτων διαχείρισης τάξης όπως και τεχνικές για την οµαλή εκτέλεση εφαρµογών µέσω του Παγκόσµιου Ιστού. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 2

7 Ενότητα 1.1 Τα χαρακτηριστικά και τα είδη του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Το λογισµικό (software) αποτελεί ένα από τα δύο βασικά συστατικά για τη λειτουργία του ηλεκτρονικού υπολογιστή. ιακρίνεται σε δύο µεγάλες κατηγορίες: στο λογισµικό συστήµατος και στο λογισµικό εφαρµογών. Το εκπαιδευτικό λογισµικό αποτελεί µια ειδική κατηγορία του λογισµικού εφαρµογών. Το εκπαιδευτικό λογισµικό κατασκευάζεται, προκειµένου µε τη χρήση του να εκπληρωθούν συγκεκριµένοι µαθησιακοί στόχοι. Μπορεί να χρησιµοποιηθεί ως συµπληρωµατικό µέσο διδασκαλίας από τον εκπαιδευτή ή ως υποστηρικτικό µέσο αυτοδιδασκαλίας από τον εκπαιδευόµενο 1. Αποτελεί µέσο αξιολόγησης ή αυτοαξιολόγησης του εκπαιδευόµενου, χωρίς βέβαια αυτό να αποτελεί κύριο σκοπό για την κατασκευή του. Σύµφωνα µε τους ερευνητές, η εκπαιδευτική διαδικασία µε τη χρήση του εκπαιδευτικού λογισµικού µπορεί να καταστεί εξαιρετικά αποτελεσµατική για τον µαθητή. Η διδασκαλία µπορεί να γίνει αλληλεπιδραστική, οδηγούµενη από το χρήστη, εµπλουτισµένη, διαθεµατική και µε δυνατότητα εξερεύνησης. Πιο αναλυτικά: Η διδασκαλία η οποία είναι οδηγούµενη από το χρήστη (user-driven), προϋποθέτει την ενεργητική συµµετοχή του σ αυτή. Η εµπλουτισµένη (enriching) διδασκαλία παρέχει τη δυνατότητα µεταφοράς της πληροφορίας µε ποικίλους τρόπους (ήχο, εικόνα, γραφικά, κίνηση). Επίσης, παρέχει στο χρήστη τη δυνατότητα πρόσβασης σε πληροφορία που εµπλέκεται µε την ύλη του. Η διαθεµατικότητα ή διεπιστηµονικότητα (interdisciplinary learning) στη διδασκαλία δίνει τη δυνατότητα εξέτασης µιας έννοιας κάτω από πολλές οπτικές γωνίες από διάφορα επιστηµονικά πεδία, µε αποτέλεσµα τη βαθύτερη και πολύπλευρη κατανόησή της. Τέλος, η διδασκαλία η οποία παρέχει τη δυνατότητα εξερεύνησης (exploratory), δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα εξερεύνησης διαφόρων θεµάτων, ώστε να εµπεδωθεί η νέα γνώση. Το εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει επίσης, να παρέχει ανατροφοδότηση στο χρήστη ώστε να τον βοηθά να κατανοήσει την όποια γνωστική του πρόοδο. Τέλος, η δηµιουργία εκπαιδευτικού λογισµικού, µε το οποίο οι χρήστες αναπτύσσουν συνεργατικές δραστηριότητες τους δίνει τη δυνατότητα να εργάζονται ως οµάδα και ο καθένας να συνεισφέρει µε τις γνώσεις του. Η παραγόµενη γνώση, λόγω και της δηµιουργούµενης άµιλλας είναι πιο σταθερή και παραµένει στη µακροπρόθεσµη µνήµη. Όπως και η συµβατική διδασκαλία, το εκπαιδευτικό λογισµικό το οποίο διαπερνάται από τις προηγούµενες παιδαγωγικές αρχές µπορεί να καταστεί εξαιρετικά αποτελεσµατικό για το χρήστη. 1 Παναγιωτακόπουλος, Πιερρακέας, Πιντέλας (2003). Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό και η Αξιολόγησή του. Αθήνα, Μεταίχµιο. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 3

8 ραστηριότητα 1 / Κεφάλαιο 1 Να αναφέρετε τα πέντε χαρακτηριστικά τα οποία πρέπει να έχει η διδασκαλία µε τη χρήση εκπαιδευτικού λογισµικού, ώστε να είναι αποτελεσµατική Τα είδη του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Το λογισµικό που χρησιµοποιείται για την υποβοήθηση της εκπαιδευτικής διαδικασίας µπορεί να διαχωριστεί αρχικά σε δύο κατηγορίες: Σε λογισµικό γενικού σκοπού, το οποίο χρησιµοποιείται σαν εργαλείο διδασκαλίας ως επέκταση των εποπτικών µέσων. Τέτοιες εφαρµογές είναι το Word, το Excel, το PowerPoint, το Access, τα οποία δε θεωρούνται εκπαιδευτικό λογισµικό δεδοµένου ότι δεν ανταποκρίνονται στον ορισµό που δόθηκε παραπάνω. Σε λογισµικό τυπικής µορφής το οποίο ακολουθεί συγκεκριµένες παιδαγωγικές αρχές και χρησιµοποιείται ως µέσο άµεσης υποβοήθησης της εκπαιδευτικής διαδικασίας (CAI - Computer Assisted Instruction). Μπορεί να ταξινοµηθεί στις εξής κατηγορίες: 1. Εξάσκησης-εκγύµνασης (drill and practice) 2. Εκπαίδευσης-φροντιστηρίου (tutorial) 3. Λύσης προβληµάτων (problem solving) 4. Προσοµοιώσεων (simulations) 5. Εκπαιδευτικών παιχνιδιών (educational computer games) 6. Μοντελοποίησης (modeling). Πιο αναλυτικά: 1. Εκπαιδευτικό λογισµικό εξάσκησης-εκγύµνασης (drill and practice) Οι εφαρµογές του τύπου αυτού παρουσιάζουν σταδιακά ένα τµήµα διδακτέας ύλης και ακολούθως ερωτήσεις, ασκήσεις και προβλήµατα µε τυχαία σειρά αλλά µε διαβάθµιση στη δυσκολία. Συγκρατούν την επίδοση του χρήστη και τα λάθη του. Επιπλέον δίνουν παραδείγµατα και ανατροφοδότηση στα σηµεία στα οποία ο µαθητής εµφάνισε αδυναµία. Αν ο χρήστης δεν απαντήσει σε µια ερώτηση µετά από µερικές προσπάθειες, το λογισµικό παρουσιάζει την απάντηση µε την παράλληλη εµφάνιση κάποιας εξήγησης. Συνήθως το εκπαιδευτικό λογισµικό τύπου εξάσκησης εκγύµνασης εµπεριέχεται σε άλλους τύπους λογισµικού ως µέρος αυτών. 2. Εκπαιδευτικό λογισµικό εκπαίδευσης-φροντιστηρίου (tutorial) Η λειτουργία του λογισµικού του τύπου αυτού είναι εµπνευσµένη από το ρόλο του δασκάλου. Παρουσιάζει σταδιακά τµήµατα πληροφοριών προσαρµοσµένα στις ιδιαίτερες ανάγκες και ικανότητες του χρήστη και του θέτει σχετικές ερωτήσεις. Αξιολογεί τις απαντήσεις του χρήστη, και προσφέρει ανατροφοδότηση µε διευκρινίσεις πριν δοθεί νέα πληροφορία. Η παρουσίαση της πληροφορίας γίνεται κατά ένα µη σειριακό τρόπο, µε διακριτά βήµατα ανάλογα µε τη συµπεριφορά του χρήστη. Κατά κανόνα επαναλαµβάνει τον κύκλο πληροφορία ερώτηση ανάδραση. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 4

9 Μετεξέλιξη του λογισµικού tutorial αποτελεί το Έµπειρο Εκπαιδευτικό Λογισµικό (Intelligent Tutoring System ITS), το οποίο περιλαµβάνει µοντέλα µαθητή, δασκάλου και µοντέλα διδακτικών στρατηγικών. Είναι συνδεδεµένα µε το χώρο της Τεχνητής Νοηµοσύνης και της Γνωστικής Ψυχολογίας. Εµπεριέχουν σύνολα κανόνων µέσω των οποίων µαθαίνουν από το χρήστη και γίνονται περισσότερο ευέλικτα. Μπορούν να πάρουν αποφάσεις και να δοµήσουν το εκπαιδευτικό υλικό κατάλληλα, όπως και να επιλέξουν την καταλληλότερη διδακτική µέθοδο ώστε να είναι περισσότερο αποτελεσµατικά. Τα εκπαιδευτικά προγράµµατα, τα οποία προσαρµόζονται στον τύπο του χρήστη και θεωρούνται ως τα πλέον κατάλληλα για εξατοµικευµένη µάθηση αποκαλούνται προσαρµοστικά συστήµατα (adaptive systems). ιατηρούν µοντέλα χρηστών και µε βάση τις αντιδράσεις τους (π.χ. ενδιαφέρον σε συγκεκριµένα θέµατα) καθορίζουν ανάλογα το εκπαιδευτικό υλικό που θα προσφέρουν ή τις ερωτήσεις και τα προβλήµατα που θα παρουσιάσουν σ αυτούς. Πιο αποτελεσµατικά ακόµη, θεωρούνται τα προσαρµοζόµενα συστήµατα (adaptable systems), τα οποία προσαρµόζονται συνεχώς στο προφίλ των χρηστών, προσπαθώντας να ρυθµίσουν την παρουσίαση της πληροφορίας ώστε η εξέλιξη του προγράµµατος να ταιριάζει απόλυτα µε το µαθησιακό τύπο και τους ρυθµούς εργασίας τους. 3. Εκπαιδευτικό λογισµικό λύσης προβληµάτων (problem solving) Τα προγράµµατα του τύπου αυτού, ζητούν από τους χρήστες να επιλύσουν ασκήσεις και προβλήµατα, στηριζόµενοι σε γνώσεις που έχει αποκτηθεί σε προηγούµενη φάση. Συνήθως εµπεριέχονται σε εφαρµογές άλλου τύπου, όπως π.χ. σε προσοµοιώσεις. Ευνοούν τη διερευνητική µάθηση και συνήθως, στοχεύουν στην ανάπτυξη αλγοριθµικής σκέψης. Το λογισµικό του τύπου αυτού, δίνει στο µαθητή τη δυνατότητα να δηµιουργήσει ή να αναλύσει παραλλαγές του προβλήµατος µέσω αλλαγών των δεδοµένων του. H εφαρµογή του είναι κυρίως στα Μαθηµατικά και στις Φυσικές Επιστήµες. 4. Εκπαιδευτικό λογισµικό προσοµοιώσεων (simulations) Η αποτελεσµατικότητα του εκπαιδευτικού λογισµικού προσοµοιώσεων ή εικονικών εργαστηρίων στηρίζεται στο γεγονός πως η παρατήρηση και ο πειραµατισµός ευνοούν την εξαγωγή συµπερασµάτων, τη δηµιουργία ορισµών, κανόνων όπως και την κατανόηση των φυσικών φαινοµένων. Όµως συχνά, τα φυσικά φαινόµενα εκδηλώνονται σε χρόνο που δεν είναι εύκολο να παρατηρηθούν. Επίσης, η εκδήλωσή τους συνοδεύεται από προβλήµατα επικινδυνότητας. Για το λόγο αυτό, µπορούν να µεταφερθούν στο εικονικό εργαστήριο µέσω των προσοµοιώσεων. Μέσω των προσοµοιώσεων, ο χρήστης µπορεί να επιταχύνει ή να επιβραδύνει την ολοκλήρωση ενός φαινοµένου, να µεταβάλλει τις παραµέτρους λειτουργίας και να µελετήσει σε βάθος την αλληλεπίδρασή τους. Μπορεί έτσι, να επιβεβαιώσει όσα ήδη γνωρίζει ή να ανακαλύψει την πλάνη που έχει γύρω από κάποια φαινόµενα. Οι προσοµοιώσεις και τα εικονικά εργαστήρια είναι εφαρµογές συγγενικές µε τα ανοικτά µαθησιακά περιβάλλοντα, τα οποία δίνουν τη δυνατότητα ισχυρής αλληλεπίδρασης µε το χρήστη και πειραµατισµού. 5. Λογισµικό εκπαιδευτικών παιχνιδιών (educational computer games ή instructional games) Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 5

10 Ταξινοµούνται κυρίως σε παιχνίδια δράσης και σε παιχνίδια στρατηγικής, όπου τα τελευταία αξιοποιούνται περισσότερα στην εκπαιδευτική διαδικασία. Τα παιχνίδια στρατηγικής είναι συνήθως παιχνίδια ρόλων και προσοµοιώνουν καταστάσεις που καλείται να αντιµετωπίσει ο χρήστης. Στην εκπαιδευτική διαδικασία µας ενδιαφέρουν κυρίως τα παιχνίδια στρατηγικής. Στα παιχνίδια στρατηγικής προσοµοιώνονται διάφορες καταστάσεις στις οποίες ο µαθητής συµµετέχει ενεργά. Για παράδειγµα ο µαθητής θα µπορούσε να αναλάβει την δηµιουργία, επίβλεψη και εξέλιξη µιας ολόκληρης πόλης (SimCity) ή την ανάπτυξη ενός πολιτισµού (Microsoft Age of Empires Microsoft Raise of Nations). 6. Εκπαιδευτικό λογισµικό µοντελοποίησης (modeling) Με τη χρήση του µπορούν να γίνουν αναπαραστάσεις συστηµάτων ή διαδικασιών, δηλαδή να δηµιουργηθούν µοντέλα. Η µοντελοποίηση επιτρέπει την µεταβολή κάποιας ή κάποιων παραµέτρων που επιδρούν στο σύστηµα και την παρατήρηση της συµπεριφοράς του πληθυσµού. Αν κανείς παρατηρήσεις σήµερα εφαρµογές εκπαιδευτικού λογισµικού, είναι εύκολο να διαπιστώσει πως ενσωµατώνουν στοιχεία από όλες σχεδόν, τις προηγούµενες κατηγοριοποιήσεις. Έτσι, παρουσιάζουν µεγαλύτερο ενδιαφέρον και προσφέρουν µεγαλύτερο κίνητρο χρήσης. ραστηριότητα 2 / Κεφάλαιο 1 Να αναφερθείτε στα έξι κύρια είδη λογισµικού τύπου CAI, αναλύοντας τον τρόπο υλοποίησης και χρήσης καθενός. Η απάντησή σας δεν πρέπει να ξεπεράσει τη µία σελίδα τύπου Α4 ή τις 450 λέξεις. Εικόνα 1.1: Θέµα από το περιβάλλον Starry Night Backyard, στο οποίο γίνεται προσοµοίωση του έναστρου ουρανού, των πλανητικών σχηµατισµών και των κινήσεών τους. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 6

11 1.1.2 Ανοικτά και Κλειστά Μαθησιακά Περιβάλλοντα Κλειστά µαθησιακά περιβάλλοντα θεωρούνται εκείνα στα οποία, σε µια ενέργεια του χρήστη η αντίδραση του συστήµατος είναι προδιαγεγραµµένη. Τα Ανοικτά µαθησιακά περιβάλλοντα (open learning environments) σχεδιάζονται κυρίως, µε βάση τις σύγχρονες γνωσιοθεωρητικές τοποθετήσεις (π.χ. θεωρίες οικοδόµησης της γνώσης). Οι επιλογές σ αυτά καθορίζονται από τις ανάγκες και από τις νοητικές διεργασίες που αναπτύσσονται στο χρήστη. Κύριοι εκπρόσωποι των ανοικτών περιβαλλόντων µάθησης µπορούν να χαρακτηριστούν οι µικρόκοσµοι (microworlds), και οι εφαρµογές υπερµέσων. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγµα ανοικτού περιβάλλοντος µάθησης, είναι η γλώσσα Logo. Οι µικρόκοσµοι (microworlds) Πρόκειται για προσοµοιώσεις που εκτυλίσσονται σε περιορισµένης έκτασης εκπαιδευτικό περιβάλλον (µικροσκοπικό κόσµο). Στο περιβάλλον αυτό, το οποίο ευνοεί ιδιαίτερα τη διερευνητική µάθηση, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να ερευνήσει εναλλακτικές υποθέσεις, εξετάζοντας ένα πραγµατικό φυσικό φαινόµενο. ραστηριότητα 3 / Κεφάλαιο 1 Μπορείτε να δώσετε ένα παράδειγµα µικρόκοσµου; Σε τι διαφέρουν οι προσοµοιώσεις από τους µικρόκοσµους; * Τη δική µας ενδεικτική απάντηση θα τη βρείτε στο τέλος του Κεφαλαίου Εκπαιδευτικά συστήµατα Εικονικής Πραγµατικότητας Η εικονική πραγµατικότητα (virtual reality - VR) αναφέρεται στη δηµιουργία ενός τρισδιάστατου εικονικού περιβάλλοντος, ισχυρά αλληλεπιδραστικού, στηριγµένου σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Ο χρήστης είναι συνδεδεµένος κατάλληλα και αλληλεπιδρά µε τα στοιχεία του περιβάλλοντος, µέσω µιας υψηλού επιπέδου διεπιφάνειας χρήσης, έχοντας την αίσθηση ότι ενεργεί σε ένα πραγµατικό περιβάλλον. Η εικονική πραγµατικότητα συνδέει τις επιστήµες της Πληροφορικής, της Οπτικής και της Ροµποτικής. Η έµφαση δίνεται στην άµεση διέγερση των αισθήσεων, ώστε να δηµιουργείται η εµπειρία ενός εικονικού κόσµου. Αυτός µπορεί να είναι αποµίµηση πραγµατικής ή υποθετικής κατάστασης. Για παράδειγµα µπορεί να είναι ένα άτοµο, ο χώρος ενός γραφείου, ένα εργαστήριο, ένας πλανήτης κλπ. Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να περιπλανηθεί µέσα στο περιβάλλον κατά βούληση, να παρατηρήσει όσα διαδραµατίζονται εκεί και να αλληλεπιδράσει σε µικρό ή µεγάλο βαθµό µε τα στοιχεία του. Η περιπλάνηση αυτή επιτυγχάνεται µε απλές ή εξειδικευµένες συσκευές ενώ η πρωτοβουλία για οτιδήποτε αφήνεται αποκλειστικά στο χρήστη. Με τη βοήθεια µιας κατάλληλης υποδοµής, έχει την αίσθηση ότι είναι βυθισµένος µέσα σε έναν ιδιαίτερο κόσµο, στον οποίο µπορεί να µετακινείται, να αγγίζει διάφορα αντικείµενα, ενώ µπορεί να παίρνει διάφορες πληροφορίες και έχει τη δυνατότητα να τροποποιεί ολοκληρωτικά το περιβάλλον του. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 7

12 Η σηµαντική διαφορά της εικονικής πραγµατικότητας από τα άλλα Πληροφοριακά Συστήµατα είναι ότι ο χρήστης δε βρίσκεται µπροστά στο υπολογιστικό σύστηµα αλλά περνά από την άλλη µεριά της οθόνης και βυθίζεται µέσα στο εικονικό περιβάλλον χρησιµοποιώντας το σώµα του για να αλληλεπιδράσει µε αυτόν. Τα συστήµατα της µορφής αυτής διαχωρίζονται σε δύο κατηγορίες: στην εικονική πραγµατικότητα εµβύθισης (immersive virtual reality) και στην επιτραπέζια εικονική πραγµατικότητα (desktop virtual reality). Στα συστήµατα εµβύθισης ο χρήστης παρακολουθεί τα δρώµενα από οθόνη η οποία προσαρµόζεται στα µάτια στηριγµένη µε ειδική µάσκα από το κεφάλι του και ακούει µε τη βοήθεια ακουστικών. Για να αλληλεπιδράσει µε το εικονικό περιβάλλον φορά ειδικά γάντια ή ειδικά ρούχα τα οποία έχουν ενσωµατωµένους αισθητήρες που ανιχνεύουν τις ενέργειες του χρήστη. Στα συστήµατα επιτραπέζιας εικονικής πραγµατικότητας ο χρήστης βλέπει τα δρώµενα στην οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή και επιδρά στο περιβάλλον µε τη βοήθεια του ποντικιού, του χειριστηρίου ή άλλων παρεµφερών συσκευών. Για το σχολικό περιβάλλον ενδείκνυνται τα συστήµατα επιτραπέζιας εικονικής πραγµατικότητας γιατί: (α) το κόστος για τη χρήση των συστηµάτων εµβύθισης είναι µεγάλο και (β) έχουν επίσης παρατηρηθεί ψυχοσωµατικές και άλλες παρενέργειες από τη χρήση των συστηµάτων εµβύθισης. Η τεχνολογία της εικονικής πραγµατικότητας από εκπαιδευτικής άποψης έχει πολλά κοινά µε το θεωρητικό υπόβαθρο των Θεωριών Οικοδόµησης της Γνώσης. ίνει στο χρήστη τη δυνατότητα να εξερευνήσει εικονικούς χώρους και όχι να τους µελετήσει. Έτσι προωθεί την ενεργητική µάθηση µέσω της ισχυρής αλληλεπίδρασης µε το σύστηµα, µε την άµεση ανταπόκριση του συστήµατος στις ενέργειες του χρήστη και µε τη µεγάλη ελευθερία κινήσεων που παρέχεται στο χρήστη. ραστηριότητα 4 /Κεφάλαιο 1 Αφού ορίσετε τις έννοιες προσοµοίωση και εικονική πραγµατικότητα, δώστε ένα παράδειγµα για την καθεµία και προσπαθήστε να εντοπίσετε τις διαφορές τους. Η απάντησή σας δεν πρέπει να ξεπερνά τη µισή σελίδα ή τις 220 λέξεις. * Τη δική µας ενδεικτική απάντηση θα τη βρείτε το τέλος του Κεφαλαίου Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό και οι Θεωρίες Μάθησης Μέσα από το χώρο της Ψυχολογίας έχουν σταδιακά δηµιουργηθεί και ερευνηθεί διάφορες θεωρίες σχετικές µε τη µάθηση. Η διδασκαλία µε τη χρήση του ηλεκτρονικού υπολογιστή µπορεί και πρέπει να στηρίζεται σε ορισµένες παραδοχές σχετικά µε το τι πρέπει να µάθει ο µαθητής και µε τι τρόπο θα το µάθει καλύτερα. Έτσι, στο σχεδιασµό του εκπαιδευτικού λογισµικού υπεισέρχονται και οι Θεωρίες Μάθησης. Οι κυριότερες θεωρίες µάθησης είναι τρεις: οι Θεωρίες της Συµπεριφοράς, οι Γνωστικές Θεωρίες Μάθησης και οι Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης 2. Οι Θεωρίες της Συµπεριφοράς (Behaviorim) 2 Ο πληθυντικός οφείλεται στο γεγονός πως κάτω από τον όρο π.χ. Θεωρίες της Συµπεριφοράς, ο οποίος λειτουργεί σαν οµπρέλα, είναι ενταγµένες αρκετές παρεµφερείς θεωρίες, οι οποίες ωστόσο έχουν κοινές καταβολές και κοινά στοιχεία για τον τρόπο αντιµετώπισης της µάθησης. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 8

13 Στηρίζονται στην άποψη πως µια συγκεκριµένη συµπεριφορά, η οποία ακολουθείται από κάποιο ενισχυτικό ερέθισµα, έχει αυξηµένες πιθανότητες να επαναληφθεί σε ανάλογες περιπτώσεις. Η απουσία του ενισχυτικού ερεθίσµατος έχει ως αποτέλεσµα τη σταδιακή απόσβεση της καθορισµένης συµπεριφοράς. Κύριοι εκφραστές των θεωριών αυτών είναι οι I. P. Pavlov, E. L. Thorndike, E. Guthrie, N. Crowder και B. F. Skinner. Οι ερευνητές των Θεωριών της Συµπεριφοράς δεν ασχολούνται µε τις εσωτερικές γνωστικές λειτουργίες που συµβαίνουν στον άνθρωπο, όταν αυτός µαθαίνει αλλά µε τις αλλαγές που συµβαίνουν στην εµφανή συµπεριφορά του ως αποτέλεσµα των ερεθισµάτων που δέχεται από το περιβάλλον. Θεωρούν πως η µάθηση είναι αποτέλεσµα συνειρµών µεταξύ των περιβαλλοντικών ερεθισµάτων και των αντιδράσεων του ανθρώπου και όσο περισσότερα ερεθίσµατα από το περιβάλλον δέχεται ο άνθρωπος, τόσο περισσότερο µαθαίνει. Αγνοούν τις ιδιαιτερότητες κάθε µαθητή, τα εσωτερικά κίνητρα αλλά και όλο το πλαίσιο των ενεργειών µέσα στο οποίο συντελείται η µάθηση. Θεωρούν τον ανθρώπινο εγκέφαλο και όσα εκτυλίσσονται σ αυτόν κατά τη διαδικασία της µάθησης, ως µαύρο κουτί. Σύµφωνα µε τις Θεωρίες της Συµπεριφοράς, το πρόγραµµα διδασκαλίας που θα εφαρµοστεί στο χρήστη, πρέπει να είναι έτσι σχεδιασµένο, ώστε αυτός να µην κάνει λάθη. Ο χρήστης δεν πρέπει να περνά σε επόµενο µαθησιακό στάδιο παρά µόνο όταν το προηγούµενο έχει πλήρως κατανοηθεί. Όταν ο χρήστης κάνει λάθος πρέπει να του παρέχονται περαιτέρω επεξηγήσεις και η ποιότητα της απάντησης του µαθητή πρέπει να καθορίζει το θέµα που θα ακολουθήσει. Οι θεωρίες αυτές επηρέασαν σηµαντικά τον τρόπο σχεδιασµού του τύπου εξάσκησης εκγύµνασης και εκπαίδευσης φροντιστηρίου. Εφαρµόστηκαν µε επιτυχία στα πρώτα εκπαιδευτικά συστήµατα PLATO και TICCIT. Ακόµα και σήµερα εφαρµόζονται επιτυχώς σε ορισµένες εκπαιδευτικές εφαρµογές. Οι Γνωστικές Θεωρίες Μάθησης (Cognitivism) Η ανεπάρκεια των Θεωριών της Συµπεριφοράς να ερµηνεύσει την ανθρώπινη δραστηριότητα κατά τη διαδικασία της µάθησης (κάτι που απέρριπταν ως µη παρατηρήσιµο και µη µετρήσιµο) οδήγησε τους ερευνητές στη διαµόρφωση των Γνωστικών Θεωριών Μάθησης. Αυτές εστιάζουν στις διανοητικές διαδικασίες που δροµολογούνται µε βάση τα ερεθίσµατα που παρουσιάζονται στα ανθρώπινα συστήµατα αντίληψης και γνώσης. Επέβαλλαν στην εκπαίδευση τις µεταφορές, την ανάλυση των σύνθετων σε απλές έννοιες και την προσεκτική οργάνωση των εκπαιδευτικών υλικών από το απλό στο πολύπλοκο. Οι Γνωστικές Θεωρίες Μάθησης διερευνούν τις λειτουργίες των µηχανισµών του εγκεφάλου που έχουν σχέση µε τη µάθηση και περιγράφουν τις σχέσεις τους, έτσι ώστε να γίνουν καλύτερα κατανοητές. Σύµφωνα µε αυτές, η µάθηση είναι αλλαγή στη συµπεριφορά, στη σκέψη, στην κατανόηση, στην αίσθηση. Εστιάζουν στις διαδικασίες κωδικοποίησης, αναπαράστασης της γνώσης, στην αποθήκευση πληροφοριών, στην ανάκληση και στην ενσωµάτωση της νέας γνώσης µε τις προηγούµενες πληροφορίες. Η προσέγγιση αυτή, η οποία είναι παραπλήσια µε τη λειτουργία του ηλεκτρονικού υπολογιστή επέδρασε στην κατασκευή εφαρµογών τεχνητής νοηµοσύνης (expert-systems). Οι εφαρµογές τεχνητής νοηµοσύνης µπορούν να δώσουν απάντηση σε ένα ερώτηµα µε τη βοήθεια κατάλληλης βάσης δεδοµένων και συνόλου κανόνων. Αρκετές τέτοιες εφαρµογές, εργάζονται µε σηµαντικά αποτελέσµατα ως προς την ορθότητά τους (MYCIN, DENTRAL, PUFF, SOPIE, BUGGY κλπ.). Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 9

14 Επίσης, επηρεασµένη από τις Γνωστικές Θεωρίες Μάθησης αναπτύχθηκε η θεωρία του διασυνδεσιασµού (connectionism), η οποία ως στόχο έχει να κατασκευάσει συστήµατα µε ανθρώπινες διανοητικές ικανότητες µέσα από τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα (artificial neural networks). Τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα αποτελούν απλουστευµένες µορφές δοµών του εγκεφάλου. Υπολογιστικά µοντέλα τεχνητών νευρωνικών δικτύων έχουν τη δυνατότητα µάθησης και αποκτούν δεξιότητες, όπως η αναγνώριση προσώπου, η ανάγνωση, και η ανίχνευση της απλής γραµµατικής δοµής. Οι µεγαλύτεροι από τους ερευνητές των Γνωστικών Θεωριών Μάθησης είναι οι: M. D. Merrill, R. Gagne 3, W. Wagner, R.E. Mayer και J. Piaget 4. Oι Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης (Constructivism) Οι Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης δίνουν έµφαση στη γνώση όπως κατασκευάζεται εσωτερικά σε κάθε άτοµο. Θεωρούν πως η γνώση δεν αποτελεί αντικειµενικό γεγονός (κάτι που ήταν αποδεκτό από τις δύο προηγούµενες θεωρίες) αλλά κάθε άνθρωπος, διαµορφώνει τη νέα γνώση ανάλογα µε την εµπειρία του, και την τοποθετεί µέσα στο πλαίσιο αναφοράς του. Ο καθένας δηµιουργεί τα δικά του διανοητικά πρότυπα και κανόνες µέσα από τις εµπειρίες του. Το φιλτράρισµα των ερεθισµάτων που δέχεται από τον εξωτερικό κόσµο έχει ως αποτέλεσµα την κατασκευή της δικής του µοναδικής πραγµατικότητας. Η µάθηση, για τους θιασώτες των Θεωριών της Οικοδόµησης της Γνώσης, είναι η διαδικασία της ρύθµισης των υπαρχόντων διανοητικών προτύπων µε την προσαρµογή της νέας εµπειρίας. Οι Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης υποδιαιρούνται σε Γνωστικές και Κοινωνιο- Πολιτισµικές. Από τους µεγαλύτερους ερευνητές των θεωριών αυτών είναι οι J. Piaget, E. von Glasersfeld, L. S. Vygotsky, J. Dewey, J. Bruner, A. Bandura 5 και S. Papert. Σύµφωνα µε τις Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης, ο µαθητής είναι ερευνητής, έχει µεγάλη ελευθερία κινήσεων και δοµεί τη νέα γνώση µέσα από τα ερεθίσµατα που παίρνει, µε δοκιµές και λάθη, στηριζόµενος στην εµπειρία του. Ο δάσκαλος είναι διαµεσολαβητής και καταλύτης και όχι αναµεταδότης µεταφορέας γνώσης. Η διδακτική διαδικασία πρέπει να είναι τέτοια που να ενηµερώνει συνεχώς το µαθητή για την πρόοδο και τα λάθη του. Ο J. Bruner, θεµελιωτής της ανακαλυπτικής µάθησης (discovery learning) µε σύνθεση των απόψεων του Piaget και του Vygotsky έδωσε έµφαση στη µάθηση µέσω έρευνα, εξερεύνησης και πειραµατισµού. Το µοντέλο του χρησιµοποιείται µε επιτυχία σε αρκετές σύγχρονες εφαρµογές εκπαιδευτικού λογισµικού. Εφαρµογή των Θεωριών Μάθησης στο Εκπαιδευτικό Λογισµικό Όπως προκύπτει από τα προηγούµενα όλες οι Θεωρίες Μάθησης µπορούν να βρουν εφαρµογή στο εκπαιδευτικό λογισµικό. Το ποια θα εφαρµοστεί και που, 3 Ο Robert Gagne συνδύασε στο ερευνητικό του έργο στο χώρο της πειραµατικής ψυχολογίας, τις Θεωρίες της Συµπεριφοράς και κυρίως, τις Γνωστικές Θεωρίες Μάθησης. Στο Κεφάλαιο 2 (ενότητα 2.4.2), θα συναντήσετε τη γνωστική ταξινόµηση του Gagne, σύµφωνα µε την οποία υπάρχουν διαφορετικά επίπεδα µάθησης., σε καθένα από τα οποία απαιτείται διαφορετικός τρόπος καθοδήγησης. 4 Ο Jean Piaget εργάστηκε επί µακρόν, διερευνώντας πως και τι το παιδί µαθαίνει σε σχέση µε την ηλικία του. Είναι ένας από τους µεγαλύτερους ερευνητές των Γνωστικών Θεωριών Μάθησης αλλά και των Θεωριών Οικοδόµησης της Γνώσης. 5 Ο A. Bandura διαµόρφωσε τη θεωρία της Κοινωνικής-Γνωστικής Μάθησης, υποστηρίζοντας πως η µάθηση επέρχεται µέσα από την παρατήρηση και τη µίµηση προτύπων συµπεριφοράς. Από πολλούς ερευνητές θεωρείται νεο-συµπεριφοριστής. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 10

15 εξαρτάται από το υπόβαθρο των χρηστών, την ηλικία τους και το είδος της εφαρµογής. Πάντως, οι ερευνητές συµφωνούν πως οι Θεωρίες της Συµπεριφοράς αρµόζουν περισσότερο σε απλές προσεγγίσεις θεµάτων, κατάλληλες για µικρές ηλικίες και απαιτούν µικρό βαθµό επεξεργασίας πληροφοριών από το χρήστη. Οι Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης απαιτούν πολύ µεγάλο βαθµό επεξεργασίας πληροφοριών από το χρήστη και αρµόζουν περισσότερο σε εφαρµογές επίλυσης προβληµάτων µε τη χρήση ευριστικών µεθόδων ή στις εφαρµογές που εµπερικλείουν στοιχεία κοινωνικής διαπραγµάτευσης. ραστηριότητα 5 / Κεφάλαιο 1 Να αναφέρετε επιγραµµατικά τα στοιχεία στα οποία δίνουν έµφαση κάθε µια από τις τρεις κυριότερες Θεωρίες Μάθησης. Η απάντησή σας δεν πρέπει να ξεπεράσει τη µισή σελίδα Α4 ή τις 220 λέξεις. Ακολούθως να απαντήσετε, τεκµηριώνοντας την απάντησή σας, στην εξής ερώτηση: - Ποια Θεωρία Μάθησης θα εξαιρούσατε από το σχεδιασµό µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής και γιατί; Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό στην Εξ Αποστάσεως Εκπαίδευση Στην εξ αποστάσεως εκπαίδευση εκτός από το βασικό έντυπο διδακτικό υλικό χρησιµοποιείται και εκπαιδευτικό λογισµικό ως συνοδευτικό, ερµηνευτικό και υποστηρικτικό υλικό. Το εκπαιδευτικό λογισµικό πληροφορεί, συµπληρώνει και µεταφέρει πληροφορίες που είναι αδύνατο να ενταχθούν στο έντυπο υλικό. Πρέπει να είναι εµπλουτισµένο και να περιέχει όλα εκείνα τα στοιχεία που είναι δυνατόν να παρουσιάσουν πληροφορίες µε διαφορετικούς τρόπους (ήχο, εικόνα, γραφικά, κίνηση) αλλά και συνδέσεις διευθύνσεις Internet, ώστε ο χρήστης να µπορεί να ανατρέξει σε επιµέρους θέµατα. Με τη χρήση ήχου, εικόνας και βίντεο µπορεί να µεταφέρει διαλέξεις, συνεντεύξεις και να προσφέρει τη διαφορετικότητα στις απόψεις. Το εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει να καθοδηγεί, να αλληλεπιδρά, να αξιολογεί, να ενηµερώνει, να εµψυχώνει και να ενθαρρύνει το χρήστη ώστε να συνεχίσει τις προσπάθειές του. Ο χρήστης στην εξ αποστάσεως εκπαίδευση εργάζεται και µελετά µόνος µακριά από το δάσκαλο και καθοδηγητή του. Προκειµένου το εκπαιδευτικό λογισµικό να είναι κατάλληλο για εξ αποστάσεως εκπαίδευση πρέπει να έχει σχεδιαστεί µε βάση ορισµένες αρχές, όπως: Να παρέχει οδηγίες, στις οποίες θα αναφέρονται οι προαπαιτούµενες γνώσεις και δεξιότητες για την αποτελεσµατική χρήση του καθώς και ο τρόπος πλοήγησης (βλέπε Κεφάλαιο 2, ενότητα 2.7) και χρήσης του. Οδηγείται ελέγχεται από το χρήστη. Η πλοήγηση πρέπει να είναι ευέλικτη και να υπάρχει χάρτης περιεχοµένων. Η δηµιουργία προσωπικών διαδροµών ανάλογα µε τις ανάγκες του χρήστη, το επίπεδο γνώσεων και δεξιοτήτων του, το καθιστά πιο αποτελεσµατικό. Να υπηρετεί τους σκοπούς και τους επί µέρους στόχους του κεφαλαίου στο οποίο είναι ενταγµένο. Πρέπει να επιτρέπει στο διδασκόµενο µέσα από διαφορετικές αφετηρίες να οδηγηθεί στους ίδιους στόχους. Να είναι οργανωµένο σε ενότητες και να εµφανίζει µηνύµατα για τη µετάβαση από ενότητα σε ενότητα. Για κάθε ενότητα του λογισµικού πρέπει να έχει καθοριστεί και να εµφανίζεται στο χρήστη ο µέσος χρόνος που απαιτείται για την πλήρη µελέτη του. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 11

16 Να περιέχει δραστηριότητες και ασκήσεις αυτοαξιολόγησης, οι οποίες έχουν στόχο να συµβάλλουν στη βιωµατική ενεργοποίηση του διδασκόµενου. Αυτές θα πρέπει να έχουν καθοριστεί σε συµφωνία µε τους εκπαιδευτικούς στόχους. Η ύπαρξη ασκήσεων µε παρουσίαση µηνυµάτων σε περίπτωση λάθους αλλά και η προτροπή ή όχι για επανάληψη της άσκησης (ανατροφοδότηση), ανάλογα µε τη βαθµολογία που πέτυχε ο διδασκόµενος είναι απαραίτητη, γιατί δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να ελέγξει το επίπεδο των γνώσεών του. Να δίνει τη δυνατότητα αποθήκευσης και εκτύπωσης των αποτελεσµάτων των ασκήσεων, των δραστηριοτήτων και των ασκήσεων αυτοαξιολόγησης ώστε ο διδασκόµενος να µπορεί να ελέγξει ο ίδιος την πρόοδό του. Να παρέχει τη δυνατότητα εξερεύνησης και να υποστηρίζει διάφορες µαθησιακές πηγές (βιβλία, ηλεκτρονικές βιβλιοθήκες και διευθύνσεις στο internet). Να συνδέεται µε υλικό παραποµπών (δυναµική διασύνδεση της πληροφορίας) µε πραγµατικά ή υποθετικά σενάρια και γεγονότα από τις εµπειρίες των διδασκοµένων. Να είναι εµπλουτισµένο µε οπτικοακουστικά µηνύµατα. Αυτά πρέπει να είναι κατάλληλα και να περιέχουν περιεκτική πληροφορία ώστε να µειώνουν το χρόνο που αφιερώνει ο διδασκόµενος για την αφοµοίωση του περιεχοµένου. Στο διδασκόµενο πρέπει να παρέχεται βοήθεια ανάλογη των ενεργειών που εκτελεί καθώς και λεξικό όρων και εννοιών. ραστηριότητα 6 / Κεφάλαιο 1 Να αναφέρετε επτά τουλάχιστον αρχές, τις οποίες πρέπει να πληροί ο σχεδιασµός του εκπαιδευτικού λογισµικού ώστε να είναι κατάλληλο για εξ αποστάσεως εκπαίδευση. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 12

17 Ενότητα 1.2 Πολυµέσα, Υπερµέσα και ιαδικτυακές Εφαρµογές Τα Πολυµέσα Οι τεχνολογικές εξελίξεις στο υλικό και το λογισµικό των υπολογιστών, ιδιαίτερα κατά τις αρχές της δεκαετίας του 90, επέτρεψαν τη δηµιουργία της τεχνολογίας των πολυµέσων. Ο όρος πολυµέσα σχετίζεται µε τη συνύπαρξη και τη χρήση περισσότερων των δύο βασικών µέσων αναπαράστασης της πληροφορίας, όπως είναι το κείµενο, ο ήχος, η εικόνα, τα γραφικά, η κίνηση, η κινούµενη εικόνα και το βίντεο. Τα πολυµέσα κατέστησαν τα υπολογιστικά συστήµατα από ψυχρά υπολογιστικά εργαλεία σε µέσα ψυχαγωγίας και παράλληλα εκπαίδευσης. Ο συνδυασµός διαφορετικών µέσων επικοινωνίας είναι αποδοτικότερος και όσο περισσότερες από τις αισθήσεις µας διεγείρονται τόση περισσότερη πληροφορία µπορεί να αφοµοιωθεί. Η αλληλεπιδραστικότητα ή διαλογικότητα (interactivity) είναι ίσως το πιο βασικό χαρακτηριστικό των πολυµέσων. Ο χρήστης δεν είναι απλός παρατηρητής της πληροφορίας που του παρέχεται αλλά µπορεί να συµµετέχει ενεργά παρεµβαίνοντας στη ροή της πληροφορίας, επιλέγοντας ποια πληροφορία θα παρακολουθήσει, θέτοντας ή απαντώντας σε ερωτήµατα κλπ. Έτσι, δίνεται η δυνατότητα στο χρήστη να προσαρµόσει την παρουσίαση της πληροφορίας στον τύπο και στις ανάγκες του. Οι εφαρµογές πολυµέσων µε µεγάλο βαθµό αλληλεπιδραστικότητας χαρακτηρίζονται ως υπερµέσα. Ας δούµε όµως τα µέσα µεταφοράς της πληροφορίας αναλυτικά: Το κείµενο Ήταν ανέκαθεν και παραµένει µέχρι σήµερα ο βασικός φορέας µεταφοράς πληροφορίας. Ο ήχος Αποτελεί στοιχείο, το οποίο µπορεί να µεταφέρει µεγάλο όγκο πληροφορίας στη µονάδα του χρόνου. Μπορεί να χρησιµοποιηθεί για εκφώνηση οδηγιών, αφήγηση κειµένου, µουσική επένδυση και για ειδικά εφέ. Ιδιαίτερα σε εκπαιδευτικές εφαρµογές, η αφήγηση και ο σχολιασµός των όσων παρουσιάζονται στην οθόνη, βοηθά σηµαντικά στην κατανόηση του µηνύµατος, ενώ η κατάλληλη ηχητική υπόκρουση προδιαθέτει ευχάριστα το χρήστη. Σε µερικές περιπτώσεις, βοηθούν στην απόδοση της ρεαλιστικής πραγµατικότητας µέσα από τον υπολογιστή. Η εικόνα και τα γραφικά Όπως έχουν αναφέρει αρκετοί συγγραφείς, µια εικόνα αξίζει όσο χίλιες λέξεις. Η εικόνα αποτελεί πλέον απαραίτητο στοιχείο κάθε σύγχρονης εφαρµογής. Στους υπολογιστές οι εικόνες, τα εικονίδια, τα σχήµατα, τα σχέδια και τα διαγράµµατα χαρακτηρίζονται ως γραφικά (graphics) 6. Η κίνηση και η κινούµενη εικόνα 6 Τα γραφικά ανάλογα µε τον τρόπο δηµιουργίας και απεικόνισης διακρίνονται σε διανυσµατικά γραφικά (vector graphics) και χαρτογραφικά γραφικά (bitmap graphics). Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 13

18 Η δηµιουργία κίνησης και η κινούµενη εικόνα είναι αποτέλεσµα ενεργειών που ολοκληρώνονται καθολικά στο περιβάλλον του ηλεκτρονικού υπολογιστή ενώ το βίντεο αποτελεί µεταφορά εικόνων που δηµιουργήθηκαν εκτός αυτού, µέσα στην πραγµατικότητα που µας περιβάλλει. Η κίνηση µιας εικόνας, δηµιουργείται από τη γρήγορη και διαδοχική προβολή σε γειτονικές θέσεις εναλλασσοµένων εικόνων µε µικρές διαφορές µεταξύ τους. Η εντύπωση της κίνησης οφείλεται στο µετείκασµα, ένα βιολογικό ηλεκτροχηµικό φαινόµενο, το οποίο σχετίζεται µε τη λειτουργία της όρασης. Ένα αντικείµενο που βλέπουµε να κινείται παραµένει αποτυπωµένο σε κάθε θέση για ένα πολύ µικρό χρονικό διάστηµα. Η γρήγορη εναλλαγή εικόνων δίνει την αίσθηση της οµαλής συνέχειας στην κίνηση. Το βίντεο Το βίντεο συνδέθηκε µε τον ηλεκτρονικό υπολογιστή σχετικά πρόσφατα. Αρχικά απαιτούσε ειδικό υλικό και λογισµικό για την απόδοσή του ενώ σήµερα µόνο λογισµικό, το οποίο είναι προσφέρεται µαζί µε τα συνηθισµένα λειτουργικά συστήµατα των µικροϋπολογιστών. Με τη χρήση του µπορούν να τονιστούν διάφορα στοιχεία του θέµατος που διαπραγµατεύεται η εφαρµογή, να µεταφερθούν θέµατα από τον πραγµατικό κόσµο, να αναλυθούν σε βάθος πολύπλοκες διαδικασίες ή να προσφερθούν οδηγίες χρήσης και πλοήγησης. Τα αρχεία βίντεο καταλαµβάνουν τεράστιο χώρο και ειδικές τεχνικές συµπίεσης αναλαµβάνουν να το συµπιέσουν ώστε να είναι εύκολη η µεταφορά του. Έτσι, ειδικοί αλγόριθµοι συµπίεσης (απωλεστικοί ή µη) µπορούν να µειώσουν την έκτασή του. Οι συνηθέστεροι αναφέρονται ως πρότυπα MPEG (Motion Picture Expert s Group). Το εκπαιδευτικό λογισµικό σήµερα είναι στενά δεµένο µε την τεχνολογία των πολυµέσων και µάλιστα δεν κατασκευάζεται εκπαιδευτικό λογισµικό χωρίς στοιχεία πολυµέσων. Πολλές έρευνες µάλιστα, έχουν αποδείξει την αποτελεσµατικότητα του λογισµικού µε πολυµέσα στη µάθηση. Τα πλεονεκτήµατα της χρήσης εφαρµογών πολυµέσων στην εκπαίδευση είναι πολλά και σηµαντικά. Πρέπει βέβαια, στο σηµείο αυτό να τονιστεί, πως η πολλαπλότητα των µέσων από µόνη της δεν συνεισφέρει σηµαντικά από εκπαιδευτικής άποψης. Ωστόσο, τα πολυµέσα και ιδιαίτερα τα υπερµέσα (βλέπε παράγραφο 1.2.2) δίνουν τη δυνατότητα δηµιουργίας µιας ποιοτικής αλληλεπίδρασης και προσφέρουν µια πλατφόρµα µε τη χρήση της οποίας µπορούν να σχεδιαστούν εξαιρετικά ισχυρά αλληλεπιδραστικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα. ραστηριότητα 7 / Κεφάλαιο 1 Ανατρέξτε σε σχετικά κεφάλαια της προτεινόµενης βιβλιογραφίας και αναζητείστε πλεονεκτήµατα της χρήσης εφαρµογών πολυµέσων στην εκπαίδευση. * Τη δική µας ενδεικτική απάντηση θα τη βρείτε στο τέλος του Κεφαλαίου Υπερκείµενο και Υπερµέσα Το υπερκείµενο (hypertext) ήταν ιδέα του καθηγητή του ΜΙΤ Vannevar Bush (Βάννεβαρ Μπους, ) γύρω στη δεκαετία του Η πρώτη εµφάνιση εφαρµογής υπερµέσων (hypermedia ή εικονικά µέσα - virtual media) έγινε γύρω στα Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 14

19 µέσα της δεκαετίας του 1960 και αφορούσε αρχεία κειµένου (hypertext), οργανωµένα µε µη γραµµική παρουσίαση. Το λογισµικό υπερµέσων συγκεντρώνει και διασυνδέει φορείς πληροφορίας µε µη σειριακό τρόπο. Αποτελεί µια επέκταση του υπερκειµένου και διασυνδέει εκτός από κείµενο κι άλλα στοιχεία πολυµέσων. Η διασύνδεση της κάθε µορφής πληροφορίας µέσω των υπερµέσων επιτυγχάνεται µε τη χρήση συνδέσµων (links) ή καλύτερα υπερυνδέσµων (hyperlinks) όπως αποκαλούνται στα υπερµέσα. Οι πληροφορίες που παρουσιάζονται τµηµατικά, βρίσκονται σε αυτόνοµα πακέτα-εγγραφές που ονοµάζονται κόµβοι (nodes). Βασικό παράδειγµα υπερµέσων αποτελεί η διασύνδεση της πληροφορίας µε τη χρήση ιστοσελίδων που εκτίθενται στο Internet. Ο όρος υπερµέσα αποτελεί υπερσύνολο της έννοιας των πολυµέσων. Η διαφορά τους εντοπίζεται στο βαθµό της αλληλεπιδραστικότητας και στο βάθος και στην αφθονία των πληροφοριών την οποία περικλείουν τα υπερµέσα έναντι των πολυµέσων. Ο βαθµός αλληλεπιδραστικότητας των υπερµέσα είναι εξαιρετικά υψηλός. Έτσι, το λογισµικό υπερµέσων επιτρέπει στο χρήστη: να προσεγγίσει γρήγορα και εύκολα την επιθυµητή πληροφορία, να δεχτεί άµεσα την ανατροφοδότηση της εφαρµογής, να συνδέσει και να συσχετίσει πληροφορίες, να θέσει ερωτήµατα στο λογισµικό και να πάρει απαντήσεις, να πλοηγηθεί στο λογισµικό δηµιουργώντας δικές του διαδροµές, να δηµιουργήσει νέους, δικούς του συνδέσµους. Με την κατασκευή λογισµικού προσαρµοστικών υπερµέσων (adaptive hypermedia) το επίπεδο των πληροφοριών ή προβληµάτων που παρουσιάζεται στο χρήστη, ρυθµίζεται ώστε να συµβαδίζει µε το επίπεδό του, το προφίλ και τα χαρακτηριστικά του. Η διδακτική πράξη έτσι γίνεται εξατοµικευµένη. Ακόµα πιο αποτελεσµατικά είναι τα προσαρµοζόµενα υπερµέσα (adaptable hypermedia), τα οποία συνεχώς ρυθµίζουν τη ροή παρουσίασης της πληροφορίας ανάλογα µε τις αντιδράσεις, το προφίλ και τις κινήσεις του χρήστη. ραστηριότητα 8 / Κεφάλαιο 1 Ποιες σηµαντικές δυνατότητες δίνει στο χρήστη το εκπαιδευτικό λογισµικό υπερµέσων; Οι Εγκυκλοπαίδειες και τα Ηλεκτρονικά Βιβλία Μια εγκυκλοπαίδεια αποτελεί ένα έργο που πραγµατεύεται είτε τα πάντα, είτε κάποιο ειδικό κλάδο γνώσης και επιστήµης και στο οποίο οι αναφερόµενες γνώσεις είναι διατεταγµένες αλφαβητικά ή µε κάποια λογική σειρά. Ως προς το περιεχόµενο µια εγκυκλοπαιδική εφαρµογή πολυµέσων είναι ανάλογη µιας παραδοσιακής εγκυκλοπαίδειας. ιαφοροποιείται από αυτήν ως προς τον τρόπο παρουσίασης των πληροφοριών που περιέχει και την πρόσβαση, ανάκληση και διαχείριση αυτών των πληροφοριών. Τυπικό στοιχείο των ηλεκτρονικών εγκυκλοπαιδικών εφαρµογών, είναι η δυνατότητα ενσωµάτωσης πολυµέσων και υπερκειµένων µε µη σειριακή σύνδεση. ηλαδή η ηλεκτρονική εγκυκλοπαίδεια αποτελεί ένα σύστηµα υπερµέσων. Η παρουσίασης της πληροφορίας µπορεί να γίνει µε πολλούς τρόπους. Μπορεί να γίνει συσχέτιση λέξεων φράσεων µέσα από τη σύνδεση διαφορετικών σελίδων αλλά και να αναζητηθεί πληροφορία µε πολλούς τρόπους (µε λέξεις-κλειδιά, µε θέµα, Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 15

20 µε χρονολογία κλπ.). Η πληροφορία µπορεί ακόµα να αποθηκευτεί, να εκτυπωθεί, να µεταφερθεί σε άλλες εφαρµογές του συστήµατος, κλπ. εν θα µπορούσαµε να εντάξουµε τις ηλεκτρονικές εγκυκλοπαίδειες στα διδακτικά µέσα. Όµως, αποτελούν πληροφοριακά µέσα και θα µπορούσαµε να τις εντάξουµε στις εκπαιδευτικές εφαρµογές ελεύθερου περιεχοµένου. Το ηλεκτρονικό βιβλίο (e-book) αποτελεί ένα ψηφιακό ισοδύναµο του παραδοσιακού βιβλίου. Αρχικά η διάθεσή του προϋπέθετε τη χρήση ειδικών αναγνωστών (π.χ. Gemstar) αλλά λίγο αργότερα διετέθη για χρήση µε κοινούς µικροϋπολογιστές. Ένα ηλεκτρονικό βιβλίο µπορεί να είναι γραµµένο σε οποιονδήποτε επεξεργαστή κειµένου. Μπορεί να έχει τη µορφή κειµένου Word, pdf ή ακόµα και HTML και να διαβάζεται µε τη χρήση κοινού φυλοµετρητή Internet (Internet Browser). Η διάθεσή του γίνεται µέσω του Internet ή µε τη βοήθεια αποθηκευτικών µεταφοράς δεδοµένων (CD-ROM, δισκέτες κλπ.). Τα ηλεκτρονικά βιβλία µπορούν να αποτελέσουν ισχυρά εκπαιδευτικά εργαλεία και σήµερα, βρίσκουν εφαρµογή σε οποιαδήποτε περιοχή απαιτείται µεταφορά πληροφορίας, κυρίως µε χρήση υπερµέσων. ραστηριότητα 9 / Κεφάλαιο 1 Πώς λειτουργεί µια ηλεκτρονική εγκυκλοπαίδεια; Σε τι υπερτερεί από µια συµβατικού τύπου (έντυπη) εγκυκλοπαίδεια; Τα ακριβώς είναι το ηλεκτρονικό βιβλίο; Εικόνα 1.2: Εικόνα ηλεκτρονικού βιβλίου σε µορφή pdf ιαδίκτυο (Internet) και Εκπαίδευση Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 16

21 Είναι σήµερα δεδοµένο, πως ότι η ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας και ειδικότερα αυτής των δικτύων, επιδρά στον παραδοσιακό τρόπο διδασκαλίας και γενικότερα στον τρόπο µετάδοσης της γνώσης. Επιφέρει ουσιαστικές αλλαγές στον τρόπο σκέψης και εργασίας των εκπαιδευτικών, οι οποίοι πρέπει να εξοικειωθούν µε τα νέα µέσα που τους παρέχονται και τους υπόσχονται βελτίωση του διδακτικού τους έργου. Επιφέρει επίσης, ουσιαστικές αλλαγές στον τρόπο σκέψης και εργασίας των µαθητών, οι οποίοι πρέπει να µάθουν να λειτουργούν µέσα σε ένα περιβάλλον διαφορετικό από αυτό της κλασικής τάξης. Η τεχνολογία των υπερµέσων δηµιουργεί τις προϋποθέσεις για εξατοµικευµένη εκπαίδευση µέσω της χρήσης έξυπνων αλληλεπιδραστικών περιβαλλόντων υπερµέσων (Hypermedia Intelligent Tutoring Systems). Η επίδραση του Internet και ειδικότερα του Παγκόσµιου Ιστού στην εκπαίδευση αυξάνεται σταθερά. Το Internet προσφέρει πρόσβαση σε τεράστιες ποσότητες πληροφορίας διαφορετικού τύπου και µέσων, σε µεγάλες βάσεις δεδοµένων, σε αλληλεπιδραστικό υλικό υπερµέσων, σε υλικό για ανοικτή και εξ αποστάσεως εκπαίδευση. Το Internet επίσης, ως µέσο επικοινωνίας δίνει τη δυνατότητα στους χρήστες να επικοινωνούν µεταξύ τους µε τη βοήθεια διαφόρων υπηρεσιών. Μπορεί να εξυπηρετήσει τις εκπαιδευτικές ανάγκες ατόµων µε κινητικά ή άλλα προβλήµατα, αποµονωµένων γεωγραφικά ατόµων, επαγγελµατιών που εργάζονται και η επανεκπαίδευση ή η κατάρτισή τους είναι αναγκαία. Κύριο περιβάλλον αλληλεπίδρασης µε το εκπαιδευτικό υλικό στην εξ αποστάσεως διδασκαλία µέσω του Internet είναι ο Παγκόσµιος Ιστός (www), ενώ επίσης, ο χρήστης έχει στη διάθεσή του µια σειρά από άλλες υπηρεσίες για να επικοινωνεί µε τον διδάσκοντα και τους υπόλοιπους φοιτητές, χρησιµοποιώντας ενδεχοµένως και εκπαιδευτικό υλικό. Η επικοινωνία µέσω του Internet µε βάση την εξάρτησή της από το χρόνο, διακρίνεται σε: Ασύγχρονη, όταν ο διδάσκων και οι διδασκόµενοι επικοινωνούν έµµεσα µεταξύ τους χωρίς να απαιτείται να είναι ταυτόχρονα συνδεδεµένοι στο Internet (π.χ. µε τη χρήση ηλεκτρονικού ταχυδροµείου στα µηνύµατα του οποίου µπορεί να συµπεριλαµβάνονται και συνηµµένα αρχεία ή οµάδων συζήτησης µε την αποστολή και ανάρτηση µηνυµάτων στο αποθηκευτικό µέσο ενός κεντρικού υπολογιστικού συστήµατος - server). Σύγχρονη, όταν ο διδάσκων και οι διδασκόµενοι επικοινωνούν άµεσα µεταξύ τους µε ταυτόχρονη σύνδεση στο Internet (π.χ. µε τη χρήση συζήτησης στηριγµένης σε κείµενο chat, ηχητικής διάσκεψης audio conference, εικονοδιάσκεψης video conference). Με τη χρήση του Internet λειτουργούν σήµερα εικονικά ιδρύµατα τα οποία µπορούν να προσφέρουν εκπαίδευση, επιµόρφωση και κατάρτιση. Σ αυτά, η λειτουργία των εικονικών τάξεων και η διαχείριση της εκπαιδευτικής διαδικασίας γίνεται αποκλειστικά µε τη χρήση των νέων τεχνολογιών. Κατά την ανάπτυξη εφαρµογών υπερµέσων για τον Παγκόσµιο Ιστό υπάρχουν µερικοί περιορισµοί, που έχουν ως βάση τους αφενός την τεχνολογική υποδοµή και τη λειτουργία του διαδικτύου και αφετέρου το νεαρό της ηλικίας του. Οι κυριότεροι είναι οι εξής: Το µικρό εύρος ζώνης που συνήθως διατίθεται στους χρήστες. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα αρχεία πολυµέσων, τα οποία κατά τεκµήριο έχουν µεγάλο όγκο, απαιτούν αρκετό χρόνο για να ληφθούν από το χρήστη. Το πρόβληµα Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 17

22 αντιµετωπίζεται µε φυσικά µέσα διασύνδεσης που προσφέρουν µεγάλο εύρος ζώνης (π.χ. οπτικές ίνες) ή µε τεχνικές συµπίεσης και µε τεχνικές streaming Έλλειψη ασφάλειας στα διακινούµενα δεδοµένα. Προβλήµατα µε τα πνευµατικά δικαιώµατα χρήσης. Έλλειψη κανόνων ποιότητας καθολικά αποδεκτών. Τέλος, εµφανίζονται και προβλήµατα που ενυπάρχουν στην εξ αποστάσεως εκπαίδευση, όπως είναι η αποµόνωση του φοιτητή. ραστηριότητα 10 / Κεφάλαιο 1 Να αναφερθείτε σε πέντε πλεονεκτήµατα και σε τέσσερις περιορισµούς κατά τη χρήση του Internet ως µέσου παροχής εκπαίδευσης. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 18

23 Ενότητα 1.3 Τεχνολογίες και µέσα ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Αρκετές εφαρµογές γενικής χρήσης, όπως οι εφαρµογές λογιστικών φύλλων, επεξεργαστών κειµένου και βάσεων δεδοµένων, δίνουν δυνατότητες διαχείρισης δεδοµένων µε τη µορφή αριθµών ή αλφαριθµητικών χαρακτήρων και παρουσιάζουν τα αποτελέσµατα των υπολογισµών ή και τα γραφήµατα αυτών. Τα παραπάνω, µολονότι αποτελούν εύχρηστα και ευέλικτα διδακτικά βοηθήµατα, δεν θα µπορούσαµε να τα εντάξουµε σε κάποια κατηγορία εκπαιδευτικού λογισµικού ή στα εργαλεία ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού. Το εκπαιδευτικό λογισµικό κυρίως µπορεί να κατασκευαστεί: µε γλώσσες προγραµµατισµού, µε πακέτα παρουσίασης, µε συστήµατα συγγραφής και µε εργαλεία τα οποία είναι στηριγµένα στο Internet. Επίσης, πρέπει να αναφερθεί, πως η εκπαιδευτική διαδικασία µέσω του διαδικτύου µπορεί να υποβοηθηθεί µε τα συστήµατα διαχείρισης τάξης. ραστηριότητα 11 / Κεφάλαιο 1 Μπορείτε να αναφερθείτε επιγραµµατικά στα µέσα µε τα οποία µπορεί να κατασκευαστεί το εκπαιδευτικό λογισµικό; Οι Γλώσσες Προγραµµατισµού Εκπαιδευτικό λογισµικό µπορεί να κατασκευαστεί µε όλες τις κλασικές γλώσσες προγραµµατισµού γενικής χρήσης, ιδιαίτερα µάλιστα µε αυτές που προσφέρονται για δοµηµένο προγραµµατισµό. Ιδιαίτερα αποτελεσµατικές και παραγωγικές θεωρούνται οι γλώσσες προγραµµατισµού υψηλού επιπέδου C++, Visual C++, Turbo C++, Visual Basic και Borland Delphi Pascal, οι οποίες χρησιµοποιούνται για προγραµµατισµό προσανατολισµένο σε αντικείµενα (object oriented programming). Οι παραγόµενες εφαρµογές δοµούνται µε σελίδες εικόνων οθόνης, τις φόρµες (forms), οι οποίες εµπλουτίζονται µε αντικείµενα (objects). Κάθε αντικείµενο περιέχει δεδοµένα και ένα σύνολο διεργασιών για το χειρισµό αυτών των δεδοµένων. ιατηρεί συγκεκριµένα χαρακτηριστικά και µπορεί να αλληλεπιδράσει µε τα υπόλοιπα, ανάλογα µε τη συµπεριφορά του, η οποία ρυθµίζεται από τον προγραµµατιστή. Ο προγραµµατιστής µπορεί να χρησιµοποιήσει ένα αντικείµενο για να εκτελέσει κάποια εργασία (π.χ. να εκτελέσει ήχους, να ενσωµατώσει εικόνες, να προβάλλει βίντεο, να παρουσιάσει κείµενο µε κυλιόµενες µπάρες κλπ.), χωρίς να απαιτείται να το δηµιουργήσει προγραµµατιστικά ή να κατανοεί το µηχανισµό λειτουργίας του. Πρέπει να σηµειωθεί πως από τις προηγούµενες γλώσσες προγραµµατισµού, η Microsoft Visual Basic δεν εφαρµόζει πλήρως το πρότυπο του αντικειµενοστραφούς προγραµµατισµού αλλά είναι στηριγµένη σε αντικείµενα (object based). Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 19

24 Εικόνα 1.3: Το περιβάλλον εργασίας της Microsoft Visual Basic 6.0. ιακρίνονται: από αριστερά η εργαλειοθήκη µε τα αντικείµενα, στη µέση η φόρµα µε ενσωµατωµένα αντικείµενα, δεξιά το παράθυρο των ιδιοτήτων των αντικειµένων της φόρµας. Η Γλώσσα Προγραµµατισµού Logo Έχει διαπιστωθεί πως η χρήση προγραµµατισµού (δηλαδή η χρήση συµβολικής γλώσσας) δίνει τη δυνατότητα στο µαθητή να διερευνήσει, να εκφράσει τις ιδέες του, να πειραµατιστεί και να κατακτήσει τη γνώση πράττοντας (learning by doing). Ένα ανοικτό προγραµµατιστικό περιβάλλον µάθησης είναι η γλώσσα Logo. ηµιουργήθηκε από τον Seymour Papert το 1967 στο ερευνητικό εργαστήριο ΜΙΤ της Βοστόνης. Κύριος στόχος του δηµιουργού της ήταν η µάθηση των µικρών µαθητών µέσα από ενεργή εµπλοκή και πειραµατισµό, βασικών µαθηµατικών εννοιών. Είναι µια γλώσσα µε ισχυρά φιλοσοφικά και λογικά θεµέλια. Κύριο στοιχείο του περιβάλλοντος της Logo είναι η µορφή του δροµέα που θυµίζει χελώνα. Μερικά από τα βασικά χαρακτηριστικά της, που την διαφοροποιούν από τις άλλες γλώσσες προγραµµατισµού και µας οδηγούν να την εντάξουµε στην κατηγορία του εκπαιδευτικού λογισµικού είναι: (α) Η λειτουργία της µε τη χρήση διερµηνευτή (interpreter), ο οποίος δεν µεταφράζει µόνον προγράµµατα µε απλή σύνταξη εντολών, αλλά επιτρέπει την εκτέλεση προγραµµάτων τα οποία εκτός από εντολές περιέχουν αντικείµενα, όπως λίστες, ιδιότητες, τιµές, συναρτήσεις και διαδικασίες. Η προσέγγιση της λύσης µπορεί να γίνει βήµα-βήµα µε µεθόδους δοκιµής και απόρριψης και η γνώση µπορεί να κατακτηθεί µέσα από την ανάπτυξη δράσης και έρευνας. (β) Η δόµηση του προγράµµατος µε σπονδυλωτή µορφή, µε τη χρήση διαδοχικών ή ένθετων διαδικασιών. Οι διαδικασίες (σπόνδυλοι) επιτρέπουν στους µικρούς χρήστες να ορίσουν τις νέες δικές τους έννοιες και να τις συνθέσουν για να δηµιουργήσουν Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 20

25 πιο πολύπλοκες. Ο ορισµός νέων διαδικασιών επιτρέπει στους µικρούς χρήστες να δηµιουργούν τους δικούς τους µικρόκοσµους και να οργανώνουν, να µεθοδεύουν, να αναπτύσσουν και να αξιοποιούν την εργασία τους. (γ) Τα χρησιµοποιούµενα γραφικά, δηµιουργούν ένα φιλικό και οικείο περιβάλλον για τα παιδιά. Ο προγραµµατισµός µε τη Logo ανάγεται στην εκπαίδευση της χελώνας ώστε να µετακινείται µέσα σε ένα καρτεσιανό σύστηµα συντεταγµένων, προς τις τέσσερις διευθύνσεις. Τα δηµιουργούµενα γεωµετρικά σχήµατα που δηµιουργούνται µπορούν να χρησιµοποιηθούν ως ξεχωριστές οντότητες για τη δηµιουργία άλλων πιο πολύπλοκων. (δ) Η επεκτασιµότητά της. Η χρήση των διαδικασιών επιτρέπει στο χρήστη να διδάξει στη γλώσσα τη σηµασία νέων εντολών και έτσι να εµπλουτίσει το λεξιλόγιό της. Έτσι, ο χρήστης µπορεί να δηµιουργήσει βιβλιοθήκη (σύνολο διαδικασιών) που ουσιαστικά αντικατοπτρίζει το επίπεδο της γνωστικής του εξέλιξης. (ε) Η δηµιουργία αναδροµών. Η αναδροµή χρησιµοποιούµενη σε µια διαδικασία, επιβάλλει την πολλαπλή κλήση της ίδιας της διαδικασίας µέσα από τις εντολές του σώµατός της. Ο έλεγχος της εξόδου γίνεται από µια συνθήκη τερµατισµού του βρόχου. Η προσέγγιση µιας λύσης µε αναδροµή δηµιουργούν τις προϋποθέσεις της δηµιουργίας συλλογιστικών µε επαγωγικές υποθέσεις. Το περιβάλλον της γλώσσας Logo είναι αλληλεπιδραστικό και επιτρέπει µέσα από τη σύνθεση νέων διαδικασιών τις γενικεύσεις ή την εξαγωγή προτύπων. Αυτό βοηθά τους µαθητές να λειτουργήσουν προβάλλοντας τη διαισθητική τους (intuitive) - µη τυπική γνώση. Χρησιµοποιήθηκε στην ανάπτυξη πολλών περιβαλλόντων µάθησης, όπως: για τη διερεύνηση της µεταβλητής, για τους λόγους και τις αναλογίες, για τους βασικούς Ευκλείδειους µετασχηµατισµούς, για θέµατα καρτεσιανών συντεταγµένων, για την έννοια του κύκλου, κλπ. Χρησιµοποιήθηκε επίσης, και πολλές πειραµατικές έρευνες. ραστηριότητα 12 / Κεφάλαιο 1 Μπορείτε να αναφερθείτε επιγραµµατικά στα πέντε βασικά χαρακτηριστικά της γλώσσας προγραµµατισµού Logo; Ποιος ήταν ο στόχος της κατασκευής της γλώσσας αυτής; Τα Πακέτα Παρουσίασης Τα πακέτα παρουσίασης (presentation software) κάνουν πιο ζωντανές τις παρουσιάσεις διαφόρων θεµάτων µε τη βοήθεια του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Κάθε παρουσίαση συνίσταται από σελίδες, στις οποίες εύκολα µπορούν να ενσωµατωθούν στοιχεία πολυµέσων. Έτσι, η µεταφερόµενη πληροφορία έχει εντυπωσιακή µορφή και µπορεί να προσελκύσει το ακροατήριο. Η εµφάνιση των σελίδων της παρουσίασης γίνεται σειριακά µε τη χρήση διαφόρων οπτικών εφέ. Το παραγόµενο λογισµικό παρουσίασης δεν θεωρείται ισχυρό εκπαιδευτικό µέσο αφού η δόµησή του είναι γραµµική και η αλληλεπίδραση µε το χρήστη είναι ελάχιστη. Τα σύγχρονα πακέτα παρουσίασης δίνουν τη δυνατότητα δηµιουργίας λογισµικού το οποίο µπορεί να ενσωµατωθεί σε ηλεκτρονικές σελίδες πληροφοριών (ιστοσελίδες) και να εκτεθεί στον Παγκόσµιο Ιστό. Συνηθισµένα πακέτα παρουσίασης είναι τα: Microsoft Powerpoint, Corel Presentations, Harvard Graphics Pro Presentations και ImPress. ραστηριότητα 13 / Κεφάλαιο 1 Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 21

26 Τι ακριβώς µπορούµε να κάνουµε µε τα πακέτα παρουσίασης; Μπορείτε να κατασκευάσετε µια εφαρµογή µε τη χρήση του Microsoft PowerPoint, η οποία να παρουσιάζει σε 4-5 σελίδες το κείµενο της παραγράφου Η κατάτµηση πρέπει να γίνει ανάλογα µε το περιεχόµενο από εννοιολογικής άποψης Τα Συστήµατα Συγγραφής (authoring systems) Πρόκειται για ειδικά πακέτα εφαρµογών (συγγραφικά εργαλεία authoring tools), τα οποία λειτουργούν ως πλατφόρµες εργασίας και επιτρέπουν στο χρήστη: Να σχεδιάσει το περιβάλλον και τη µορφή αλληλεπίδρασης χρήστη-εφαρµογής. Να καθορίσει τη µορφή και τη ροή της εµφάνισης στην οθόνη. Να ενσωµατώσει στην εφαρµογή δοµικά στοιχεία (κείµενο, εικόνα, γραφικά, ήχο, κινούµενη εικόνα, βίντεο), τα οποία παράγονται µε τη βοήθεια άλλων εργαλείων Να δηµιουργήσει υπερσυνδέσµους για διαδροµές πλοήγησης. Να επιτύχει την ολοκλήρωση και το συγχρονισµό των στοιχείων της εφαρµογής. Να δηµιουργήσει µηχανισµούς βάσεων δεδοµένων για την καταγραφή των αντιδράσεων και απαντήσεων του χρήστη. Να δηµιουργήσει τις προϋποθέσεις ανάπτυξης σεναρίων. Να σχεδιάσει τρόπους ανατροφοδότησης και υποβοήθησης του χρήστη. Να επιτρέπει την κλήση άλλων προγραµµάτων σε κελύφη της εφαρµογής. ιαδεδοµένα συστήµατα συγγραφής είναι: το Asymmetrix Toolbook, το Macromedia Director και το Macromedia Authorware. Και τα τρία από τα προηγούµενα υποστηρίζουν την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού του τύπου: εξάσκησης εκγύµνασης (drill and practice), εκπαίδευσης - φροντιστήριου (tutorial), περιορισµένης µορφής προσοµοίωσης σε εφαρµογές υπερµέσων που µπορούν να συνδυαστούν µε διαχείριση βάσης δεδοµένων. Οι δυνατότητές τους όµως είναι αρκετά περιορισµένες σε σχέση µε τη δηµιουργία διερευνητικού λογισµικού, δηλαδή λογισµικού µέσα από το οποίο ο εκπαιδευόµενος έχει τη δυνατότητα να πειραµατιστεί µε ανοικτή παραµετροποίηση, να µοντελοποιήσει τις απόψεις του και να τις επαληθεύσει. Με τη χρήση κατάλληλων τµηµάτων λογισµικού (plug-ins) για κάθε τύπο συστήµατος συγγραφής, το παραγόµενο λογισµικό µπορεί να εκτεθεί στον παγκόσµιο ιστό. Τότε η παρουσίαση δεν γίνεται µε τη µορφή ιστοσελίδων αλλά η εφαρµογή εκτελείται µέσα από την ιστοσελίδα, στην οποία είναι συνδεδεµένη. Πρέπει να διευκρινίσουµε πως τα συστήµατα συγγραφής δεν έχουν κατασκευαστεί και δεν διατίθενται αποκλειστικά για κατασκευή εκπαιδευτικού λογισµικού. Η εκπαιδευτική διάσταση του παραγόµενου λογισµικού εξαρτάται από τη δυνατότητα και τις δεξιότητες του συγγραφέα. Όµως, η δυνατότητα ενσωµάτωσης και η εντυπωσιακή ευκολία διαχείρισης στοιχείων πολυµέσων τα καθιστά ισχυρά µέσα παραγωγής δικτυακού εκπαιδευτικού λογισµικού. Asymmetrix Toolbook Το Toolbook της Asymmetrix αποτελεί ένα από τα πιο απλά και ευέλικτα προγράµµατα συγγραφής τόσο στην εκµάθηση όσο και στη δηµιουργία εφαρµογών πολυµέσων. Ενσωµατώνει όλα εκείνα που πρέπει να περιλαµβάνει ένα πρόγραµµα συγγραφής δηλαδή την υποστήριξη στοιχείων πολυµέσων. Λειτουργεί σε οπτικό Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 22

27 περιβάλλον προγραµµατισµού. Ο συγγραφέας επιλέγει αντικείµενα (στοιχεία πολυµέσων) από την εργαλειοθήκη και τα ενσωµατώνει στη σελίδα του. Η σελίδα είναι το βασικό µέρος της κατασκευής πάνω στο οποίο τοποθετούνται τα αντικείµενα ελέγχου µε συγκεκριµένες ιδιότητες. Μια εφαρµογή αποτελείται από πολλές σελίδες, οι οποίες συνιστούν το λεγόµενο βιβλίο. Πίσω από κάθε ενέργεια του συγγραφέα, το Toolbook τοποθετεί αυτόµατα τον κώδικα, µε την ιδιότυπη γλώσσα προγραµµατισµού OpenScript που είναι εφοδιασµένο. To Toolbook λειτουργεί στο επίπεδο συγγραφής (author level) και στο επίπεδο εκτέλεσης (reader level). Στο επίπεδο συγγραφής δηµιουργείται η εφαρµογή µε την τοποθέτηση των αντικειµένων µέσα στις σελίδες του βιβλίου και µε την πρόσθεση του αντίστοιχου κώδικα. Στο επίπεδο εκτέλεσης η εφαρµογή προβάλλεται στην οθόνη έτσι ακριβώς, όπως τη βλέπει ο χρήστης. Ουσιαστικά, το Toolbook αποτελεί τον κλώνο του λογισµικού HyperCard που εργάζεται σε υπολογιστές της Apple. H OpenScript αποτελεί υπερσύνολο της HyperTalk, της ιδιότυπης γλώσσας προγραµµατισµού που συνοδεύει το λογισµικό υπερµέσων HyperCard. Macromedia Director Το Director της Macromedia είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τη δηµιουργία εφαρµογών υπερµέσων τόσο για µη δικτυωµένους ηλεκτρονικούς υπολογιστές όσο και για το διαδίκτυο. Λειτουργεί σε οπτικό περιβάλλον προγραµµατισµού, όπου ο χρήστης ως σκηνοθέτης (Director), θα πρέπει να δηµιουργεί την ταινία του καρέκαρέ. Συνδυάζει εύκολα όλα τα στοιχεία των πολυµέσων. ιαθέτει τη δική του γλώσσα προγραµµατισµού τη Lingo, µε τη βοήθεια της οποίας µπορεί να προστεθεί κώδικας ώστε η εφαρµογή να γίνει πιο αλληλεπιδραστική και ο χειρισµός των αντικειµένων πιο αποτελεσµατικός. Αποτελεί ένα αρκετά συνηθισµένο εργαλείο συγγραφής εφαρµογών αλληλεπιδραστικών υπερµέσων, οι οποίες µπορούν να διακινηθούν είτε σε CD-ROM είτε µέσω του παγκόσµιου ιστού. Εικόνα: 1.4: Το περιβάλλον εργασίας του Director 8 της Macromedia. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 23

28 Macromedia Authorware Είναι ένα σύνθετο αλλά ισχυρότατο πρόγραµµα συγγραφής υπερµέσων µε τη χρήση αντικειµένων. ίνει τη δυνατότητα στο συγγραφέα να δηµιουργήσει ένα σενάριο µε βάση αντικείµενα των στοιχείων πολυµέσων που τοποθετεί στη γραµµή ροής. Κατά τη συγγραφή, ο χρήστης έχει στη διάθεσή του µια κενή σελίδα-οθόνη και µια εργαλειοθήκη µε τα απαραίτητα αντικείµενα όπως είναι τα εικονίδια της οθόνης, της κίνησης και της πλοήγησης. Προσφέρει ευκολία στη δηµιουργία κίνησης (animation) και στη δηµιουργία οπτικών εφέ. Λειτουργεί χωρίς τη χρήση προγραµµατισµού εκ µέρους του χρήστη. Ωστόσο και αυτό (όπως και το Director) προσφέρει µια περιορισµένης έκτασης γλώσσα προγραµµατισµού, µέσω της οποίας δηµιουργούνται συνθήκες εκτέλεσης συγκεκριµένων εργασιών, όπως π.χ. η ανάγνωση των δεδοµένων ενός αρχείου. Η ενσωµάτωση ειδικών αρχείων, των Xtras, επιτρέπουν στην εφαρµογή να εκτελέσει λειτουργίες που αφορούν πολυµέσα ή να συνδεθεί µε το Internet. Η Macromedia προσφέρει ένα εργαλείο για την ανάπτυξη τέτοιων προγραµµάτων, το Xtra Developers Kit, στο οποίο µπορεί κανείς να βρει τις βασικές αρχές για τον προγραµµατισµό των Xtras. Τα παραπάνω χαρακτηριστικά και η εύκολη ενσωµάτωση των Xtras δίνουν στο Authorware µια ξεχωριστή θέση µεταξύ των προγραµµάτων συγγραφής. Η τεχνολογία Shockwave Η τεχνολογία Shockwave αναπτύχθηκε από την Macromedia. Με τη χρήση της µπορεί κανείς να µεταφέρει τις εφαρµογές πολυµέσων από το CD-ROM στο Internet, χωρίς καµία αλλαγή. Ενσωµατώθηκε αρχικά στα δύο προϊόντα της εταιρείας, Director 7 Shockwave Internet Studio και Authorware 5.1 και ακολούθως σε όλες τις νεώτερες εκδόσεις τους. Για τη µεταφορά µιας εφαρµογής στο Internet, ο συγγραφέας δεν προσθέτει κάτι νέο στην εφαρµογή ούτε αλλάζει τη µορφή των στοιχείων της. Απλά ρυθµίζει το περιβάλλον συγγραφής ώστε να δηµιουργήσει τις ιστοσελίδες και τις συνδέσεις (κάτι που γίνεται αυτόµατα). Η εφαρµογή στη συνέχεια µπορεί να αποθηκευτεί σε ένα διακοµιστή και να είναι προσβάσιµη από το Internet. Για την πρόσβαση στην εφαρµογή, ο φυλλοµετρητής του τελικού χρήστη θα πρέπει να διαθέτει ένα πρόσθετο πρόγραµµα της Macromedia, το Shockwave Player το οποίο προσφέρεται για εφαρµογές που προσεγγίζονται µε χαµηλό εύρος ζώνης. Όταν λειτουργεί, µεταφέρει και τα Xtras που απαιτούν οι εφαρµογές πολυµέσων µε το Authorware ή το Director. Μέσα από το πακέτο συγγραφής Authorware προσφέρεται µια αντίστοιχη εφαρµογή, το Authorware Web Player, το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί για µεγάλο εύρος ζώνης ή για εσωτερική χρήση σε Intranet. Η Τεχνολογία Flash Η κίνηση είναι στοιχείο που συχνά συνοδεύει τις ιστοσελίδες, προκειµένου να προσελκύσει το µάτι του χρήστη. Για τη δηµιουργία τµηµάτων µε κίνηση χρησιµοποιείται ευρέως το πακέτο Flash της Macromedia. Για να αποδοθεί η κίνηση στον υπολογιστή του τελικού χρήστη χρειάζεται η πρόσθετη εφαρµογή Flash Player, η οποία πρέπει να είναι ενσωµατωµένη στο φυλλοµετρητή του Internet. Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 24

29 Το Shockwave Player αλλά και το Flash αποτελούν σήµερα πρότυπα σε ζητήµατα που αφορούν την εκτέλεση εφαρµογών και κίνησης σε ιστοσελίδες. Είναι ενσωµατωµένα σε όλες τις νέες εκδόσεις των προγραµµάτων εξερεύνησης του Παγκόσµιου Ιστού. ραστηριότητα 14 / Κεφάλαιο 1 Μπορείτε να αναφερθείτε σύντοµα στα βασικά χαρακτηριστικά των συστηµάτων συγγραφής; Ποια από αυτά γνωρίζετε; Τι είναι το Shockwave player και το Flash; Εργαλεία και συγγραφικά περιβάλλοντα για τον Παγκόσµιο Ιστό Τα συγγραφικά περιβάλλοντα στον Παγκόσµιο Ιστό (web authoring tools) αποτελούν µια µετεξέλιξη των κλασικών γλωσσών προγραµµατισµού. ίνουν στον συγγραφέα προγραµµατιστή µια σειρά επιλογών σχετικά µε τον τρόπο µεταφοράς των εφαρµογών τους στο Internet. Κάθε µια από αυτές τις επιλογές έχει και πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα. Όσο πιο εύκολη και γρήγορη είναι η µεταφορά, τόσο πιο δύσκολη εµφανίζεται η εφαρµογή στον τελικό χρήστη διότι θα πρέπει να κατεβάζει από το Internet και να εγκαθιστά στον υπολογιστή του µια σειρά από πρόσθετα στοιχεία προγράµµατα (plug-ins). Συχνά, απαιτείται και ένα σχετικά µεγάλο εύρος ζώνης για να µπορέσουν να αποδοθούν σωστά τα στοιχεία των πολυµέσων. Αν θέλει κανείς να δώσει ιδιαίτερη βαρύτητα στην ταχύτητα µεταφοράς και στην εύκολη χρήση των ιστοσελίδων, χωρίς να χρειάζεται πρόσθετα προγράµµατα και εγκαταστάσεις λογισµικού, τότε ο καλύτερος τρόπος είναι τα εργαλεία οπτικής συγγραφής ιστοσελίδων, όπως το Macromedia DreamWeaver και το Microsoft FrontPage τα οποία διευκολύνουν τη δηµιουργία και τη µεταφορά µιας εφαρµογής στο Internet. Τα περιβάλλοντα συγγραφής στον παγκόσµιο ιστό χρησιµοποιούν κυρίως τις λεγόµενες γλώσσες σήµανσης (markup languages), οι οποίες χαρακτηρίζονται ως γλώσσες προγραµµατισµού µάλλον εµφαντικά. Τέτοιες γλώσσες είναι η HTML, η XML, η ASP και η VRML. Η HTML (Hypertext Markup Language) αποτελεί τη βασική γλώσσα συγγραφής ιστοσελίδων (web-pages) στον παγκόσµιο ιστό. Βοηθά στον καθορισµό της δοµής και της εµφάνισης των στοιχείων της ιστοσελίδας. Η οργάνωση των ιστοσελίδων ακολουθεί τη λογική δόµησης του υπερκειµένου (hypertext). Για το σκοπό αυτό γίνεται χρήση συνδέσµων (links) για τη σύνδεση άλλων ιστοσελίδων ή στοιχείων πολυµέσων. Η XML (extensible Markup Language) είναι µια ακόµα γλώσσα σήµανσης, η οποία κατασκευάστηκε από το W3C, ως εναλλακτική πρόταση δηµιουργίας ιστοσελίδων και οργάνωσης της πληροφορίας. Αποτελεί επέκταση της HTMLκαι χρησιµοποιεί τις περιγραφικές εντολές της HTML για να ορίσει τη δοµή των στοιχείων που συνιστούν την ιστοσελίδα. Προσφέρει ανεξαρτησία στην πλατφόρµα δηµιουργίας, είδους ή τρόπου συσχέτισης των µεταφεροµένων δεδοµένων στον παγκόσµιο ιστό. Η ASP (Active Server Pages) δίνει τη δυνατότητα δηµιουργίας δυναµικών σελίδων στον παγκόσµιο ιστό για την προβολή οργανωµένης πληροφορίας από βάσεις Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 25

30 δεδοµένων. Χρησιµοποιεί κωδικούς της HTML και της γλώσσας προγραµµατισµού Visual Basic. Το σύνολο των εντολών που περιέχεται σε κάθε σελίδα εκτελείται στο διακοµιστή (Internet Information Server) και τα αποτελέσµατα της εκτέλεσης επιστρέφουν στο πρόγραµµα αναζήτησης. Η VRML (Virtual Reality Modeling Language) αποτελεί ένα τρισδιάστατο ανάλογο της HTML και χρησιµοποιείται για τη δηµιουργία περιβαλλόντων τρισδιάστατης εικονικής πραγµατικότητας στον παγκόσµιο ιστό. Η εµφάνιση των ιστοσελίδων αυτής της µορφής απαιτούν ειδικό VRML φυλλοµετρητή (VRML browser). Java και JavaScript H Java της Sun Microsystems, είναι µια πραγµατική γλώσσα προγραµµατισµού µε την οποία µπορούµε να δηµιουργήσουµε µικροεφαρµογές (applets). ιαθέτει µεταγλωττιστή (compiler), είναι αντικειµενοστραφής γλώσσα προγραµµατισµού και οι εφαρµογές που δηµιουργούνται µε αυτή µπορούν να εκτελούνται σε διαφορετικά λειτουργικά συστήµατα, όπως Microsoft Windows, Mac Ο/S, LINUX, UNIX και Solaris. Η ανεξαρτησία παρέχεται µε τη χρήση µιας εικονικής µηχανής, που συνήθως ονοµάζεται διερµηνευτής java (java interpreter ή java runtime). Οι µικροεφαρµογές εµφανίζονται σε µια ιστοσελίδα σε ένα τµήµα αυτής, µε έναν τρόπο παρόµοιο µε τις εικόνες. Σε αντίθεση µε τις εικόνες, οι µικροεφαρµογές είναι διαδραστικές και ευέλικτες ως προς τη λειτουργία και τον τρόπο χρήσης τους. Μολονότι η Java δεν χρησιµοποιείται µόνο στον παγκόσµιο ιστό, είναι περισσότερο ταυτισµένη µε αυτόν. Η JavaScript αποτελεί µια παραλλαγµένη έκδοση της Java και είναι δηµιουργία της Netscape. Θα λέγαµε πως µόνο στο πρώτο συνθετικό του ονόµατός της µοιάζει µε την Java. Χρησιµοποιεί διερµηνευτή (interpreter) και οι εντολές της Οι εντολές της έχουν τη µορφή των εντολών της γλώσσας προγραµµατισµού C. Η δηµιουργούµενη εφαρµογή, προκειµένου να εκτελεστεί απαιτεί ένα πρόγραµµα αναζήτησης στον Παγκόσµιο Ιστό. Η JavaScript µπορεί να επιδράσει στο περιεχόµενο όλης της ιστοσελίδας και όχι µόνο σε µια περιοχή της, όπως η Java. Προσφέρει ευκολία στη δηµιουργία σελίδων για παρουσίαση οργανωµένης πληροφορίας ραστηριότητα 15 / Κεφάλαιο 1 Μπορείτε να αναφερθείτε σύντοµα στα συγγραφικά περιβάλλοντα για τον Παγκόσµιο Ιστό; Τι είναι η Java και η JavaScript; Συστήµατα διαχείρισης τάξης Τα συστήµατα διαχείρισης τάξης (class management systems) υποστηρίζουν τη διαχείριση της διάθεσης µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής πολυµέσων υπερµέσων καθώς επίσης και τη διαχείριση της τάξης των µαθητών που τη χρησιµοποιούν. Μπορούν να ταξινοµηθούν ως ειδική κατηγορία των συστηµάτων συγγραφής. Κύριο χαρακτηριστικό τους είναι πως θεωρούν και αντιστοιχίζουν την εκπαιδευτική διαδικασία µε ένα σύνολο εκπαιδευτικών µονάδων (assignable units), οι οποίες διατίθενται στους εκπαιδευόµενους µε τρόπο και σειρά που αποφασίζεται και περιγράφεται από τους εκπαιδευτές. Όλες οι διδακτικές µονάδες συµπληρώνουν ένα ολοκληρωµένο µάθηµα (course). Τέτοια συστήµατα υποστηρίζουν λειτουργίες όπως: Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 26

31 Σύνθεση µαθηµάτων από τµήµατα υπάρχοντος εκπαιδευτικού υλικού και διάθεση των µαθηµάτων. Η εκπαιδευτική διάσταση πρέπει να βρίσκεται ενσωµατωµένη µέσα στο εκπαιδευτικό υλικό. ιαχείριση της διάθεσης των εκπαιδευτικών µονάδων όλων των επιπέδων. Παροχή πληροφοριών στους εκπαιδευόµενους για τη θέση στην οποίαν βρίσκεται το εκπαιδευτικό υλικό ή όπου λαµβάνει χώρα το κάθε τµήµα της εκπαίδευσης. Υποστήριξη εγγραφής µεγάλου αριθµού εκπαιδευοµένων για τους οποίους καταγράφονται προσωπικά και δηµογραφικά στοιχεία. ιευκόλυνση της πρόσβασης των εκπαιδευοµένων στο εκπαιδευτικό υλικό και καταγραφή της πορείας της εκπαίδευσης που λαµβάνουν. Συλλογή, διαχείριση και επεξεργασία πληροφοριών σχετικά µε την επίδοση και την πρόοδο των εκπαιδευοµένων. Τα συστήµατα διαχείρισης είναι αρκετά χρήσιµα σε ιδρύµατα εξ αποστάσεως εκπαίδευσης για τη δηµιουργία εικονικών τάξεων ή και σε ιδρύµατα που παρέχουν µαζικές υπηρεσίες εκπαίδευσης. Κάθε ένα από αυτά τα εργαλεία αποδίδει καλύτερα σαν µέρος του ολοκληρωµένου περιβάλλοντος και εκπαίδευσης στο οποίο ανήκει, γιατί επικοινωνεί καλύτερα µε τις εφαρµογές που αναπτύσσονται µε το αντίστοιχο σύστηµα συγγραφής. Μικρές εκδόσεις αυτών των συστηµάτων είναι ενσωµατωµένες σε ένα ολοκληρωµένο περιβάλλον εκπαίδευσης. Συνήθως απαιτούν συνεργασία µε µια µεγάλη βάση δεδοµένων (π.χ. Oracle, Ingres κλπ.) για την υποστήριξη µεγάλου αριθµού µαθητών και προσφοράς πολλαπλών µαθηµάτων. Εκτός των άλλων, προσφέρουν επικοινωνία µέσω χώρων συζήτησης (chat rooms), µέσω πινάκων ανάρτησης ανακοινώσεων (bulletin boards) αλλά και σε πραγµατικό χρόνο µε τη χρήση ήχου ή και βίντεο-εικόνας µε τεχνολογία ροής (streaming). ικτυακά συστήµατα διαχείρισης της εκπαίδευσης αναπτύσσονται κυρίως από µεγάλες εταιρείες συστηµάτων συγγραφής. ιαδεδοµένα τέτοια συστήµατα είναι τα: Blackboard, WebCT, Centra, Virtual-U, Collegis και Prometheus. ραστηριότητα 16 / Κεφάλαιο 1 Ποιες βασικές λειτουργίες υποστηρίζουν τα συστήµατα διαχείρισης τάξης; Σε ποιους οργανισµούς είναι χρήσιµα και γιατί; Τεχνικές για την οµαλή εκτέλεση εφαρµογών µέσω του Παγκόσµιου Ιστού Όπως γράφτηκε και στην παραπάνω παράγραφο 1.3.5, η κύρια παράµετρος που επιδρά στην εκτέλεση εφαρµογών µέσα από τον Παγκόσµιο Ιστό, είναι η ταχύτητα µεταφοράς. Η ενσωµάτωση στις εφαρµογές στοιχείων πολυµέσων, όπως µεγάλου µεγέθους και ανάλυσης εικόνων, αρχείων ήχου και βίντεο, µεγαλώνουν το χρόνο λήψης και δηµιουργείται έντονο πρόβληµα µε µικρό εύρος ζώνης. Η αναµονή κατά την εκτέλεση µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής σηµαίνει απραξία που µεταφράζεται σε αποσυντονισµό και αποδιοργάνωση του χρήστη. Για να αντιµετωπιστεί το πρόβληµα της ταχύτητας µεταφοράς ώστε η περιήγηση σε µια εφαρµογή να είναι σύντοµη και αποτελεσµατική, επιβάλλεται η χρήση στοιχείων πολυµέσων µε όσο το δυνατόν µικρή έκταση (π.χ. εικόνες µε χαµηλή ανάλυση και µικρές διαστάσεις, µικρές διαστάσεις εικόνας βίντεο και µε συµπίεση όση απαιτείται προκειµένου να µη µειώνεται αισθητά η ποιότητα). Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 27

32 Η τεχνολογία streaming δίνει µια άλλης µορφής απάντηση στο προηγούµενο πρόβληµα. Ενώ στο συµβατικό τρόπο διάδοσης δεδοµένων για την εκτέλεση του αρχείου από το χρήστη είναι αναγκαία η λήψη ολόκληρου του αρχείου, στην τεχνολογία streaming η πληροφορία παρουσιάζεται στο χρήστη ενώ συνεχίζεται η λήψη και µολονότι η πλήρης αποστολή της δεν έχει ολοκληρωθεί. Έτσι, η παρουσίασή της γίνεται σχεδόν ταυτόχρονα µε την εµφάνιση του υπόλοιπου µέρους της ιστοσελίδας. Στην τεχνολογία streaming χρησιµεύουν τα πρωτόκολλα RTSP (Real Time Streaming Protocol) και UDP (User Datagram Protocol). Αυτά, έχουν µεγαλύτερη ανοχή σε λάθη ή απώλειες κατά τη µετάδοση πακέτων. Ένα από τα πιο διαδεδοµένα πακέτα που κάνουν χρήση της τεχνολογίας streaming είναι το Real Server της Real Networks. Γενικά, οι συγγραφείς εφαρµογών πολυµέσων για χρήση µε το Internet θα πρέπει να είναι προσεκτικοί, ώστε: Να σχεδιάζουν κάθε στοιχείο πολυµέσων, ώστε να έχει τις λιγότερες απαιτήσεις σε χώρο. Να σχεδιάζουν εναλλακτικά µονοπάτια πλοήγησης χαµηλού και υψηλού εύρους ζώνης για την κάλυψη όλων των χρηστών. ραστηριότητα 17 / Κεφάλαιο 1 Ποια είναι το βασικό πρόβληµα στην εκτέλεση µιας εφαρµογής µέσω του Παγκόσµιου Ιστού; Πώς αντιµετωπίζεται; Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 28

33 Σύνοψη Στο κεφάλαιο αυτό γνωρίσαµε βασικά στοιχεία που αφορούν το εκπαιδευτικό λογισµικό και τους φορείς ανάπτυξής του. Στην πρώτη ενότητα, όπως αναφέρθηκε, η χρήση του εκπαιδευτικού λογισµικού στην εκπαιδευτική διαδικασία µπορεί να καταστεί εξαιρετικά αποτελεσµατική για τον µαθητή. Η διδασκαλία µπορεί να γίνει αλληλεπιδραστική, οδηγούµενη από το χρήστη, εµπλουτισµένη, διαθεµατική και µε δυνατότητα εξερεύνησης. Το εκπαιδευτικό ως µέσο άµεσης υποβοήθησης της εκπαιδευτικής διαδικασίας (CAI - Computer Assisted Instruction) µπορεί να ταξινοµηθεί στις εξής κατηγορίες: εξάσκησης-εκγύµνασης (drill and practice), εκπαίδευσης-φροντιστηρίου (tutorial), λύσης προβληµάτων (problem solving), προσοµοιώσεων (simulations), εκπαιδευτικών παιχνιδιών (educational computer games), µοντελοποίησης (modeling). Τα µαθησιακά περιβάλλοντα που δηµιουργούνται µε το εκπαιδευτικό λογισµικό µπορεί να είναι κλειστά ή ανοικτά. Ένας χαρακτηριστικός τύπος ανοικτού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος είναι οι µικρόκοσµοι και οι εφαρµογές υπερµέσων. Η εικονική πραγµατικότητα είναι όρος που αναφέρεται στη δηµιουργία ενός τρισδιάστατου εικονικού περιβάλλοντος, ισχυρά αλληλεπιδραστικού, στηριγµένου σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. ιαφέρει από τα άλλα πληροφοριακά συστήµατα στο γεγονός ότι ο χρήστης δε βρίσκεται µπροστά στο υπολογιστικό σύστηµα αλλά περνά από την άλλη µεριά της οθόνης και βυθίζεται µέσα στο εικονικό περιβάλλον χρησιµοποιώντας το σώµα του για να αλληλεπιδράσει µε αυτόν. Οι κυριότερες Θεωρίες Μάθησης, όπως οι Θεωρίες της Συµπεριφοράς, Οι Γνωστικές Θεωρίες και οι Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης έχουν επιδράσει στην κατασκευή εκπαιδευτικού λογισµικού αλλά και συστηµάτων που µιµούνται ανθρώπινες νοητικές λειτουργίες. Καµία από τις Θεωρίες Μάθησης δεν είναι απορριπτέα κατά τη σχεδίαση εκπαιδευτικού λογισµικού όµως καθεµιά πρέπει να χρησιµοποιείται ανάλογα µε το θέµα της εφαρµογής, τους στόχους και την ηλικία των χρηστών. Το εκπαιδευτικό λογισµικό για την εξ αποστάσεως εκπαίδευση, επιπλέον από τα βασικά στοιχεία και χαρακτηριστικά από τα οποία πρέπει να διαπερνάται από τον ορισµό του ως εκπαιδευτικού λογισµικού, πρέπει να ενσωµατώνει και βασικές αρχές που εκπηγάζουν από τις αρχές της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης και της εκπαίδευσης ενηλίκων. Στη δεύτερη ενότητα αναλύεται η τεχνολογία των πολυµέσων, των υπερµέσων και των διαδικτυακών εφαρµογών. Πιο αναλυτικά: Ο όρος πολυµέσα σχετίζεται µε τη συνύπαρξη και τη χρήση περισσότερων των δύο βασικών µέσων αναπαράστασης της πληροφορίας, όπως είναι το κείµενο, ο ήχος, η εικόνα, τα γραφικά, η κίνηση, η κινούµενη εικόνα και το βίντεο. Ο όρος υπερµέσα αποτελεί υπερσύνολο της έννοιας των πολυµέσων. Η διαφορά τους εντοπίζεται στο βαθµό της αλληλεπιδραστικότητας και στο βάθος και στην αφθονία των πληροφοριών την οποία περικλείουν τα υπερµέσα έναντι των πολυµέσων. Χαρακτηριστικά παραδείγµατα εφαρµογών πολυµέσων-υπερµέσων αποτελούν οι ηλεκτρονικές εγκυκλοπαίδειες και τα ηλεκτρονικά βιβλία. Η επίδραση του Internet και ειδικότερα του Παγκόσµιου Ιστού στην εκπαίδευση αυξάνεται σταθερά. Το Internet προσφέρει πρόσβαση σε τεράστιες ποσότητες πληροφορίας διαφορετικού τύπου και µέσων, σε µεγάλες βάσεις δεδοµένων, σε αλληλεπιδραστικό υλικό υπερµέσων, σε υλικό για ανοικτή και εξ αποστάσεως εκπαίδευση. Το Internet επίσης, ως µέσο επικοινωνίας δίνει τη δυνατότητα στους χρήστες να επικοινωνούν µεταξύ τους µε τη βοήθεια διαφόρων υπηρεσιών. Μπορεί Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 29

34 να εξυπηρετήσει τις εκπαιδευτικές ανάγκες ατόµων µε κινητικά ή άλλα προβλήµατα, αποµονωµένων γεωγραφικά ατόµων, επαγγελµατιών που εργάζονται και η επανεκπαίδευση ή η κατάρτισή τους είναι αναγκαία. Κύριο περιβάλλον αλληλεπίδρασης µε το εκπαιδευτικό υλικό στην εξ αποστάσεως διδασκαλία µέσω του Internet είναι ο Παγκόσµιος Ιστός (www). Η επικοινωνία µέσω του Internet µε βάση την εξάρτησή της από το χρόνο, διακρίνεται σε ασύγχρονη και σε σύγχρονη. Στη τρίτη ενότητα παρουσιάζονται µε συντοµία οι τεχνολογίες και τα µέσα ανάπτυξης του εκπαιδευτικού λογισµικού. Αναλυτικότερα: Το εκπαιδευτικό µπορεί να κατασκευαστεί κυρίως: µε γλώσσες προγραµµατισµού, µε πακέτα παρουσίασης, µε συστήµατα συγγραφής και µε εργαλεία τα οποία είναι στηριγµένα στο Internet. Οι χρησιµοποιούµενες γλώσσες προγραµµατισµού είναι κυρίως οι C++, Visual C++, Turbo C++, Visual Basic και Borland Delphi Pascal. ιαδεδοµένα συστήµατα συγγραφής είναι: το Asymmetrix Toolbook, το Macromedia Director και το Macromedia Authorware. Οι τεχνολογίες Shockwave Player και Flash της Macromedia αποτελούν πρότυπα σε ζητήµατα που αφορούν την εκτέλεση εφαρµογών και κίνησης σε ιστοσελίδες. Είναι ενσωµατωµένα σε όλες τις νέες εκδόσεις των προγραµµάτων εξερεύνησης του Παγκόσµιου Ιστού. Τα περιβάλλοντα συγγραφής στον παγκόσµιο ιστό χρησιµοποιούν κυρίως τις λεγόµενες γλώσσες σήµανσης (markup languages), οι οποίες χαρακτηρίζονται ως γλώσσες προγραµµατισµού µάλλον εµφαντικά. Τέτοιες γλώσσες είναι η HTML, η XML, η ASP και η VRML. Εκτός από αυτές χρησιµοποιούνται και οι γλώσσες προγραµµατισµού Java και JavaScript. Τα συστήµατα διαχείρισης τάξης (class management systems) υποστηρίζουν τη διαχείριση της διάθεσης µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής πολυµέσων υπερµέσων καθώς επίσης και τη διαχείριση της τάξης των µαθητών που τη χρησιµοποιούν. Είναι αρκετά χρήσιµα σε ιδρύµατα εξ αποστάσεως εκπαίδευσης για τη δηµιουργία εικονικών τάξεων ή και σε ιδρύµατα που παρέχουν µαζικές υπηρεσίες εκπαίδευσης. Τέλος, για να αντιµετωπιστεί το πρόβληµα της ταχύτητας µεταφοράς ώστε η περιήγηση σε µια εφαρµογή να είναι σύντοµη και αποτελεσµατική, επιβάλλεται η χρήση στοιχείων πολυµέσων µε όσο το δυνατόν µικρή έκταση. Στην αντιµετώπιση αυτού του προβλήµατος βοηθά αποτελεσµατικά και η τεχνολογία streaming. Απαντήσεις σε ραστηριότητες Απάντηση ραστηριότητας 3 / Κεφαλαίου 1 Ο µικρόκοσµος διαφέρει από την προσοµοίωση ως προς το γεγονός πως ο χρήστης ενθαρρύνεται να σκεφτεί σαν να βρίσκεται στον πραγµατικό κόσµο και όχι στην προσοµοίωση µιας φυσικής κατάστασης. Ένας µικρόκοσµος για παράδειγµα θα µπορούσε να είναι ένα κλειστό κουτί µε άτοµα υδρογόνου και οξυγόνου. Ο χρήστης θα µπορούσε να ανακαλύψει κανόνες, σύµφωνα µε τους οποίους, µε κατάλληλη συνένωση των ατόµων (χηµική αντίδραση) υδρογόνου και οξυγόνου προκύπτει νερό. Απάντηση ραστηριότητας 4 / Κεφαλαίου 1 Πολλές φορές ο όρος εικονική πραγµατικότητα χρησιµοποιείται αναφορικά µε γραφικές αναπαραστάσεις που εµφανίζονται στην οθόνη του ηλεκτρονικού Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 30

35 υπολογιστή. Κάτι τέτοιο συνδέεται περισσότερο µε την έννοια της προσοµοίωσης και λιγότερο µε την έννοια της εικονικής πραγµατικότητας. Η εικονική πραγµατικότητα εµπερικλείει και υλοποιείται µε προσοµοίωση αλλά προϋποθέτει µια ποιοτικά διαφορετική αλληλεπίδραση του χρήστη µε το σύστηµα απ ότι η προσοµοίωση. Ουσιαστικά µέσω αυτής παρακάµπτουµε την οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή ως µέσου απεικόνισης και η αλληλεπίδραση γίνεται µε πολλαπλά κανάλια αισθήσεων. Η διαφορά γίνεται ακόµα πιο φανερή αν αναλογιστούµε ένα φυσικό περιβάλλον, π.χ. ένα ενυδρείο. Με προσοµοίωση µπορούµε να το παρατηρούµε από την οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή έχοντας τη δυνατότητα µεταβολής των χαρακτηριστικών του. Με την εικονική πραγµατικότητα υπεισερχόµαστε σ αυτό και αλληλεπιδρούµε µε ότι υπάρχει στο εσωτερικό του. Απάντηση ραστηριότητας 7 / Κεφαλαίου 1 Τα βασικά πλεονεκτήµατα της χρήσης εφαρµογών πολυµέσων στην εκπαίδευση είναι: Η παρουσίαση της ίδιας πληροφορίας µε πολλαπλούς τρόπους. Η ενσωµάτωση της προσφερόµενης πληροφορίας σε διάφορες θεωρίες µάθησης. Η προσαρµογή της πληροφορίας στις ιδιαιτερότητες του τρόπου µάθησης του χρήστη. Η δυνατότητα πρόσβασης και µεταφοράς πληροφορίας από γνωστικά πεδία, στα οποία υπάρχει έλλειψη ειδικών ή µέσων. Η δυναµική µεταβολή του επιπέδου εκπαίδευσης. Η δυνατότητα άµεσης ανατροφοδότησης µε ελκυστικό τρόπο. Η µη γραµµική-σειριακή παρουσίαση πληροφοριών. Η δυνατότητα δηµιουργίας αναπαραστάσεων µέσα από αφηρηµένες έννοιες. Ην δυνατότητα κατανόησης αφηρηµένων εννοιών µε τη χρήση κατάλληλης µορφής πληροφορίας. Η µεταφορά στην οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή καταστάσεων από το φυσικό περιβάλλον (προσοµοιώσεις). Κεφάλαιο 1: Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό Σελ. 31

36 Κεφάλαιο 2 Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: ιδακτική Θεώρηση Σκοπός: Στο κεφάλαιο αυτό αναλύεται το θέµα της σχεδίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού από διδακτικής-παιδαγωγικής άποψης. Ο σκοπός είναι να αναλυθούν τα βασικά χαρακτηριστικά της σχεδίασης και να προβληθούν τα σηµεία στα οποία πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή κατά τη σχεδίαση του εκπαιδευτικού λογισµικού. Προσδοκώµενα Αποτελέσµατα: Όταν τελειώσετε την ανάγνωση του Κεφαλαίου αυτού θα πρέπει να είστε σε θέση να: Αναφέρετε τις αρχές της διδακτικής σχεδίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού. Περιγράφετε τις στρατηγικές σχεδίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού. Περιγράφετε τη λειτουργία του περιβάλλοντος διεπαφής, τα κρίσιµα σηµεία στη σχεδίασή του και τα βασικά χαρακτηριστικά του. Σχεδιάζετε ένα αποτελεσµατικό από διδακτικής άποψης περιβάλλον διεπαφής και αναφέρετε τις βασικές αρχές υλοποίησής του. Περιγράφετε τα κύρια χαρακτηριστικά του ήχου που µπορεί να χρησιµοποιηθεί στο περιβάλλον διεπαφής. Αναφέρετε τις βασικές αρχές της σχεδίασης των εικόνων οθόνης, καθορίζετε τον τρόπο διάταξης των στοιχείων τους, σχολιάζετε τη χρήση των χρωµάτων και καθορίζετε τα σηµαντικότερα χαρακτηριστικά του κειµένου. Καθορίζετε τα χαρακτηριστικά του περιεχοµένου στο σχεδιασµό µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής και τον τρόπο οργάνωσης και παρουσίασής του. Σχεδιάζετε και σχολιάζετε τα βασικά συστήµατα πλοήγησης και αναφέρετε τα κύρια προβλήµατα στην πλοήγηση. Περιγράφετε την έννοια της αλληλεπίδρασης και της ανατροφοδότησης και αναφέρετε καλές πρακτικές για την ενίσχυσή τους. Περιγράφετε τη γνωστική ταξινόµηση του Bloom και την αντιστοίχησή της µε τους τρόπους δόµησης των εκπαιδευτικών εφαρµογών. Αναφέρετε τα βασικά χαρακτηριστικά των τρόπων δόµησης των εκπαιδευτικών εφαρµογών και επιλέγετε τον καταλληλότερο. Σχολιάζετε το θέµα της παροχής ελέγχου της εφαρµογής στο χρήστη και αναφέρετε τα πλεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατα σ αυτό. Περιγράφετε τα πλεονεκτήµατα της χρήσης αλληγοριών στις εκπαιδευτικές εφαρµογές. Αναφέρετε τα βασικά χαρακτηριστικά του λογισµικού για εκπαίδευση από απόσταση. Περιγράφετε τα χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού λογισµικού για εκπαίδευση από απόσταση µε ασύγχρονη και σύγχρονη επικοινωνία. Έννοιες Κλειδιά: ιδακτική σχεδίαση Αλληλεπίδραση Θεώρηση του λογισµικού ως εκπαιδευτικού Επικέντρωση σε συγκεκριµένους στόχους εργαλείου Παροχή ελευθερίας στην έκφραση του Στρατηγικές σχεδίασης χρήστη Περιβάλλον διεπαφής Γραφικό περιβάλλον διεπαφής Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 1

37 Εργονοµία λογισµικού Εργονοµία χειριστηρίων Συµβατότητα λειτουργίας εφαρµογής µε το Οργάνωση και οµαδοποίηση χειριστηρίων λειτουργικό σύστηµα Εύκολη πρόσβαση στις λειτουργίες του Παροχή πληροφοριών για τον τρόπο προγράµµατος λειτουργίας Παροχή βοήθειας στο χρήστη Ήχος Σχεδίαση εικόνων οθόνης ιάταξη στοιχείων στην εικόνα οθόνης Εξισορροπηµένη οπτική κατανοµή Αναλογίες στοιχείων εικόνας οθόνης Σειρά τοποθέτησης στοιχείων εικόνας οθόνης Αισθητική συνέπεια και συνοχή στοιχείων εικόνας οθόνης Απλότητα µορφής και τρόπου οργάνωσης Χρήση χρωµάτων στοιχείων εικόνας Κείµενο Περιεχόµενο Ευρύτητα και διάταξη περιεχοµένου Οργάνωση περιεχοµένου Παρουσίαση περιεχοµένου Πλοήγηση Χάρτης πλοήγησης Πλοήγηση µε ενεργά στοιχεία Αλληλεπίδραση 1 ου επιπέδου Αλληλεπίδραση 2 ου επιπέδου Ανατροφοδότηση Γνωστική ταξινόµηση του Bloom όµηση µε απλές σελίδες Γραµµικός σχεδιασµός σελίδων Γραµµικός σχεδιασµός µε άλµατα ενδροειδής σχεδιασµός σελίδων Σχεδιασµός τύπου δικτύου Σχεδιασµός τύπου αρτηρίας Έλεγχος εφαρµογής από το χρήστη Αλληγορίες Λογισµικό για εκπαίδευση από απόσταση Εκπαίδευση µε ασύγχρονη επικοινωνία Εικονική τάξη Εκπαίδευση µε σύγχρονη επικοινωνία Εισαγωγικές Παρατηρήσεις: Από τους σηµαντικότερους παράγοντες που επέβαλαν την εισαγωγή των ηλεκτρονικών υπολογιστών στην εκπαίδευση είναι πως: Ο χρήστης µπορεί να προχωρήσει στη γνώση σύµφωνα µε τον δικό του ρυθµό, έτσι ώστε και ο κακός αλλά και ο καλός µαθητής να γίνουν καλύτεροι. Ο έλεγχος και η αξιολόγηση από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή γίνονται µε τρόπο αντικειµενικό. Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής επιτρέπει στο χρήστη να κάνει σφάλµατα χωρίς να αισθάνεται ενοχή. Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής δεν κάνει διακρίσεις µεταξύ των χρηστών. Από την άλλη πλευρά, η αξιοποίηση του ηλεκτρονικού υπολογιστή στην εκπαιδευτική διαδικασία πρέπει να έχει ως στόχο να φέρει το χρήστη στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος και να τον προτρέπει να έχει όσο το δυνατόν περισσότερο ενεργή συµµετοχή στη διδακτική µαθησιακή πράξη. Από τα προηγούµενα φαίνεται πως το λογισµικό παίζει καθοριστικό ρόλο στην ποιότητα της εκπαιδευτικής διαδικασίας µε τη χρήση του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Στο κεφάλαιο αυτό θα γνωρίσουµε τις βασικές αρχές σχεδίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού και τα σηµεία αυτά που ο σχεδιαστής πρέπει να δώσει ιδιαίτερη προσοχή ώστε η παραγωγή να καταστεί αποτελεσµατική για το χρήστη. Το Κεφάλαιο 2 αποτελείται από οκτώ ενότητες. Στην πρώτη ενότητα ορίζεται η έννοια της διδακτικής σχεδίασης, οι βασικές αρχές της και οι στρατηγικές που εφαρµόζονται. Στη δεύτερη ενότητα αναλύεται η σχεδίαση του περιβάλλοντος διεπαφής, οι βασικές αρχές της εργονοµίας στην εµφάνιση και στην πλοήγηση του λογισµικού και η επίδραση του ήχου. Στην τρίτη ενότητα περιγράφονται οι αρχές σχεδίασης των εικόνων οθόνης, οι ορθοί τρόποι διάταξης των στοιχείων στην εικόνα της οθόνης, η χρήση των Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 2

38 χρωµάτων για την αποτελεσµατικότερη παρουσίαση από αισθητικής και γνωστικής άποψης και ορθοί τρόποι χρήσης του κειµένου. Στην τέταρτη ενότητα αναλύονται θέµατα σχετικά µε το περιεχόµενο, τη διάταξή του, την οργάνωση και την παρουσίασή του. Στην πέµπτη ενότητα αναλύονται τα βασικά συστήµατα πλοήγησης στο εκπαιδευτικό λογισµικό. Στην έκτη ενότητα αναλύονται οι έννοιες της αλληλεπίδρασης, της ανατροφοδότησης και η σχεδίασή τους για την αποτελεσµατικότερη λειτουργία της εκπαιδευτικής εφαρµογής. Στην έβδοµη ενότητα περιγράφεται ο τρόπος δόµησης µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής, η σηµασία του ελέγχου που ασκεί ο χρήστης και αναλύεται το θέµα της χρήσης αλληγοριών στη σχεδίαση µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής. Τέλος, στην όγδοη ενότητα αναλύονται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τα οποία πρέπει να χαρακτηρίζουν το λογισµικό για εκπαίδευση από απόσταση κατά την ασύγχρονη και σύγχρονη επικοινωνία. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 3

39 Ενότητα 2.1 Η ιδακτική Σχεδίαση του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Η από εκπαιδευτικής άποψης ουσιαστική βελτίωση του εκπαιδευτικού λογισµικού προήλθε µέσα από την χρήση των πολυµέσων και την αύξηση της αλληλεπίδρασης 1 ηλεκτρονικού υπολογιστή χρήστη. Mε την χρήση των αλληλεπιδραστικών πολυµέσων (ή καλύτερα των υπερµέσων) η αλληλεπίδραση χρήστη ηλεκτρονικού υπολογιστή, παύει να είναι επιφανειακή, όπως αυτή π.χ. που ο χρήστης πιέζει απλά τα πλήκτρα χειρισµού και η µηχανή ανταποκρίνεται στις εντολές του. Το περιβάλλον χρήσης του εκπαιδευτικού λογισµικού γίνεται ισχυρά µαθησιακό και συγχρόνως ελκυστικό. Προωθείται έτσι σε µεγάλο βαθµό και η γνωστικού τύπου αλληλεπίδραση. Σε όλα τα προηγούµενα θα διαπιστώσατε πως χρησιµοποιούµε συχνά δυνητικούς τύπους έκφρασης, όπως για παράδειγµα τη λέξη µπορεί. Αυτό δεν γίνεται τυχαία. Το εκπαιδευτικό λογισµικό ανάλογα µε τη σχεδίαση και την κατασκευή του µπορεί να γίνει καλός βοηθός του δασκάλου. Συχνά, αυτό είναι δύσκολο, απαιτεί µεγάλη προσπάθεια και δεν γίνεται πάντα, τουλάχιστον στην έκταση που πρέπει. Θα λέγαµε πως το εκπαιδευτικό λογισµικό που µπορεί να βρει κανείς σήµερα, θυµίζει τα βιβλία. Βιβλία υπάρχουν καλά, µέτρια και κακά. Όπως και δάσκαλοι. Τα αλληλεπιδραστικά υπερµέσα, µε τη χρήση των µέσων µεταφοράς της πληροφορίας (ήχου, εικόνας, κινούµενης εικόνας κλπ.), προσφέρονται απολύτως για την δηµιουργία ενός ελκυστικού µαθησιακού περιβάλλοντος, µέσα στα οποία η πλοήγηση του χρήστη προσαρµόζεται στις ανάγκες και στα ενδιαφέροντά του. Βέβαια, ένας σηµαντικός παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά τον σχεδιασµό τους, είναι οι ιδιαίτερες γνωστικές ανάγκες και δυσκολίες της οµάδαςστόχου. Η έρευνα στη γνωστική ψυχολογία έχει αποδείξει πως υπάρχει ποικιλία τρόπων µάθησης. Οι περισσότεροι άνθρωποι µαθαίνουν πιο εύκολα και πιο γρήγορα µέσα από την οπτικοποίηση των εννοιών, δηλαδή µέσω της όρασης (οπτικοί τύποι). Κάποιοι άλλοι µαθαίνουν πιο εύκολα και πιο γρήγορα ακούγοντας, δηλαδή µέσω ακουστικών συνειρµών (ακουστικοί τύποι). Σε µικρότερα ποσοστά µπορεί να συναντήσει κανείς ανθρώπους που µαθαίνουν πιο εύκολα και πιο γρήγορα µε τη χρήση µιας εκ των υπολοίπων αισθήσεων και λιγότερο µε άλλες. Προκειµένου το εκπαιδευτικό λογισµικό να είναι αποτελεσµατικό για ένα µεγάλο φάσµα χρηστών, πρέπει να συνδυάζει διαφορετικούς τρόπους µάθησης. Στο σχεδιασµό του θα πρέπει να έχει προβλεφτεί η ενσωµάτωση µεταφοράς της πληροφορίας µε διαφορετικά είδη στοιχείων πολυµέσων, ώστε το µήνυµα να είναι εύκολα κατανοητό από µεγάλο φάσµα ανθρώπων µε διάφορους τρόπους µάθησης. Είναι φυσικό, πως οι περισσότεροι άνθρωποι δεν µπορούν να συγκρατήσουν για µεγάλο χρόνο στη µνήµη τους αφηρηµένες έννοιες, σε αντίθεση µε πραγµατικά 1 Σύµφωνα µε τους Gilbert & Moore (1998), ο όρος αλληλεπίδραση (interaction) στην εκπαιδευτική τεχνολογία σηµαίνει αµοιβαία εναλλακτική δράση µεταξύ του µαθησιακού µέσου και του χρήστη. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 4

40 γεγονότα ή συµβάντα. Όµως, η λογική συσχέτιση εννοιών, τοποθεσιών, προσώπων, ενεργειών κλπ. προσφέρει τη δυνατότητα της παραµονής της πληροφορίας στη µνήµη για µεγαλύτερη χρονική διάρκεια. Για να πετύχουµε µεγαλύτερη διεισδυτικότητα και µακρόχρονη παραµονή της γνώσης στη µνήµη του χρήστη, κατά τη σχεδίαση του εκπαιδευτικού λογισµικού πρέπει να δοθεί έµφαση στη χρήση: (α) εννοιών µε καθαρά νοήµατα και (β) όσο το δυνατόν πιο συγκεκριµένων εννοιών. ραστηριότητα 1 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε στα δύο στοιχεία στα οποία πρέπει να δοθεί έµφαση, όταν σχεδιάζουµε εκπαιδευτικό λογισµικό; Όπως αναφέρθηκε στο Κεφάλαιο 1 (ενότητα 1.1), η ανατροφοδότηση (feedback) είναι ένα ακόµα βασικό χαρακτηριστικό στοιχείο του εκπαιδευτικού λογισµικού, το οποίο ο σχεδιασµός, θα πρέπει να το λάβει σοβαρά υπόψη του. Τέλος, η παράθεση σύνοψης ανακεφαλαίωσης σε κάθε τµήµα εννοιών που παρουσιάζεται στην οθόνη, οι ασκήσεις και όλα εκείνα τα στοιχεία που αναγκάζουν το χρήστη να ενεργήσει και να εµπλακεί ενεργά µε το πρόγραµµα, βοηθούν σηµαντικά στην οικοδόµηση της γνώσης. Μετά από τα προηγούµενα, είναι χρήσιµο εδώ να ορίσουµε τι ακριβώς εννοούµε όταν αναφερόµαστε στη διδακτική σχεδίαση του εκπαιδευτικού λογισµικού. Έτσι: Ως διδακτική σχεδίαση (instructional design) ορίζεται η συστηµατική διαδικασία λήψης αποφάσεων σε σχέση µε: (α) το πλαίσιο λειτουργίας ενός συγκεκριµένου εκπαιδευτικού προγράµµατος, (β) τον τρόπο δόµησης του περιεχοµένου του και (γ) τον καθορισµό της ακολουθίας των διδακτικών επεισοδίων που εµπερικλείει. ραστηριότητα 2 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να ορίσετε τι ακριβώς εννοούµε όταν αναφερόµαστε στη διδακτική σχεδίαση του εκπαιδευτικού λογισµικού; Οι βασικές αρχές σχεδίασης του Εκπαιδευτικού Λογισµικού Το σύγχρονο και καλά σχεδιασµένο εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει να συνδυάζει τις προόδους της διδακτικής, τις τεχνολογικές εξελίξεις και τις προόδους στα παρεµφερή µε την εκπαίδευση επιστηµονικά πεδία. Η σχεδίασή του διέπεται από κανόνες οι οποίοι ενδεχοµένως να µεταβάλλονται ποιοτικά ή ως προς το πλήθος ανάλογα µε το είδος του λογισµικού, τον τρόπο λειτουργίας του και τον τρόπο εφαρµογής του. Μερικοί κανόνες που εφαρµόζονται πιο συχνά στο σχεδιασµό του εκπαιδευτικού λογισµικού και αποκτούν χαρακτήρα βασικών αρχών σχεδίασης, είναι: Η θεώρηση του εκπαιδευτικού λογισµικού ως εκπαιδευτικού εργαλείου Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 5

41 Η αρχή αυτή θα λέγαµε πως προκύπτει άµεσα από τον ορισµό του εκπαιδευτικού λογισµικού. Το εκπαιδευτικό λογισµικό κατασκευάζεται έτσι ώστε να αποτελεί ένα αποτελεσµατικό µέσο, ένα αποτελεσµατικό εκπαιδευτικό εργαλείο για την επίτευξη ενός συγκεκριµένου διδακτικού στόχου και πρέπει να ξεπερνά τη συνηθισµένη έκταση της µαθησιακής διαδικασίας µε τη χρήση πίνακα, χαρτιού και µολυβιού. Η αναπαραγωγή και αναπαράσταση του περιεχοµένου ενός σχολικού βιβλίου µέσα από την οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή, δεν αυξάνει τις µαθησιακές δυνατότητες που θα είχαµε αν χρησιµοποιούσαµε το βιβλίο στη διδακτική πράξη. Ωστόσο, στην πράξη αυτό µερικές φορές δεν τηρείται, κυρίως για λόγους κόστους. Η επικέντρωση σε συγκεκριµένους στόχους Το εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει να στοχεύει στην επικέντρωση του χρήστη κάθε φορά στο αντικείµενο που µελετά µε τη χρήση του. Να αποµακρύνει τους θορύβους που υπεισέρχονται µε δευτερεύουσας σηµασίας ενέργειες, όπως π.χ. η διενέργεια απλών υπολογισµών µε χρήση συµβατικών µέσων (χαρτί και µολύβι) κατά τη διάρκεια της µελέτης. Έτσι, π.χ. αν ένα πρόγραµµα έχει κατασκευαστεί για τη µελέτη των βολών µε τη χρήση προσοµοίωσης, η αλλαγή µιας παραµέτρου δεν πρέπει να απαιτεί χρήση πράξεων εκ µέρους του µαθητή εκτός περιβάλλοντος προκειµένου να υπολογιστεί π.χ. το βεληνεκές της βολής. Κάτι τέτοιο θα αποµάκρυνε το χρήστη από το κύριο θέµα της µελέτης του. Αν εντέλει, χρειαστεί κάτι τέτοιο, εδώ θα ήταν χρήσιµο ένα ενσωµατωµένο calculator. Η παροχή ελευθερίας στην έκφραση του χρήστη Το εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει να σχεδιάζεται έτσι ώστε να µην επιβάλλει: (α) τις απόψεις του συγγραφέα του περιεχοµένου του, (β) την κατεύθυνση που θα πρέπει να ακολουθήσει ο χρήστης για τη λύση κάποιου προβλήµατος. Ο χρήστης πρέπει να αισθάνεται πως έχει ελευθερία κινήσεων, πως έχει τη δυνατότητα να πει τη γνώµη του όταν του ζητηθεί (ασχέτως αν αυτή είναι αντικειµενικά ορθή ή όχι). Η αντιµετώπιση και η επισήµανση της λανθασµένης άποψης του χρήστη π.χ. για τη λύση µιας άσκησης, πρέπει να γίνεται ακριβώς στην πορεία επίλυσής της και όχι εξαρχής. Η πραγµατική και σε βάθος κατανόηση του λάθους, ενδεχοµένως θα βοηθήσει το χρήστη να µην το επαναλάβει την επόµενη φορά. ραστηριότητα 3 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να περιγράψετε σύντοµα τις βασικές αρχές σχεδίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού; Χρησιµοποιείστε το πολύ 120 λέξεις Στρατηγικές Σχεδίασης Μια στρατηγική µερικών βασικών σηµείων που διατύπωσε ο Gagne (1985) για το σχεδιασµό εκπαιδευτικού λογισµικού, αποτελεί προσφιλή τακτική των σχεδιαστών. Σύµφωνα, λοιπόν, µε τον Gagne το εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει να: προσελκύει την προσοχή του χρήστη, πληροφορεί το χρήστη για τους στόχους του µαθήµατος, παρέχει κίνητρα χρήσης, Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 6

42 προκαλεί ανάκληση της αποκτηθείσας γνώσης, παρουσιάζει αποτελεσµατικά το περιεχόµενο, καθοδηγεί το χρήστη, παρέχει ανατροφοδότηση, βοηθά στην εξαγωγή αποτελεσµάτων και συµπερασµάτων, βοηθά στην αξιολόγηση αποτελεσµάτων και συµπερασµάτων, αναπτύσσει τη µνήµη και µεταφέρει γνώση. ραστηριότητα 4 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε σε οκτώ σηµεία, τα οποία διατυπώθηκαν από τον Gagne και αποτελούν προσφιλή στρατηγική κατά το σχεδιασµό εκπαιδευτικού λογισµικού; Στο µεταξύ η ανάπτυξη των πολυµέσων, η εξάπλωση του διαδικτύου και η εξέλιξη του λογισµικού επέβαλλαν τον εµπλουτισµό των προηγούµενων σηµείων. Αρκετοί ερευνητές προσέθεσαν στα προηγούµενα κι άλλα στοιχεία καλού σχεδιασµού (εξαιρουµένης της αλληλεπιδραστικότητας η οποία ούτως ή άλλως πρέπει να υπάρχει), υποστηρίζοντας πως το εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει: Να δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη και στον δάσκαλο να ελέγχουν το ρυθµό και τη σειρά της παρουσίασης της πληροφορίας (στο πλαίσιο όµως πάντα του σχεδιασµού του λογισµικού). Να δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη και στον δάσκαλο να ελέγχουν το επίπεδο δυσκολίας της πληροφορίας (στα πλαίσια του σχεδιασµού του λογισµικού). Να διευκολύνει την εξατοµικευµένη διδασκαλία αλλά και την συνεργατική µάθηση. Να δίνει τη δυνατότητα επικοινωνίας µε ενσωµατωµένα εργαλεία σύνδεσης σε τοπικό δίκτυο ή στο διαδίκτυο. Να παρέχει τη δυνατότητα επανάληψης στην παρουσίαση τµήµατος του γνωστικού αντικειµένου, το οποίο δεν έγινε κατανοητό από το χρήστη. Να παρέχει τη δυνατότητα δηµιουργίας σύνοψης και ανακεφαλαίωσης της πληροφορίας. Να καταγράφει και να παρέχει στο δάσκαλο το ιστορικό της µαθησιακής πορείας του χρήστη. Να δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα να ξεκινήσει από το σηµείο που σταµάτησε. Να παρέχει βοήθεια σε συγκεκριµένα σηµεία προς το χρήστη προκειµένου αυτός να συνεχίσει. Να είναι θεµελιωµένο παιδαγωγικά. Να εµπεριέχει και να χρησιµοποιεί αποδοτικά την σύγχρονη εκπαιδευτική έρευνα. Να προωθεί την δηµιουργικότητα, την επίλυση προβληµάτων και την ανάπτυξη πνευµατικών δεξιοτήτων. Να δίνει τη δυνατότητα εναλλακτικών τρόπων παρουσίασης της πληροφορίας ανάλογα µε τον τύπο της γνώσης που προσπαθεί να µεταφέρει. Να παρουσιάζει την πληροφορία µε χρήση πλήθους αναπαραστάσεων, ήχων και χρωµάτων. Μάλιστα, η λεπτοµέρεια στην παρουσίαση πρέπει να είναι ανάλογη µε το επίπεδο του χρήστη. Να µπορεί να χρησιµοποιηθεί απλά, χωρίς πολλές γνώσεις χειρισµού ηλεκτρονικών υπολογιστών και το περιβάλλον εργασίας να µη δυσκολεύει το χρήστη. Να καλύπτει ποικίλες απαιτήσεις του χρήστη παρέχοντάς του κατάλληλα διδακτικά εργαλεία. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 7

43 Να χρησιµοποιεί τα πολυµέσα όχι για εντυπωσιασµό αλλά για µαθησιακή βοήθεια. Να παρέχει τη δυνατότητα εκτύπωσης τετραδίων εργασιών και άλλου έντυπου υλικού για χρήση κατά την διάρκεια ή µετά από την διδασκαλία. Να καταβάλλει προσπάθεια διαλεύκανσης των παρανοήσεων (misconceptions) των χρηστών. Να διατηρεί την ακολουθία ενός συνόλου µαθηµάτων παρουσιάζοντας το περιεχόµενο σε αλληλουχία ενοτήτων. ραστηριότητα 5 / Κεφάλαιο 2 Εστιάζοντας στο περιεχόµενο και στον τρόπο παρουσίασής του, µπορείτε να αναφερθείτε σε 15 σηµεία καλής πρακτικής κατά το σχεδιασµό εκπαιδευτικού λογισµικού; Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 8

44 Ενότητα 2.2 Το Περιβάλλον ιεπαφής Τι είναι το περιβάλλον διεπαφής; Στην εργασία µε το εκπαιδευτικό λογισµικό από τη µια πλευρά βρίσκεται ο χρήστης και από την άλλη ο ηλεκτρονικός υπολογιστής. Το ενδιάµεσο στοιχείο στη µεταξύ τους αλληλεπίδραση είναι το περιβάλλον διεπαφής (user interface), δηλαδή αυτό που ακριβώς, βλέπει ο χρήστης στην οθόνη, το οποίο παρεµβάλλεται µεταξύ του χρήστη και του µηχανισµού παρουσίασης του περιεχοµένου και της δοµής του λογισµικού. Θα λέγαµε λοιπόν, πως το περιβάλλον διεπαφής είναι το µέσο που δίνει τη δυνατότητα αµφίδροµης επικοινωνίας µεταξύ του χρήστη και του συστήµατος (δηλαδή του λογισµικού µέσω του υλικού). Αποτελεί συχνό φαινόµενο, ιδιαίτερα στο λογισµικό που απευθύνεται σε µικρές ηλικίες, η χρήση µεταφορών στο περιβάλλον διεπαφής, για να γίνουν κατανοητά από τους µικρούς χρήστες τα δεδοµένα και τα ζητούµενα. ραστηριότητα 6 / Κεφάλαιο 2 Τι ακριβώς είναι το περιβάλλον διεπαφής; Γιατί είναι σηµαντικό να εστιάσουµε την προσοχή µας στην ορθή από µερικές πλευρές κατασκευή του; Συνήθως, ο χρήστης επιλέγει τον τρόπο δράσης µέσω του περιβάλλοντος διεπαφής και το σύστηµα ανταποκρίνεται. Όµως, µπορεί και το σύστηµα να αντιδρά περιµένοντας την ανταπόκριση από το χρήστη. Το περιβάλλον διεπαφής ευθύνεται για τις προτροπές υποδείξεις προς το χρήστη και τον τρόπο εµφάνισης του περιεχοµένου. Ο καταλληλότερος τύπος περιβάλλοντος διεπαφής είναι ο γραφικός (τύπου GUI - Graphical User Interface). Ο τύπος αυτός, σύµφωνα µε τους ερευνητές, είναι ο πιο φιλικός τρόπος αλληλεπίδρασης. Απεγκλωβίζει το χρήστη από σηµαντικές απαιτήσεις στην επεξεργασία πληροφοριών κατά την επικοινωνία του µε τον υπολογιστή αλλά και από αδυναµίες τεχνικής φύσεως 2. Η φιλικότητα του περιβάλλοντος διεπαφής δεν πρέπει ωστόσο, να αποβαίνει σε βάρος της λειτουργικότητάς του, αλλά να συµβαδίζει µε τις ικανότητες και τις ενδεχόµενες δεξιότητες της οµάδας-στόχου. Πρέπει να το κάνει κατάλληλο για χρήση τόσο από τον µαθητή όσο και από τον δάσκαλο. Ωστόσο, ένα καλό περιβάλλον γραφικών δεν λύνει το πρόβληµα της οµαλής και απρόσκοπτης επικοινωνίας χρήστη ηλεκτρονικού υπολογιστή. Οι πληροφορίες που παρουσιάζονται σ αυτό πρέπει να είναι κατάλληλα οργανωµένες και όχι άτακτα τοποθετηµένες. Από την άλλη πλευρά, ένα φτωχό περιβάλλον από πλαυράς γραφικών αλλά µε καλά οργανωµένη πληροφορία, πάλι δεν αποδεικνύεται επιτυχηµένο. Ο τρόπος µε τον οποίο ο χρήστης αντιλαµβάνεται όσα εµφανίζονται στο περιβάλλον διεπαφής επηρεάζεται από προηγούµενες γνώσεις και εµπειρίες. Ο 2 Αν ανατρέξει κανείς σε εγχειρίδια παρουσίασης του γραφικού λειτουργικού συστήµατος των Microsoft Windows (ιδιαίτερα σε παλαιότερες εκδόσεις τους), θα διαπιστώσει πως οι συγγραφείς παροµοιάζουν την οθόνη µε επιφάνεια γραφείου. Αρκετά εργαλεία και µικρές εφαρµογές των Windows (π.χ. calculator, σηµειωµατάριο) αντιστοιχούν σε αξεσουάρ και εργαλεία του πραγµατικού γραφείου. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 9

45 δάσκαλος επίσης, πρέπει να είναι σε θέση, βλέποντας σύντοµα το λογισµικό, να αντιλαµβάνεται την έκταση των προαπαιτούµενων γνώσεων και ιδιαίτερα των ικανοτήτων που απαιτούνται από τους µαθητές, οι οποίοι θα το χρησιµοποιήσουν. ύο βασικοί παράγοντες - δείκτες για την επιτυχηµένη σχεδίαση ενός περιβάλλοντος διεπαφής είναι: (α) Ο χρόνος που απαιτείται προκειµένου ο χρήστης να εξοικειωθεί µε αυτό. (β) Ο βαθµός της ευκολίας εφαρµογής του λογισµικού από τον δάσκαλο και µάλιστα µε την ελάχιστη δυνατή καθοδήγηση. ραστηριότητα 7 / Κεφάλαιο 2 Ποιος είναι ο καταλληλότερος τύπος περιβάλλοντος διεπαφής; Ποιοι είναι οι δύο δείκτες οι οποίοι µας χαρακτηρίζουν αν ένα περιβάλλον διεπαφής είναι επιτυχηµένο ή όχι; Τα βασικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος διεπαφής, στα οποία πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή κατά τη σχεδίασή του, είναι: Η παρουσίαση του περιεχοµένου. Ο σχεδιασµός της πλοήγησης. Η µορφή των επιλογών εργασιών. Ο σχεδιασµός όλων των στοιχείων που συνιστούν κάθε φορά τη συνολική εικόνα που εµφανίζεται στην οθόνη (εικόνα οθόνης). Η αισθητική των εικόνων της οθόνης (χρώµατα, γραµµατοσειρές κλπ.). Τα στοιχεία πολυµέσων που υπάρχουν στις εικόνες οθόνης (κείµενο, γραφικά, κίνηση, κλπ.). Η χρηστικότητα και η εργονοµία του 3. ραστηριότητα 8 / Κεφάλαιο 2 Ποια είναι εκείνα τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος διεπαφής, στα οποία πρέπει να δοθεί έµφαση κατά την κατασκευή του; Σχεδίαση του Περιβάλλοντος ιεπαφής Γνωρίσαµε προηγουµένως, τα βασικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος διεπαφής. Η σχεδίασή του παίζει σηµαντικότατο ρόλο στην επιτυχία ενός εκπαιδευτικού προγράµµατος. Πρέπει να σηµειωθεί, πως όσο ενδιαφέρον κι αν είναι το θέµα που παρουσιάζεται µέσω του υπολογιστή, όσο καλά επιλεγµένο και δοµηµένο κι αν είναι το περιεχόµενο, ένας µη ελκυστικός τρόπος παρουσίασης και ένα µη λειτουργικό περιβάλλον διεπαφής δεν θα λειτουργήσουν θετικά για το χρήστη. Η ελκυστικότητα όµως, του περιβάλλοντος διεπαφής δεν πρέπει να ενεργεί παρελκυστικά ως προς το περιεχόµενό του. Η προσοχή του χρήστη δεν πρέπει να 3 Οι εργονόµοι λογισµικού είναι ειδικοί σε θέµατα ευχρηστίας λογισµικού. Το κύριο έργο τους είναι ο σχεδιασµός του περιβάλλοντος διεπαφής κατά τέτοιο τρόπο, ώστε αυτό να διαθέτει υψηλό βαθµό ευχρηστίας και να προάγει στην πράξη την αλληλεπίδραση χρήστη - εφαρµογής. Ιδιαίτερα στις µικρές ηλικίες, το έργο των εργονόµων λογισµικού είναι κρίσιµο. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 10

46 αποσπάται από αυτό σε βάρος του περιεχοµένου που συνήθως κρύβεται πίσω του. Η λειτουργικότητά του και ο τρόπος που δουλεύει δεν πρέπει να αποτελούν σηµεία που θα απασχολήσουν το χρήστη. Πρέπει να προβάλλει το περιεχόµενο και αυτό ακριβώς το ίδιο, να αποτελεί το περιβάλλον διεπαφής και το µέσο αλληλεπίδρασης µε το χρήστη. Η πρωτοτυπία στη χρήση του πρέπει να ευρίσκεται µέσα στα πλαίσια του αντικειµενικώς ανεκτού και τα όποια νέα στοιχεία περικλείονται πρέπει ταυτόχρονα να φαίνονται φυσικά και να µην απαιτούν ιδιαίτερη εξοικείωση για τη χρήση τους. Πληθώρα λειτουργικών ορατών ή µη κουµπιών και εικονιδίων δεν βοηθούν την διαφάνεια και την καθαρότητά του. Το περιβάλλον διεπαφής θα πρέπει: Να διαθέτει υψηλό βαθµό ευχρηστίας. Να διατηρεί τον συνηθισµένο τρόπο χειρισµού, τον οποίο ο χρήστης ήδη έχει µάθει εργαζόµενος µε τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Να διαθέτει υψηλό βαθµό λειτουργικότητας. Να φροντίζει ώστε η παρουσίαση του περιεχοµένου να γίνεται µε τον ενδεδειγµένο τρόπο. Να διατηρεί στοιχεία πρωτοτυπίας. Να κρατά κατά το δυνατόν αµείωτο το ενδιαφέρον του χρήστη. Να δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να ελέγχει τον τρόπο (δηλαδή να επιλέγει το ή τα µέσα) παρουσίασης της πληροφορίας. ραστηριότητα 9 / Κεφάλαιο 2 Κατά το σχεδιασµό του περιβάλλοντος διεπαφής σε ποια σηµεία δεν πρέπει να γίνουν υπερβολές; Ποια στοιχεία πρέπει να συνδυάζει το περιβάλλον διεπαφής για να λειτουργεί αποτελεσµατικά; Η Εργονοµία στην εµφάνιση και στην πλοήγηση Η εργονοµία του περιβάλλοντος διεπαφής είναι ένα θέµα στο οποίο πρέπει οι σχεδιαστές να δώσουν ιδιαίτερη σηµασία. Σε περιβάλλοντα διεπαφής µε υψηλό βαθµό εργονοµίας, ο χρήστης δεν αφιερώνει χρόνο για να µάθει το χειρισµό της εφαρµογής, εργάζεται µε απλό τρόπο χωρίς να χρειάζεται να αποµνηµονεύει διαδικασίες και δεν αποπροσανατολίζεται ούτε απωθείται από την εφαρµογή. Μπορεί έτσι να επικεντρωθεί στο περιεχόµενο και στις προβαλλόµενες µέσω αυτού έννοιες. Προκειµένου να εξασφαλιστεί ένας ικανοποιητικός βαθµός εργονοµίας απαιτείται η ενσωµάτωση και τήρηση ορισµένων βασικών αρχών, όπως: εργονοµία χειριστηρίων, διατήρηση συµβατότητας στη λειτουργία της εφαρµογής σε σχέση µε το λειτουργικό σύστηµα, οργάνωση και οµαδοποίηση των χειριστηρίων, εύκολη πρόσβαση σε όλες τις λειτουργίες του προγράµµατος, και παροχή πληροφοριών για τον τρόπο λειτουργίας της εκπαιδευτικής εφαρµογής και παροχή βοήθειας στο χρήστη. Ας δούµε όµως τις παραπάνω αρχές αναλυτικά. (α) Εργονοµία χειριστηρίων Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 11

47 Η εργονοµία των χειριστηρίων µιας εφαρµογής σχετίζεται µε τρία θέµατα: µε τη µορφή, µε τη θέση και µε τον τρόπο λειτουργίας των χειριστηρίων. Πιο αναλυτικά: Πολύ συχνά, προκειµένου να εντυπωσιαστεί ο χρήστης, η µορφή των χειριστηρίων µεταβάλλεται σε µικρό ή µεγάλο βαθµό, µεταξύ των τµηµάτων της εφαρµογής. Κάτι τέτοιο δηµιουργεί σύγχυση στο χρήστη ή το λιγότερο άσκοπη επεξεργασία πληροφορίας για την αναγνώριση του κατάλληλου κάθε φορά χειριστηρίου προκειµένου να εκτελέσει µια λειτουργία. Έτσι, το ενδιαφέρον και η προσοχή του, µετατοπίζεται στον τρόπο χρήσης του περιβάλλοντος διεπαφής παρά στο περιεχόµενο της εφαρµογής. Το φαινόµενο αυτό µπορεί να παρατηρηθεί και σε εφαρµογές, στις οποίες από ενότητα σε ενότητα περιεχοµένου αλλάζει η χρωµατική αισθητική και µεταβάλλονται τα στοιχεία της εικόνας στην οθόνη. Έτσι, οι αλλαγές αυτές συµπαρασύρουν και τη µορφή των χειριστηρίων. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να καταβάλλεται προσπάθεια τουλάχιστον να διατηρούνται: οι διαστάσεις των χειριστηρίων και τα εικονίδια που ενδεχοµένως εµπεριέχονται σ αυτά. Ένα δεύτερο σηµείο που χρήζει προσοχής είναι η θέση των χειριστηρίων στο περιβάλλον διεπαφής, η οποία δεν πρέπει να αλλάζει στα διάφορα τµήµατα της εφαρµογής. Ο χρήστης ασυναίσθητα περιµένει να βρει το κατάλληλο χειριστήριο στη θέση που το βρήκε την πρώτη φορά. Αλλαγή της θέσης ενός συγκεκριµένου χειριστηρίου, σηµαίνει το λιγότερο άσκοπη επεξεργασία πληροφορίας για την ανίχνευση της νέας θέσης και το περισσότερο δηµιουργία λάθους εκ µέρους του χρήστη. Αν π.χ. το χειριστήριο µε την ένδειξη Ασκήσεις αλλάξει θέση και στη θέση του ή περίπου σ αυτή τοποθετηθεί σε επόµενο τµήµα το χειριστήριο µε την ένδειξη Έξοδος, το πιθανότερο είναι ο χρήστης να υποπέσει σε λάθος και να βγει από την εφαρµογή. Για λόγους οµοιοµορφίας, οι ερευνητές συνιστούν ακόµα και αν ένα χειριστήριο που υπάρχει σχεδόν σε όλα τα τµήµατα της εφαρµογής (π.χ. το χειριστήριο µε την ένδειξη Επόµενη Σελίδα ) δεν έχει λόγο ύπαρξης σε κάποια τµήµατά του, να υπάρχει και εκεί απενεργοποιηµένο, ώστε ο χρήστης να ενηµερώνεται πως η λειτουργία δεν είναι διαθέσιµη στο τµήµα που εργάζεται. Τέλος, ένα χειριστήριο το οποίο εκτελεί µια συγκεκριµένη λειτουργία, θα πρέπει να είναι συνδεδεµένο σε όλα τα τµήµατα της εφαρµογής µε την ίδια λειτουργία. Αλλαγή της χρήσης του σηµαίνει: δηµιουργία σύγχυσης και προϋποθέσεις δηµιουργίας λάθους εκ µέρους του χρήστη. Εικόνα 2.1: Τα χειριστήρια στην εφαρµογή CD-ROM Πληροφορικής Γυµνασίου ( ) του ΥΠ.Ε.Π.Θ. - Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. (β) ιατήρηση συµβατότητας στη λειτουργία της εφαρµογής σε σχέση µε το λειτουργικό σύστηµα Το συνηθέστερο στο σχεδιασµό µιας εφαρµογής εκπαιδευτικού λογισµικού είναι: 1. Να καταλαµβάνεται από το περιβάλλον διεπαφής όλη η επιφάνεια της οθόνης και να καλύπτεται πλήρως η επιφάνεια εργασίας του λειτουργικού συστήµατος. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 12

48 2. Να παρακάµπτεται πλήρως το λειτουργικό σύστηµα και τα εικονίδια-χειριστήρια που αυτό διαθέτει. Έτσι, προκειµένου ο χρήστης να εργαστεί µε την εφαρµογή θα πρέπει να χρησιµοποιήσει τα ειδικά σχεδιασµένα χειριστήριά της (αναδυόµενες λίστες µε επιλογές εργασιών, ράβδους κύλισης, εικονίδια µεγέθυνσης εικόνας, εικονίδια για εκτέλεση ήχου, βίντεο κλπ.). Τέτοιες πρακτικές θεωρούνται γενικά επιτυχηµένες, αφού προσδίδουν µια διαφορετική αίσθηση στο χρήστη, ξεπερνούν την αισθητική του περιβάλλοντος εργασίας του λειτουργικού συστήµατος, η οποία δεν είναι κατ ανάγκη η καλύτερη, του εξάπτουν τη φαντασία και τον προκαλούν να εξερευνήσει το νέο περιβάλλον. Ωστόσο, η διαφορετικότητα στη λειτουργία των χειριστηρίων που έχουν σχεδόν ίδια εµφάνιση µε αυτά του λειτουργικού συστήµατος µπορεί να δηµιουργήσει πρόβληµα. Ο χρήστης κατά τεκµήριο εξοικειωµένος µε τα τυπικά χειριστήρια του λειτουργικού συστήµατος αναµένει να εργαστεί µε την εφαρµογή µε ίδιο τρόπο. Κάτι διαφορετικό σ αυτό, πολλές φορές θα τον οδηγήσει σε λάθη. Εικόνα 2.2: Εικόνα από το περιβάλλον λειτουργίας της εφαρµογής Ανακαλύπτω Παγκόσµια Ιστορία (Ερευνητές). Σ αυτό, διακρίνονται µερικά χειριστήρια (εκτέλεσης βίντεο, µεγέθυνσης, ήχου) τα οποία λειτουργούν ακριβώς όπως και στο λειτουργικό σύστηµα των Windows, κάτω από το οποίο εγκαθίσταται και εκτελείται η εφαρµογή. (γ) Οργάνωση και οµαδοποίηση των χειριστηρίων Τα χειριστήρια µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής σε µια προσεκτική σχεδίαση θα πρέπει να είναι οµαδοποιηµένα (εκτός εξαιρέσεων) και τοποθετηµένα σε συγκεκριµένο χώρο της οθόνης. Η τοποθέτηση ενός χειριστηρίου σε συγκεκριµένη Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 13

49 θέση πρέπει να προκύπτει όσο το δυνατόν πιο φυσικά, να διέπεται από απλή λογική και από το είδος της λειτουργίας που υποκρύπτεται σε αυτό. Στις προσεκτικά σχεδιασµένες εκπαιδευτικές εφαρµογές τα περισσότερα χειριστήρια των βασικών λειτουργιών, θα τα βρούµε να είναι τοποθετηµένα: Σε συγκεκριµένο σηµείο της οθόνης. Ευθυγραµµισµένα σε κοινό άξονα. Οµαδοποιηµένα µε: o κενό χώρο µεταξύ των διαφορετικών οµάδων ή o διαχωριστικές γραµµές µεταξύ των διαφορετικών οµάδων ή o πλαίσια µεταξύ των διαφορετικών οµάδων ή o διαφορετική χρωµατική απεικόνιση µεταξύ των διαφορετικών οµάδων. Η οµαδοποίηση των χειριστηρίων, µπορεί να γίνει µε βάση τις λειτουργίες τους. Έτσι, π.χ. µια οµάδα µπορεί να συνίσταται από τα χειριστήρια πλοήγησης (µετάβασης από σελίδα σε σελίδα, µετάβασης στην αρχική επιλογή εργασιών, έξοδος, κλπ.). Μια άλλη οµάδα µπορεί να συνίσταται από τα χειριστήρια των συνηθισµένων λειτουργιών του προγράµµατος (π.χ. αντιγραφή στην προσωρινή µνήµη, εκτύπωση, κλπ.). Μια τρίτη µπορεί να περιλαµβάνει, ενδεχοµένως, τα χειριστήρια των ειδικών λειτουργιών που µπορεί να προσεγγίσει ο χρήστης ανάλογα µε το περιεχόµενο και το είδος της εφαρµογής. (δ) Εύκολη πρόσβαση σε όλες τις λειτουργίες του προγράµµατος Οι σχεδιαστές του περιβάλλοντος διεπαφής οφείλουν να δώσουν ιδιαίτερη σηµασία στην ευκολία µε την οποία ο χρήστης µπορεί να εκτελέσει κάθε λειτουργία της εκπαιδευτικής εφαρµογής. Η πολυπλοκότητα στον εντοπισµό και η σε βάθος κίνηση πλοήγηση για την εκτέλεση µιας λειτουργίας µπορεί να απωθήσει το χρήστη και να τον αποσπάσει από τον επιθυµητό στόχο. Για το σκοπό αυτό, πρέπει να καθοριστούν από την ανάλυση, ποιες λειτουργίες εκτελούνται σπάνια (π.χ. οι ρυθµίσεις εκτέλεσης της εφαρµογής) και ποιες συχνά (π.χ. η επιστροφή στην αρχική επιλογή εργασιών) και πως αυτές ο χρήστης θα τις προσεγγίσει εύκολα. Η πρόσβαση στα χειριστήρια των λειτουργιών που εκτελούνται συχνά, θα πρέπει να γίνεται µέσα από κάθε εικόνα οθόνης του περιβάλλοντος διεπαφής και για να εκτελεστεί η επιθυµητή λειτουργία ένα πάτηµα του πλήκτρου του ποντικιού πρέπει να είναι αρκετό. Η πρόσβαση στα χειριστήρια των λειτουργιών που εκτελούνται σπάνια, µπορεί να είναι εφικτή µε παραπάνω από µία κινήσεις, όµως: Προσοχή: Ο καλός σχεδιασµός του εκπαιδευτικού λογισµικού επιβάλλει όπως κάθε λειτουργία, αρχίζοντας από αυτή που συµβαίνει πιο συχνά µέχρι την πιο σπάνια, εκτελείται µε µία έως τρεις (το πολύ) ενέργειες κινήσεις µέσω του ποντικιού. (ε) Παροχή πληροφοριών για τον τρόπο λειτουργίας της εκπαιδευτικής εφαρµογής και παροχή βοήθειας στο χρήστη ε1. Παροχή πληροφοριών για τον τρόπο λειτουργίας της εκπαιδευτικής εφαρµογής Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 14

50 Στο σύγχρονο εκπαιδευτικό λογισµικό, τα γραφικά περιβάλλοντα διεπαφής βοηθούν το χρήστη να καταλάβει περίπου τη χρησιµότητα και τη λειτουργία κάθε χειριστηρίου υπό την ευρεία έννοια 4. Όµως, όσο καλά σχεδιασµένα κι αν είναι τα χειριστήρια, όσο κι αν βοηθά το γραφικό περιβάλλον, η λειτουργία τους δεν είναι πάντα προφανής και αυτονόητη. Για το σκοπό αυτό, είναι χρήσιµο να παρέχεται πληροφόρηση για το τι εκτελεί κάθε στοιχείο του περιβάλλοντος διεπαφής. Αυτό µπορεί να γίνει µε πολλούς τρόπους µερικοί από τους οποίους δεν είναι ιδιαίτερα αποδοτικοί ή οικονοµικοί σε χρόνο. Για παράδειγµα: η χρήση ενός χειριστηρίου τύπου πληροφορίες για το χειρισµό της εφαρµογής σε κάθε τµήµα της εφαρµογής είναι µία λύση, αλλά όχι η καλύτερη. Κάτι τέτοιο βέβαια, είναι απαραίτητο να υπάρχει σε κάποιο τµήµα (συνήθως ανεξάρτητο, στις κύριες επιλογές εργασιών), προκειµένου να ενηµερωθεί ο χρήστης για τη λειτουργία της εφαρµογής, τον τρόπο χρήσης των χειριστηρίων και τις ενδεχόµενες ιδιαιτερότητές της. Μια άλλη λύση, είναι η ύπαρξη λεζάντας κοντά στο χειριστήριο που πληροφορεί για τη λειτουργία του. Αυτή η λύση, µπορεί να κουράσει τον χρήση και να τον υπερφορτώσει µε πληροφορία. Μια τρίτη λύση είναι η εξής: Κάθε φορά που ο δείκτης του δροµέα µεταφέρεται πάνω από ένα χειριστήριο ή εικονίδιο και σταµατά εκεί για ένα σύντοµο χρονικό διάστηµα, µπορεί να εµφανίζεται µια λεζάντα µε σύντοµη πληροφόρηση για τη λειτουργία του. Πρέπει εδώ να σηµειωθεί, πως όλες οι σύγχρονες γλώσσες προγραµµατισµού παρέχουν µεγάλη ευκολία στον προγραµµατιστή για τη δηµιουργία τέτοιων στοιχείων πληροφόρησης της λειτουργίας των αντικειµένων (tooltiptext) που χρησιµοποιούνται στη δόµηση της εφαρµογής. Εικόνα 2.3: Προγραµµατισµός µε τη χρήση της Visual Basic 6.0 και δηµιουργία µηνύµατος Έξοδος στα WINDOWS (tooltiptext) στο χειριστήριο µε την ένδειξη ΤΕΛΟΣ σε design time. Κατά την εκτέλεση της εφαρµογής, όταν ο χρήστης µεταφέρει το ίχνος του δροµέα στο χειριστήριο, εµφανίζεται αυτόµατα το µήνυµα που συνδέεται µε αυτό. 4 Μια εικόνα π.χ. µπορεί να µη δείχνει εµφανώς πως παίζει το ρόλο χειριστηρίου αλλά µπορεί να αποτελεί µέσο χειρισµού της εφαρµογής σε κάποια τµήµατά του. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 15

51 ε2. Παροχή βοήθειας στο χρήστη Είναι πολύ χρήσιµο, ακόµα και αν ο τρόπος λειτουργίας µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής είναι προφανής 5, ο χρήσης να έχει δυνατότητα πρόσβασης σε βοήθεια. Ο τρόπος και τα σηµεία παροχής βοήθειας καταγράφονται και σχεδιάζονται παράλληλα µε όλη την υπόλοιπη εφαρµογή. Οι συνηθέστεροι τύποι βοήθειας είναι: (α) Η βοήθεια για τον τρόπο λειτουργίας και τους εκπαιδευτικούς στόχους της εφαρµογής. Απευθύνεται κυρίως, σε εκείνους που θα πρωτοξεκινήσουν µε την εφαρµογή. (β) Η βοήθεια για τη λεπτοµερή χρήση ενός εργαλείου που υπάρχει στην οθόνη. Το είδος αυτό έρχεται να συµπληρώσει την παροχή πληροφορίας του πρώτου επιπέδου µε σύντοµη αναφορά στη λειτουργία κάθε ενεργού τµήµατος στην οθόνη. (γ) Η βοήθεια σε γενικό επίπεδο για το τι πρέπει να κάνει ο χρήστης κάθε φορά, κατά τη διάρκεια της πλοήγησης στην εκπαιδευτική εφαρµογή. Η παροχή βοήθειας µπορεί να γίνει µε διάφορους τρόπους, όπως: Με τη χρήση αρχείων βοήθειας που ξεδιπλώνονται σε νέα παράθυρα ή σε ενσωµατωµένα στην εφαρµογή, παράθυρα. Με χρήση ηχητικών αποσπασµάτων ή αποσπασµάτων βίντεο που πληροφορούν για τις ενέργειες που πρέπει να ακολουθήσει ο χρήστης. Με χρήση αποσπασµάτων βίντεο που προσοµοιώνουν στην πράξη τις ενέργειες που πρέπει να ακολουθήσει ο χρήστης. Η γλώσσα γραφής της βοήθειας πρέπει να είναι απλή, σαφής και να συµβαδίζει µε τις οδηγίες που δίνονται στα εγχειρίδια που συνοδεύουν την εκπαιδευτική εφαρµογή. Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της βοήθειας πρέπει επίσης, να γίνεται εύκολα και γρήγορα. Στην περίπτωση που αυτή είναι ενσωµατωµένη στην εφαρµογή και δεν ανοίγει σε ξεχωριστό παράθυρο, η κλήση και η διαφυγή πρέπει να γίνεται µε καθορισµένο χειριστήριο ή πλήκτρο, που θα διατίθεται αποκλειστικά για το σκοπό αυτό. ραστηριότητα 10 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε και να περιγράψετε τις βασικές αρχές αναφορικά µε την εργονοµία του περιβάλλοντος διεπαφής; Η απάντησή σας δεν πρέπει να ξεπεράσει σε έκταση µία σελίδα Α Ήχος και Περιβάλλον ιεπαφής Ο ήχος, όπως αναφέρθηκε στο Κεφάλαιο 1 (ενότητα 1.2), είναι στοιχείο πολυµέσων που ασκεί µεγάλη επίδραση στο χρήστη και στη µαθησιακή του πορεία. Η οµιλία, η µουσική, τα ηχητικά εφέ µεταφέρουν το χρήστη σε άλλη διάσταση, Βοηθούν, ώστε το ψυχρό υπολογιστικό σύστηµα να αποβάλλει τη µηχανική του υπόσταση και προδιαθέτουν το χρήστη να ασχοληθεί µαζί του. 5 Πολύ συχνά, ο τρόπος χειρισµού µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής φαίνεται απλός στους κατασκευαστές της εφαρµογής και ενδεχοµένως σε όλη την οµάδα υλοποίησης. Οι ζυµώσεις και οι προσπάθειες αντιµετώπισης των δύσκολων σηµείων που εµφανίζονται κατά την υλοποίηση της εφαρµογής και του περιβάλλοντος διεπαφής, εξοικειώνουν όλη την οµάδα µε τον τρόπο χρήσης του. Έτσι, κάποια προβλήµατα χρηστικότητας περνούν απαρατήρητα. Ο απλός χρήστης όµως, που θα είναι και ο τελικός αποδέκτης, δεν θα έχει την ίδια άποψη. Η αξιολόγηση του προϊόντος βέβαια, φιλοδοξεί να λύσει τέτοιου είδους προβλήµατα. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 16

52 Ωστόσο, ο ήχος δεν πρέπει να χρησιµοποιείται επειδή µόνο και µόνο αποτελεί στοιχείο των πολυµέσων και µπορεί να εντυπωσιάσει, ιδιαίτερα τους µικρής ηλικίας χρήστες. Η αποτελεσµατική χρήση του προϋποθέτει αρχικά καλή προσαρµογή µε το περιεχόµενο και τη ροή εµφάνισης της πληροφορίας. Σε ένα καλά σχεδιασµένο εκπαιδευτικό λογισµικό, λοιπόν, πρέπει: Ο ήχος να είναι καλός ποιοτικά, σωστά επιλεγµένος και να ταιριάζει µε το περιεχόµενο της εφαρµογής. Η ποιότητα του ήχου να είναι οµοιόµορφη σε όλα τα στάδια της εφαρµογής. Η ένταση της οµιλίας, της µουσικής και των ηχητικών εφέ να είναι εξισορροπηµένη και οµοιόµορφη σε όλα τα στάδια της εφαρµογής. Να δίνεται ιδιαίτερη ηχητική έµφαση στα σηµεία έναρξης και λήξης µιας κίνησης. Στις περιπτώσεις αφήγησης, ο αφηγητής να τονίζει τα κατάλληλα σηµεία. Αν η φωνή του αφηγητή αλλάζει από θέµα σε θέµα, να διατηρείται οµοιοµορφία στην αφήγηση και στον τρόπο εκφοράς του λόγου. Να υπάρχει συγχρονισµός του ήχου µε την κίνηση, τα γραφικά και τις εναλλαγές στην εικόνα της οθόνης. ραστηριότητα 11 / Κεφάλαιο 2 Γιατί ο ήχος είναι πολύ σηµαντικός στο περιβάλλον διεπαφής; Ποια βασικά χαρακτηριστικά πρέπει να συνοδεύουν τον ήχο σε ένα καλά σχεδιασµένο εκπαιδευτικό λογισµικό; Η σχεδίαση του Περιβάλλοντος ιεπαφής Συµπερασµατικά: Όπως θα διαπιστώσατε από τα προηγούµενα σ αυτήν την ενότητα (ενότητα 2.2), ο σχεδιασµός του περιβάλλοντος διεπαφής, είναι µια επίπονη προσπάθεια, µε πολλές παραµέτρους, στις οποίες ο κατασκευαστής πρέπει να δώσει ιδιαίτερη προσοχή. Στο σχεδιάγραµµα που ακολουθεί (Εικόνα 2.4), φαίνονται τα στάδια που πρέπει να ακολουθήσει στην πράξη ο σχεδιασµός για την παραγωγή του περιβάλλοντος διεπαφής. Η αξιολόγησή του και η διορθωτική τροποποίησή του είναι συνεχής σε όλα τα επίπεδα της εφαρµογής µε την χρήση όλων των εµπλεκοµένων µερών. Η διαδικασία υλοποίησης ξεκινά µε την ανάλυση των απαιτήσεων, ακολουθεί ο καθορισµός προδιαγραφών, η σχεδίαση περιβάλλοντος διεπαφής, και η υλοποίηση του πρωτοτύπου. Με βάση την απάντηση στο ερώτηµα: Πληρούνται οι απαιτήσεις;, η οποία προκύπτει από την αξιολόγηση του προϊόντος, η κατασκευή ολοκληρώνεται ή ανακατευθύνεται στον εκ νέου καθορισµό προδιαγραφών και την επανάληψη των υπολοίπων σταδίων. Όπως είναι φυσικό, η ολοκλήρωση της διαδικασίας παραγωγής θα συµβεί, όταν το αποτέλεσµα της αξιολόγησης δείξει πως Εικόνα 2.4: Τα στάδια παραγωγής του περιβάλλοντος διεπαφής. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 17

53 ικανοποιούνται τα ζητούµενα που έχουν τεθεί κατά την ανάλυση των απαιτήσεων. ραστηριότητα 12 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να σχεδιάσετε χωρίς βοήθεια το διάγραµµα της εικόνας 2.4, στο οποίο περιγράφεται ο τρόπος υλοποίησης του περιβάλλοντος διεπαφής; Μπορείτε έπειτα να αναφερθείτε επιγραµµατικά σε κάθε στάδιο, σχολιάζοντας τις ιδιαιτερότητές του; Άσκηση Αυτοαξιολόγησης 1 / Κεφάλαιο 2 Υποθέστε πως σε µια εφαρµογή θα Α έπρεπε να χρησιµοποιήστε µια από τις δύο µορφές χειριστηρίων Α ή Β της διπλανής εικόνας (σε οριζόντια διάταξη). Ποια από τις δύο Β διατάξεις θα χρησιµοποιούσατε και γιατί; Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 18

54 Ενότητα 2.3 Η Σχεδίαση των Εικόνων της Οθόνης Βασικές αρχές Οι εικόνες της οθόνης σε µια εφαρµογή συνιστούν ουσιαστικά το περιβάλλον διεπαφής. Θα πρέπει να είναι ικανές να προσελκύσουν το χρήστη, να είναι απλές και να περιέχουν τις απαραίτητες κατά περίπτωση πληροφορίες. Μέσα από αυτές ο χρήστης αναζητά πληροφορίες, προσπαθεί να τις οργανώσει και να τις συνθέσει µε άλλες που ανακαλεί, δοµώντας νέα γνώση. Βασικό συστατικό στοιχείο είναι η οµοιογένεια τόσο στην αισθητική όσο και στα εργαλεία που τίθενται στη διάθεση του χρήστη. Η λιτότητα είναι ένα άλλο στοιχείο. Η επιβάρυνση και ο καταιγισµός του χρήστη µε ένα πλήθος από πληροφορίες δεν τον βοηθούν ώστε να οργανώσει την προσλαµβανόµενη πληροφορία και να αλληλεπιδράσει οµαλά µε το περιεχόµενο. Η σωστή σχεδίαση των εικόνων της οθόνης πρέπει δηµιουργεί τις προϋποθέσεις ώστε ο χρήστης: Να διατηρεί ή/και να αυξάνει το ενδιαφέρον του. Να συγκεντρώνει την προσοχή του. Να εµπλέκεται ενεργά µε το περιεχόµενο. Να εµπλέκεται στη διαδικασία οργάνωσης και επεξεργασίας της πληροφορίας για την παραγωγή νέας γνώσης. Να υποβοηθείται στην οµαλή πλοήγηση µέσα στα διάφορα τµήµατα της εφαρµογής. ραστηριότητα 13 / Κεφάλαιο 2 Πώς πρέπει να σχεδιάζονται οι εικόνες της οθόνης; Μπορείτε να αναφερθείτε επιγραµµατικά στα βασικά στοιχεία που θα πρέπει ο σχεδιαστής να προσέξει; Αναφερθείτε σε τέσσερα στοιχεία, στα οποία υποβοηθείται ο χρήστης όταν οι εικόνες οθόνης σχεδιαστούν σωστά Η διάταξη των Στοιχείων στις Εικόνες της Οθόνης Μια εργονοµική και µε υψηλή αισθητική, διάταξη των στοιχείων στην εικόνα της οθόνης πρέπει να διέπεται από τα εξής στοιχεία - αρχές: Εξισορροπηµένη οπτική κατανοµή. Σωστές αναλογίες στην απόσταση των στοιχείων µεταξύ τους αλλά και από τα άκρα της εικόνας. Ορθή σειρά τοποθέτησης (διάταξης). Αισθητική συνέπεια και συνοχή. Απλότητα στη µορφή και στον τρόπο οργάνωσης. Ας εξετάσουµε όµως αυτά τα πέντε χαρακτηριστικά πιο αναλυτικά (α) Εξισορροπηµένη οπτική κατανοµή των στοιχείων της οθόνης Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 19

55 Τα στοιχεία που συνιστούν την εικόνα της οθόνης δεν πρέπει να είναι άτακτα τοποθετηµένα σ αυτήν. Κάθε στοιχείο έχει το δικό του οπτικό βάρος, δηλαδή δηµιουργεί τη δική του εντύπωση στο χρήστη 6. Η γενική εικόνα µιας οθόνης, µε όλα τα στοιχεία που τη συνθέτουν, πρέπει να δίνει την αίσθηση της ισορροπίας. Σε εικόνες µε µεγάλο βαθµό ισορροπίας, τα επιµέρους στοιχεία είναι τοποθετηµένα έτσι ώστε το οπτικό βάρος να είναι οµαλά κατανεµηµένο. Μια καλή πρακτική: Αν τα στοιχεία µιας εικόνας είναι οµοιόµορφα και µπορεί να υπάρξει συµµετρία τόσο στις µεταξύ τους αποστάσεις όσο και στις αποστάσεις τους µεταξύ των άκρων της εικόνας, τότε το οπτικό βάρος διαµοιράζεται και η οπτική ισορροπία είναι µεγάλη. Αν λόγω ανοµοιοµορφίας των στοιχείων δεν µπορεί να επιτευχθεί κάτι τέτοιο, τότε η ορθή κατανοµή του οπτικού βάρους επιβάλλει των επιλογή της κατάλληλης θέσης για καθένα, σε τρόπο ώστε ο χρήστης να εισπράττει, κατά το δυνατόν, την αίσθηση της σταθερότητας. Στην επόµενη εικόνα (εικόνα 2.5) µπορείτε να δείτε: Αριστερά, µια εικόνα οθόνης µε έλλειψη ισορροπίας. Σ αυτή, η κατανοµή του οπτικού βάρους δεν είναι οµαλή. εξιά, φαίνεται µια εικόνα οθόνης µε υψηλό βαθµό ισορροπίας. Το οπτικό βάρος των στοιχείων που εµφανίζονται σ αυτήν είναι κατανεµηµένο οµαλά. Εικόνα 2.5: Η εικόνα οθόνης αριστερά µε µικρό βαθµό ισορροπίας είναι από την εφαρµογή Ιστορία Γ Γυµνασίου και δεξιά µε υψηλό βαθµό ισορροπίας, από την εφαρµογή Από το Παρόν στο Παρελθόν: Βυζαντινή Ιστορία (Β Γυµνασίου) του ΥΠ.Ε.Π.Θ. - Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. 6 Έχει διαπιστωθεί πως η προσοχή των χρηστών αποσπάται πρώτα από τα στοιχεία µεγάλου οπτικού βάρους. Το οπτικό βάρος συναρτάται κυρίως µε το µέγεθος (διαστάσεις) του στοιχείου, τη µορφή του, το σχήµα που έχει, το χρώµα του, τη φωτεινότητα και τη χρωµατική του αντίθεση σε σχέση το φόντο της εικόνας. Τέλος, στοιχεία µε τρισδιάστατη µορφή προσελκύουν περισσότερο το χρήστη σε σχέση µε αυτά που είναι σχεδιασµένα σε δύο διαστάσεις. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 20

56 Στην επόµενη εικόνα (εικόνα 2.6) φαίνεται από αριστερά µια συµµετρική διάταξη στοιχείων και δεξιά µια µη συµµετρική διάταξη. Στην πρώτη περίπτωση, υπάρχει απόλυτη κατανοµή του οπτικού βάρους ενώ στη δεύτερη εξισορροπηµένη. Έχει διαπιστωθεί πως η προσοχή του χρήστη προσελκύεται πρώτα περισσότερο τις µη συµµετρικές οπτικές διευθετήσεις και λιγότερο από τις συµµετρικές. Εικόνα 2.6: Εικόνες οθόνης από την εφαρµογή.ε.λ.υ.σ. (Έργο: Ναυσικά Ενέργεια: Οδύσσεια) από το ΥΠ.Ε.Π.Θ. Παιδαγωγικό Ινστιτούτο. Στις συµµετρικές διατάξεις ισορροπίας µε απόλυτη κατανοµή του οπτικού βάρους στο χρήστη δηµιουργείται ένα αίσθηµα σταθερότητας, στατικότητας και ηρεµίας. Στις µη συµµετρικές δηµιουργείται µια αίσθηση µη στατικότητας και αναµονής για κάποιας µορφής δράση. (β) Σωστές αναλογίες στην απόσταση των στοιχείων µεταξύ τους αλλά και από τα άκρα της εικόνας. Πολλές φορές η συµµετρική διάταξη των στοιχείων µιας εικόνας οθόνης δεν είναι επιθυµητή ή δεν µπορεί να πραγµατοποιηθεί για διαφόρους λόγους, σχετικούς µε το περιεχόµενο της εφαρµογής. Για την επίτευξη οπτικής ισορροπίας εδώ µπορεί να βοηθήσει η Ευκλείδεια Γεωµετρία µε τη γεωµετρική κατασκευή του διαχωρισµού ενός ευθυγράµµου τµήµατος σε µέσο και άκρο λόγο 7. (γ) Ορθή σειρά τοποθέτησης (διάταξης). Η διευθέτηση των στοιχείων που συνιστούν την εικόνα της οθόνης πρέπει να γίνει κατά τρόπο τέτοιο ώστε: να διέπεται από λογική, να καθοδηγείται ο χρήστης, ο οποίος µε µια µατιά πρέπει να αντιλαµβάνεται το στοιχείο στο οποίο έχει δοθεί έµφαση στο σχεδιασµό της εικόνας. 7 Πρόκειται για τη γεωµετρική κατασκευή της διαίρεσης ενός ευθύγραµµου τµήµατος σε µέσο και άκρο λόγο (χρυσή τοµή), µε την οποία ασχολήθηκε ο Ευκλείδης στο σύγγραµµα του Στοιχεία. Σύµφωνα µε αυτό, µπορούµε να χωρίσουµε αρµονικά το ευθύγραµµο τµήµα ΑΓ µε ένα διαιρετικό σηµείο Β, αρκεί η θέση του σηµείου Β να ικανοποιεί τη συνθήκη: το τετράγωνο του µέτρου του µήκους του µεγαλύτερου τµήµατος ισούται µε το γινόµενο του µέτρου του µικρότερου επί το µέτρο όλου του τµήµατος (ΑΒ 2 =ΒΓ*ΑΓ). Η τήρηση αυτής της συνθήκης είναι εµφανής στη φύση, αποτελεί µάλιστα βασικό στοιχείο αρχιτεκτονικής στη δόµηση του Παρθενώνα. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 21

57 Στο τρόπο τοποθέτησης των στοιχείων επιδρά το µέγεθος και το οπτικό βάρος τους, η µορφή, το χρώµα, η φωτεινότητα και η χρωµατική τους αντίθεση σε σχέση το φόντο της εικόνας. Εικόνα 2.7: Χρήση έντονων χρωµάτων για τα διάφορα τµήµατα της εικόνας στην εφαρµογή CD- ROM Πληροφορικής Γυµνασίου ( ) του ΥΠ.Ε.Π.Θ. - Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. (δ) Αισθητική συνέπεια και συνοχή Σε µια καλά σχεδιασµένη εικόνα οθόνης, τα στοιχεία που τη συνιστούν πρέπει να διέπονται από αισθητική συνέπεια στην οπτική τους. Η διατήρηση κοινής χρωµατικής βάσης, κοινής γραµµατοσειράς και (όπου χρειάζεται) µεγέθους γραµµατοσειράς, κοινού ύφους σχεδίασης εξασφαλίζουν την απαιτούµενη αισθητική, η οποία αυξάνει και το βαθµό συνοχής της εικόνας. Εικόνα 2.8: Εικόνα οθόνης από την εφαρµογή Εκπαιδευτικό Λογισµικό Θρησκευτικών Γυµνασίου. ιακρίνεται η αισθητική τόσο στο κείµενο όσο και στη γραµµατοσειρά που διέπει την εφαρµογή, η οποία συναρτάται µε το περιεχόµενό της. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 22

58 (ε) Απλότητα στη µορφή και στον τρόπο οργάνωσης Ένα τελευταίο στοιχείο που βοηθά την εργονοµία, την αποτελεσµατικότητα και την αισθητική της εικόνας της οθόνης, είναι η απλότητα στη µορφή της εικόνας και στον τρόπο οργάνωσης των στοιχείων που τη συνιστούν. Η συσσώρευση σε µια εικόνα µεγάλης έκτασης πληροφορίας, µεγάλου αριθµού χειριστηρίων, συνδέσµων κειµένου (links), εικόνων και εικονιδίων µε ενεργές συνδέσεις, µπορεί να αποπροσανατολίσει το χρήστη και να τον αποδιοργανώσει στην προσπάθεια που κάνει να οργανώσει την πληροφορία που δέχεται από το λογισµικό. Η εικόνα της οθόνης φαίνεται φορτωµένη ( βαριά εικόνα) και η λειτουργικότητά της είναι µειωµένη. Κάτι τέτοιο µπορεί να συµβεί όχι µόνο λόγω του µεγάλου αριθµού των στοιχείων της εικόνας αλλά και λόγω του κακού τρόπου οργάνωσής τους. Μια καλή σχεδιαστική πρακτική επιβάλλει µικρό αριθµό ενεργών ή µη στοιχείων που βοηθούν στην παρουσίαση της πληροφορίας άµεσα ή έµµεσα, σε κάθε εικόνα οθόνης. Όµως µερικές φορές, η φύση του λογισµικού ή/και ο τρόπος σχεδίασης δεν βοηθούν στην οµαλή κατάτµηση και διασπορά των εργαλείων παρουσίασης της πληροφορίας σε διαφορετικές εικόνες οθόνης. Σε κάθε περίπτωση, προτείνεται η οργάνωσή τους, δηλαδή η οµαδοποίηση των στοιχείων παροχής πληροφορίας που σχετίζονται λογικά και η τοποθέτησή τους σε περιοχές της εικόνας της οθόνης, ανάλογα µε τη λειτουργία τους. Εικόνα 2.9: Εικόνα οθόνης από την εφαρµογή Ανακαλύπτω Παγκόσµια Ιστορία (Ερευνητές). Σ αυτή διακρίνεται ο µεγάλος αριθµός των ενεργών στοιχείων που περιέχει. ραστηριότητα 14 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε σύντοµα σε πέντε βασικές αρχές για µια εργονοµική και υψηλής αισθητικής, διάταξη των στοιχείων στην εικόνα της οθόνης; Η απάντησή σας δεν πρέπει να ξεπεράσει σε έκταση µία σελίδα Α4. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 23

59 2.3.3 Η χρήση των Χρωµάτων Το χρώµα και οι χρωµατικοί συνδυασµοί στο εκπαιδευτικό λογισµικό, όπως άλλωστε και στην καθηµερινή µας ζωή, παίζουν σηµαντικό ρόλο. Πέρα από την αισθητική διάσταση, τη σχέση τους µε θέµατα εργονοµίας, τη σχέση τους µε θέµατα λειτουργικότητας, χρησιµεύουν και εδώ προκειµένου: να προσελκύσουν την προσοχή και να προδιαθέσουν το χρήστη, να µεταδώσουν συγκεκριµένα µηνύµατα, να αναπαραστήσουν έννοιες, να τονίσουν έννοιες και µηνύµατα. Σύµφωνα µε τους ερευνητές κάθε χρώµα που προσλαµβάνεται από το ανθρώπινο µάτι, συνδέεται συνειρµικά µε συγκεκριµένες έννοιες και προκαλεί συγκεκριµένα συναισθήµατα. Έτσι: Χρώµα Κόκκινο Πράσινο Κίτρινο Πορτοκαλί Μπλε Μαύρο Λευκό Καφέ Σύνδεση µε: Κίνδυνο, πάθος, ένταση, στάση, παύση, επείγουσα ανάγκη, θερµότητα, ανησυχία, θυµό. Ετοιµότητα, έναρξη, ασφάλεια, φιλικότητα, φύση, περιβάλλον, βλάστηση, ευθυµία, φιλική διάθεση, ηρεµία, αισιοδοξία, άνεση. Προσοχή, ζεστασιά, φωτεινότητα, ευθυµία, αισιοδοξία, διαφάνεια, άνοιξη, συναίσθηµα. Προειδοποίηση, φιλική διάθεση, θερµότητα, χαλάρωση, φιλοδοξία, υπερηφάνεια. Ειδοποίηση, αλήθεια, αξιοπρέπεια, δύναµη, ψυχραιµία, µελαγχολία, ηρεµία, σταθερότητα, τυπικότητα, θλίψη, τιµιότητα. Λύπη, εξέγερση, δύναµη, σοβαρότητα. Αγνότητα, καθαρότητα, ελαφρότητα, διαφάνεια, κενό. Ουδετερότητα, ειλικρίνεια. Πίνακας 2.1: Σύνδεση χρωµάτων µε έννοιες και συναισθήµατα Άσκηση Αυτοαξιολόγησης 2 / Κεφάλαιο 2 Στον επόµενο πίνακα, από αριστερά είναι γραµµένα µερικά χρώµατα και δίπλα σε καθένα υπάρχει ένας κενός χώρος. Κάτω από τον πίνακα υπάρχουν λέξεις, χαρακτηριστικές για κάθε χρώµα, από αυτά που φαίνονται στον πίνακα. Μπορείτε να βρείτε δύο λέξεις για κάθε χρώµα, οι οποίες το χαρακτηρίζουν και να τις τοποθετήσετε δίπλα του στον κενό χώρο; Χρώµα (1) Μπλε (2) Πράσινο (3) Λευκό (4) Καφέ (5) Κίτρινο (6) Κόκκινο Λέξεις που χαρακτηρίζουν το χρώµα Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 24

60 (7) Μαύρο (8) Πορτοκαλί Λέξεις: ειδοποίηση, ειλικρίνεια, θερµότητα, καθαρότητα, τυπικότητα, προειδοποίηση, αισιοδοξία, δύναµη, σοβαρότητα, στάση, ηρεµία, προσοχή, ουδετερότητα, ελαφρότητα, έναρξη, θερµότητα. * Τη δική µας απάντηση θα τη βρείτε στο τέλος του Κεφαλαίου. Η πιστοποίηση και σύνδεση των προηγουµένων εννοιών και συναισθηµάτων µε τα χρώµατα στην καθηµερινή ζωή έχουν ερευνηθεί σε βάθος από τους επιστήµονες. Είναι σκόπιµο λοιπόν, να λαµβάνονται υπόψη και στο σχεδιασµό του εκπαιδευτικού λογισµικού. Σηµειώνεται πάντως, πως για να µεταδοθεί ένα µήνυµα από ένα αντικείµενο της εικόνας της οθόνης, δεν φτάνει µόνο το κατάλληλο χρώµα αλλά ο συνδυασµός του και µε άλλα χαρακτηριστικά, όπως π.χ. το µέγεθος ή το σχήµα του. Πώς µπορούµε λοιπόν, να χρησιµοποιήσουµε τα χρώµατα και τους χρωµατικούς συνδυασµούς σε µια εκπαιδευτική εφαρµογή; Τι πρέπει να προσέξουµε; Απαντήσεις στις παραπάνω ερωτήσεις µπορείτε να βρείτε στο πλαίσιο κειµένου που ακολουθεί. Σ αυτό φαίνονται µια σειρά από δώδεκα κανόνες καλής χρωµατικής σχεδιαστικής πρακτικής. ώδεκα κανόνες καλής χρωµατικής σχεδιαστικής πρακτικής και ορθής χρήσης των χρωµάτων στη σχεδίαση του εκπαιδευτικού λογισµικού 1. Για φόντο χρησιµοποιούνται ουδέτερα ή απαλών τόνων (pal) χρώµατα. 2. Αν είναι δυνατόν, σε όλο το πρόγραµµα πρέπει να διατηρείται η ίδια χρωµατική αισθητική. 3. Αν κάποιο χρώµα έχει εκχωρηθεί σε χειριστήριο για συγκεκριµένη λειτουργία, το χρώµα θα πρέπει να διατηρηθεί για την ίδια λειτουργία σε όλη την εφαρµογή. Για το λόγο αυτό τα εικονίδια και τα χειριστήρια δεν πρέπει να κατασκευάζονται τµηµατικά. 4. Η χρήση πολλών χρωµάτων ή διαφορετικών χρωµατικών αποχρώσεων δεν είναι αισθητικά καλό αποτέλεσµα και δεν έχει αποδειχτεί αποτελεσµατική στο σχεδιασµό εκπαιδευτικού λογισµικού. Το ανθρώπινο µάτι άλλωστε, είναι περισσότερο ευαίσθητο σε διαφορά φωτεινότητας παρά χρώµατος. Αντί πολλών χρωµάτων λοιπόν, µπορεί να γίνεται χρήση λίγων χρωµάτων και αποχρώσεων της ίδιας χρωµατικής βάσης, µε διαφορές στη φωτεινότητα. 5. Αν το πρόγραµµα απαιτεί τη χρήση πολλών χρωµάτων, αυτά θα πρέπει να περιορίζονται στα λιγότερα δυνατά. Είναι δεδοµένο ότι το χρώµα είναι σηµαντικό για την κατεύθυνση της προσοχής, όµως η κατάχρησή του θα δηµιουργήσει σύγχυση στο χρήστη. 6. Το χρώµα υψηλής καθαρότητας (κορεσµένα) και φωτεινότητας προσελκύει την προσοχή του χρήστη. 7. Αν θέλουµε να δώσουµε στο χρήστη ασυναίσθητα ή µη να καταλάβει ότι κάποια τµήµατα της εικόνας της οθόνης έχουν ιδιαίτερη σηµασία ή συνδέονται µεταξύ τους είναι σκόπιµο να τα εµφανίζουµε µε ίδιο και πιο φωτεινό χρώµα από τα υπόλοιπα. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 25

61 8. Η χρήση µόνο ουδέτερων χρωµάτων (άσπρο, µαύρο γκρι) απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή για να µην κουράσει και δηµιουργήσει πλήξη στο χρήστη. 9. Η χρήση ενός και µοναδικού χρώµατος µε αποχρώσεις που κυµαίνονται από τα όρια του κορεσµένου έως τα όρια του µη κορεσµένου δηµιουργούν αίσθηµα πλήξης και µονοτονίας. 10. Η χρήση συµπληρωµατικών χρωµάτων (µπλε-πορτοκαλί, κόκκινοπράσινο), ιδιαίτερα όταν το ένα χρώµα βρίσκεται µέσα στο άλλο, απαιτεί προσοχή γιατί το σύνολο αποδεικνύεται δυσδιάκριτο. ηµιουργεί αίσθηση τρισδιάστατου και κίνησης µε αποτέλεσµα τη δυσκολία εστίασης του ανθρωπίνου µατιού. 11. Οι µεγάλες επιφάνειες τµήµατα της εικόνας δεν πρέπει να καλύπτονται από χρώµατα υψηλής φωτεινότητας. Το ανθρώπινο µάτι προσηλώνεται σ αυτές και δηµιουργείται κούραση και ενόχληση. 12. Ο διαχωρισµός της οθόνης σε µεγάλες ίσου µεγέθους περιοχές που έχουν χρωµατική αντίθεση είναι λανθασµένη πρακτική. Π.χ. η διαίρεση της οθόνης σε δύο περιοχές µε κόκκινο - πράσινο ή µαύρο λευκό δηµιουργεί ενόχληση 8. Το έντονα φωτισµένο χρώµα πρέπει να αποδίδεται σε µικρότερη περιοχή οθόνης. ραστηριότητα 15 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε επιγραµµατικά σε δέκα κανόνες καλής χρωµατικής σχεδιαστικής πρακτικής και ορθής χρήσης των χρωµάτων στη σχεδίαση του εκπαιδευτικού λογισµικού; Το χρώµα επηρεάζει την αίσθηση που έχουµε για το µέγεθος, την απόσταση, το βάρος, το βάθος και το ύψος των αντικειµένων που φαίνονται στην εικόνα της οθόνης. Στο επόµενο πλαίσιο φαίνεται η αίσθηση που δηµιουργείται σε κάθε περίπτωση. Σχέση αίσθησης µεγέθους απόστασης βάρους βάθους ύψους των αντικειµένων και χρώµατος 1. Η αίσθηση του µεγάλου µεγέθους δηµιουργείται µε αντικείµενα που φέρουν χρώµατα υψηλής καθαρότητας και φωτεινά. Αντίθετα η αίσθηση του µικρού βάρους δηµιουργείται µε µη καθαρά σκούρα χρώµατα. 2. Όπως διαπιστώσαµε προηγουµένως στο 7, τα αντικείµενα που φέρουν χρώµα υψηλής καθαρότητας και λαµπρότητας εµφανίζονται γενικά µε µεγάλες διαστάσεις. Έτσι π.χ ένα αντικείµενο µε λαµπρό κίτρινο θα φαίνεται µεγαλύτερο από ένα ίδιων διαστάσεων χρώµατος µπλε. Αν απαιτηθεί λοιπόν, να γίνει από το χρήστη σύγκριση δύο αντικειµένων για την εξαγωγή συµπεράσµατος, αυτά θα πρέπει να έχουν το ίδιο χρώµα και την ίδια φωτεινότητα. 8 Αυτό αποτελεί ένα κοινότυπο πρόβληµα στο σχεδιασµό περιβαλλόντων για τον Παγκόσµιο Ιστό, που πολλές φορές ο διαχωρισµός της εικόνας της οθόνης µπορεί να γίνει σε τµήµατα περίπου ίσου µεγέθους. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 26

62 3. Η αίσθηση της προοπτικής και της απόστασης ή του βάθους δηµιουργείται µε αντικείµενα που φέρουν χρώµατα καθαρά και σκούρα (µπλε, ιώδες). Το µάτι συνδέει αυτόµατα τα σκούρα χρώµατα και την µικρή οξύτητα στην όραση µε µακρινή απόσταση. Αντιθέτως τα καθαρά και "θερµά" χρώµατα όπως το κόκκινο, το κίτρινο και το πορτοκαλί δίνουν την αίσθηση του κοντινού. 4. Η αίσθηση του µεγάλου βάρους δηµιουργείται µε αντικείµενα που φέρουν καθαρά σκούρα χρώµατα ενώ η αίσθηση του µικρού βάρους µε µη κορεσµένα φωτεινά χρώµατα. 5. Η αίσθηση του ύψους δηµιουργείται µε αντικείµενα που φέρουν µη κορεσµένα φωτεινά χρώµατα. Άσκηση Αυτοαξιολόγησης 3 / Κεφάλαιο 2 Επιλέξτε και υπογραµµίστε επιλέγοντας το σωστό από τη µεσαία και τη δεξιά στήλη του επόµενου πίνακα: Για δηµιουργία αίσθησης Χρησιµοποιούµε Μεγάλου µεγέθους χρώµατα σκούρα χρώµατα φωτεινά Προοπτικής χρώµατα φωτεινά και ανοιχτά χρώµατα καθαρά και σκούρα Μεγάλης απόστασης χρώµατα καθαρά και σκούρα χρώµατα φωτεινά ανοιχτά Μεγάλου βάθους χρώµατα καθαρά και σκούρα χρώµατα φωτεινά Μεγάλου βάρους καθαρά ανοιχτά χρώµατα καθαρά σκούρα χρώµατα Μεγάλου ύψους µη κορεσµένα φωτεινά χρώµατα κορεσµένα σκούρα χρώµατα * Τη δική µας απάντηση θα τη βρείτε στο τέλος του Κεφαλαίου Η χρήση του Κειµένου Όπως γνωρίσαµε στο Κεφάλαιο 1 (Ενότητα 1.1), το κείµενο αποτελεί το αρχαιότερο χρονολογικά µέσο µετάδοσης της πληροφορίας µε τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Η οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή είναι πολύ πιο φωτεινή και πιο ασταθής από την επιφάνεια ενός εντύπου που συνήθως είναι ουδέτερη και παρουσιάζει χαµηλή φωτεινότητα. Σύµφωνα µε τους ερευνητές, αν συγκρίνουµε την ταχύτητα ανάγνωσης ενός κειµένου µε τα ίδια γενικά χαρακτηριστικά στον ηλεκτρονικό υπολογιστή και σε ένα έντυπο, τότε θα διαπιστωθεί πως το έντυπο διαβάζεται κατά µέσο όρο 30% πιο γρήγορα. Η βελτίωση της αναγνωσιµότητας του κειµένου από την οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή απαιτεί την υιοθέτηση ορισµένων κανόνων στην παρουσίασή του. Πρέπει να ακολουθεί τουλάχιστον, τους κανόνες εµφάνισης ενός καλά µορφοποιηµένου κειµένου, όπως: Κατάλληλο µέγεθος γραµµατοσειράς που να προσδίδει ευκρίνεια και αναγνωσιµότητα. Απλές γραµµατοσειρές χωρίς ουρές και πολλές µεικτόγραµµες απολήξεις, όπως π.χ. Arial (για ηλεκτρονικούς υπολογιστές IBM και συµβατούς) ή GrHelvetica (για ηλεκτρονικούς υπολογιστές Apple). Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 27

63 Χρήση κεφαλαίων και πεζών γραµµάτων ή λέξεων. Χρήση διαστηµάτων, στηλοθετών, κουκκίδων, αρίθµησης. Χρήση γραµµοσκίασης, πλαισίων και πινάκων. Χρήση γραµµάτων, λέξεων ή φράσεων υπογραµµισµένων, µε έντονη γραφή, µε πλάγια γραφή. Χρήση χρωµάτων σε λέξεις ή φράσεις του κειµένου, όπου αυτό επιβάλλεται. ιαχωρισµός παραγράφων ώστε να φαίνονται οι νοηµατικές αλλαγές στο περιεχόµενο. ραστηριότητα 16 / Κεφάλαιο 2 Να αναφερθείτε σε έξι τουλάχιστον κανόνες εµφάνισης ενός καλά µορφοποιηµένου κειµένου. Το χρώµα του κειµένου συνδέεται άµεσα µε την αναγνωσιµότητά του. Η λανθασµένη επιλογή του χρώµατος της γραµµατοσειράς σε σχέση µε το χρώµα του φόντου µπορεί να έχει δυσάρεστα αποτελέσµατα. Κατά την εµφάνιση κειµένου πρέπει να χρησιµοποιούνται κατάλληλα χρώµατα γραµµατοσειράς φόντου µε υψηλή αντίθεση. Σε αντίθετη περίπτωση επέρχεται κόπωση του χρήστη. Εικόνα 2.10: Κακό παράδειγµα χρήσης συµπληρωµατικών χρωµάτων που επιδρούν σοβαρά στην αναγνωσιµότητα του κειµένου. Άσκηση Αυτοαξιολόγησης 4 / Κεφάλαιο 2 Επιλέξτε µία από τις ετικέτες µικρή ή µεγάλη µε βάση το βαθµό αναγνωσιµότητας και τοποθετείστε τις σε κάθε γραµµή της δεξιάς στήλης του επόµενου πίνακα, ανάλογα µε τη χρωµατική σύνθεση υπόβαθρου µελάνης. Χρώµα υπόβαθρου Χρώµα µελάνης Αναγνωσιµότητα Μπλε Κόκκινο Κίτρινο Μαύρο Κόκκινο Μπλε Πράσινο Κόκκινο Λευκό Μαύρο Κόκκινο Πράσινο Μπλε Πράσινο Πράσινο Μπλε Μπλε Λευκό Λευκό Μπλε Κόκκινο Μαύρο Μαύρο Κόκκινο * Τη δική µας απάντηση θα τη βρείτε στο τέλος του Κεφαλαίου. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 28

64 Για την εµφάνιση σύντοµης πληροφορίας είναι χρήσιµα τα αναδυόµενα πλαίσια κειµένου (pop-up text boxes). Στην επόµενη εικόνα φαίνεται ένα αναδυόµενο πλαίσιο κειµένου, το οποίο είναι ενσωµατωµένο στην εφαρµογή. Εικόνα 2.11: Το παράθυρο κειµένου δεξιά και επάνω στην εικόνα, ανοίγει αυτόµατα στην εφαρµογή CD-ROM Πληροφορικής Γυµνασίου ( ) του ΥΠ.Ε.Π.Θ. - Παιδαγωγικού Ινστιτούτου, για να ενηµερώσει το χρήστη. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 29

65 Ενότητα 2.4 Το Περιεχόµενο Ευρύτητα και διάταξη Περιεχοµένου Η διαθεµατική προσέγγιση επιτρέπει την αντιµετώπιση και τη µελέτη µιας έννοιας από τις οπτικές γωνίες πολλών διαφορετικών γνωστικών αντικειµένων ή επιστηµών και συµβάλλει αποτελεσµατικά στη βαθύτερη κατανόηση της έννοιας αυτής καθώς και της θέσης της µέσα στο πλαίσιο που εντάσσεται. Επίσης, ενισχύει την ανάπτυξη κριτικής, αναλυτικής και συνθετικής σκέψης. Η διαθεµατική προσέγγιση είναι περισσότερο εναρµονισµένη µε τις αρχές των Θεωριών Οικοδόµησης της Γνώσης και µπορεί να υλοποιηθεί αν: (α) το λογισµικό καλύπτει περισσότερες από µια επιστήµες που σχετίζονται µε το ίδιο γνωστικό αντικείµενο και (β) δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα να αναζητήσει µόνος του, τη µεταξύ τους σχέση. Είναι πολύ σηµαντικό από πλευράς περιεχοµένου, µια εκπαιδευτική εφαρµογή να βοηθά το χρήστη ώστε οι προσλαµβανόµενες πληροφορίες να µπορούν να ενσωµατωθούν στις γνωστικές του δοµές. Βασικές προϋποθέσεις για κάτι τέτοιο είναι: Ο τρόπος πλοήγησης στην εφαρµογή να σχετίζεται µε τις γνωστικές δοµές του χρήστη. Η δόµηση του περιεχοµένου της εφαρµογής να σχετίζεται µε τις ήδη υπάρχουσες γνωστικές δοµές του χρήστη. Να παρέχεται η δυνατότητα εµπλουτισµού και µεταβολής των γνωστικών δοµών του χρήστη ώστε να οικοδοµηθεί η νέα γνώση. Η σύνθεση νέας γνώσης µπορεί να γίνει αν η εκπαιδευτική εφαρµογή, χωρίς να κουράζει το χρήστη: Παρέχει υποδείξεις για τον τρόπο χειρισµού µιας κατάστασης. Περιέχει προβλήµατα και ασκήσεις Περικλείει στρατηγικές διόρθωσης, αναζήτησης και σύνθεσης πληροφοριών. Παρέχει τρόπους ελέγχου της κατανόησης από τον ίδιο το χρήστη. Για την ενίσχυση των προηγουµένων προτάσεων αλλά για την ενίσχυση της αποτελεσµατικότητάς της, µια εκπαιδευτική εφαρµογή θα πρέπει να εµπεριέχει: Τεχνικές µείωσης του γνωστικής υπερφόρτωσης του χρήστη. Στρατηγικές και τεχνικές που υποβάλλονται απευθείας στο χρήστη. Βιβλιοθήκη στρατηγικών και µοντέλα µαθητών και δασκάλων. Τέλος, δεν θα πρέπει να ξεχνάµε ότι η σχεδίαση µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής πολυµέσων θα πρέπει να είναι απλή και να χρησιµοποιεί εκείνα τα συστήµατα συµβόλων που είναι απαραίτητα για την υλοποίηση του εκπαιδευτικού της στόχου. ραστηριότητα 17 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε σε επτά τουλάχιστον αρχές καλής σχεδιαστικής πρακτικής για την αποτελεσµατικότερη σχεδίαση µιας εφαρµογής σε σχέση µε τη διάταξη του περιεχοµένου; Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 30

66 2.4.2 Η οργάνωση και η παρουσίαση του Περιεχοµένου Οργάνωση περιεχοµένου Ξεκινώντας την οργάνωση του περιεχοµένου σε µια εκπαιδευτική εφαρµογή, οι σχεδιαστές θα πρέπει να έχουν σε πρώτο πλάνο τις απαντήσεις από τις εξής θεµελιώσεις ερωτήσεις: Πώς πρέπει να ιεραρχηθεί και να κατατµηθεί το περιεχόµενο ώστε να γίνεται βαθµιαία µετάβαση από τις απλούστερες προς τις πιο πολύπλοκες έννοιες; Ποιες είναι οι απαραίτητες έννοιες που πρέπει να συνοδεύουν το υπό παρουσίαση θέµα; Πως πρέπει να συνδεθούν οι παρεµφερείς έννοιες µε το κύριο θέµα που θα παρουσιαστεί στο χρήστη; Ποια είναι τα καταλληλότερα µέσα παρουσίασης των διαφόρων εννοιών; Ποια θα είναι η απόκριση του συστήµατος σε κάθε περίπτωση σφάλµατος εκ µέρους του χρήστη; Το έργο της οµάδας των ειδικών στη διδακτική και τα µαθησιακά προβλήµατα καθώς και της οµάδα των ενεργών εκπαιδευτικών είναι κρίσιµο στο σηµείο αυτό 9. Οι προσεγγίσεις που θα σχηµατοποιηθούν ως απάντηση στα παραπάνω ερωτήµατα θα επιτρέψουν την έναρξη της οπτικοποίησης της πληροφορίας. Θα δηµιουργηθούν οι αρχικές εικόνες οθόνης, οι οποίες θα οδηγούν σε ενότητες τµήµατα του περιεχοµένου. Πολύ συχνά, οι πρώτες εικόνες οθόνης µορφοποιούνται µε τη χρήση εικόνων, εικονιδίων, γραφικών, και ενεργών λέξεων και φράσεων (συνδέσµους links), τους εικονοχάρτες. Οι εικονοχάρτες βοηθούν το χρήστη να επιλέξει ένα θέµα και να το εξερευνήσει. Φέρουν τη σφραγίδα των σχεδιαστών και την υποκειµενική τους εκτίµηση για την προσέγγιση του περιεχοµένου. Εικόνα 2.12: Ο εικονοχάρτης της εκπαιδευτικής εφαρµογής Ερευνώ και Ανακαλύπτω τη Φυσική της εταιρείας Tessera για µαθητές ηµοτικού. 9 Πολλοί σχεδιαστές προσπαθώντας να δώσουν απαντήσεις σε προβλήµατα σχετικά µε τις ερωτήσεις που τέθηκαν, θέλουν να βάζουν τον εαυτό τους στη θέση του χρήστη. Αυτό φαίνεται καλό µε πρώτη σκέψη, µα πολύ συχνά µε τον τρόπο αυτό δεν υπάρχουν οι προϋποθέσεις για αντικειµενική εκτίµηση του συνόλου των προβληµάτων. Μόνο η αξιολόγηση του λογισµικού µπορεί να δώσει διεξόδους και λύσεις. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 31

67 ραστηριότητα 18 / Κεφάλαιο 2 Τι είναι ο εικονοχάρτης; Σε τι βοηθά το χρήστη; Παρουσίαση περιεχοµένου Είναι κοινή πρακτική, θέλοντας να κατασκευάσουµε εκπαιδευτικό λογισµικό για τις διδακτικές ανάγκες ενός θέµατος, να συσσωρεύουµε ένα πλήθος υλικού σχετικού µε το θέµα µας, προσπαθώντας να καλύψουµε όλες τις πτυχές του. Το υλικό αυτό αυξάνει ακόµα αν σκεφτούµε πως µια έννοια µπορεί (και πολλές φορές πρέπει) να παρουσιαστεί µε περισσότερους από έναν τρόπους. Πώς όµως, θα χρησιµοποιηθεί όλο αυτό το περιεχόµενο πιο αποδοτικά; Υπάρχουν κανόνες που θα διευκολύνουν τη σχεδίαση κατανοµής του περιεχοµένου, ώστε το εκπαιδευτικό λογισµικό που θα κατασκευαστεί να είναι αποτελεσµατικό µαθησιακά; Στο παρακάτω πλαίσιο κειµένου υπάρχουν θεµελιώσεις αρχές που θα δώσουν απαντήσεις στα ερωτήµατα που τέθηκαν. Κανόνες καλής πρακτικής για την παρουσίαση του περιεχοµένου 1. Το περιεχόµενο πρέπει να διαθέτει επιστηµονικότητα, πληρότητα και να έχει συνάφεια µε το θέµα του λογισµικού. 2. Το ύφος της παρουσίασης του περιεχοµένου πρέπει να διατηρείται σταθερό σε όλη την εφαρµογή. 3. Το περιεχόµενο πρέπει να παρουσιάζεται µε αµεροληψία. 4. Οι έννοιες πρέπει να παρουσιάζονται µε σαφήνεια και µία µία κάθε φορά, ώστε να µη διαχέεται η προσοχή του χρήστη. Ο βοµβαρδισµός του χρήστη µε πληροφορία έχει ως αποτέλεσµα κόπωση και αποδιοργάνωση. 5. Η παρουσίαση µιας δυσνόητης έννοιας επιβάλλεται να γίνεται µε διαφορετικά µέσα, όµως χωρίς υπερβολές για εντυπωσιασµό. 6. Το περιεχόµενο πρέπει να παρουσιάζεται έτσι ώστε να συνδέει τις έννοιες που παρατίθενται µε καταστάσεις από την πραγµατικότητα και την εµπειρία του χρήστη. 7. Το περιεχόµενο πρέπει να παρουσιάζεται µε γλώσσα κατανοητή από την οµάδαστόχο, να επικεντρώνεται στη βαθµίδα εκπαίδευσης και στο αναλυτικό πρόγραµµα, ώστε να καλύπτει τις απαιτήσεις του χρήστη. 8. Μέσα από το περιεχόµενο πρέπει να αναδεικνύονται τα κίνητρα χρήσης και εξερεύνησής του. 9. Η αναζήτηση της πληροφορίας και η πρόσβαση σ αυτή πρέπει να γίνεται σύντοµα και εύκολα. 10. Τα αποτελέσµατα της εργασίας του χρήστη (π.χ. της λύσης µιας άσκησης) πρέπει να είναι δυνατόν να µεταφερθούν µέσω του λογισµικού σε κλασικές εφαρµογές γενικής χρήσης (π.χ. Microsoft Word ή Excel). ραστηριότητα 19 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε σε επτά τουλάχιστον αρχές καλής σχεδιαστικής πρακτικής για την αποτελεσµατικότερη σχεδίαση µιας εφαρµογής σε σχέση µε την παρουσίαση του περιεχοµένου; Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 32

68 Το κείµενο στο περιεχόµενο Το κείµενο αποτελεί το κοινό στοιχείο µεταξύ του εκπαιδευτικού λογισµικού και του έντυπου εκπαιδευτικού υλικού. Η παράθεση εικονικού και ηχητικού στοιχείου στις εκπαιδευτικές εφαρµογές, πολύ συχνά, το φέρνει σε δεύτερο πλάνο. Ωστόσο, και εδώ αποτελεί ένα βασικό φορέα µεταφοράς πληροφορίας, ολοκληρώνοντας την παρουσίαση των εννοιών. Η χρήση του πρέπει να γίνεται µε προσοχή. εν είναι σκόπιµο να χρησιµοποιούνται µακροσκελή κείµενα, τα οποία απωθούν το χρήστη αλλά µικρά, σαφή και περιεκτικά. Η εµφάνιση του κειµένου στην οθόνη µπορεί να γίνει µε: αναδυόµενα µηνύµατα (pop-up messages) όταν ο χρήστης επιλέξει µια ενεργή περιοχή της εικόνας της οθόνης, µε κυλιόµενα µηνύµατα (scrolling texts) όταν υπάρχει ανάγκη παρουσίασης ενός µεγάλου κειµένου. Αν ο χρήστης πρέπει να έρθει σε επαφή µε µεγαλύτερης ακόµα έκτασης πληροφορία, µπορούν να βοηθήσουν οι σύνδεσµοι και γενικά η χρήση των εργαλείων υπερκειµένου. Τέλος, τονίζεται και εδώ πως η χρήση των κανόνων µορφοποίησης του κειµένου (αυτοί που ισχύουν στο έντυπο υλικό) βοηθούν στην αρτιότερη εµφάνιση του περιεχοµένου. Είναι επιβεβληµένη δηλαδή, η χρήση παραγράφων, χρωµάτων, κουκκίδων και αρίθµησης, υπογραµµισµένων, έντονων και πλάγιας γραφής λέξεων και φράσεων, εσοχών, γραµµοσκιάσεων, πινάκων κλπ. Εικόνα 2.13: Κακή οργάνωση χειριστηρίων των χειριστηρίων της εφαρµογής ηµόσιος και Ιδιωτικός Βίος στην Αρχαία Ελλάδα του ΥΠ.Ε.Π.Θ. - Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. Όταν ο δροµέας βρίσκεται στο κάτω µέρος της σελίδας, το κείµενο αποκόπτεται και δεν φαίνεται όλο (εικόνα αριστερά). Η αποκάλυψη όλου του κειµένου γίνεται όταν ο δροµέας περάσει πάνω από το ύψος της θέσης των χειριστηρίων. ραστηριότητα 20 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε σε δύο τρόπους τεχνικές εµφάνισης κειµένου σε µια εφαρµογή; Γιατί στις εφαρµογές δεν πρέπει να χρησιµοποιούµε µακροσκελή κείµενα; Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 33

69 Ενότητα 2.5 Η Πλοήγηση στο Λογισµικό Μιλώντας για πλοήγηση (navigation) εννοούµε τη διαδικασία εξερεύνησης του λογισµικού, προκειµένου να προσεγγίσουµε την πληροφορία. Η πλοήγηση γίνεται µέσα από τις διαδροµές που έχουν προκαθοριστεί κατά το σχεδιασµό του λογισµικού αλλά και από αυτές που µπορεί να ορίσει ο χρήστης (εφόσον του παρέχεται τέτοια δυνατότητα). Οι διαδροµές της πλοήγησης που έχουν καθοριστεί από το σχεδιασµό είναι συγκεκριµένες και χρησιµοποιούνται κατά τις πρώτες προσεγγίσεις της εφαρµογής. Οι διαδροµές που καθορίζονται από το χρήστη έχουν ως βάση την από τον ίδιο οργάνωση της πληροφορίας που εµπεριέχεται στο λογισµικό. Μερικές εφαρµογές δίνουν στο χρήστη τη δυνατότητα να αποθηκεύει τις διαδροµές πλοήγησης που ο ίδιος, ανάλογα µε τα ενδιαφέροντά του δηµιούργησε, ώστε να µπορούν να ξαναχρησιµοποιηθούν. ραστηριότητα 21 / Κεφάλαιο 2 Τι εννοούµε µε τον όρο πλοήγηση; Βασικά Συστήµατα Πλοήγησης Η πρόσβαση στην πληροφορία που εµπεριέχεται στο εκπαιδευτικό λογισµικό µπορεί να γίνει µε δύο µεθόδους συστήµατα πλοήγησης: (α) µέσω του χάρτη πλοήγησης στην εφαρµογή και (β) µέσω των ενεργών στοιχείων του περιβάλλοντος διεπαφής. Ο χάρτης πλοήγησης (navigation map) Ο χάρτης πλοήγησης αποτελεί το κύριο σύστηµα πλοήγησης σε µια εφαρµογή. Πρόκειται για ένα ειδικό διάγραµµα ροής, στο οποίο εµφανίζεται συνοπτικά όλη η δοµή της εφαρµογής. Πρώτο στοιχείο του χάρτη πλοήγησης είναι η εισαγωγική εικόνα οθόνης, πάνω στην οποία υπάρχουν οι επιλογές εργασιών (menu). Από αυτή ξεκινούν διακλαδώσεις που οδηγούν στις εικόνες οθόνης που συνιστούν τις θεµατικές ενότητες της εφαρµογής. Εικόνα 2.14: Σχεδιάγραµµα χάρτη πλοήγησης εφαρµογής. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 34

70 Πλοήγηση µέσω των ενεργών στοιχείων του περιβάλλοντος διεπαφής Η πλοήγηση στο σύστηµα αυτό στηρίζεται στα ενεργά στοιχεία περιοχές του περιβάλλοντος διεπαφής. Μέσω αυτών ο χρήστης µπορεί να µεταπηδήσει από ένα τµήµα της εφαρµογής σε ένα άλλο, ανάλογα µε τα ενδιαφέροντά του. Εικόνα 2.15: Σχεδιάγραµµα εναλλακτικού συστήµατος πλοήγησης εφαρµογής( Σ=σύνδεσµος). ραστηριότητα 22 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε σύντοµα σε δύο βασικούς τρόπους πλοήγησης σε µια εκπαιδευτική εφαρµογή; Τα προβλήµατα στην πλοήγηση Είναι συχνό φαινόµενο σε µια εφαρµογή που δεν έχει σχεδιαστεί σωστά να δηµιουργούνται προβλήµατα κατά την πλοήγηση. Μερικά από αυτά είναι η αδυναµία δηµιουργίας µιας σαφούς εικόνας για το περιεχόµενο της εφαρµογής και δυσκολίας εντοπισµού µιας συγκεκριµένης πληροφορίας. Και τα δυο προηγούµενα οδηγούν στον αποπροσανατολισµό του χρήστη και στην άσκοπη περιπλάνησή του, µέχρι τελικά να εγκαταλείψει το πρόγραµµα. Για την αποφυγή των παραπάνω προβληµάτων, η σχεδίαση της πλοήγησης πρέπει να στηρίζεται σε ορισµένες αρχές. Οι κυριότερες από αυτές, είναι: Η κατάτµηση, ιεράρχηση από πλευράς δυσκολίας και καταγραφή της πληροφορίας πρέπει να γίνεται σε µικρό αριθµό επιπέδων. Οι πολλαπλές διαδροµές από την ίδια εικόνα οθόνης προς το ίδιο τµήµα περιεχοµένου πρέπει να αποφεύγονται. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 35

71 Το βάθος της διείσδυσης στo θεµατικό περιεχόµενο από τα ενεργά στοιχεία µιας εικόνας οθόνης να είναι όσο το δυνατόν µικρότερο. Η πορεία που θα ακολουθήσει ο χρήστης κατά την πλοήγησή του στην εφαρµογή, να ορίζεται και από τον ίδιο. Μάλιστα, ο χρήστης να έχει τη δυνατότητα επαναχρησιµοποίησης της ίδιας πορείας, ώστε να µπορεί να προσεγγίσει πάλι τµήµατα περιεχοµένου που έχει ήδη επισκεφτεί. Κατά τη σχεδίαση του περιεχοµένου πρέπει να έχει προβλεφθεί η δυνατότητα πληροφόρησης του χρήστης για τη θέση που βρίσκεται κάθε στιγµή καθώς πλοηγείται στο πρόγραµµα. Η σχεδίαση του περιεχοµένου πρέπει να δίνει τη δυνατότητα επιστροφής στις βασικές επιλογές εργασιών αλλά και εξόδου από το πρόγραµµα σε κάθε σηµείο. Εικόνα 2.16: Εικόνα οθόνης από το παιχνίδι στρατηγικής της Microsoft, Raise of Nations. Κάτω και στη µέση της εικόνας, µέσα στο ροµβοειδές πλαίσιο φαίνεται η θέση του χρήστη κάθε στιγµή. Για την αποφυγή προβληµάτων στην πλοήγηση είναι καλό επίσης, να υπάρχει δυνατότητα: (α) ανάστροφης πορείας στην εφαρµογή, (β) δηµιουργίας σελιδοδεικτών για την γρήγορη πρόσβαση σε προσηµειωµένη πληροφορία και (γ) καταγραφής του ιστορικού πλοήγησης και των ενεργειών του χρήστη. ραστηριότητα 23 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε σε επτά τουλάχιστον τεχνικές για την αποφυγή προβληµάτων στην πλοήγηση; Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 36

72 Η ελευθερία στην πλοήγηση σε µια εκπαιδευτική εφαρµογή δεν µπορεί να είναι απόλυτη. Ιδιαίτερα στις θετικές επιστήµες, για να κατανοήσει ο χρήστης π.χ. ένα φυσικό νόµο, θα πρέπει προηγουµένως να κατανοήσει µερικές πληροφορίες, οι οποίες θα πρέπει να του εµφανιστούν µε µια λογική σειρά. Με βάση αυτό, η πλοήγηση είναι ελεύθερη εκεί όπου δεν επιβάλλεται η εξελικτική διευθέτηση και οριοθέτηση των διανοητικών διεργασιών του χρήστη σε αλληλεπίδραση µε το λογισµικό. Στα σηµεία αυτά, ο χρήστης πρέπει να ακολουθήσει µια γραµµική ή ιεραρχική πορεία πλοήγησης η οποία µπορεί να είναι δεσµευµένη ή µερικώς ελεγχόµενη. ραστηριότητα 24 / Κεφάλαιο 2 Γιατί η ελευθερία στην πλοήγηση σε µια εκπαιδευτική εφαρµογή δεν µπορεί να είναι απόλυτη; Ποια θεωρία µάθησης συγκλίνει περισσότερο προς την παροχή µεγάλης ελευθερίας πλοήγησης στον χρήστη και ποια λιγότερο; * Τη δική µας ενδεικτική απάντηση θα τη βρείτε στο τέλος του Κεφαλαίου Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 37

73 Ενότητα Η Αλληλεπίδραση Αλληλεπίδραση και Ανατροφοδότηση Στην ενότητα 2.1 γνωρίσαµε την έννοια της αλληλεπίδρασης (interaction) και τη σηµασία της για τη µάθηση µέσω του λογισµικού. Είναι εύκολο να καταλάβει κανείς πως στα συστήµατα υπερµέσων, ο χρήστης καθίσταται ενεργό µέλος στη διαδικασία της µάθησης. Ο τρόπος υλοποίησης και χρήσης τον παρασύρει να βρίσκεται σε συνεχή αλληλεπίδραση µε την εφαρµογή και το περιεχόµενό της. Έτσι, οι γνωστικές δοµές του µπορούν να µεταβληθούν ώστε να ενσωµατώσει τη νέα γνώση. Κατά την εµπλοκή του χρήστη µε το εκπαιδευτικό λογισµικό, η αλληλεπίδραση χρήστη συστήµατος µπορεί να διαχωριστεί σε δύο επίπεδα: σε αλληλεπίδραση 1 ου επιπέδου και σε αλληλεπίδραση 2 ου επιπέδου. Αλληλεπίδραση 1 ου επιπέδου Η αλληλεπίδραση του τύπου αυτού έχει µικρή µαθησιακή αποτελεσµατικότητα. Περιορίζεται, κυρίως, στον καθορισµό από το χρήστη της µορφής της πληροφορίας που θα δεχτεί και στον καθορισµό της σειράς εµφάνισής της. Την αλληλεπίδραση 1 ου επιπέδου µπορεί να την συναντήσει κανείς σε εφαρµογές αλληλεπιδραστικών πολυµέσων. Για παράδειγµα, χρησιµοποιώντας ένα ηλεκτρονικό βιβλίο θα συναντήσουµε ένα ηλεκτρονικό ευρετήριο, µέσω του οποίου µπορούµε να προσεγγίσουµε τις σελίδες του, δηλαδή συνήθως, τις ψηφιοποιηµένες εικόνες του πραγµατικού εντύπου. Μπορούµε να καθορίσουµε ίσως, τον τρόπο εµφάνισης των σελίδων και τη σειρά που θα εµφανιστούν αλλά τίποτα περισσότερο. Αλληλεπίδραση 2 ου επιπέδου Η αλληλεπίδραση του τύπου αυτού χαρακτηρίζει τα συστήµατα υπερµέσων. Ο χρήστης δεν φυλλοµετρά απλώς την εφαρµογή αλλά έχει τη δυνατότητα να ασκεί έλεγχο σε πολλά σηµεία της λειτουργίας της. ηλαδή µπορεί: να δηµιουργεί και να ενσωµατώνει στην εφαρµογή νέες διαδροµές πλοήγησης, να θέτει ερωτήµατα και να παίρνει απαντήσεις, να κάνει συγκρίσεις σε στοιχεία πληροφορίας που του παρέχονται, να µετασχηµατίζει τα περιεχόµενα ενός τµήµατος ανάλογα µε τις απαιτήσεις του, να δηµιουργεί τα δικά του σχόλια και τις δικές του σηµειώσεις. Η εφαρµογή επίσης, µπορεί να προσαρµόζεται στον τρόπο εµφάνισης της πληροφορίας, στον τρόπο εργασίας και στην µαθησιακή κατάσταση του χρήστη. ραστηριότητα 25 / Κεφάλαιο 2 Τι εννοούµε µε τους όρους Αλληλεπίδραση 1 ου επιπέδου; επιπέδου και Αλληλεπίδραση 2 ου Η Ανατροφοδότηση Η ανατροφοδότηση ή ανάδραση (feedback) αποτελεί έναν ουσιαστικό παράγοντα βελτίωσης της γνωστικής προόδου του χρήστη. εν εξαρτάται από την παιδαγωγική ή Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 38

74 γνωστική φιλοσοφία ανάπτυξης της εφαρµογής και είναι επιθυµητό να υπάρχει ασχέτως της θεωρίας µάθησης που ενσωµατώνεται στην εφαρµογή κατά τη σχεδίασή της. Θα λέγαµε πως αποτελεί µια οδό διπλής κατεύθυνσης που συνδέει το σύστηµα µε το χρήστη, προσφέροντας στοιχεία για τη γνωστική βελτίωση του δεύτερου. Η ανατροφοδότηση δίνει στο χρήστη στοιχεία για την πρόοδό του, στατιστικά στοιχεία των λαθών ανά κεφάλαιο ή ενότητα, υποδείξεις και συµβουλές για την µελλοντική αποφυγή τους. Μέσω αυτής ο χρήστης, µπορεί να αυτοελεγχθεί, να αντιληφθεί τις λανθασµένες επιλογές του και τα αδύνατα σηµεία του. Έτσι έχει τη δυνατότητα να ακολουθήσει νέες στρατηγικές προκειµένου να επιτύχει το στόχο του. Επίσης, µπορεί να ενισχύσει συναισθηµατικά το χρήστη ή να κινήσει το ενδιαφέρον του για κάποιο γνωστικό αντικείµενο. Όλοι οι χρήστες όµως, δεν έχουν την ίδια προσωπικότητα. εν ενεργοποιούνται από τις ίδιες αιτίες, δεν έχουν τα ίδια κίνητρα, δεν έχουν τις ίδιες δεξιότητες, ούτε µπορούν να µάθουν µε τον ίδιο τρόπο. Η επίδραση λοιπόν, των ατοµικών διαφορών µας δείχνει πως κάθε χρήστης, προκειµένου να οικοδοµήσει τη γνώση, δεν χρειάζεται το ίδιο είδος ανατροφοδότησης 10. Η ενσωµάτωση της ανατροφοδότησης µε βάση τις ατοµικές διαφορές των χρηστών σε επίπεδο προσωπικό, συναισθηµατικό κλπ. κάνει την εκπαιδευτική εφαρµογή πιο αποτελεσµατική. ραστηριότητα 26 / Κεφάλαιο 2 Τι εννοούµε µε τον όρο ανατροφοδότηση; Σχεδίαση Αλληλεπίδρασης και Ανατροφοδότησης Πριν αναλύσουµε σχεδιαστικές πρακτικές για την αλληλεπίδραση και ανατροφοδότηση είναι χρήσιµο να προσεγγίσουµε και πάλι εννοιολογικά τους δύο αυτούς βασικούς όρους. Αλληλεπίδραση και Ανατροφοδότηση Η αλληλεπίδραση δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να κωδικοποιήσει, να οργανώσει, να επεξεργαστεί ή/και να µετασχηµατίσει τις πληροφορίες που δέχτηκε. Ουσιαστικά, πρόκειται για την δυνατότητα απάντησης του συστήµατος προς µια ενέργεια δράση του χρήστη. Η απάντηση αυτή δίνεται µέσα από ένα πεδίο εναλλακτικών επιλογών, εξαρτωµένων από τις επιλογές του χρήστη. Η ανατροφοδότηση προσφέρει στο χρήστη µια εικόνα µε τα αποτελέσµατα των ενεργειών του, ώστε αυτός να έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει τις επιλογές του, για την αποτελεσµατικότερη χρήση της εφαρµογής από γνωστικής άποψης. 10 Το εκπαιδευτικό λογισµικό το οποίο ενσωµατώνει σχεδιαστικές πρακτικές στηριγµένες στις ατοµικές διαφορές των χρηστών έχει τη δυνατότητα να προσανατολίζεται στο προφίλ κάθε χρήστη, να καταγράφει τις αντιδράσεις και να προβάλλει προσωποποιηµένο έλεγχο και καθοδήγηση. Το λογισµικό αυτό λέµε πως χαρακτηρίζεται από προσαρµοστικότητα (adaptability). Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 39

75 Μερικές καλές πρακτικές για την ενίσχυση της αλληλεπίδρασης σε µια εκπαιδευτική εφαρµογή είναι οι εξής: Οι πληροφορίες να αποτελούν προϊόν εξερεύνησης και όχι γραµµικής παρουσίασης του περιεχοµένου. Το περιεχόµενο να είναι κατακερµατισµένο σε οµοιόµορφα από εννοιολογικής άποψης τµήµατα, να περιλαµβάνει ερωτήσεις, ασκήσεις, προβλήµατα και σε τακτά διαστήµατα συνόψεις της ύλης που παρουσιάστηκε στο χρήστη. Αν είναι δυνατόν, να υπάρχει αλληλεπίδραση µε το χρήστη σε κάθε εικόνα οθόνης. Για την ενίσχυση της ανατροφοδότησης προς το χρήστη προτείνονται τα παρακάτω: Η ανατροφοδότηση πρέπει να γίνεται σε τακτά διαστήµατα ακόµα και όταν δεν υπάρχει προφανής λόγος. Ο στόχος είναι να παρέχονται στο χρήστη γενικές και χρήσιµες πληροφορίες για την επίτευξη του µαθησιακού στόχου. Η ανατροφοδότηση πρέπει να γίνεται άµεσα και στο ίδιο σηµείο στο οποίο διεξήχθη ο διάλογος χρήστη συστήµατος. Η ανατροφοδότηση ακόµα και στις περιπτώσεις σηµαντικών λαθών εκ µέρους του χρήστη πρέπει να περιέχουν στοιχεία ενθάρρυνσης και ενισχυτικές προτροπές. Προτείνεται να υπάρχει ανατροφοδότηση ακόµα και στις περιπτώσεις που ο χρήστης έχει ενεργήσει σωστά. Η υποβοήθηση του εντοπισµού του λάθους από τον ίδιο το χρήστη (µε ενδεχόµενη βοήθεια από το σύστηµα) είναι προτιµότερη από την επισήµανση του λάθους από το λογισµικό. Η υποβοήθηση εντοπισµού του λάθους µπορεί να γίνει µε ενεργοποίηση της υπάρχουσας γνώσης στο χρήστη, µέσω υποδείξεων, επιχειρηµάτων ή επίδειξης λύσεων συναφών προβληµάτων. Η ανατροφοδότηση πρέπει να στοχεύει και στην επισήµανση της αιτίας του λάθους. Η κατανόηση της αιτίας του λάθους θα βοηθήσει το χρήστη να µην το επαναλάβει. Η ανατροφοδότηση πρέπει να παρέχει υποδειγµατικές και ενδεχοµένως πιο σύντοµες απαντήσεις σε ένα πρόβληµα ή µια άσκηση, ακόµα και αν ο χρήστης έδωσε κάποια σωστή απάντηση. Η παράθεση των λύσεων εκ µέρους του συστήµατος πρέπει να γίνεται µε τη χρήση επεξηγήσεων. Στην ανατροφοδότηση είναι καλό να υπάρχει και ποσοτική βαθµολογία (σκορ). Έχει διαπιστωθεί πως η βαθµολογία δηµιουργεί κίνητρο και ενεργοποιεί το χρήστη. ραστηριότητα 27 / Κεφάλαιο 2 Ποιες δυνατότητες προσφέρει στο χρήστη η αλληλεπίδραση και ποιες η ανατροφοδότηση; Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 40

76 Ενότητα 2.7 Η δόµηση των εφαρµογών και ο Έλεγχος από το Χρήστη Γνωστική Ταξινόµηση και όµηση Εφαρµογών Σύµφωνα µε τον Bloom (1956), οι αντικειµενικοί στόχοι της µάθησης µπορούν να ενταχθούν σε έξι γνωστικά επίπεδα (Bloom s taxonomy), τα οποία είναι τα εξής: Γνώση, κατανόηση, εφαρµογή, ανάλυση, σύνθεση και αξιολόγηση. Τα προηγούµενα έξι γνωστικά επίπεδα προέκυψαν ως αποτέλεσµα πενταετούς συνεργασίας τριάντα τριών ερευνητών και αποσκοπούσαν στην ιεράρχηση των στόχων του εκπαιδευτικού συστήµατος. Αν ο µαθητής βρίσκεται σε ένα επίπεδο πρέπει να αποκτήσει ορισµένες δεξιότητες, οι οποίες το χαρακτηρίζουν, προκειµένου να µεταβεί σε ένα άλλο ανώτερο (Πίνακας 2.2). Επίπεδο (ταξινόµηση) Επιδόσεις µαθητή δεξιότητες Γνώση Κατανόηση Εφαρµογή Ανάλυση Σύνθεση Αξιολόγηση Ταυτοποίηση, προσδιορισµός, διατύπωση - Ο µαθητής ανακαλεί ή αναγνωρίζει τις πληροφορίες, τις έννοιες και τις αρχές µε τη µορφή που τις έµαθε. Ερµηνεία, αναθεώρηση, εξήγηση - Ο µαθητής ερµηνεύει, εξηγεί, κατανοεί, ή αναθεωρεί τις πληροφορίες που λαµβάνει µε βάση την προηγούµενη γνώση του. Εφαρµογή, λύση, χρήση - Ο µαθητής επιλέγει, µεταφέρει, και χρησιµοποιεί δεδοµένα και αρχές για να λύσει ένα πρόβληµα ή µια διεργασία µε ελάχιστη καθοδήγηση. Ανάλυση, σύγκριση, αντιπαραβολή - Ο µαθητής διακρίνει, διαχωρίζει, ταξινοµεί και συσχετίζει τις υποθέσεις, τις µαρτυρίες ή τη δοµή µιας ανάλυσης ή µιας ερώτησης. Σχεδίαση, ανάπτυξη, σχεδιασµός - Ο µαθητής δηµιουργεί, ενσωµατώνει και συνδυάζει τις έννοιες σε µια πρόταση που είναι νέα για τον ίδιο. Εκτίµηση, αξιολόγηση, κρίση - Ο µαθητής εκτιµά, αξιολογεί ή κρίνει σε µια βάση καθορισµένων προτύπων και κριτηρίων. Πίνακας 2.2: Η κατά Bloom ιεράρχηση των αντικειµενικών στόχων της µάθησης και οι απαιτούµενες σε κάθε επίπεδο δεξιότητες για την κατάκτησή του. ραστηριότητα 28 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να αναφερθείτε σύντοµα στην ταξινόµηση του Bloom σε σχέση µε τους αντικειµενικούς στόχους της µάθησης; Η παραπάνω ταξινόµηση του Bloom µολονότι δέχτηκε πολλές κριτικές, αποτελεί ένα ισχυρό θεωρητικό µοντέλο ιεράρχησης των µαθησιακών στόχων. Σηµειώνεται, πως η προηγούµενη ιεράρχηση δεν είναι η µόνη που έχει προταθεί από τους ερευνητές στο χώρο της ψυχολογίας και της εκπαίδευσης. Μάλιστα, κατά καιρούς έχουν προταθεί εκτός από γνωστικά και συναισθηµατικά ή και ψυχοκινητικά µοντέλα (Forsyth, 2003). Ο Ross (1993), συνέδεσε την ταξινόµηση του Bloom, µε την εκπαιδευτική σχεδίαση των υπερµέσων. Σύµφωνα µε τον Ross, κάθε επίπεδο της γνωστικής Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 41

77 ιεράρχησης του Bloom παραλληλίζεται µε αντίστοιχα µοντέλα δοµές σχεδίασης υπερµέσων (Πίνακας 2.3). Ταξινόµηση Γνώση Κατανόηση Εφαρµογή Ανάλυση Σύνθεση Αξιολόγηση Μοντέλα δόµησης υπερµέσων Σχεδιασµός απλών σελίδων Γραµµικός σχεδιασµός Γραµµικός σχεδιασµός µε άλµατα ενδροειδής σχεδιασµός Σχεδιασµός τύπου δικτύου Σχεδιασµός τύπου αρτηρίας Πίνακας 2.3: Παραλληλισµός των ιεραρχηµένων γνωστικών επιπέδων του Bloom µε τα αντίστοιχα µοντέλα δόµησης υπερµέσων του Ross. όµηση µε απλές σελίδες Στις δοµές αυτές το σύνολο των πληροφοριών παρουσιάζεται αυτόνοµο σε µία σελίδα εικόνα οθόνης (Εικόνα 2.17), χωρίς ο µαθητής να έχει την δυνατότητα να κάνει συσχετισµούς και πλοήγηση σε άλλες περιοχές. Συνήθως να δηµιουργηθούν συνθήκες πρόσβασης σε όλες τις σελίδες, η πλοήγηση έχει ως βάση της µια κεντρική σελίδα εικόνα οθόνης. Ο χρήστης έχει στη διάθεσή του κάθε φορά µία σελίδα περιεχοµέµου. Στην περίπτωση αυτή δεν έχουµε εκµετάλλευση των δυνατοτήτων των υπερµέσων και ο µόνος στόχος είναι η γνώση µέσα από τη δυνατότητα της ανάκλησης πληροφοριών. Γραµµικός σχεδιασµός σελίδων Εικόνα 2.17: όµηση απλών σελίδων Στην δοµή αυτή ο χρήστης κινείται κατά µήκος µιας ευθείας διαδροµής (εικόνα 2.18), συσχετίζει γεγονότα προβλήµατα ή λύσεις µε στόχο την κατανόηση. Το περιεχόµενο που παρουσιάζεται στις σελίδες θα πρέπει να εξελίσσεται βήµα προς βήµα, παρουσιάζοντας τα διάφορα στάδια ενός φαινοµένου ή µιας διαδικασίας. Και σε αυτήν τη δοµή δεν έχουµε πλήρη εκµετάλλευση των δυνατοτήτων των υπερµέσων. Εικόνα 2.18: Γραµµικός σχεδιασµός σελίδων Γραµµικός σχεδιασµός µε άλµατα Στην δοµή αυτή υπάρχει ένα κεντρικό σηµείο-κόµβος από το οποίο ο χρήστης µπορεί να ακολουθήσει διαδροµές της δικής του επιλογής (Εικόνα 2.19). Ο χρήστης έχει µια σχετική ελευθερία στην πλοήγηση. Συνήθως, µπορεί να πάρει πληροφορίες Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 42

78 από µία σελίδα και να τις εκµεταλλευτεί γνωστικά σε µια άλλη. Οι διαδροµές πλοήγησης που θα επιλέξει άρα και οι πληροφορίες που θα πάρει, συνδέονται µε το γνωστικό υπόβαθρο και τα ενδιαφέροντά του. Εικόνα 2.19: Γραµµικός σχεδιασµός µε άλµατα ενδροειδής σχεδιασµός σελίδων Στον δενδροειδή σχεδιασµό σελίδων υπάρχει µία ιεραρχική δοµή ανάπτυξης των πληροφοριών οι οποίες ξεκινούν από έναν κεντρικό κόµβο και κατόπιν εξαπλώνονται µε την µορφή κλώνων. Το περιεχόµενο αναλύεται και κατατέµνεται σε ενότητες. Ο χρήστης ανάλογα µε τον κλώνο (θέµα) που θα επιλέξει µπορεί να κινηθεί προς τα εµπρός αλλά και προς τα πίσω (αµφίδροµα). εν µπορεί όµως, να αλλάξει θέµα αν δεν γυρίσει στον κεντρικό κόµβο, κάτι το οποίο περιορίζει το στοιχείο της εξερεύνησης. Λόγω αυτού του µειονεκτήµατος, συνήθως χρησιµοποιείται ο τροποποιηµένος δενδροειδής σχεδιασµός (Εικόνα 2.20), ο οποίος επιτρέπει και την οριζόντια µετακίνηση από κλώνο σε κλώνο. Αυτός ο σχεδιασµός αίρει το προηγούµενο µειονέκτηµα αλλά βέβαια, µπορεί να δηµιουργήσει σύγχυση σε µη έµπειρους χρήστες. Η δοµή του δένδρου επιτρέπει στο χρήστη να συγκρίνει και να συνδυάζει πληροφορίες, να αναλύει και να συνθέτει. Σχεδιασµός τύπου δικτύου Εικόνα 2.20: ενδροειδής σχεδιασµός σελίδων (τροποποιηµένος). Στην δοµή αυτή (εικόνα 2.21), δεν υπάρχει κάποια συγκεκριµένη οργάνωση αφού η σύνδεση είναι της µορφής πολλές σελίδες µε πολλές και οι δυνατότητες εξερεύνησης είναι απεριόριστες. Ο χρήστης µπορεί να κινηθεί µε τον δικό του τρόπο προς οποιαδήποτε κατεύθυνση χρησιµοποιώντας προηγούµενες γνώσεις και εµπειρίες δηµιουργώντας έτσι νέα γνώση και αναπτύσσοντας νέες δεξιότητες. Εικόνα 2.21: Σχεδιασµός σελίδων τύπου δικτύου. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 43

79 Η δοµή αυτή προσφέρεται για βαθιά κατανόηση συνίσταται για σε έµπειρους χρήστες. Σχεδιασµός τύπου αρτηρίας Πολύ συχνά όταν το περιεχόµενο ενός θέµατος κατατέµνεται σε ενότητες, διαπιστώνεται πως η δόµηση κάθε ενότητας µε τον ίδιο τρόπο δεν αποτελεί ορθό τρόπο σχεδίασης. Έτσι, κάποιες από αυτές σχεδιάζονται µε διαφορετικούς τρόπους και η παρουσίαση του θέµατος γίνεται µε συνδυασµό κάποιων ή όλων των προηγουµένων τύπων δόµησης (σχεδιασµός τύπου αρτηρίας). Η αρτηρία χρησιµεύει για να συνδέει όλους τους διαφορετικούς σχεδιασµούς κάτω από το ενιαίο περιβάλλον της εφαρµογής (Εικόνα 2.22). Με το σχεδιασµό αρτηρίας µπορούν να συνδυαστούν Εικόνα 2.22: Σχεδιασµός σελίδων τύπου αρτηρίας. και τα έξι επίπεδα της γνωστικής ταξινοµίας του Bloom. Μπορούν επίσης, να συνδυαστούν κάτω από το περιβάλλον σχεδίασης όλα τα πλεονεκτήµατα των υπερµέσων. ραστηριότητα 29 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να συνδυάσετε την ταξινόµηση του Bloom µε την εκπαιδευτική σχεδίαση των υπερµέσων παραλληλίζοντας κάθε επίπεδο της γνωστικής ιεράρχησης µε αντίστοιχα µοντέλα δοµές σχεδίασης υπερµέσων; Ο Έλεγχος της εφαρµογής από το Χρήστη Μια εκπαιδευτική εφαρµογή δεν είναι και δεν πρέπει να σχεδιάζεται ως ένα απλό µέσο εξερεύνησης και πρόσβασης σε πληροφορίες. Ένας καλός σχεδιασµός επιβάλλει τον δυναµικό έλεγχο της πληροφορίας από το χρήστη και την ουσιαστική αλληλεπίδρασή του µε το σύστηµα. Η επιβράδυνση ή η επιτάχυνση της ροής των πληροφοριών που δέχεται ο χρήστης, η δηµιουργία νέων δικών του διαδροµών πλοήγησης, η δηµιουργία ανακεφαλαιώσεων και περιλήψεων, η παράθεση ερωτηµάτων και η δηµιουργία συγκρίσεων και αντιπαραθέσεων αποτελούν βασικά στοιχεία για τη δόµηση νέας γνώσης. Από όλους τους τύπους εκπαιδευτικού λογισµικού, τα συστήµατα υπερµέσων είναι εκείνα που δίνουν σε πολύ µεγάλο βαθµό τέτοιες δυνατότητες. Μπορούν έτσι, να εξασφαλίσουν µια εξατοµικευµένη προσέγγιση στη µάθηση και να προσαρµοστούν περισσότερο στις ανάγκες του χρήστη. Θεωρητικά, η ύπαρξη ελέγχου σε µια εκπαιδευτική εφαρµογή την καθιστά αποτελεσµατικότερη µολονότι κάτι τέτοιο στην πράξη δεν έχει ερευνηθεί σε βάθος. Οι ερευνητές των Θεωριών της Συµπεριφοράς, υποστηρίζουν ωστόσο, πως η παροχή µεγάλου βαθµού ελευθερίας στον µαθητή-χρήστη δεν σηµαίνει πως θα τον βοηθήσει Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 44

80 να αναπτυχθεί γνωστικά 11. Αντίθετα, οι ερευνητές των Θεωριών Οικοδόµησης της Γνώσης που αντιµετωπίζουν το πρόβληµα της µάθησης περισσότερο προσαρµοσµένο στις ιδιαιτερότητες κάθε ατόµου, υποστηρίζουν πως η παροχή µεγάλου βαθµού ελευθερίας αποτελεί βασικό παράγοντα για τη γνωστική ανάπτυξη. ραστηριότητα 30 / Κεφάλαιο 2 Πώς προσεγγίζουν το πρόβληµα του ελέγχου µιας εφαρµογής από το χρήστη οι ερευνητές των Θεωριών της Συµπεριφοράς και πως οι ερευνητές των Θεωριών Οικοδόµησης της Γνώσης; Η Σχεδίαση της εφαρµογής Η σχεδίαση της εφαρµογής είναι µια διαδικασία που επηρεάζεται από µεγάλο αριθµό παραγόντων. Σχετίζεται άµεσα µε το προς παρουσίαση θέµα, µε τον εκπαιδευτικό στόχο, µε το γνωστικό επίπεδο των χρηστών και µε την ηλικία τους. Οι χρήστες µικρής ηλικίας µπορούν εύκολα να αποπροσανατολιστούν, αν έχουν µεγάλο βαθµό ελευθερίας στον καθορισµό των παραµέτρων της εµφάνισης του περιεχοµένου και ιδιαίτερα στην πλοήγηση. Έτσι, στην περίπτωση αυτή θα επιλέξουµε ένα µοντέλο σχεδίασης µε περιορισµένο έλεγχο από το χρήστη. Αντίθετα, για χρήστες µεγαλύτερης ηλικίας είναι πιο κατάλληλες σχεδιαστικές δοµές που εκµεταλλεύονται πλήρως τις δυνατότητες των υπερµέσων (σχεδιασµός τύπου δικτύου ή σχεδιασµός τύπου λεωφόρου). Ο βαθµός ελευθερίας στις επιλογές του χρήστη τότε είναι µεγαλύτερος και το πρόγραµµα αποτελεσµατικότερο. Στην παράγραφο γνωρίσαµε τα πλεονεκτήµατα που προσφέρει µια εκπαιδευτική εφαρµογή όταν µπορεί να τεθεί κάτω από τον έλεγχο του χρήστη. Πολλές φορές όµως, ο χρήστης δεν έχει τη δυνατότητα να σταθµίσει το µέγεθος της ωφέλειας που θα έχει, σε σχέση µε το βαθµό ελέγχου που θα ασκήσει στο σύστηµα. Έτσι, κατά τη σχεδίαση θα πρέπει να καθοριστεί ποιο θα είναι το είδος του ελέγχου που θα έχει ο χρήστης, σε τι βαθµό ο έλεγχος αυτός θα εξαρτάται από τον ίδιο αλλά και από το δάσκαλο. ραστηριότητα 31 / Κεφάλαιο 2 Πώς συνδέεται ο τρόπος σχεδίασης µιας εφαρµογής σε σχέση µε την ηλικία του τελικού χρήστη; 11 Οι Θεωρίες της Συµπεριφοράς αγνοούν τις ιδιαιτερότητες κάθε µαθητή, τα εσωτερικά κίνητρα αλλά και όλο το πλαίσιο των ενεργειών µέσα στο οποίο συντελείται η µάθηση. Θεωρούν τον ανθρώπινο εγκέφαλο και όσα εκτυλίσσονται σ αυτόν κατά τη διαδικασία της µάθησης, ως µαύρο κουτί. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 45

81 Εικόνα 2.23: ηµιουργία σεναρίου από το χρήστη στο παιχνίδι στρατηγικής της Microsoft, Raise of Nations Χρήση Αλληγοριών στη Σχεδίαση Συστηµάτων Υπερµέσων Είναι δεδοµένο πως µαθαίνει κανείς καλύτερα αν η πληροφορία που παίρνει συνδέεται µε την εµπειρία του. Με βάση αυτό, είναι εύκολο να καταλάβουµε τη σηµασία των υπό αναλογία αντιστοιχίσεων των γεγονότων της καθηµερινότητας και του περιβάλλοντος που ζούµε, µε τα στοιχεία της εκπαιδευτικής εφαρµογής. Οι αντιστοιχίσεις αυτές ή αλληγορίες όπως αλλιώς λέγονται, βοηθούν το χρήστη να κατανοήσει καλύτερα τις διαστάσεις του χώρου της εφαρµογής, µέσα από γνωστές σ αυτόν καταστάσεις. Μπορεί έτσι να εξοικειωθεί πιο γρήγορα και να πλοηγηθεί ευκολότερα στο χώρο των πληροφοριών. Η αποτελεσµατικότητα των αλληγοριών εξαρτάται από την εννοιολογική σχέση τους µε το περιεχόµενο της εφαρµογής και από το βαθµό που ο χρήστης τις κατανοεί. Οι λειτουργικές αλληγορίες µπορούν να βοηθήσουν στην κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της εφαρµογής. Σύµφωνα µε αυτή τα αντικείµενα του χώρου των πληροφοριών στα οποία έχει πρόσβαση ο χρήστης, εκτελούν αυτές ακριβώς τις λειτουργίες που απεικονίζουν (π.χ. το εικονίδιο µε το σηµειωµατάριο για τις σηµειώσεις που θα κρατήσει ο χρήστης). Οι αλληγορίες πλοήγησης βοηθούν στην κατανόηση του τρόπου πλοήγησης και στην απόκτηση αίσθησης του χώρου των πληροφοριών (π.χ. το εικονίδιο µε την πόρτα θα χρησιµοποιηθεί για το πέρασµα από ένα χώρο στον άλλο). Φυσικά, οι αλληγορίες που θα χρησιµοποιηθούν σε µια εκπαιδευτική εφαρµογή πρέπει ως έννοιες που συνδέονται µε την καθηµερινή δραστηριότητα, να είναι κατανοητές από το χρήστη. ιαφορετικά, δεν θα του δώσουν τη δυνατότητα να κατανοήσει τον τρόπο χρήσης τους. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 46

82 Εικόνα 2.24: Εικόνα οθόνης από το πρόγραµµα Εκπαιδευτικό Λογισµικό στη Φυσική Γυµνασίου του ΥΠ.Ε.Π.Θ. Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. ιακρίνονται οι πόρτες εισόδου σε τέσσερα διαφορετικά εργαστήρια ενότητες του προγράµµατος. Εικόνα 2.25: Εικόνα οθόνης από το πρόγραµµα Ερευνώ και Ανακαλύπτω τη Φυσική της εταιρείας Tessera. Το σενάριο της εικονιζόµενης ενότητας είναι απόλυτα δεµένο µε την πραγµατικότητα και λειτουργεί µέσα σε ένα αλληγορικό περιβάλλον. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 47

83 ραστηριότητα 32 / Κεφάλαιο 2 Γιατί η χρήση αλληγοριών βοηθά στην αποτελεσµατικότητα µιας εφαρµογής; Ποια είδη αλληγοριών χρησιµοποιούνται και σε τι βοηθούν το χρήστη; Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 48

84 Ενότητα 2.8 Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό για εξ Αποστάσεως Εκπαίδευση Βασικά χαρακτηριστικά Εδώ και µερικά χρόνια, το διαδίκτυο έχει καταστεί µέσο παροχής εκπαίδευσης από απόσταση, προσπαθώντας να καλύψει την απόσταση που χωρίζει τους διδάσκοντες από τους διδασκόµενους. Η εκπαίδευση µέσα από το διαδίκτυο αποτελεί µια νέα πρόκληση αλλά και µια νέα ευκαιρία τόσο για τους διδάσκοντες όσο και για τους διδασκόµενους. Η εκπαιδευτική αποτελεσµατικότητα τέτοιων µαθηµάτων εξαρτάται σε ένα πολύ σηµαντικό βαθµό από το σχεδιασµό τους. Η ενσωµάτωση υλικού πολυµέσων τους προσδίδει σηµαντικά πλεονεκτήµατα και τα καθιστά ισχυρά εκπαιδευτικά εργαλεία. Βασικό επίσης, πλεονέκτηµα αποτελεί το γεγονός της ευκολίας στην αναθεώρησή τους από το διδάσκοντα, όταν αυτό κρίνεται απαραίτητο. Το διαδίκτυο µολονότι έχει µόλις λίγα χρόνια ζωής παρουσιάζει µεγάλους ρυθµούς ανάπτυξης. Παράλληλα, οι ιδιαιτερότητες στη συγγραφή λογισµικού για εξ αποστάσεως εκπαίδευση είναι αρκετές και οι τεχνικές για τη σχεδίαση και υλοποίηση τέτοιου είδους λογισµικού βρίσκονται κάτω από συνεχή ερευνητικό έλεγχο. Η προσαρµογή στον τρόπο παράθεσης ενός θέµατος στο διαδίκτυο µε τη µορφή υπερκειµένου είναι µια συγγραφική διαδικασία που έρχεται σε αντίθεση µε τη κλασική γραµµική οργάνωση κειµένου, την οποία όλοι οι συγγραφείς έχουν συνηθίσει από τα µαθητικά τους χρόνια. Επίσης, η ενσωµάτωση των αρχών εκπαίδευσης ενηλίκων και των χαρακτηριστικών της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης καθιστούν το πρόβληµα πιο πολύπλοκο. Όπως αποδεικνύεται από έρευνες, η προσεκτική on-line ανάγνωση κειµένων είναι τακτική που ακολουθείται από πολύ µικρό µέρος χρηστών (µόνον από το 16%). Αυτό που συνήθως συµβαίνει είναι η σύντοµη σάρωση της οθόνης από το χρήστη, στην προσπάθειά του να ανακαλύψει στο περιεχόµενο λέξεις ή φράσεις σχετικές µε τα ενδιαφέροντά του. Επίσης, δεν πρέπει να παραβλέπουµε το γεγονός πως η ανάγνωση µέσα από την οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή είναι γενικά µια κουραστική διαδικασία που: (α) είναι πιο αργή από την ανάγνωση ενός εντύπου µε ίδια χαρακτηριστικά (κατά 30% περίπου) και (β) καταπονεί το µυοσκελετικό σύστηµα του χρήστη και του αυξάνει την ένταση και το άγχος. ραστηριότητα 33 / Κεφάλαιο 2 Εντοπίστε στο παραπάνω κείµενο της ενότητας 2.8 τα βασικά προβλήµατα στη δηµιουργία εκπαιδευτικού υλικού για το διαδίκτυο. ραστηριότητα 34 / Κεφάλαιο 2 Μπορείτε να προτείνετε έναν τουλάχιστον τρόπο προσαρµογής του εκπαιδευτικού υλικού για το διαδίκτυο ώστε να εξυπηρετείται ο χρήστης, αφού όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι γεγονός πως ένα µικρό µέρος µόνο των χρηστών διαβάζει προσεκτικά µια σελίδα κειµένου; * Τη δική µας, ενδεικτική απάντηση θα τη βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 49

85 Το εκπαιδευτικό λογισµικό για εκπαίδευση από απόσταση πρέπει να είναι σχεδιασµένο τουλάχιστον έτσι ώστε: (α) να είναι ευέλικτο σε σχέση µε το χρόνο και το ρυθµό εκπαίδευσης, (β) να µπορεί να προσαρµοστεί στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του χρήστη, (γ) να παρέχει δυνατότητα ανάπτυξης δεξιοτήτων και (δ) να µπορεί να υποκαταστήσει το ρόλου του καθηγητή-εκπαιδευτή σε όσο το δυνατόν µεγαλύτερο βαθµό. ραστηριότητα 35 / Κεφάλαιο 2 Καταγράψτε τέσσερα γενικά βασικά χαρακτηριστικά τα οποία πρέπει να συνοδεύουν το εκπαιδευτικό λογισµικό για εκπαίδευση από απόσταση Σχεδιασµός Εκπαιδευτικού Λογισµικού για εξ Αποστάσεως Εκπαίδευση Το εκπαιδευτικό λογισµικό για εξ αποστάσεως εκπαίδευση δεν παύει να είναι εκπαιδευτικό λογισµικό. Γι αυτό είναι επιθυµητό από σχεδιαστικής άποψης να εµπερικλείει όλα εκείνα τα στοιχεία, τα οποία αναλύσαµε διεξοδικά στις προηγούµενες ενότητες αυτού του κεφαλαίου, έτσι ώστε να είναι αποτελεσµατικό µαθησιακό εργαλείο. Όµως, η χρήση του για εξ αποστάσεως εκπαίδευση επιβάλλει να δοθεί έµφαση σε µερικές αρχές που ήδη αναφέρθηκαν ή να ενσωµατώνει µερικά νέα χαρακτηριστικά που απορρέουν από τις αρχές της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης και της εκπαίδευσης ενηλίκων. Τα κυριότερα από αυτά ανάλογα µε τη χρήση του, για ασύγχρονη ή για σύγχρονη επικοινωνία, παρατίθενται στις επόµενες δύο παραγράφους. Με ασύγχρονη επικοινωνία Τα κυριότερα χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού λογισµικού στην εξ αποστάσεως εκπαίδευση µε ασύγχρονη επικοινωνία, τα οποία επιπλέον πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασµό του, είναι τα ακόλουθα: Το περιεχόµενο πρέπει να είναι κατακερµατισµένο σε µικρά µαθήµατα (κεφάλαια ή ενότητες) και σε καθένα να υπάρχει σύντοµη εισαγωγή και στόχοι, οι οποίοι θα προϊδεάζουν τους χρήστες για τα περιεχόµενα του µαθήµατος. Η αναφορά στο περιεχόµενο πρέπει να γίνεται µε τρόπους σαφείς, απλούς και κατανοητούς. Το περιεχόµενο να σχετίζεται µε τα γενικότερα ενδιαφέροντα και τις µαθησιακές ανάγκες της οµάδας-στόχου. Να παρέχονται ανακεφαλαιώσεις και συνόψεις σε τακτά διαστήµατα µε την ολοκλήρωση ενός τµήµατος ύλης. Η παρουσίαση να είναι διαθεµατική, ελκυστική και φιλική ώστε να µη µειώνεται το ενδιαφέρον του χρήστη. Να περιέχει παραδείγµατα και µελέτες περίπτωσης, σχετικές µε την εµπειρία των εκπαιδευοµένων. Επίσης, να παρέχει προβλήµατα και ασκήσεις για την εµπέδωση της παρεχόµενης γνώσης και την περαιτέρω ανάπτυξη δεξιοτήτων. Να προωθεί την ενεργητική συµµετοχή του χρήστη και να τον ενεργοποιεί, ώστε να ανακαλύπτει τη γνώση µέσα από πειραµατισµό και διερεύνηση. Να δίνει τη δυνατότητα αυτόµατης αξιολόγησης ώστε να µειώνονται οι αρνητικές επιδράσεις από την απουσία του διδάσκοντα και του ελέγχου της πορείας του χρήστη. Εκτός από το είδος του λάθους πρέπει να ανατροφοδοτεί το χρήστη µε όλα τα απαραίτητα σχόλια και στοιχεία για τη µελλοντική αποφυγή του. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 50

86 Να παρέχει οδηγίες χρήσης των χειριστηρίων και κάθε στοιχείου που βρίσκεται στις εικόνες οθόνης. Να βοηθά το χρήστη ώστε να µη αποπροσανατολίζεται κατά την πλοήγηση και να του παρέχει κάθε στιγµή πληροφορίες για τη θέση του στο πρόγραµµα. Να παρέχει δυνατότητα δηµιουργίας διαδροµών πλοήγησης που ορίζονται από το χρήστη, ανάλογα µε τις εξατοµικευµένες µαθησιακές του ανάγκες και τα ενδιαφέροντά του. ραστηριότητα 36 / Κεφάλαιο 2 Καταγράψτε οκτώ βασικά χαρακτηριστικά τα οποία πρέπει να συνοδεύουν το εκπαιδευτικό λογισµικό για εκπαίδευση από απόσταση µε ασύγχρονη επικοινωνία. Με σύγχρονη επικοινωνία Κατά τη σύγχρονη επικοινωνία, το λογισµικό υποστηρίζει την αποτελεσµατική λειτουργία της εικονικής τάξης. Κύρια στοιχεία του πρέπει να είναι: Να επιτρέπει σε κάθε συµµετέχοντα να αναφερθεί σε οποιοδήποτε θέµα κάθε στιγµή, βοηθώντας να οργανωθούν οι ερωτήσεις, τα σχόλια και οι απαντήσεις. Να παρέχει δυνατότητα εµφάνισης και εκτύπωσης όλων των καταγεγραµµένων ερωτήσεων, σχολίων και απαντήσεων. Να δίνει τη δυνατότητα αναζήτησης ενός θέµατος µε λέξεις-κλειδιά ώστε να µπορούν να συνδυαστούν όλες οι απόψεις που έχουν εκφραστεί. Να δίνει τη δυνατότητα δηµιουργίας θεµατικών λιστών συναφών, µε τα υπό µελέτη αντικείµενα ώστε να υπάρχει πρόσβαση σε σχετικό εκπαιδευτικό υλικό που θα παρέχεται από τον καθηγητή-εκπαιδευτή ή από το εκπαιδευτικό ίδρυµα. Να υποστηρίζει την µαζική αποστολή και την αποστολή ή παρουσίαση αρχείων µε στοιχεία πολυµέσων. Να προσφέρει ασφάλεια στην πρόσβαση. Τέλος, εάν η διδασκαλία που παρέχεται από το εξ αποστάσεως ίδρυµα γίνεται µόνο µε τη χρήση εικονικών τάξεων και όχι και µε συναντήσεις πρόσωπο µε πρόσωπο, δύο κρίσιµα στοιχεία που πρέπει να διαπερνούν το λογισµικό είναι η δυνατότητα πολύ καλής οργάνωσης και η αλληλεπιδραστικότητα. ραστηριότητα 37 / Κεφάλαιο 2 Καταγράψτε πέντε βασικά χαρακτηριστικά τα οποία πρέπει να συνοδεύουν το εκπαιδευτικό λογισµικό για εκπαίδευση από απόσταση µε σύγχρονη επικοινωνία (για λειτουργία εικονικής τάξης). Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 51

87 Σύνοψη Κεφαλαίου Μετά από την προσεκτική ανάγνωση του κεφαλαίου θα πρέπει να έγινε κατανοητό πως η αξιοποίηση του ηλεκτρονικού υπολογιστή στην εκπαιδευτική διαδικασία προϋποθέτει τη χρήση καλά σχεδιασµένου λογισµικού, προκειµένου ο χρήστης να έλθει στο επίκεντρο της διδακτικής πράξης και να συµµετέχει ενεργά σ αυτήν. Όπως φάνηκε, το λογισµικό παίζει καθοριστικό ρόλο στην ποιότητα της εκπαίδευσης µε τη χρήση του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Για το σκοπό αυτό ο σχεδιασµός του πρέπει να διέπεται από αρχές οι οποίες αναλύθηκαν όσο το δυνατόν πιο διεξοδικά. Βασικοί κανόνες της σχεδίασης είναι πως: το εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει να θεωρείται ως ένα εκπαιδευτικό εργαλείο, να επικεντρώνεται σε συγκεκριµένους στόχους και να παρέχει ελευθερία στην έκφραση του χρήστη. Η σχεδίαση πρέπει επίσης, να πληροί τις βασικές αρχές που διατυπώθηκαν από τον Gagne και διαµορφώθηκαν από σύγχρονους ερευνητές, οι οποίες καθιστούν το εκπαιδευτικό λογισµικό ένα ισχυρό εργαλείο οικοδόµησης της γνώσης. Το περιβάλλον διεπαφής, δηλαδή το ενδιάµεσο στοιχείο στην αλληλεπίδραση χρήστη ηλεκτρονικού υπολογιστή, πρέπει να λειτουργεί µε γραφικά, να λειτουργεί µε εργονοµία και η αισθητική να αποτελεί βασικό γνώρισµά του. Τα χειριστήρια πρέπει να οργανώνονται και να οµαδοποιούνται κατάλληλα και να κατασκευάζονται έτσι ώστε να λειτουργούν εργονοµικά. Ο χρήστης πρέπει να έχει πρόσβαση σε όλες τις λειτουργίες του λογισµικού, εφόσον κάτι τέτοιο δεν αποτελεί εµπόδιο στην γνωστική του εξέλιξη και να του παρέχεται βοήθεια τόσο στο χειρισµό του όσο και στην αντιµετώπιση γνωστικών θεµάτων. Ο ήχος επίσης, επιδρά σηµαντικά, γι αυτό πρέπει να επιλέγεται προσεκτικά και να είναι κατάλληλος µε το περιεχόµενο της εφαρµογής. Οι εικόνες της οθόνης πρέπει να προσελκύουν το χρήστη. Τα στοιχεία που τις συνιστούν πρέπει να δίνουν αίσθηση οπτικής ισορροπίας, να τοποθετούνται µε σωστές µεταξύ τους αποστάσεις, να έχουν κατάλληλο µέγεθος, να διέπονται από απλότητα, να τοποθετούνται µε λογική και συνέπεια, µε αισθητική και συνοχή. Τα χρώµατα πρέπει να χρησιµοποιούνται προσεκτικά γιατί, όπως και στην καθηµερινή µας ζωή επιδρούν στην ψυχολογία του χρήστη. Το κείµενο πρέπει να έχει υψηλό βαθµό αναγνωσιµότητας, κατάλληλη µορφή και µέγεθος γραµµατοσειράς και ορθή χρωµατική αντίθεση µε το υπόβαθρο. Το περιεχόµενο πρέπει να είναι ευρύ, κατάλληλα διατεταγµένο, ορθά κατακερµατισµένο, καλά οργανωµένο, να διαθέτει επιστηµονικότητα, αµεροληψία, και σταθερό ύφος. Η παρουσίαση του περιεχοµένου πρέπει να γίνεται µε γλώσσα που ταιριάζει στο υπόβαθρο των χρηστών, να συνδέεται µε τις εµπειρίες τους να αναδεικνύει κίνητρα χρήσης και η αναζήτηση της πληροφορίας σ αυτό να γίνεται εύκολα και γρήγορα. Η πλοήγηση στο εκπαιδευτικό λογισµικό πρέπει να είναι απλή και να δίνεται η δυνατότητα στο χρήστη να χρησιµοποιεί τόσο τα ενεργά στοιχεία πλοήγησης, δηλαδή τους συνδέσµους όσο και το χάρτη πλοήγησης. Η πρόσβαση στην πληροφορία που αναζητά ο χρήστης να γίνεται µε όσο το δυνατόν λιγότερες κινήσεις. Η αλληλεπίδραση είναι ένα στοιχείο, στο οποίο πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή κατά τη σχεδίαση του εκπαιδευτικού λογισµικού. Αποτελεί µέσο που συµβάλλει στη δηµιουργία νέας γνώσης. Η ανατροφοδότηση επίσης, βοηθά το χρήστη να γνωρίσει την ενδεχόµενη πρόοδό του και ο σχεδιασµός της πρέπει να λαµβάνει υπόψη τις ατοµικές διαφορές µεταξύ των χρηστών ώστε να γίνεται πιο αποτελεσµατική. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 52

88 Η δόµηση µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής µπορεί να γίνει µε πολλούς τρόπους: µε απλές σελίδες, µε γραµµικό σχεδιασµό σελίδων, µε γραµµικό σχεδιασµό µε άλµατα, µε δενδροειδή σχεδιασµό σελίδων, µε σχεδιασµό τύπου δικτύου και µε σχεδιασµό τύπου αρτηρίας, ο οποίος είναι και ο συνηθέστερος αλλά και ο προτιµότερος. Ο χρήστης πρέπει να έχει τη δυνατότητα να ελέγχει την εφαρµογή όσο το δυνατόν περισσότερο, υπό την αίρεση όµως, πως δεν δηµιουργείται πρόβληµα αποπροσανατολισµού και αποδιοργάνωσής του. Επίσης, η χρήση αλληγοριών, δηλαδή αντιστοιχίσεων καταστάσεων και αντικειµένων από την πραγµατικότητα στο περιβάλλον του λογισµικού, µπορεί να βοηθήσει το χρήστη να πλοηγηθεί πιο εύκολα αλλά και να κατανοήσει πλήρως τον τρόπο οργάνωσης της εφαρµογής. Τέλος, το λογισµικό για εκπαίδευση από απόσταση κατά την ασύγχρονη και σύγχρονη επικοινωνία εκτός από τα προηγούµενα, πρέπει να χαρακτηρίζεται από ορισµένα επιπλέον στοιχεία, τα οποία µειώνουν το πρόβληµα της απουσίας του καθηγητή-εκπαιδευτή, της πρόσωπο µε πρόσωπο διδασκαλίας και είναι συµβατά µε της αρχές της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης και της εκπαίδευσης ενηλίκων. Απαντήσεις στις ραστηριότητες ραστηριότητα 24 / Κεφάλαιο 2 Γιατί πρωτίστως υπάρχει ο κίνδυνος αποπροσανατολισµού του χρήστη και απώλειας του εκπαιδευτικού στόχου. Οι Θεωρίες της Συµπεριφοράς συγκλίνουν περισσότερο προς την παροχή µικρής ελευθερίας στην πλοήγηση ενώ οι Θεωρίες Οικοδόµησης της Γνώσης προς την παροχή µεγάλη έως απόλυτης ελευθερίας. ραστηριότητα 34 / Κεφάλαιο 2 Ο συγγραφέας πρέπει να επιλέξει µε µέτρο τα στοιχεία που θα τονίσει, αφού αυτά τελικά θα τραβήξουν την προσοχή του χρήστη. Επίσης, οι ιστοσελίδες µε το εκπαιδευτικό υλικό πρέπει να γράφονται µε δηµοσιογραφικό στυλ. Είναι καλό σε µια σελίδα µέσα σε ένα µικρό εισαγωγικό κείµενο, να βρίσκονται τονισµένες οι βασικές έννοιες κλειδιά, δηλαδή οι έννοιες αυτές που ουσιαστικά προβάλλονται µέσα από όλο το κείµενο, ώστε να µπορεί ο χρήστης να ανιχνεύσει γρήγορα αυτό που ψάχνει. Έπειτα µε τη χρήση υπερσυνδέσµων να έχει τη δυνατότητα να οδηγηθεί σε όλο το κείµενο µε το αντίστοιχο περιεχόµενο. Κάθε υπερσύνδεσµος δεν πρέπει να συνδέεται µε µεγάλο τµήµα κειµένου έτσι ώστε να αποφεύγεται το φαινόµενο της υπερφόρτωσης συνδέσµου (link overload). Απαντήσεις στις Ασκήσεις Αυτοαξιολόγησης Άσκηση Αυτοαξιολόγησης 1 / Κεφάλαιο 2 Τη µορφή Α των χειριστηρίων, η οποία διέπεται από λογική. Άσκηση Αυτοαξιολόγησης 2 / Κεφάλαιο 2 Χρώµα Λέξεις που χαρακτηρίζουν το χρώµα (1) Μπλε τυπικότητα, ειδοποίηση (2) Πράσινο έναρξη, ηρεµία Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 53

89 (3) Λευκό καθαρότητα, ελαφρότητα (4) Καφέ ουδετερότητα, ειλικρίνεια (5) Κίτρινο προσοχή, αισιοδοξία (6) Κόκκινο στάση, θερµότητα (7) Μαύρο δύναµη, σοβαρότητα (8) Πορτοκαλί προειδοποίηση, θερµότητα Άσκηση Αυτοαξιολόγησης 3 / Κεφάλαιο 2 Για δηµιουργία αίσθησης Χρησιµοποιούµε µεγάλου µεγέθους χρώµατα σκούρα χρώµατα φωτεινά προοπτικής χρώµατα φωτεινά και ανοιχτά χρώµατα καθαρά και σκούρα µεγάλης απόστασης χρώµατα καθαρά και σκούρα χρώµατα φωτεινά ανοιχτά µεγάλου βάθους χρώµατα καθαρά και σκούρα χρώµατα φωτεινά µεγάλου βάρους καθαρά ανοιχτά χρώµατα καθαρά σκούρα χρώµατα µεγάλου ύψους µη κορεσµένα φωτεινά χρώµατα κορεσµένα σκούρα χρώµατα Άσκηση Αυτοαξιολόγησης 4 / Κεφάλαιο 2 Χρώµα υπόβαθρου Χρώµα µελάνης Αναγνωσιµότητα Μπλε Κόκκινο Μικρή Κίτρινο Μαύρο Μεγάλη Κόκκινο Μπλε Μικρή Πράσινο Κόκκινο Μικρή Λευκό Μαύρο Μεγάλη Κόκκινο Πράσινο Μικρή Μπλε Πράσινο Μικρή Πράσινο Μπλε Μικρή Μπλε Λευκό Μεγάλη Λευκό Μπλε Μεγάλη Κόκκινο Μαύρο Μεγάλη Μαύρο Κόκκινο Μεγάλη Ο ΗΓΟΣ ΓΙΑ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΜΕΛΕΤΗ 1. Παναγιωτακόπουλος Χ., Πιερρακέας Χ. & Πιντέλας Π.(2003). Το Εκπαιδευτικό Λογισµικό και η Αξιολόγησή του. Αθήνα, Μεταίχµιο. Στο βιβλίο αναλύονται σε βάθος θέµατα που αφορούν το εκπαιδευτικό λογισµικό τα βασικά χαρακτηριστικά και τα είδη του. Κατατίθενται απόψεις για την επίδραση του εκπαιδευτικού λογισµικού στην εκπαιδευτική διαδικασία και για το ρόλο του δασκάλου στη διδακτική διαδικασία µε τη χρήση του εκπαιδευτικού λογισµικού. Περιγράφονται τα εργαλεία δηµιουργίας εκπαιδευτικού λογισµικού για µεµονωµένους (stand alone) ή για δικτυωµένους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Τέλος, αναλύεται σε µεγάλη έκταση το πρόβληµα της αξιολόγησης του εκπαιδευτικού Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 54

90 λογισµικού ανεξάρτητα ή όχι του τύπου του και παρατίθενται βασικοί άξονες και λεπτοµερή κριτήρια για την αξιολόγησή του. Το βιβλίο απευθύνεται σε κάθε ενδιαφερόµενο για το εκπαιδευτικό λογισµικό και ιδιαίτερα για την αξιολόγησή του. 2. Μακράκης Β. (2000). Υπερµέσα στην Εκπαίδευση. Αθήνα, Μεταίχµιο. Το βιβλίο αναφέρεται σε µια σειρά κύριων θεµάτων σχεδιασµού, ανάπτυξης και αξιολόγησης εκπαιδευτικού λογισµικού εφαρµογών µέσα από κοινωνικοεποικοδοµιστικές προσεγγίσεις. Περιέχει επίσης, µαθήµατα χρήσης του HyperStudio, ενός εργαλείου για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού. Το βιβλίο φιλοδοξεί να συνεισφέρει στην άποψη πως οι εκπαιδευτικοί µπορούν και πρέπει να παίξουν έναν ιδιαίτερο ρόλο ως παραγωγοί υπερµεσικού εκπαιδευτικού λογισµικού και προσφέρει τις τεχνικές και παιδαγωγικές γνώσεις για κάτι τέτοιο. Απευθύνεται σε φοιτητές όλων των βαθµίδων που ενδιαφέρονται να προσεγγίσουν το θέµα του εκπαιδευτικού λογισµικού. 3. Μικρόπουλος Α. (2000). Εκπαιδευτικό Λογισµικό Θέµατα σχεδίασης και αξιολόγησης λογισµικού υπερµέσων. Αθήνα, Μεταίχµιο. Το βιβλίο έχει ως κύριο άξονα αναφοράς θέµατα σχεδίασης και αξιολόγησης εκπαιδευτικού λογισµικού. ίνει έµφαση στην τεχνολογία των υπερµέσων που αποτελεί ένα ισχυρό εργαλείο για την υποστήριξη της διδακτικής πράξης και της µαθησιακής διαδικασίας, προτείνοντας τρόπους σχεδίασης και υλοποίησης εκπαιδευτικού λογισµικού. Αναφέρεται όµως, και σε άλλους τύπους εκπαιδευτικού λογισµικού. Το βιβλίο απευθύνεται σε όσους ασχολούνται µε τη σχεδίαση, την ανάπτυξη και την αξιολόγηση εκπαιδευτικού λογισµικού µε έµφαση στα υπερµέσα και προϋποθέτει ένα ικανοποιητικό επίπεδο γνώσεων των επιστηµών της αγωγής και της πληροφορικής τεχνολογίας. Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισµικού: Παιδαγωγική Θεώρηση Σελ. 55

91 Κεφάλαιο 3 Μοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού Σκοπός: Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται τα πιο σηµαντικά µοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού. Ο σκοπός του κεφαλαίου είναι να παρουσιάσει για κάθε µοντέλο τις εργασίες που περιλαµβάνει, την σειρά που θα πρέπει αυτές να γίνουν, τις προϋποθέσεις καθώς και τα κριτήρια µε τα οποία θα ολοκληρωθούν. Προσδοκώµενα Αποτελέσµατα: Όταν τελειώσετε την ανάγνωση του Κεφαλαίου αυτού θα πρέπει να είστε σε θέση να: Αναφέρετε τουλάχιστον 3 µοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού. Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά της ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού όπως αυτά προτείνονται από τα επικρατέστερα µοντέλα. ιακρίνετε τα πλεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατα από την επιλογή συγκεκριµένου µοντέλου για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού. ιακρίνετε ποιο µοντέλο ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού θα πρέπει να υιοθετηθεί για να εφαρµοστεί κάτω από συγκεκριµένες συνθήκες. Έννοιες Κλειδιά: Μοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού Συµβατικά και Εναλλακτικά Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Μεθοδολογία ανάπτυξης Μοντέλο καταρράκτη Μοντέλο Πρωτοτυποποίησης Μοντέλο Λειτουργικής Επαύξησης Λειτουργικό Μοντέλο Μοντέλο αυτόµατου προγραµµατισµού Μοντέλο επαναχρησιµοποίησης λογισµικού Αντικειµενοστραφές µοντέλο Σπειροειδές µοντέλο ιοίκηση έργων εκπαιδευτικού λογισµικού Εισαγωγικές Παρατηρήσεις: Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 1

92 Είναι πολύ σηµαντικό για την Επιστήµη της Μηχανικής (Βεσκούκης, 2000), η εύρεση και θεµελίωση µεθόδων για να περιγράφεται, να κατασκευάζεται και να συντηρείται λογισµικό καλής ποιότητας, παρέχοντας οδηγίες που αφορούν στις ενέργειες που θα πρέπει να πραγµατοποιηθούν. Ακόµα, την σειρά που θα πρέπει οι ενέργειες αυτές να γίνουν, τις προϋποθέσεις καθώς και τα κριτήρια µε τα οποία θα ολοκληρωθεί µια ενέργεια για να γίνει µετάβαση στην επόµενη. εν υπάρχει µοναδιαίος τρόπος για τον προσδιορισµό των ενεργειών ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού αν και σε γενικές γραµµές θα πρέπει να περιλαµβάνονται οι διαδικασίες της προδιαγραφής, της ανάπτυξης, της επαλήθευσης και της εξέλιξης (Βεσκούκης, 2000). Έχουν αναπτυχθεί αρκετά µοντέλα ανάπτυξης λογισµικού και στο Κεφάλαιο 3 που ακολουθεί και αποτελείται από 3 ενότητες περιγράφονται µερικά από αυτά. Στην πρώτη ενότητα παρατίθενται συνοπτικά τα συµβατικά µοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού µε µεγαλύτερη έµφαση στο µοντέλο της πρωτοτυποποίησης ενώ στην δεύτερη ενότητα αναλύονται κάποια εναλλακτικά µοντέλα µε µεγαλύτερη έµφαση στο σπειροειδές µοντέλο και στην τρίτη ενότητα προτείνεται το καταλληλότερο µοντέλο για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού. Τέλος, στην τέταρτη ενότητα αναπτύσσεται συνοπτικά το µεγάλο ζήτηµα της διαχείρισης / διοίκησης των µονάδων / οµάδων ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού. Πριν διαβάσετε το κεφάλαιο αυτό θα ήταν χρήσιµο να κάνετε µια επανάληψη στις έννοιες που πραγµατεύεται ο 2 ος Τόµος και ιδιαίτερα το 2 ο Κεφάλαιο της Θεµατικής Ενότητας ΠΛΗ11 Τεχνολογία Λογισµικού ώστε να θυµηθείτε τα βασικά τους στοιχεία. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 2

93 Ενότητα 3.1 Συµβατικά Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Μοντέλο Καταρράκτη και παραλλαγές του Το µοντέλο του Καταρράκτη (waterfall ή linear sequential model) αναπτύχθηκε από τον Royce, το 1970 [Royce, 1970; Boehm, 1976; Boehm, 1984; Ramamoorthy, 1984] και περιλαµβάνει 8 διακριτές φάσεις. Ήταν το πρώτο µοντέλο που δηµιουργήθηκε και έγινε ευρέως αποδεκτό, ενώ ακόµα παραµένει δηµοφιλές ιδιαίτερα για µικρά ή µεσαία µεγέθη εφαρµογών αφού συµβάλλει στην επιτυχή κατασκευή αξιόπιστων προϊόντων σε µικρό χρονικό διάστηµα. Στο µοντέλο αυτό οι διάφορες φάσεις διαχωρίζονται και ακολουθούνται σειριακά. Η κάθε φάση παράγει ενδιάµεσα προϊόντα τα οποία χρησιµοποιούνται από τις επόµενες φάσεις και κορυφώνεται από µια διαδικασία επικύρωσης ή επαλήθευσης των προϊόντων που παράγονται, µε σκοπό να απαλειφθούν τυχόν σφάλµατα (Σκορδαλάκης, 1991; Βεσκούκης, 2000; Sommerville, 2001). ραστηριότητα 1 / Κεφάλαιο 3 Το µοντέλο του Καταρράκτη θεωρεί ότι η ανάπτυξη του εκπαιδευτικού λογισµικού θα πρέπει να γίνει ακολουθιακά και σε όλα τα στάδια. Θεωρείτε την προσέγγιση αυτή λογική; Περιγράψτε την άποψή σας σε 150 λέξεις. Την δική µας προσέγγιση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Τα µειονεκτήµατα που παρουσιάζει το µοντέλο του καταρράκτη δηλαδή το ότι γνωρίζουµε αν θα είναι ικανοποιηµένος ο χρήστης µόνο στο τελικό στάδιο (ουσιαστικά αργά), επίσης το ότι δεν προβλέπει επαναχρησιµοποίηση του λογισµικού που πιθανά υπάρχει και ότι είναι απαιτητικό τόσο σε χρόνο όσο και σε κόστος και αρκετά δύσκαµπτο εργαλείο, προσπαθούν να απαλείψουν τα µοντέλα ΙΕΕΕ (IEEE variant of a life cycle model) και το µοντέλο V (V model) που αποτελούν παραλλαγές του. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 3

94 Οι παραλλαγές αυτές διαφοροποιούνται περισσότερο στον τρόπο που γίνεται ο έλεγχος, η διόρθωση, η επαλήθευση, η επικύρωση καθώς και ο τρόπος που θα πραγµατοποιηθούν αυτές δηλαδή σε ποια φάση θα πρέπει να επιστρέψουµε αν χρειαστεί ενώ παράλληλα οι φάσεις που περιλαµβάνονται χαρακτηρίζονται είτε από την σύµπτυξη είτε από τον επιµέρους διαχωρισµό των αντίστοιχων φάσεων του αντίστοιχου µοντέλου του καταρράκτη Μοντέλο Πρωτοτυποποίησης Ένας τρόπος να δούµε την πρωτοτυποποίηση είναι ως µια τεχνική για µείωση του ρίσκου. Το πιο σηµαντικό ρίσκο στην ανάπτυξη λογισµικού είναι τα λάθη και περισσότερο οι παραλείψεις που προκύπτουν από µη σαφείς απαιτήσεις των χρηστών για το τελικό σύστηµα. Το κόστος της διόρθωσης αυτών των λαθών και παραλείψεων σε επόµενα στάδια µπορεί να είναι πολύ υψηλό. Είναι προφανές ότι η δηµιουργία ενός πρωτοτύπου µπορεί να µειώσει τον αριθµό των προβληµάτων των απαιτήσεων και ως εκ τούτου να µειώσει το συνολικό κόστος ανάπτυξης. Μια σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας ανάπτυξης ενός πρωτοτύπου φαίνεται στο σχήµα 3.1. Καθορισµός στόχων πρωτοτύπου Καθορισµός λειτουργιών πρωτοτύπου Ανάπτυξη πρωτοτύπου Επαλήθευση πρωτοτύπου Σχέδιο πρωτοτύπου Περίγραµµα λειτουργιών Εκτελέσιµο πρωτότυπο Αναφορά αξιολόγησης Σχήµα 3.1: ιαδικασία ανάπτυξης πρωτοτύπου Αρχικά θα πρέπει να καθοριστούν επακριβώς οι στόχοι του πρωτότυπου. Το πρωτότυπο σύστηµα µπορεί να αφορά τη διεπιφάνεια χρήστη ή να περιέχει τις λειτουργίες εκείνες που θεωρούνται περισσότερο κρίσιµες. Είναι προφανές ότι ένα πρωτότυπο δεν µπορεί να καλύπτει όλες τις απαιτήσεις του συστήµατος. Για τον λόγο αυτό κάθε φορά θα πρέπει να ορίζονται πλήρως οι απαιτήσεις που αυτό θα καλύπτει, Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 4

95 αλλιώς τελικά µπορεί να µην λάβουµε τα πλεονεκτήµατα που µας προσφέρει η µέθοδος αυτή. Το επόµενο στάδιο αφορά στο να αποφασιστεί ποιες ενδεχοµένως λειτουργίες του τελικού συστήµατος δεν θα πρέπει να συµπεριληφθούν γιατί έχει πολύ υψηλό κόστος εάν το πρωτότυπο δηµιουργηθεί µε όλες τις λειτουργίες του τελικού συστήµατος. Βέβαια θα µπορούσε να αποφασιστεί να περιλαµβάνονται όλες οι λειτουργίες που έχει αποφασιστεί αλλά σε µειωµένο επίπεδο (πχ. χωρίς διαχείριση λαθών). Η τελευταία φάση, µετά την ανάπτυξη του πρωτοτύπου, είναι η επαλήθευση του πρωτότυπου και είναι ίσως η πιο σηµαντική φάση. Θα πρέπει να καταγραφούν συµπεράσµατα για το πως νιώθουν οι χρήστες µε το σύστηµα, αν γίνεται κατανοητό το περιβάλλον και η λειτουργία του και να βρεθούν τυχόν λάθη και προβλήµατα. Τα πλεονεκτήµατα της χρήσης πρωτότυπου είναι ότι ανακαλύπτονται και διορθώνονται: Παρεξηγήσεις µεταξύ των χρηστών και των δηµιουργών. Παραλειπόµενες υπηρεσίες στο σύστηµα υσκολίες στη χρήση Ασυνέχειες και κενά στις προδιαγραφές Η πρωτοτυποποίηση µπορεί να χρησιµοποιηθεί και για άλλους σκοπούς, όπως στην εκπαίδευση των χρηστών, δηλαδή το πρωτότυπο να χρησιµοποιηθεί ως εκπαιδευτικό εργαλείο για την εκµάθηση του τελικού συστήµατος, αλλά ταυτόχρονα είναι και ένας τρόπος µείωσης του ρίσκου, αφού περιορίζονται τα λάθη και οι παραλείψεις. Αν τα λάθη αφεθούν για διόρθωση στις τελευταίες φάσεις του κύκλου ζωής το κόστος αυξάνεται κατακόρυφα. Το βασικό µειονέκτηµα του µοντέλου της πρωτοτυποποίησης είναι ότι το κόστος ανάπτυξής του αποτελεί ένα µεγάλο µέρος του συνολικού κόστους του συστήµατος που αναπτύσσεται. Πολλές φορές είναι οικονοµικά πιο συµφέρον να µεταβληθεί το τελικό προϊόν από το να δηµιουργηθεί ένα πρωτότυπο. Είναι προφανές, ότι είναι πολύ δύσκολο να προβλεφτεί ποιες ακριβώς δυσκολίες θα αντιµετωπίσει ο τελικός χρήστης από την καθηµερινή χρήση ενός νέου συστήµατος λογισµικού. Ιδιαίτερα εάν αναφερόµαστε σε µεγάλα συστήµατα λογισµικού η δυσκολία αυτή µπορεί να καταφανεί µόνο όταν το ολοκληρωµένο σύστηµα αναπτυχθεί και τεθεί σε λειτουργία. Για να αντιµετωπιστεί αυτή η δυσκολία µπορεί να χρησιµοποιηθεί η εξελικτική (evolutionary) πρωτοτυποποίηση. Κατά τη Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 5

96 προσέγγιση αυτή δηµιουργείται µια περιορισµένη (ατελής) έκδοση του συστήµατος πάνω στην οποία γίνονται διορθώσεις και προσθήκες καθώς απαιτήσεις είτε διευκρινίζονται είτε ανακαλύπτονται είτε βελτιώνονται µέχρι να καταλήξουµε σε µια έκδοση που να είναι επαρκής και ικανοποιητική. Το βασικό πρόβληµα του µοντέλου της εξελικτικής πρωτοτυποποίησης είναι ότι µε τις συνεχείς διορθωτικές και προσθετικές παρεµβολές παράγεται µπλεγµένος κώδικας (spaghetti code) που είναι πολύ δύσκολα συντηρήσιµος. Εναλλακτικά και προκειµένου να αποφύγουµε το φαινόµενο του µπλεγµένου κώδικα, θα µπορούσε να δηµιουργηθεί ένα πρωτότυπο το οποίο σκοπό αποκλειστικό θα είχε την αποσαφήνιση των απαιτήσεων και να παράσχει πληροφορίες για την εκτίµηση του ρίσκου του τελικού συστήµατος. Μετά την αξιολόγηση το πρωτότυπο σύστηµα πετιέται και δεν χρησιµοποιείται για την ανάπτυξη του συστήµατος (throw-away prototype) (Σχήµα 3.2). Εξελικτική πρωτοτυποποίηση Τελικό σύστηµα Περίληψη απαιτήσεων Throw-away πρωτοτυποποίηση Εκτελέσιµο πρωτότυπο και προδιαγραφές Σχήµα 3.2: Εξελικτική και throw-away πρωτοτυποποίηση ραστηριότητα 2 / Κεφάλαιο 3 Περιγράψτε ποια κατά την άποψη σας, από τις παραπάνω περιγραφές των προσεγγίσεων της εξελικτικής και της throw away πρωτοτυποίησης, είναι τα µειονεκτήµατα προβλήµατα που µπορούν να παρουσιάσουν. Περιγράψτε την άποψή σας σε 100 λέξεις. Την δική µας προσέγγιση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Ο χρόνος που απαιτείται για την ανάπτυξη ενός συστήµατος µπορεί να µειωθεί ακόµα περισσότερο εάν κάποια τµήµατα του συστήµατος µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν. Έτσι τα πρωτότυπα µπορούν να κατασκευαστούν ακόµα πιο γρήγορα εάν υπάρχει µια βιβλιοθήκη µε επαναχρησιµοποιήσιµες ψηφίδες (reusable Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 6

97 components) και φυσικά κάποιος τρόπος σύνθεσης των ψηφίδων αυτών. Η επαναχρησιµοποίηση ψηφίδων αρµόζει περισσότερο στην throw away προσέγγιση της πρωτοτυποποίησης Μοντέλο Λειτουργικής Επαύξησης Μια εναλλακτική διαδικασία που συνδυάζει τα πλεονεκτήµατα της εξελικτικής προσέγγισης µε τον έλεγχο που απαιτείται για µεγάλα συστήµατα είναι η λειτουργική επαύξηση (incremental development). Σύµφωνα µε το µοντέλο αυτό αρχικά αναπτύσσεται µια έκδοση του συστήµατος που περιέχει τις περισσότερο σηµαντικές και κρίσιµες λειτουργίες. Από την χρησιµοποίηση αυτής της έκδοσης κερδίζεται εµπειρία η οποία χρησιµοποιείται για την βελτίωσή της. Στην συνέχεια γίνεται µια προσαύξηση η οποία επεκτείνει την προηγούµενη έκδοση η οποία περιέχει και άλλες λειτουργίες. Η νέα έκδοση εκλεπτύνεται και προσαυξάνεται µε την σειρά της µε τον ίδιο τρόπο έως ότου κατασκευαστεί η τελική έκδοση (Σχήµα 3.3). Το µοντέλο ενδείκνυται στις περιπτώσεις που υπάρχει σαφής γνώση και πολύ µικρή ή καθόλου µεταβλητότητα των απαιτήσεων του υπό ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού. Άρα πρόκειται για µοντέλο που χρησιµοποιείται σε λίγες περιπτώσεις µια και το βασικό πρόβληµα της ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού είναι η ασάφεια (σε µικρότερο ή µεγαλύτερο βαθµό) των απαιτήσεων του συστήµατος. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 7

98 Καθορισµός προδιαγραφών συστήµατος Σχεδίαση αρχιτεκτονικής συστήµατος Προσδιορισµός επαύξησης συστήµατος ηµιουργία - Επαλήθευση - Ολοκλήρωση επαύξησης συστήµατος Επαλήθευση συστήµατος ΟΧΙ Ολοκλήρωση συστήµατος; ΝΑΙ Παράδοση τελικού συστήµατος Σχήµα 3.3: Λειτουργική επαύξηση Με αυτό το µοντέλο αποφεύγονται προβλήµατα που προκύπτουν από τις συνεχείς αλλαγές, όπως στην εξελικτική πρωτοτυποποίηση. Η αρχιτεκτονική του συστήµατος καθορίζεται σχετικά νωρίς, και λειτουργεί σαν πλαίσιο. Τα µέρη που αποτελούν το σύστηµα αναπτύσσονται µε επαυξήσεις και παραδίδονται µε αυτό τον τρόπο (βλέπε και Βεσκούκης, 2000). Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 8

99 ραστηριότητα 3 / Κεφάλαιο 3 Σας ζητείτε να κατασκευάσετε για πρώτη φορά ένα εκπαιδευτικό λογισµικό για την διδασκαλία της φυσικής της Α Λυκείου. Επιλέξτε ποιο µοντέλο θα χρησιµοποιήσετε και αναφέρετε συνοπτικά, σε 100 λέξεις, τους λόγους της επιλογής σας. Την δική µας προσέγγιση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 9

100 Εναλλακτικά Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Ενότητα 3.2 Τα εναλλακτικά µοντέλα έχουν προταθεί ως µια εναλλακτική λύση στα συµβατικά µε σκοπό να ελαττώσουν τα προβλήµατα και τις αδυναµίες που έχουν τα συµβατικά µοντέλα (Σκορδαλάκης, 1991; Sommerville, 2001) Λειτουργικό Μοντέλο Το Λειτουργικό Μοντέλο (operational model) [Zave, 1984] χρησιµοποιεί τις προδιαγραφές που είναι λειτουργικές και περιγράφουν τι θα κάνει το σύστηµα έµµεσα, µέσα από µια περιγραφή η οποία δείχνει πως αυτό θα λειτουργεί. Η περιγραφή αυτή γίνεται σε µια γλώσσα που να µπορεί να εκτελεστεί ώστε να αξιολογηθεί και έτσι να γίνει φανερή η συµπεριφορά του συστήµατος. Οι λειτουργικές προδιαγραφές που χρησιµοποιούνται σύµφωνα µε το µοντέλο αυτό είναι ένα είδος πρωτότυπου στο οποίο είναι εµφανής όλη η λειτουργική συµπεριφορά του συστήµατος, χρησιµοποιώντας διαφορετικά µέσα από αυτά που θα χρησιµοποιούσε το τελικό σύστηµα. Αξιολογώντας τη συµπεριφορά του συστήµατος, οι χρήστες µπορούν να κάνουν παρατηρήσεις και αλλαγές στις λειτουργικές προδιαγραφές. Ο κύκλος αυτός αξιολόγησης αλλαγών επαναλαµβάνεται έως ότου θεωρηθεί ότι το σύστηµα έχει την επιθυµητή λειτουργικότητα. Έτσι ολοκληρώνεται η φάση των απαιτήσεων και στην συνέχεια µπορεί να χρησιµοποιηθεί για παράδειγµα το µοντέλο του καταρράκτη από την φάση της σχεδίασης και κάτω. Βασικό πρόβληµα του µοντέλου αποτελεί ότι χρησιµοποιεί εκτελέσιµες γλώσσες προδιαγραφών (executable specification languages) που είναι αυστηρά τυπικές (formal) και απαιτούν ιδιαίτερες γνώσεις από την οµάδα ανάπτυξης αλλά και εργαλεία υλοποίησης (compilers interpreters, specification languages) Μοντέλο Αυτόµατου Προγραµµατισµού Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 10

101 Το µοντέλο αυτόµατου προγραµµατισµού (automatic programming model) βασίζεται στην ιδέα της δηµιουργίας ενός συστήµατος που να µπορεί να δηµιουργήσει λογισµικό αυτόµατα αφού πρώτα του δοθούν οι προδιαγραφές του προβλήµατος (Σχήµα 3.4) προδιαγραφές προβλήµατος Σύστηµα αυτόµατου προγραµµατισµού λογισµικό επίλυσης προβλήµατος Σχήµα 3.4: Σύστηµα αυτόµατου προγραµµατισµού Η αυτοµατοποιηµένη δηµιουργία λογισµικού είναι µια παλιά ιδέα που χρησιµοποιήθηκε και για την δηµιουργία µεταφραστών γλωσσών προγραµµατισµού (µετα-µεταφραστές / meta-translators). Το µοντέλο αυτόµατου προγραµµατισµού ενδείκνυται για τις περιπτώσεις που οι απαιτήσεις του συστήµατος είναι σαφώς καθορισµένες ώστε να µπορούν να περιγραφούν µε ένα πολύ τυπικό τρόπο όπως είναι οι γραµµατικές χωρίς συµφραζόµενα κλπ (Πιντέλας, 2001). Τα εργαλεία που χρησιµοποιούνται (µετα-µεταφραστές και οι αντίστοιχες γραµµατικές) απαιτούν υψηλές γνώσεις πληροφορικής και εποµένως πολύ εξειδικευµένη και έµπειρη οµάδα ανάπτυξης Μετασχηµατιστικό Μοντέλο Το µετασχηµατιστικό µοντέλο (transformational model) [Partsch, 1983; Agresti, 1986] είναι µια παραλλαγή του µοντέλου αυτόµατου προγραµµατισµού και υποστηρίζει τον µετασχηµατιστικό προγραµµατισµό. Αρχικά ορίζονται οι προδιαγραφές του συστήµατος µε ένα τυπικό τρόπο και στη συνέχεια µε µια σειρά από αυτόµατους µετασχηµατισµούς µετατρέπονται σε κώδικα. Πλεονέκτηµα του µοντέλου είναι ότι δεν χρειάζεται έλεγχος ορθότητας, παρά µόνον για τις τυπικές προδιαγραφές. Η συντήρηση γίνεται µε αλλαγές στις τυπικές προδιαγραφές. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 11

102 Μειονεκτήµατα του µοντέλου αυτού είναι τα ίδια µε εκείνα του µοντέλου του αυτόµατου προγραµµατισµού Μοντέλο Επαναχρησιµοποίησης Λογισµικού Με το µοντέλο επαναχρησιµοποίησης λογισµικού (software reusability model) γίνεται χρήση ήδη υπάρχοντος και δοκιµασµένου λογισµικού, σχεδίων και κώδικα. Οι υπάρχουσες ψηφίδες λογισµικού (µε ελεγµένη ορθότητα) ενσωµατώνονται σε νέα προϊόντα λογισµικού. Η διαδικασία αυτή δεν είναι εύκολη, αφού παρουσιάζονται δυσκολίες, λόγω της ανυπαρξίας εργαλείων και τεχνικών καταλλήλων για αυτή τη δουλειά, αλλά και της έλλειψης προτύπων κατασκευής ψηφίδων λογισµικού που να µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν. Τα βασικά πλεονεκτήµατα του µοντέλου είναι η συντόµευση του χρονικού διαστήµατος κατασκευής λογισµικού αλλά και η βελτίωση της αξιοπιστίας του αφού στηρίζεται σε έτοιµα, δοκιµασµένα και άρα αξιόπιστα τµήµατα λογισµικού. Τα συστατικά λογισµικού που θα επαναχρησιµοποιηθούν µπορεί να είναι πολλών και διαφόρων µεγεθών, όπως για παράδειγµα : Επαναχρησιµοποίηση ολόκληρων συστηµάτων εφαρµογών (application system reuse) τα οποία είτε ενσωµατώνονται στο καινούριο σύστηµα χωρίς αλλαγή είτε δηµιουργούνται ολόκληρες οικογένειες εφαρµογών που µπορούν να τρέξουν σε διαφορετικές πλατφόρµες ώστε να ικανοποιήσουν συγκεκριµένες ανάγκες. Επαναχρησιµοποίηση ψηφίδων (component reuse) όπου διάφορα συστατικά µιας εφαρµογής από ένα υποσύστηµα µέχρι ένα µεµονωµένο αντικείµενο µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν. Για παράδειγµα αντικείµενο τύπου χρονόµετρο µπορεί να επαναχρησιµοποιηθεί πολλές φορές στην ανάπτυξη ενός εκπαιδευτικού λογισµικού φυσικής, χηµείας κλπ. Επαναχρησιµοποίηση κάποιας λειτουργίας ή συνάρτησης (function reuse) όπου συστατικά (συναρτήσεις, διαδικασίες) που υλοποιούν µια απλή λειτουργία όπως µια µαθηµατική συνάρτηση επαναχρησιµοποιούνται σε άλλες εφαρµογές. Αυτού του είδους η επαναχρησιµοποίηση που βασίζεται στις βιβλιοθήκες είναι και η πιο διαδεδοµένη. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 12

103 Το προφανές κέρδος από την επαναχρησιµοποίηση είναι η µείωση του κόστους ανάπτυξης δεδοµένου ότι λιγότερα συστατικά του συστήµατος χρειάζεται να προσδιοριστούν, να σχεδιαστούν, να υλοποιηθούν και να αξιολογηθούν. ραστηριότητα 4 / Κεφάλαιο 3 Εκτός όµως από την µείωση του κόστους ανάπτυξης υπάρχει και ένα σύνολο άλλων πλεονεκτηµάτων όπως τα: Αύξηση της αξιοπιστίας του συστήµατος Μείωση του επεξεργαστικού ρίσκου Χρησιµοποίηση των ειδικών πιο αποτελεσµατικά Οµογενοποίηση των standards Επιτάχυνση της διαδικασίας ανάπτυξης Εξηγήστε µε 100 λέξεις γιατί τα παραπάνω αποτελούν πλεονεκτήµατα. Την δική µας εξήγηση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου Αντικειµενοστραφές Μοντέλο Το αντικειµενοστραφές µοντέλο (object-oriented model) βασίζεται στον αντικειµενοστραφή προγραµµατισµό (βλέπε και Βεσκούκης, 2000). Αναπτύσσεται µε τρόπο παρόµοιο µε το µοντέλο του καταρράκτη, αλλά διαφέρει σε δύο βασικά σηµεία: Οι διάφορες φάσεις υπερκαλύπτονται µεταξύ τους Η ανάπτυξη του, αν χρειαστεί οπισθοδροµεί στην προηγούµενη φάση, εκτός από την τελευταία που οπισθοδροµεί στην αρχή. Το κύριο πλεονέκτηµα του µοντέλου είναι ότι κάνει χρήση επαναχρησιµοποιήσιµων µονάδων και µε αυτό τον τρόπο συντοµεύεται τόσο η φάση της ανάπτυξης όσο και η φάση της συντήρησης Σπειροειδές µοντέλο Το σπειροειδές µοντέλο ή αλλιώς µοντέλο του Boehm (spiral model ή Boehm s spiral model) (Boehm, 1988) είναι ένα δηµοφιλές µοντέλο που ουσιαστικά είναι γενίκευση των µοντέλων της λειτουργικής επαύξησης και της πρωτοτυποποίησης και Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 13

104 διαφέρει από όλα τα άλλα µοντέλα που βασίζονται στο ακολουθιακό µοντέλο του καταρράκτη. Το µοντέλο του Boehm έχει τη µορφή µιας σπείρας (βλέπε και Βεσκούκης, 2000) όπου κάθε γύρος στην σπείρα αναπαριστά και µια φάση έτσι όπως αυτή καθορίζεται κάθε φορά από την διοίκηση. Η διαδοχή των φάσεων δεν γίνεται ούτε σταθερά ούτε γραµµικά, ενώ η εκτέλεσή τους µπορεί να γίνει είτε µε τη φορά της σπείρας, είτε µε την αντίθετη φορά, ανάλογα µε το ρίσκο που λαµβάνεται και το οποίο αποτελεί θεµελιώδη έννοια στο σπειροειδές µοντέλο. Σε κάθε γύρο που διανύεται υπάρχουν οι εξής φάσεις: Καθορισµός στόχων, εναλλακτικών λύσεων και υπολογισµός περιορισµών. Ανάλυση και υπολογισµός του ρίσκου και προσπάθεια µείωσης του. Ανάπτυξη και επαλήθευση ενδιάµεσου προϊόντος εφόσον η προηγούµενη φάση δεν έδειξε κάποιο σοβαρό ρίσκο πρόσθεση νέων λειτουργικών προδιαγραφών. Σχεδιασµός των επόµενων βηµάτων. Η βασική διαφορά του παραπάνω µοντέλου από τα υπόλοιπα µοντέλα είναι ότι σε αυτό υπολογίζεται πριν την έναρξη κάθε φάσης το ρίσκο, γεγονός που ουσιαστικά αποτελεί και το βασικό του πλεονέκτηµα αν και ο υπολογισµός και η ανάλυση του ρίσκου δεν είναι εύκολη υπόθεση πρακτικά. Σχόλιο µελέτης: Η έννοια ρίσκο είναι δύσκολο να καθοριστεί πλήρως. Μια απλή εξήγηση που θα µπορούσαµε να δώσουµε για το ρίσκο είναι ότι είναι οτιδήποτε θεωρείται ότι µπορεί να πάει στραβά. Για παράδειγµα, αν χρησιµοποιηθεί ένα καινούριο πακέτο για τρισδιάστατα γραφικά, ρίσκο θα αποτελέσει κατά πόσο είναι δύσκολο να το µάθουν γρήγορα οι εµπλεκόµενοι στην οµάδα ανάπτυξης. Άλλο σηµαντικό ρίσκο στην ανάπτυξη λογισµικού είναι τα λάθη και περισσότερο οι παραλείψεις των απαιτήσεων του συστήµατος. Τα ρίσκα είναι συνέπεια ελλιπούς πληροφόρησης. Για την µείωση ή εξάλειψη τους χρειαζόµαστε περισσότερες πληροφορίες. Για το παραπάνω παράδειγµα, το ρίσκο µπορεί να µειωθεί κάνοντας στην οµάδα ανάπτυξης ένα ταχύρυθµο πρόγραµµα εκµάθησης, ή προσλαµβάνοντας νέα οµάδα ανάπτυξης µε γνώση του συγκεκριµένου πακέτου. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 14

105 Ποιο είναι το Κατάλληλο Μοντέλο για Ανάπτυξη Εκπαιδευτικού Λογισµικού; Ενότητα 3.3 Από όσα αναφέρθηκαν στις Ενότητες 3.1 και 3.2, η επιλογή του κατάλληλου µοντέλου ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού είναι λογικό να µην περιλαµβάνει τα µοντέλα αυτόµατου προγραµµατισµού. Και αυτό γιατί η ανάπτυξη του εκπαιδευτικού λογισµικού είναι µια δηµιουργική διαδικασία που εµπλέκει πολλών περιοχών ειδικούς και όχι µια αυτόµατη διαδικασία. Πολλά, επίσης, µοντέλα όπως το λειτουργικό χρησιµοποιούνται περισσότερο για την ανάπτυξη ειδικών περιπτώσεων λογισµικού. Το µοντέλο του καταρράκτη, και όλα τα µοντέλα αυτής της µορφής, αν και είναι δηµοφιλής επιλογή, είναι επίσης απορριπτέα γιατί όπως έχει αναφερθεί, ξέρουµε εάν έχουµε κατασκευάσει αυτό που θέλαµε µόνο όταν η διαδικασία ανάπτυξης έχει ολοκληρωθεί. Επίσης, δεδοµένου ότι το προϊόν κάθε φάσης θεωρείται τελικό είναι σχεδόν αδύνατο να παρέµβουµε σε αυτό όταν βρισκόµαστε σε αρκετά µεταγενέστερο στάδιο ανάπτυξης στο οποίο θα παρουσιαστεί κάποιο πρόβληµα ή λάθος. Και αυτό γιατί αυξάνεται γεωµετρικά το κόστος της διόρθωσης. Το µοντέλο επαναχρησιµοποίησης λογισµικού δεν θα µπορούσε να οδηγήσει σε ολοκληρωµένη ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού παρόλα αυτά θα µπορούσε να βοηθήσει ιδιαίτερα ως τµήµα ενός άλλου µοντέλου (βλέπε και Υποενότητα 3.2.4). Το µοντέλο πρωτοτυποποίησης (Υποενότητα 3.1.2) θα µπορούσε να δώσει έναν τρόπο ανάπτυξης δεδοµένου ότι ειδικά στην εξελικτική του µορφή µπορεί να δώσει πληροφορίες που βοηθούν στην ανάπτυξη πολύ πιο γρήγορα από το µοντέλο του καταρράκτη, τόσο ως προς την εφικτότητα κατασκευής του τελικού συστήµατος όσο και ως προς την ακρίβεια των προδιαγραφών των απαιτήσεων από το λογισµικό. Επίσης, το µοντέλο της throw-away πρωτοτυποποίησης είναι µια σοβαρή υποψηφιότητα για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού διότι αφενός δίνει πληροφορίες για την εφικτότητα του τελικού συστήµατος αλλά και γιατί αποσαφηνίζει τις απαιτήσεις του συστήµατος. Αυτό συµβαίνει διότι το τελικό σύστηµα όπως προκύπτει µε την χρήση αυτού του µοντέλου είναι πιο συντηρήσιµο, τελικά για ολόκληρη της διάρκεια ζωής του λογισµικού προκύπτει σηµαντική µείωση Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 15

106 του συνολικού κόστους αν και όπως έχει ήδη αναφερθεί (Υποενότητα 3.1.2) επειδή το αρχικό πρωτότυπο θα πεταχτεί, αυξάνεται ως ένα βαθµό το κόστος ανάπτυξης από το γεγονός αυτό. Το σπειροειδές µοντέλο ανάπτυξης (Υποενότητα 3.2.6) διαφέρει από όλα τα προηγούµενα κυρίως στο ότι σε κάθε φάση ανάπτυξης υπάρχει µια άµεση εκτίµηση του ρίσκου. Καταρχήν σε αυτό καθορίζονται οι στόχοι, οι εναλλακτικές λύσεις και οι περιορισµοί τους και στη συνέχεια αξιολογούνται αυτές οι λύσεις και καθορίζονται στρατηγικές επίλυσης του ρίσκου εάν αυτό είναι µεγάλο. Με αυτό τον τρόπο είναι δυνατό να αναπτυχθεί το λογισµικό χωρίς να υπάρχει ο κίνδυνος της µη ολοκλήρωσης µιας φάση ανάπτυξής του και συγχρόνως µετά από κάθε φάση έχουµε ένα ενδιάµεσο πρωτότυπο που µπορεί σταδιακά να αξιολογείται. Λαµβάνοντας υπόψη ότι η σύγχρονη τάση στην ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού ουσιαστικά χρησιµοποιεί κάποιες γενικές κατευθύνσεις από τις υπάρχουσες ιδέες (µοντέλα) αλλά αφήνει αρκετούς βαθµούς ελευθερίας στον κατασκευαστή, µπορούµε να συµπεράνουµε ότι το σπειροειδές µοντέλο µπορεί να αποτελέσει βάση για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού µε ορισµένες παραλλαγές οι οποίες εξειδικεύονται κάθε φορά ανάλογα µε το περιβάλλον ανάπτυξης, το συγκεκριµένο πρόβληµα κλπ. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 16

107 ιοίκηση Έργων Εκπαιδευτικού Λογισµικού Ενότητα 3.4 Είναι προφανές ότι ανάλογα µε το µέγεθος του έργου του εκπαιδευτικού λογισµικού που αναλαµβάνεται να διεκπεραιωθεί καθώς και από το µέγεθος της οµάδας / µονάδας ανάπτυξης τα µοντέλα στην πραγµατικότητα εφαρµόζονται µε µεγαλύτερη ευελιξία και µε µεγαλύτερη παραµετρικοποίηση ώστε να γίνεται η µεγαλύτερη δυνατή προσαρµογή στην αποδοτικότητα του µοντέλου στην συγκεκριµένη υπό ανάπτυξη εφαρµογή. Έτσι είναι φανερό ότι δεν είναι και τόσο σηµαντική η αυστηρή τήρηση της δοµής των αναφερόµενων µοντέλων όσο και η χρονική αλληλουχία του συνόλου των ενδιάµεσων προϊόντων που παράγονται όσο η προσαρµογή των µοντέλων στις εκάστοτε συνθήκες ανάπτυξης και στα χρησιµοποιούµενα εργαλεία. Το παραπάνω γίνεται περισσότερο προφανές αν κάποιος λάβει υπόψη του την συνθετότητα και ποικιλότητα των εργαλείων ανάπτυξης όπως οι σύγχρονες γλώσσες προγραµµατισµού, οι ψηφίδες λογισµικού, τα περιβάλλοντα συγγραφής κώδικα κλπ. Λόγω των πολλαπλών απαιτήσεων που υπάρχουν στην ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού καθίσταται ακόµα πιο απαραίτητη η διοίκηση του έργου η οποία εκτός του γενικότερου συντονισµού και οργάνωσης των (ανθρώπινων) πόρων που χρησιµοποιούνται σε ένα έργο ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού, θα πρέπει να λαµβάνει µέτρα ώστε το έργο που θα αναληφθεί θα ολοκληρωθεί εντός της προθεσµίας, εντός του προβλεφθέντος προϋπολογισµού και µε την ορισθείσα ποιότητα µε δεδοµένο ότι τόσο η χρονική προθεσµία όσο και ο προϋπολογισµός θα πρέπει να υπολογιστούν από αυτή. Η διοίκηση έργων εκπαιδευτικού λογισµικού εκτελείται παράλληλα µε τις εργασίες ανάπτυξης επιτελώντας έργο οργανωτικό και διαχειριστικό χωρίς να ασχολείται µε αυτή καθεαυτή την ανάπτυξη. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 17

108 ραστηριότητα 5 / Κεφάλαιο 3 Ο/οι άνθρωπος/οι που ασκούν την διοίκηση ενός έργου λογισµικού απαιτείται να έχουν γνώση των διεργασιών που θα πραγµατοποιηθούν ώστε να επιτύχουν στον ρόλο τους. Εξηγήστε µε 150 λέξεις που νοµίζετε ότι αναφέρετε ο όρος γνώση και ποιος τελικά είναι ο ρόλος της διοίκησης ενός έργου λογισµικού. Την δική µας εξήγηση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Η διοίκηση ενός έργου εκπαιδευτικού λογισµικού λοιπόν θα πρέπει να µπορεί όχι µόνο να υπολογίζει αλλά και να οργανώνει σωστά τους (ανθρώπινους) πόρους που απαιτούνται και να βρίσκει τρόπους επικοινωνίας µεταξύ των διαφόρων οµάδων που µετέχουν στην ανάπτυξη αλλά επιπλέον θα πρέπει να έχει την ικανότητα να αναγνωρίσει έγκαιρα και να κάνει σωστές επιλογές όταν βρίσκεται µπροστά σε πολλές επιλογές ή σε αβεβαιότητα. Θα πρέπει ακόµα να τονιστεί το γεγονός ότι στην ανάπτυξη έργων εκπαιδευτικού λογισµικού είναι απαραίτητη η συνεργασία επιστηµόνων (παιδαγωγοί της θεµατικής περιοχής που πραγµατεύεται το λογισµικό, ειδικοί της διδακτικής, γνωστικοί ψυχολόγοι, ειδικοί γραφίστες και ειδικοί στον σχεδιασµό του περιβάλλοντος διεπαφής και τέλος προγραµµατιστές) οι οποίοι δεν έχουν, στο µεγαλύτερο ποσοστό τους, γνώσεις λογισµικού, δεν έχουν µεγάλη επιστηµονική συνοχή, συνήθως δεν βρίσκονται στον ίδιο χώρο γεγονότα που δυσκολεύουν ακόµα περισσότερο τον συντονισµό των ανθρώπινων πόρων των έργων αυτών. Έτσι, οι άνθρωποι που στελεχώνουν την διοίκηση ενός έργου θα πρέπει να διαθέτουν εκτός των γενικών προσόντων που απαιτούνται όπως γνώσεις διοίκησης, γνώσεις λογισµικού, γνώσεις θεωριών αποφάσεων και γνώσεις επικοινωνιακών ζητηµάτων και κάποιου είδους εξοικείωση µε παιδαγωγικά µοντέλα και εκπαιδευτικά συστήµατα και ζητήµατα. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 18

109 Σύνοψη Στο κεφάλαιο αυτό γνωρίσαµε τα πιο σηµαντικά µοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού παρουσιάζοντας για κάθε µοντέλο τις εργασίες που περιλαµβάνει, την σειρά που θα πρέπει αυτές να γίνουν, υπό ποίες προϋποθέσεις καθώς και µε ποια κριτήρια αυτές θα ολοκληρωθούν. Στην πρώτη ενότητα παρουσιάστηκαν συνοπτικά τα συµβατικά µοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού όπως το µοντέλο του Καταρράκτη και δύο παραλλαγές του το µοντέλο V και ΙΕΕΕ, το µοντέλο Λειτουργικής Επαύξησης και το µοντέλο της Πρωτοτυποποίησης στο οποίο δόθηκε και µεγαλύτερη έµφαση. Στην δεύτερη ενότητα παρουσιάστηκαν κάποια εναλλακτικά µοντέλα όπως το Λειτουργικό µοντέλο, το µοντέλο Αυτόµατου Προγραµµατισµού, το Μετασχηµατιστικό µοντέλο, το µοντέλο Επαναχρησιµοποίησης Λογισµικού, το Αντικειµενοστραφές µοντέλο και το Σπειροειδές µοντέλο στο οποίο δόθηκε µεγαλύτερη έµφαση. Από τα µοντέλα που παρουσιάστηκαν, στην πράξη περισσότερο χρήσιµα είναι αυτά που αφήνουν ελευθερία εξειδίκευσης στις συνθήκες και στο πρόβληµα που που επιλύουν και δεν περιορίζουν µε αυστηρότητα τις ενέργειες και τις φάσεις που θα πρέπει να ακολουθηθούν. Έτσι στην τρίτη ενότητα θεωρήσαµε το σπειροειδές µοντέλο ως το µοντέλο το οποίο µπορεί να αποτελέσει βάση για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού µε ορισµένες παραλλαγές οι οποίες εξειδικεύονται κάθε φορά ανάλογα µε το περιβάλλον ανάπτυξης, το συγκεκριµένο πρόβληµα κλπ.. Τέλος, αναπτύχθηκε συνοπτικά η αναγκαιότητα της ύπαρξης διοίκησης στα έργα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού, ο ρόλος που διαδραµατίζει και παρουσιάστηκαν τα βασικά χαρακτηριστικά και οι απαιτήσεις αυτών που την στελεχώνουν. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 19

110 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Απαντήσεις σε ραστηριότητες ραστηριότητα 1 Όσον αφορά την αναγκαιότητα όλων των φάσεων είναι ολοφάνερο ότι τόσο η φάση Κωδικοποίηση και Εκκαθάριση Λαθών όσο και όλες οι επόµενες δηλαδή Συνένωση, Έλεγχος και Προλειτουργία και Λειτουργία και Συντήρηση είναι αναγκαίες για όλα τα προϊόντα λογισµικού. Το ζητούµενο είναι αν είναι απαραίτητες και οι προηγούµενες φάσεις. Είναι δύσκολο να καθοριστεί αν οι προηγούµενες φάσεις είναι απαραίτητες σε µικρά προϊόντα λογισµικού παρόλα αυτά καλόν είναι να µην αγνοούνται ούτε και εκεί. Σε µεγάλα προϊόντα οι φάσεις αυτές είναι απαραίτητες όπως έδειξε η εµπειρία αφού υπήρξαν περιπτώσεις που ο κώδικας ξαναγράφτηκε αφού υπήρξαν παρανοήσεις στις απαιτήσεις του συστήµατος. Επίσης η ανάπτυξη λογισµικού χρειάστηκε να σταµατήσει και να ακυρωθεί επειδή υπήρξαν ελλείψεις στις προδιαγραφές των απαιτήσεων του λογισµικού και έλλειψη µελέτης εφικτότητας του συστήµατος [Σκορδαλάκης 1991]. Όσον αφορά στην ακολουθιακή εκτέλεση των διαφόρων φάσεων αυτή είναι υποχρεωτική αφού κάθε επόµενη φάση χρησιµοποιεί τα προϊόντα της προηγούµενης φάσης. Έτσι η ακολουθιακή σχεδίαση µε την προϋπόθεση ότι τα ενδιάµεσα προϊόντα της προηγούµενης φάσης είναι ορθά, επιτρέπει την ανάπτυξη λογισµικού σε σύντοµο χρονικό διάστηµα άρα οικονοµικό και το οποίο είναι σωστό. ραστηριότητα 2 Στην εξελικτική πρωτοτυποποίηση πρέπει να αντιµετωπισθεί το πρόβληµα ότι συνεχείς αλλαγές καταστρέφουν την δοµή του πρωτότυπου συστήµατος. Η συντήρηση γίνεται δύσκολη και κοστίζει πολύ, ενώ ο κώδικας τείνει να λάβει πολύπλοκη και κακή δοµή, γεγονός που επιδρά και στην συντηρησιµότητα του συστήµατος καθώς και στον κύκλο ζωής του. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 20

111 Ένα σηµαντικό πρόβληµα στην throw-away πρωτοτυποίηση, είναι ότι η χρήση του πρωτότυπου µπορεί να µην είναι ίδια µε τον τρόπο που χρησιµοποιείται το τελικό σύστηµα. Για παράδειγµα, αν το πρωτότυπο χρησιµοποιηθεί για την εκπαίδευση των χρηστών και αυτό έχει αργούς χρόνους στα αποτελέσµατά του, παρουσιάζονται προβλήµατα αν το τελικό σύστηµα λειτουργεί σε πιο σύντοµα χρονικά διαστήµατα αφού οι χρήστες θα πρέπει να προσαρµόσουν τις εργασίες τους σε διαφορετικούς χρόνους απ ότι είχαν προβλέψει. ραστηριότητα 3 Το σηµαντικό της δραστηριότητας αυτής είναι η αναφορά στο κατασκευάσετε για πρώτη φορά άρα το πλέον σηµαντικό είναι η ασάφεια (σε µικρότερο ή µεγαλύτερο βαθµό) των απαιτήσεων του συστήµατος που θα αναπτυχθεί άρα απαιτείται µοντέλο που να µπορεί εύκολα να υποστηρίξει συχνές µεταβολές, προσθήκες και διορθώσεις στις απαιτήσεις του συστήµατος, ιδιαίτερα βέβαια όταν η ανάπτυξη αυτή γίνεται για πρώτη φορά και δεν υπάρχει σχετική πρότερη εµπειρία. Για τους λόγους αυτούς προτείνεται η χρήση του µοντέλου της throw away πρωτοτυποποίησης και στην συνέχεια θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί µια οποιαδήποτε συµβατική µέθοδος (ακόµα και καταρράκτης ή κάποια παραλλαγή της). ραστηριότητα 4 Αύξηση της αξιοπιστίας του συστήµατος Οι ψηφίδες που χρησιµοποιούνται έχουν ήδη δοκιµαστεί σε µια ποικιλία από περιβάλλοντα. Τα λάθη στο σχεδιασµό και την υλοποίηση έχουν ήδη εντοπιστεί και διορθωθεί και έτσι µειώνεται και η πιθανότητα να αστοχήσει η συγκεκριµένη ψηφίδα καθώς επαναχρησιµοποιείται. Μείωση του επεξεργαστικού ρίσκου (process risk) Το κόστος επαναχρησιµοποίησης είναι περισσότερο εύκολο να προβλεφθεί µε ακρίβεια από το κόστος ανάπτυξης. Έτσι η διεύθυνση έχει λιγότερη ανασφάλεια ως προς την εκτίµηση του κόστους ανάπτυξης. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 21

112 Χρησιµοποίηση των ειδικών πιο αποτελεσµατικά Αντί να χρειαστεί να σχεδιάζουν τα ίδια πράγµατα για διαφορετικά projects αναπτύσσουν επαναχρησιµοποιήσιµες ψηφίδες στις οποίες ενσωµατώνουν τις γνώσεις τους. Οµογενοποίηση των standards Κάποια τυποποιηµένα χαρακτηριστικά, όπως τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος διεπαφής, µπορούν να υλοποιηθούν σαν ένα σύνολο από ψηφίδες. Η χρήση ενός τυποποιηµένου περιβάλλοντος διεπαφής αυξάνει την αξιοπιστία του συστήµατος αφού οι χρήστες είναι απίθανο να κάνουν λάθη µε µια διεπαφή που τους είναι γνωστή. Επιτάχυνση της διαδικασίας ανάπτυξης Το προϊόν φτάνει στην αγορά νωρίτερα γιατί η διάρκεια της ανάπτυξης και του ελέγχου αξιοπιστίας (validation) µειώνεται. ραστηριότητα 5 Ο/οι άνθρωπος/οι που ασκούν την διοίκηση ενός έργου λογισµικού απαιτείται να έχουν γνώση των εργασιών που θα γίνουν, της χρονικής διάρκειας κάθε µιας από αυτές, της χρονικής αλληλουχίας αυτών αλλά και των πιθανών αλληλοεξαρτήσεών τους, καθώς και των απαιτούµενων πόρων για την εκτέλεση κάθε µιας από αυτές. Έτσι ο ρόλος της διοίκησης είναι να εκτιµήσει σωστά τον χρόνο και τους πόρους που απαιτούνται (πρόβλεψη), και µετά να χρησιµοποιήσει σωστά αυτούς τους πόρους (οργάνωση) ώστε να ολοκληρωθεί το έργο (επιτήρηση) επιτυχώς, δηλαδή εντός της προθεσµίας, εντός του προβλεφθέντος προϋπολογισµού και µε την ορισθείσα ποιότητα. Βέβαια στην εκτίµηση του χρόνου και των πόρων θα πρέπει να λαµβάνεται υπόψη και το ρίσκο που λαµβάνεται αλλά επίσης θα πρέπει να υπάρχει και η ικανότητα να ξεπεραστούν τυχόν απρόβλεπτες καταστάσεις (λήψη αποφάσεων) οι οποίες φυσικά όσο πιο γρήγορα αναγνωριστούν τόσο πιο εύκολα µπορούν να ληφθούν τα απαραίτητα µέτρα ώστε να αντιµετωπιστούν επιτυχώς. Κεφάλαιο 3: Μοντέλα Ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 22

113 Κεφάλαιο 4 Εργαλεία ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού Σκοπός: Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται τα εργαλεία που παρέχονται για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού. Ο σκοπός του κεφαλαίου είναι να παρουσιάσει τον τρόπο που αυτά τα εργαλεία εφαρµόζονται στην πράξη, τον τρόπο που λειτουργούν, τα πλεονεκτήµατα που κάθε ένα από αυτά έχει καθώς και τον τρόπο που αυτά χρησιµοποιούνται. Τέλος, παρουσιάζονται και επιλεγµένες εφαρµογές εκπαιδευτικού λογισµικού που δηµιουργήθηκε µε χρήση αυτών των εργαλείων. Προσδοκώµενα Αποτελέσµατα: Όταν τελειώσετε την ανάγνωση του Κεφαλαίου αυτού θα πρέπει να είστε σε θέση να: Αναφέρετε τα περισσότερο σηµαντικά εργαλεία ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού. Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά και τον τρόπο λειτουργίας των πακέτων παρουσίασης. Αναφέρεστε στις γλώσσες προγραµµατισµού ως µέσα ανάπτυξης του εκπαιδευτικού λογισµικού. Αναφέρετε τουλάχιστον πέντε χαρακτηριστικά των συστηµάτων συγγραφής και τον τρόπο λειτουργίας των τριών κυριότερων από αυτά. Αναφέρεστε στην τεχνολογία Shockwave και Flash της Macromedia. Περιγράφετε τα εργαλεία και συγγραφικά περιβάλλοντα για τον παγκόσµιο ιστό. Αναφέρετε τεχνικές για την οµαλή εκτέλεση εφαρµογών µέσω του παγκόσµιου ιστού. Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά των συστηµάτων διαχείρισης τάξης. Αναφέρεστε στο µοντέλο πελάτη εξυπηρετητή (client server). Αναφέρεστε σε δύο τουλάχιστον εργαλεία ανάπτυξης περιβαλλόντων εικονικής πραγµατικότητας. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 1

114 Να δείτε την φιλοσοφία ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού µε τεχνολογία ψηφίδων µέσα από µια εφαρµογή το αβάκιο. Έννοιες Κλειδιά: Εκπαιδευτικό λογισµικό Πολυµέσα Υπερµέσα Υπερκείµενο Εικόνα και γραφικά Βίντεο Εγκυκλοπαίδειες Συστήµατα διαχείρισης τάξης Αλληλεπιδραστικό εκπαιδευτικό λογισµικό Ανοικτά µαθησιακά περιβάλλοντα Πακέτα παρουσίασης Γλώσσες προγραµµατισµού Οπτικός προγραµµατισµός Αντικειµενοστραφής προγραµµατισµός Logo Συστήµατα συγγραφής (authoring systems) Τεχνολογίες Shockwave & Flash ιαδίκτυο και εκπαίδευση Τεχνολογία streaming HTML, XML, ASP, VRML Java & JavaScript Μοντέλο πελάτη εξυπηρετητή (client server) ΕΙΚΩΝ Εκπαιδευτικό λογισµικό µε τεχνολογία ψηφίδων Αβάκιο Εκπαιδευτικές ψηφίδες (educational components) Μικρόκοσµοι (Microworlds) OLE DDE Εισαγωγικές Παρατηρήσεις: Το Κεφάλαιο 4 αναφέρεται στο εκπαιδευτικό λογισµικό και στα εργαλεία που χρησιµοποιούνται για την κατασκευή του και στις τεχνολογίες για την κατασκευή και Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 2

115 διάθεσή του µέσω του παγκόσµιου ιστού ενώ παράλληλα γίνεται αναφορά σε επιλεγµένες ειδικές εφαρµογές εκπαιδευτικού λογισµικού που έχουν δηµιουργηθεί µε τέτοια εργαλεία ανάπτυξης. Πολλά και διαφορετικά εργαλεία διατίθενται για χρήση στην ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού και στο 4 ο Κεφάλαιο που ακολουθεί και αποτελείται από οκτώ ενότητες παρουσιάζονται τα κυριότερα από αυτά ενώ παρουσιάζονται και κάποιες επιλεγµένες ειδικές εφαρµογές. Αρκετές εφαρµογές γενικής χρήσης, όπως οι εφαρµογές λογιστικών φύλλων, επεξεργαστών κειµένου και βάσεων δεδοµένων, δίνουν δυνατότητες διαχείρισης δεδοµένων µε τη µορφή αριθµών ή αλφαριθµητικών χαρακτήρων και παρουσιάζουν τα αποτελέσµατα των υπολογισµών ή και τα γραφήµατα αυτών. Τα παραπάνω, µολονότι αποτελούν εύχρηστα και ευέλικτα διδακτικά βοηθήµατα, δεν θα µπορούσαµε να τα εντάξουµε σε κάποια κατηγορία εκπαιδευτικού λογισµικού ή στα εργαλεία ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού. Το εκπαιδευτικό λογισµικό κυρίως µπορεί να κατασκευαστεί: µε πακέτα παρουσίασης, µε γλώσσες προγραµµατισµού, µε συστήµατα συγγραφής, µε εργαλεία για την ανάπτυξη εφαρµογών εικονικής πραγµατικότητας και µε εργαλεία τα οποία είναι στηριγµένα στο Internet. Επίσης, πρέπει να αναφερθεί, πως η εκπαιδευτική διαδικασία µέσω του διαδικτύου µπορεί να υποβοηθηθεί µε τα συστήµατα διαχείρισης τάξης. Τέλος, γίνεται αναφορά στην τεχνολογία των ψηφίδων για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού καθώς και ποιες δυνατότητες παρέχονται για την ανταλλαγή δεδοµένων µεταξύ εφαρµογών εκπαιδευτικού λογισµικού. Στην πρώτη ενότητα παρατίθενται στοιχεία για τα πακέτα παρουσίασης τα οποία αποτελούν εργαλεία ανάπτυξης εφαρµογών εκπαιδευτικού λογισµικού µε κυριότερα τα: Microsoft Powerpoint, Corel Presentations, Harvard Graphics Pro Presentations και ImPress. Στην δεύτερη ενότητα παρουσιάζονται οι γλώσσες προγραµµατισµού όπως οι C++, Visual C++, Turbo C++, Visual Basic και Borland Delphi Pascal ως συγγραφικά εργαλεία ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού καθώς και η Logo. Στην τρίτη ενότητα παρουσιάζονται τα πιο διαδεδοµένα συστήµατα συγγραφής (authoring systems) όπως τα: το Asymmetrix Toolbook, το Macromedia Director και το Macromedia Authorware. Παράλληλα γίνεται και αναφορά στις τεχνολογίες Shockwave Player και Flash της Macromedia. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 3

116 Τα περιβάλλοντα συγγραφής στον παγκόσµιο ιστό χρησιµοποιούν κυρίως τις λεγόµενες γλώσσες σήµανσης (markup languages), όπως είναι: η HTML, η XML, η ASP και η VRML. Εκτός από αυτές χρησιµοποιούνται και οι γλώσσες προγραµµατισµού Java και JavaScript. Τα παραπάνω παρουσιάζονται και αναλύονται στην τέταρτη ενότητα. Στην πέµπτη ενότητα παρουσιάζονται τεχνολογίες για την οµαλή εκτέλεση εφαρµογών µέσω του Παγκόσµιου Ιστού όπως είναι η τεχνολογία streaming. Επίσης αναφέρεται σε συστήµατα διαχείρισης τάξης (class management systems) που υποστηρίζουν τη διαχείριση της διάθεσης µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής πολυµέσων υπερµέσων καθώς επίσης και τη διαχείριση της τάξης των µαθητών που τη χρησιµοποιούν παράλληλα. Τέλος, αναφέρεται και στην χρήση του µοντέλου πελάτη εξυπηρετητή που βελτιώνει την απόδοση συστηµάτων που παρέχονται µέσω δικτύων. Στην έκτη ενότητα αναφέρονται περιβάλλοντα για την ανάπτυξη εφαρµογών εικονικής πραγµατικότητας όπως τα: η VRML, το QTVR και το WorldToolKit και παρουσιάζεται το ΕΙΚΩΝ ένα χαρακτηριστικό παράδειγµα εκπαιδευτικού λογισµικού εικονικής πραγµατικότητας. Τέλος, το Αβάκιο µια πλατφόρµα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού µε τεχνολογία ψηφίδων παρουσιάζεται στην έβδοµη ενότητα και στην όγδοη ενότητα παρουσιάζονται οι δυνατότητες συνεργασίας και ανταλλαγής δεδοµένων µεταξύ διαφορετικών εφαρµογών εκπαιδευτικού λογισµικού. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 4

117 Τα Πακέτα Παρουσίασης Ενότητα 4.1 Τα πακέτα παρουσίασης (presentation software) κάνουν πιο ζωντανές τις παρουσιάσεις διαφόρων θεµάτων µε τη βοήθεια του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Κάθε παρουσίαση συνίσταται από σελίδες, στις οποίες εύκολα µπορούν να ενσωµατωθούν στοιχεία πολυµέσων. Έτσι, η µεταφερόµενη πληροφορία έχει εντυπωσιακή µορφή και µπορεί να προσελκύσει το ακροατήριο. Η εµφάνιση των σελίδων της παρουσίασης γίνεται σειριακά µε τη χρήση διαφόρων οπτικών εφέ. Το παραγόµενο λογισµικό παρουσίασης δεν θεωρείται ισχυρό εκπαιδευτικό µέσο αφού η δόµησή του είναι γραµµική και η αλληλεπίδραση µε το χρήστη είναι ελάχιστη. Τα σύγχρονα πακέτα παρουσίασης δίνουν τη δυνατότητα δηµιουργίας λογισµικού το οποίο µπορεί να ενσωµατωθεί σε ηλεκτρονικές σελίδες πληροφοριών (ιστοσελίδες) και να εκτεθεί στον Παγκόσµιο Ιστό. Συνηθισµένα πακέτα παρουσίασης είναι τα: Microsoft Powerpoint, Corel Presentations, Harvard Graphics Pro Presentations και ImPress. ραστηριότητα 1 / Κεφάλαιο 4 Τι ακριβώς µπορούµε να κάνουµε µε τα πακέτα παρουσίασης; Να κατασκευάσετε µια εφαρµογή µε τη χρήση του Microsoft PowerPoint, η οποία να παρουσιάζει σε 4-5 σελίδες το κείµενο της υποενότητας Η κατάτµηση πρέπει να γίνει ανάλογα µε το περιεχόµενο από εννοιολογικής άποψης. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 5

118 Οι Γλώσσες Προγραµµατισµού Ενότητα 4.2 Εκπαιδευτικό λογισµικό µπορεί να κατασκευαστεί µε όλες τις κλασικές γλώσσες προγραµµατισµού γενικής χρήσης, ιδιαίτερα µάλιστα µε αυτές που προσφέρονται για δοµηµένο προγραµµατισµό. Ιδιαίτερα αποτελεσµατικές και παραγωγικές θεωρούνται οι γλώσσες προγραµµατισµού υψηλού επιπέδου C++, Visual C++, Turbo C++, Visual Basic και Borland Delphi Pascal, οι οποίες χρησιµοποιούνται για αντικειµενοστραφή προγραµµατισµό (object oriented programming). Πρόσφατες παραγωγικές µέθοδοι για ανάπτυξη εφαρµογών που χρησιµοποιούν αντικείµενα και ιδιαίτερα εικόνες έχουν διαµορφώσει ένα νέο είδος προγραµµατισµού, που καλείται οπτικός προγραµµατισµός (visual programming). Το είδος αυτό προγραµµατισµού βασίζεται στο ότι οι κυριότερες µέθοδοι εκµάθησης και διδασκαλίας του ανθρώπου αναφέρονται κατά πρώτο λόγο στις εικόνες και κατά δεύτερο λόγο στις λέξεις και στα αντικείµενα. Τα εργαλεία ανάπτυξης εφαρµογών που βασίζονται περισσότερο στις εικόνες και λιγότερο στη συγγραφή προγραµµάτων θεωρούνται περισσότερο παραγωγικά και οικεία στους προγραµµατιστές. Αντιπροσωπευτικό εκπρόσωπο των γλωσσών οπτικού προγραµµατισµού αποτελεί η γλώσσα Visual BASIC της εταιρείας Microsoft. Οι παραγόµενες εφαρµογές δοµούνται µε σελίδες εικόνων οθόνης, τις φόρµες (forms), οι οποίες εµπλουτίζονται µε αντικείµενα (objects). Κάθε αντικείµενο περιέχει δεδοµένα και ένα σύνολο διεργασιών για το χειρισµό αυτών των δεδοµένων. ιατηρεί συγκεκριµένα χαρακτηριστικά και µπορεί να αλληλεπιδράσει µε τα υπόλοιπα, ανάλογα µε τη συµπεριφορά του, η οποία ρυθµίζεται από τον προγραµµατιστή. Ο προγραµµατιστής µπορεί να χρησιµοποιήσει ένα αντικείµενο για να εκτελέσει κάποια εργασία, χωρίς να απαιτείται να το δηµιουργήσει προγραµµατιστικά ή να κατανοεί το µηχανισµό λειτουργίας του. Σηµαντικό πλεονέκτηµα του οπτικού προγραµµατισµού αποτελεί η χαρακτηριστική ευκολία µε την οποία οι προγραµµατιστές µπορούν να εξετάσουν την ιεραρχία αντικειµένων των εφαρµογών και τις υφιστάµενες σχέσεις µεταξύ τους. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 6

119 Στην Microsoft Visual Basic καταφαίνεται ακόµα και η ιδιαίτερη σχέση του οπτικού και του αντικειµενοστραφή προγραµµατισµού (Εικόνα 4.1), όπου ο κώδικας µπορεί να επαναχρησιµοποιηθεί µε αποτέλεσµα την άµεση ελάττωση του χρόνου ανάπτυξης εφαρµογών. Οι γλώσσες οπτικού προγραµµατισµού είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για τα σύγχρονα λειτουργικά συστήµατα και η σχεδίαση των σχετικών περιβαλλόντων διεπαφής (interfaces) είναι εύκολη και σύντοµη. Εικόνα 4.1: Το περιβάλλον εργασίας της Microsoft Visual Basic 6.0. ιακρίνονται: από αριστερά η εργαλειοθήκη µε τα αντικείµενα, στη µέση η φόρµα µε ενσωµατωµένα αντικείµενα, δεξιά το παράθυρο των ιδιοτήτων των αντικειµένων της φόρµας. Η Γλώσσα Προγραµµατισµού Logo Έχει διαπιστωθεί πως η χρήση προγραµµατισµού (δηλαδή η χρήση συµβολικής γλώσσας) δίνει τη δυνατότητα στο µαθητή να διερευνήσει, να εκφράσει τις ιδέες του, να πειραµατιστεί και να κατακτήσει τη γνώση πράττοντας (learning by doing). Ένα ανοικτό προγραµµατιστικό περιβάλλον µάθησης είναι η γλώσσα Logo, που Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 7

120 δηµιουργήθηκε από τον Seymour Papert το 1967 στο ερευνητικό εργαστήριο ΜΙΤ της Βοστόνης. Κύριος στόχος του δηµιουργού της ήταν η µάθηση των µικρών µαθητών µέσα από ενεργή εµπλοκή και πειραµατισµό, βασικών µαθηµατικών εννοιών. Είναι µια γλώσσα µε ισχυρά φιλοσοφικά και λογικά θεµέλια. Κύριο στοιχείο του περιβάλλοντος της Logo είναι η µορφή του δροµέα που θυµίζει χελώνα. Στο σηµείο αυτό σας προτρέπουµε να κάνετε µια επανάληψη στην ενότητα 6.3, σελίδες , του Τόµου Πληροφορική και Εκπαίδευση, Β.Κόµης και Α. Μικρόπουλος, Εκδόσεις ΕΑΠ που αναφέρεται στην γλώσσα Logo. ραστηριότητα 2 / Κεφάλαιο 4 Μπορείτε να αναφερθείτε επιγραµµατικά στα πέντε βασικά χαρακτηριστικά της γλώσσας προγραµµατισµού Logo; Ποιος ήταν ο στόχος της κατασκευής της γλώσσας αυτής; Περιγράψτε την άποψή σας σε 350 λέξεις. Την δική µας προσέγγιση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 8

121 Τα Συστήµατα Συγγραφής (authoring systems) Ενότητα 4.3 Πρόκειται για ειδικά πακέτα εφαρµογών (συγγραφικά εργαλεία authoring tools), τα οποία λειτουργούν ως πλατφόρµες εργασίας και επιτρέπουν στο χρήστη (Γεωργίου, 2000): Να σχεδιάσει το περιβάλλον και τη µορφή αλληλεπίδρασης χρήστη-εφαρµογής. Να καθορίσει τη µορφή και τη ροή της εµφάνισης στην οθόνη. Να ενσωµατώσει στην εφαρµογή δοµικά στοιχεία (κείµενο, εικόνα, γραφικά, ήχο, κινούµενη εικόνα, βίντεο), τα οποία παράγονται µε τη βοήθεια άλλων εργαλείων. Να δηµιουργήσει υπερσυνδέσµους για διαδροµές πλοήγησης. Να επιτύχει την ολοκλήρωση και το συγχρονισµό των στοιχείων της εφαρµογής. Να δηµιουργήσει µηχανισµούς βάσεων δεδοµένων για την καταγραφή των αντιδράσεων και απαντήσεων του χρήστη. Να δηµιουργήσει τις προϋποθέσεις ανάπτυξης σεναρίων. Να σχεδιάσει τρόπους ανατροφοδότησης και υποβοήθησης του χρήστη. Να επιτρέπει την κλήση άλλων προγραµµάτων σε κελύφη της εφαρµογής. ιαδεδοµένα συστήµατα συγγραφής είναι: το Asymmetrix Toolbook, το Macromedia Director και το Macromedia Authorware. Και τα τρία αυτά συστήµατα συγγραφής υποστηρίζουν την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού του τύπου: εξάσκησης εκγύµνασης (drill and practice), εκπαίδευσης - φροντιστήριου (tutorial), περιορισµένης µορφής προσοµοίωσης σε εφαρµογές υπερµέσων που µπορούν να συνδυαστούν µε διαχείριση βάσης δεδοµένων. Οι δυνατότητές τους όµως είναι αρκετά περιορισµένες σε σχέση µε τη δηµιουργία διερευνητικού λογισµικού, δηλαδή λογισµικού µέσα από το οποίο ο εκπαιδευόµενος έχει τη δυνατότητα να πειραµατιστεί µε ανοικτή παραµετροποίηση, να µοντελοποιήσει τις απόψεις του και να τις επαληθεύσει. Με τη χρήση κατάλληλων τµηµάτων λογισµικού (plug-ins) για κάθε τύπο συστήµατος συγγραφής, το παραγόµενο λογισµικό µπορεί να εκτεθεί στον παγκόσµιο ιστό. Τότε η παρουσίαση δεν γίνεται µε τη µορφή ιστοσελίδων αλλά η εφαρµογή εκτελείται µέσα από την ιστοσελίδα, στην οποία είναι συνδεδεµένη. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 9

122 Πρέπει να διευκρινίσουµε πως τα συστήµατα συγγραφής δεν έχουν κατασκευαστεί και δεν διατίθενται αποκλειστικά για κατασκευή εκπαιδευτικού λογισµικού. Η εκπαιδευτική διάσταση του παραγόµενου λογισµικού εξαρτάται από τη δυνατότητα και τις δεξιότητες του συγγραφέα. Όµως, η δυνατότητα ενσωµάτωσης και η εντυπωσιακή ευκολία διαχείρισης στοιχείων πολυµέσων τα καθιστά ισχυρά µέσα παραγωγής δικτυακού εκπαιδευτικού λογισµικού. Asymmetrix Toolbook Το Toolbook της Asymmetrix αποτελεί ένα από τα πιο απλά και ευέλικτα προγράµµατα συγγραφής τόσο στην εκµάθηση όσο και στη δηµιουργία εφαρµογών πολυµέσων. Ενσωµατώνει όλα εκείνα που πρέπει να περιλαµβάνει ένα πρόγραµµα συγγραφής δηλαδή την υποστήριξη στοιχείων πολυµέσων. Λειτουργεί σε οπτικό περιβάλλον προγραµµατισµού. Ο συγγραφέας επιλέγει αντικείµενα (στοιχεία πολυµέσων) από την εργαλειοθήκη και τα ενσωµατώνει στη σελίδα του. Η σελίδα είναι το βασικό µέρος της κατασκευής πάνω στο οποίο τοποθετούνται τα αντικείµενα ελέγχου µε συγκεκριµένες ιδιότητες. Μια εφαρµογή αποτελείται από πολλές σελίδες, οι οποίες συνιστούν το λεγόµενο βιβλίο. Πίσω από κάθε ενέργεια του συγγραφέα, το Toolbook τοποθετεί αυτόµατα τον κώδικα, µε την ιδιότυπη γλώσσα προγραµµατισµού OpenScript που είναι εφοδιασµένο. To Toolbook λειτουργεί στο επίπεδο συγγραφής (author level) και στο επίπεδο εκτέλεσης (reader level). Στο επίπεδο συγγραφής δηµιουργείται η εφαρµογή µε την τοποθέτηση των αντικειµένων µέσα στις σελίδες του βιβλίου και µε την προσθήκη του αντίστοιχου κώδικα. Στο επίπεδο εκτέλεσης η εφαρµογή προβάλλεται στην οθόνη έτσι ακριβώς, όπως τη βλέπει ο χρήστης. Ουσιαστικά, το Toolbook αποτελεί τον κλώνο του λογισµικού HyperCard που εργάζεται σε υπολογιστές της Apple. H OpenScript αποτελεί υπερσύνολο της HyperTalk, της ιδιότυπης γλώσσας προγραµµατισµού που συνοδεύει το λογισµικό υπερµέσων HyperCard. Macromedia Director Το Director της Macromedia είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τη δηµιουργία εφαρµογών υπερµέσων τόσο για µη δικτυωµένους ηλεκτρονικούς υπολογιστές όσο Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 10

123 και για το διαδίκτυο. Λειτουργεί σε οπτικό περιβάλλον προγραµµατισµού, όπου ο χρήστης ως σκηνοθέτης (Director), θα πρέπει να δηµιουργήσει την ταινία του καρέκαρέ. Συνδυάζει εύκολα όλα τα στοιχεία των πολυµέσων. ιαθέτει τη δική του γλώσσα προγραµµατισµού τη Lingo, µε τη βοήθεια της οποίας µπορεί να προστεθεί κώδικας ώστε η εφαρµογή να γίνει πιο αλληλεπιδραστική και ο χειρισµός των αντικειµένων πιο αποτελεσµατικός. Αποτελεί ένα αρκετά συνηθισµένο εργαλείο συγγραφής εφαρµογών αλληλεπιδραστικών υπερµέσων, οι οποίες µπορούν να διακινηθούν είτε σε CD-ROM είτε µέσω του παγκόσµιου ιστού. Εικόνα: 4.2: Το περιβάλλον εργασίας του Director 8 της Macromedia. Macromedia Authorware Είναι ένα σύνθετο αλλά ισχυρότατο πρόγραµµα συγγραφής υπερµέσων που χρησιµοποιεί αντικείµενα. ίνει τη δυνατότητα στο συγγραφέα να δηµιουργήσει ένα σενάριο µε βάση αντικείµενα των στοιχείων πολυµέσων που τοποθετεί στη γραµµή ροής. Κατά τη συγγραφή, ο χρήστης έχει στη διάθεσή του µια κενή σελίδα-οθόνη και µια εργαλειοθήκη µε τα απαραίτητα αντικείµενα όπως είναι τα εικονίδια της οθόνης, της κίνησης και της πλοήγησης. Προσφέρει ευκολία στη δηµιουργία κίνησης Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 11

124 (animation) και στη δηµιουργία οπτικών εφέ. Λειτουργεί χωρίς τη χρήση προγραµµατισµού εκ µέρους του χρήστη. Ωστόσο και αυτό (όπως και το Director) προσφέρει µια περιορισµένης έκτασης γλώσσα προγραµµατισµού, µέσω της οποίας δηµιουργούνται συνθήκες εκτέλεσης συγκεκριµένων εργασιών, όπως για παράδειγµα η ανάγνωση των δεδοµένων ενός αρχείου. Η ενσωµάτωση ειδικών αρχείων, των Xtras, επιτρέπει στην εφαρµογή να εκτελέσει λειτουργίες που αφορούν πολυµέσα ή να συνδεθεί µε το Internet. Η Macromedia προσφέρει ένα εργαλείο για την ανάπτυξη τέτοιων προγραµµάτων, το Xtra Developers Kit, στο οποίο µπορεί κανείς να βρει τις βασικές αρχές για τον προγραµµατισµό των Xtras. Τα παραπάνω χαρακτηριστικά και η εύκολη ενσωµάτωση των Xtras δίνουν στο Authorware µια ξεχωριστή θέση µεταξύ των προγραµµάτων συγγραφής. Η τεχνολογία Shockwave Η τεχνολογία Shockwave αναπτύχθηκε από την Macromedia. Με τη χρήση της µπορεί κανείς να µεταφέρει τις εφαρµογές πολυµέσων από το CD-ROM στο Internet, χωρίς καµία αλλαγή. Ενσωµατώθηκε αρχικά στα δύο προϊόντα της εταιρείας, Director 7 Shockwave Internet Studio και Authorware 5.1 και ακολούθως σε όλες τις νεώτερες εκδόσεις τους. Για τη µεταφορά µιας εφαρµογής στο Internet, ο συγγραφέας δεν προσθέτει κάτι νέο στην εφαρµογή ούτε αλλάζει τη µορφή των στοιχείων της. Απλά ρυθµίζει το περιβάλλον συγγραφής ώστε να δηµιουργήσει τις ιστοσελίδες και τις συνδέσεις (κάτι που γίνεται αυτόµατα). Η εφαρµογή στη συνέχεια µπορεί να αποθηκευτεί σε ένα διακοµιστή και να είναι προσβάσιµη από το Internet. Για την πρόσβαση στην εφαρµογή, ο φυλλοµετρητής του τελικού χρήστη θα πρέπει να διαθέτει ένα πρόσθετο πρόγραµµα της Macromedia, το Shockwave Player το οποίο προσφέρεται για εφαρµογές που προσεγγίζονται µε χαµηλό εύρος ζώνης. Όταν λειτουργεί, µεταφέρει και τα Xtras που απαιτούν οι εφαρµογές πολυµέσων µε το Authorware ή το Director. Μέσα από το πακέτο συγγραφής Authorware προσφέρεται µια αντίστοιχη εφαρµογή, το Authorware Web Player, το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί για µεγάλο εύρος ζώνης ή για εσωτερική χρήση σε Intranet. Η Τεχνολογία Flash Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 12

125 Η κίνηση είναι στοιχείο που συχνά συνοδεύει τις ιστοσελίδες, προκειµένου να προσελκύσει το µάτι του χρήστη. Για τη δηµιουργία τµηµάτων µε κίνηση χρησιµοποιείται ευρέως το πακέτο Flash της Macromedia. Για να αποδοθεί η κίνηση στον υπολογιστή του τελικού χρήστη χρειάζεται η πρόσθετη εφαρµογή Flash Player, η οποία πρέπει να είναι ενσωµατωµένη στο φυλλοµετρητή του Internet. Το Shockwave Player αλλά και το Flash αποτελούν σήµερα πρότυπα σε ζητήµατα που αφορούν την εκτέλεση εφαρµογών και κίνησης σε ιστοσελίδες. Είναι ενσωµατωµένα σε όλες τις νέες εκδόσεις των προγραµµάτων εξερεύνησης του Παγκόσµιου Ιστού. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 13

126 Εργαλεία και συγγραφικά περιβάλλοντα για τον Παγκόσµιο Ιστό Ενότητα 4.4 Τα συγγραφικά περιβάλλοντα στον Παγκόσµιο Ιστό (web authoring tools) αποτελούν µια µετεξέλιξη των κλασικών γλωσσών προγραµµατισµού. ίνουν στον συγγραφέα προγραµµατιστή µια σειρά επιλογών σχετικά µε τον τρόπο µεταφοράς των εφαρµογών τους στο Internet. Κάθε µια από αυτές τις επιλογές έχει και πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα. Όσο πιο εύκολη και γρήγορη είναι η µεταφορά, τόσο πιο δύσκολη εµφανίζεται η εφαρµογή στον τελικό χρήστη διότι θα πρέπει να κατεβάζει από το Internet και να εγκαθιστά στον υπολογιστή του µια σειρά από πρόσθετα στοιχεία προγράµµατα (plug-ins). Συχνά, απαιτείται και ένα σχετικά µεγάλο εύρος ζώνης για να µπορέσουν να αποδοθούν σωστά τα στοιχεία των πολυµέσων. Αν θέλει κανείς να δώσει ιδιαίτερη βαρύτητα στην ταχύτητα µεταφοράς και στην εύκολη χρήση των ιστοσελίδων, χωρίς να χρειάζεται πρόσθετα προγράµµατα και εγκαταστάσεις λογισµικού, τότε ο καλύτερος τρόπος είναι τα εργαλεία οπτικής συγγραφής ιστοσελίδων, όπως το Macromedia DreamWeaver και το Microsoft FrontPage τα οποία διευκολύνουν τη δηµιουργία και τη µεταφορά µιας εφαρµογής στο Internet. Τα περιβάλλοντα συγγραφής στον παγκόσµιο ιστό χρησιµοποιούν κυρίως τις λεγόµενες γλώσσες σήµανσης (markup languages), οι οποίες χαρακτηρίζονται ως γλώσσες προγραµµατισµού µάλλον εµφαντικά. Τέτοιες γλώσσες είναι η HTML, η XML, η ASP και η VRML. Η HTML (Hypertext Markup Language) αποτελεί τη βασική γλώσσα συγγραφής ιστοσελίδων (web-pages) στον παγκόσµιο ιστό. Βοηθά στον καθορισµό της δοµής και της εµφάνισης των στοιχείων της ιστοσελίδας. Η οργάνωση των ιστοσελίδων ακολουθεί τη λογική δόµησης του υπερκειµένου (hypertext). Για το σκοπό αυτό γίνεται χρήση συνδέσµων (links) για τη σύνδεση άλλων ιστοσελίδων ή στοιχείων πολυµέσων. Η XML (extensible Markup Language) είναι µια ακόµα γλώσσα σήµανσης, η οποία κατασκευάστηκε από το W3C, ως εναλλακτική πρόταση δηµιουργίας Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 14

127 ιστοσελίδων και οργάνωσης της πληροφορίας. Αποτελεί επέκταση της HTMLκαι χρησιµοποιεί τις περιγραφικές εντολές της HTML για να ορίσει τη δοµή των στοιχείων που συνιστούν την ιστοσελίδα. Προσφέρει ανεξαρτησία στην πλατφόρµα δηµιουργίας, είδους ή τρόπου συσχέτισης των µεταφεροµένων δεδοµένων στον παγκόσµιο ιστό. Η ASP (Active Server Pages) δίνει τη δυνατότητα δηµιουργίας δυναµικών σελίδων στον παγκόσµιο ιστό για την προβολή οργανωµένης πληροφορίας από βάσεις δεδοµένων. Χρησιµοποιεί κωδικούς της HTML και της γλώσσας προγραµµατισµού Visual Basic. Το σύνολο των εντολών που περιέχεται σε κάθε σελίδα εκτελείται στο διακοµιστή (Internet Information Server) και τα αποτελέσµατα της εκτέλεσης επιστρέφουν στο πρόγραµµα αναζήτησης. Η VRML (Virtual Reality Modeling Language) αποτελεί ένα τρισδιάστατο ανάλογο της HTML και χρησιµοποιείται για τη δηµιουργία περιβαλλόντων τρισδιάστατης εικονικής πραγµατικότητας στον παγκόσµιο ιστό. Η εµφάνιση των ιστοσελίδων αυτής της µορφής απαιτούν ειδικό VRML πρόγραµµα αναζήτησης στον Παγκόσµιο Ιστό (VRML browser). Java και JavaScript H Java της Sun Microsystems, είναι µια πραγµατική γλώσσα προγραµµατισµού µε την οποία µπορούµε να δηµιουργήσουµε (µικρο)εφαρµογές (applets), δηλαδή εφαρµογές που µπορούν να εκτελεστούν µέσα από κάποιο πρόγραµµα αναζήτησης στον Παγκόσµιο Ιστό (browser). Είναι αντικειµενοστραφής γλώσσα προγραµµατισµού, διαθέτει µεταγλωττιστή (compiler) και ο ενδιάµεσος κώδικας που δηµιουργείται µέσω αυτού του µεταγλωττιστή µπορεί να εκτελεστεί σε διαφορετικά λειτουργικά συστήµατα, όπως Microsoft Windows, Mac Ο/S, LINUX, UNIX και Solaris αρκεί να υπάρχει εκεί εγκατεστηµένη µια Εικονική Μηχανή Java Virtual Machine (JVM) γεγονός που προσδίδει στην Java ικανοποιητική ανεξαρτησία. Οι µικροεφαρµογές εµφανίζονται σε µια ιστοσελίδα, σε ένα τµήµα αυτής, µε έναν τρόπο παρόµοιο µε τις εικόνες. Σε αντίθεση µε τις εικόνες, οι µικροεφαρµογές αυτές είναι διαδραστικές και ευέλικτες ως προς τη λειτουργία και τον τρόπο χρήσης τους. Μολονότι η Java δεν χρησιµοποιείται µόνο στον παγκόσµιο ιστό, είναι περισσότερο ταυτισµένη µε αυτόν. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 15

128 Η JavaScript αποτελεί µια παραλλαγµένη έκδοση της Java και είναι δηµιουργία της Netscape. Θα λέγαµε πως µόνο στο πρώτο συνθετικό του ονόµατός της µοιάζει µε την Java. Χρησιµοποιεί διερµηνευτή (interpreter) και οι εντολές της έχουν τη µορφή των εντολών της γλώσσας προγραµµατισµού C. Η δηµιουργούµενη εφαρµογή, προκειµένου να εκτελεστεί απαιτεί ένα πρόγραµµα αναζήτησης στον Παγκόσµιο Ιστό (browser). Η JavaScript µπορεί να επιδράσει στο περιεχόµενο όλης της ιστοσελίδας και όχι µόνο σε µια περιοχή της, όπως η Java. Προσφέρει ευκολία στη δηµιουργία σελίδων για παρουσίαση οργανωµένης πληροφορίας. ραστηριότητα 3 / Κεφάλαιο 4 Μπορείτε να αναφερθείτε σε τουλάχιστον 3 διαφορές της Java και της JavaScript; Περιγράψτε την άποψή σας σε 100 λέξεις. Την δική µας προσέγγιση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 16

129 Ενότητα 4.5 Τεχνολογίες ικτυακού Εκπαιδευτικού Λογισµικού ιαδίκτυο και Εκπαιδευτικό Λογισµικό Το ιαδίκτυο αποτελεί αυτή την στιγµή, ένα ιδανικό περιβάλλον για την ανάπτυξη συστηµάτων δικτυακού εκπαιδευτικού λογισµικού, χαρακτηριστικό των οποίων είναι ότι µοιάζουν µε µωσαϊκό αποτελούµενο από σηµειώσεις, διαφάνειες, οδηγούς µελέτης, ασκήσεις κλπ, αφού έχει ανοιχτό χαρακτήρα και υποστηρίζει την συνεργατική µάθηση. Παρόλα αυτά, προς το παρόν, εξακολουθούν να υπάρχουν κάποιοι περιορισµοί για την περισσότερο γενικευµένη χρήση του. Προς το παρόν δεν υπάρχει πλούσιο πολυµεσικό υλικό στο διαδίκτυο αφού το µεγαλύτερο µέρος του εκπαιδευτικού υλικού που διατίθεται είναι σε µορφή απλού κειµένου µε την προσθήκη εικόνων. Η µορφή αυτή δεν αποδεικνύεται κατάλληλη γιατί από τη µια είναι κουραστική η ανάγνωση από την οθόνη του υπολογιστή ενώ από την άλλη µπαίνουν σε αχρηστία τα υπόλοιπα διαθέσιµα µέσα. Ένας από τους βασικούς λόγους για την κατάσταση αυτή είναι το περιορισµένο εύρος ζώνης. Η περισσότερο σηµαντική παράµετρος που επιδρά στην εκτέλεση εφαρµογών µέσα από τον Παγκόσµιο Ιστό, είναι η ταχύτητα µεταφοράς. Η ενσωµάτωση στις εφαρµογές στοιχείων πολυµέσων, όπως µεγάλου µεγέθους και ανάλυσης εικόνων, αρχείων ήχου και βίντεο, µεγαλώνουν τον απαιτούµενο χρόνο λήψης και δηµιουργείται έντονο πρόβληµα όταν χρησιµοποιείται µικρό εύρος ζώνης. Η αναµονή κατά την εκτέλεση µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής σηµαίνει απραξία που µεταφράζεται σε αποσυντονισµό και αποδιοργάνωση του χρήστη / εκπαιδευόµενου που ουσιαστικά οδηγεί στην διακοπή της διαδικασίας της µάθησης. Για να αντιµετωπιστεί το πρόβληµα της ταχύτητας µεταφοράς ώστε η περιήγηση σε µια εφαρµογή να είναι σύντοµη και αποτελεσµατική, επιβάλλεται η χρήση στοιχείων πολυµέσων µε όσο το δυνατόν µικρή έκταση (π.χ. εικόνες µε χαµηλή ανάλυση και µικρές διαστάσεις, µικρές διαστάσεις εικόνας βίντεο και µε συµπίεση όση απαιτείται προκειµένου να µη µειώνεται αισθητά η ποιότητα). Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 17

130 Η τεχνολογία streaming δίνει µια άλλης µορφής απάντηση στο προηγούµενο πρόβληµα. Ενώ στο συµβατικό τρόπο διάδοσης δεδοµένων για την εκτέλεση του αρχείου από το χρήστη είναι αναγκαία η λήψη ολόκληρου του αρχείου, στην τεχνολογία streaming η πληροφορία παρουσιάζεται στο χρήστη ενώ συνεχίζεται η λήψη και µολονότι η πλήρης αποστολή της δεν έχει ολοκληρωθεί. Έτσι, η παρουσίασή της γίνεται σχεδόν ταυτόχρονα µε την εµφάνιση του υπόλοιπου µέρους της ιστοσελίδας. Στην τεχνολογία streaming χρησιµεύουν τα πρωτόκολλα RTSP (Real Time Streaming Protocol) και UDP (User Datagram Protocol). Αυτά, έχουν µεγαλύτερη ανοχή σε λάθη ή απώλειες κατά τη µετάδοση πακέτων. Ένα από τα πιο διαδεδοµένα πακέτα που κάνουν χρήση της τεχνολογίας streaming είναι το Real Server της Real Networks. Γενικά, οι συγγραφείς εφαρµογών πολυµέσων για χρήση µε το Internet θα πρέπει να είναι προσεκτικοί, ώστε: Να σχεδιάζουν κάθε στοιχείο πολυµέσων, ώστε να έχει τις λιγότερες απαιτήσεις σε χώρο. Να σχεδιάζουν εναλλακτικά µονοπάτια πλοήγησης χαµηλού και υψηλού εύρους ζώνης για την κάλυψη όλων των χρηστών. ραστηριότητα 4 / Κεφάλαιο 4 Ποια είναι το βασικό πρόβληµα στην εκτέλεση µιας εφαρµογής µέσω του ιαδικτύου; Πώς αντιµετωπίζεται; Περιγράψτε την άποψή σας σε 200 λέξεις. Την δική µας προσέγγιση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Η παρακολούθηση πολυµεσικού διαδικτυακού µαθήµατος από τον εκπαιδευόµενο µπορεί να γίνει µε χρήση ISDN γραµµής ή και µε γραµµή χαµηλότερης σύνδεσης. Επιπλέον, υπάρχει η δυνατότητα δυναµικής ανίχνευσης της ποιότητας της σύνδεσης µεταξύ του server και του client ώστε να βελτιστοποιείται η µετάδοση. Πρέπει να σηµειωθεί ότι η παρακολούθηση του µαθήµατος που κάνει χρήση streaming τεχνολογίας γίνεται µέσω ενός απλού προγράµµατος αναζήτησης στον Παγκόσµιο Ιστό (browser). Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 18

131 4.5.2 Συστήµατα διαχείρισης τάξης Τα συστήµατα διαχείρισης τάξης (class management systems) υποστηρίζουν τη διαχείριση της διάθεσης µιας εκπαιδευτικής εφαρµογής πολυµέσων υπερµέσων καθώς επίσης και τη διαχείριση της τάξης των µαθητών που τη χρησιµοποιούν. Κύριο χαρακτηριστικό τους είναι πως θεωρούν και αντιστοιχίζουν την εκπαιδευτική διαδικασία µε ένα σύνολο εκπαιδευτικών µονάδων (assignable units), οι οποίες διατίθενται στους εκπαιδευόµενους µε τρόπο και σειρά που αποφασίζεται και περιγράφεται από τους εκπαιδευτές. Όλες οι εκπαιδευτικές µονάδες συµπληρώνουν ένα ολοκληρωµένο µάθηµα (course). Τέτοια συστήµατα υποστηρίζουν λειτουργίες όπως: Σύνθεση µαθηµάτων από τµήµατα υπάρχοντος εκπαιδευτικού υλικού και διάθεση των µαθηµάτων. Η εκπαιδευτική διάσταση πρέπει να βρίσκεται ενσωµατωµένη µέσα στο εκπαιδευτικό υλικό. ιαχείριση της διάθεσης των εκπαιδευτικών µονάδων όλων των επιπέδων. Παροχή πληροφοριών στους εκπαιδευόµενους για τη θέση στην οποίαν βρίσκεται το εκπαιδευτικό υλικό ή όπου λαµβάνει χώρα το κάθε τµήµα της εκπαίδευσης. Υποστήριξη εγγραφής µεγάλου αριθµού εκπαιδευοµένων για τους οποίους καταγράφονται προσωπικά και δηµογραφικά στοιχεία. ιευκόλυνση της πρόσβασης των εκπαιδευοµένων στο εκπαιδευτικό υλικό και καταγραφή της πορείας της εκπαίδευσης που λαµβάνουν. Συλλογή, διαχείριση και επεξεργασία πληροφοριών σχετικά µε την επίδοση και την πρόοδο των εκπαιδευοµένων. Τα συστήµατα διαχείρισης είναι αρκετά χρήσιµα σε ιδρύµατα εξ αποστάσεως εκπαίδευσης για τη δηµιουργία και διαχείριση εικονικών τάξεων ή και σε ιδρύµατα που παρέχουν µαζικές υπηρεσίες εκπαίδευσης. Κάθε ένα από αυτά τα εργαλεία αποδίδει καλύτερα σαν µέρος του ολοκληρωµένου περιβάλλοντος και εκπαίδευσης στο οποίο ανήκει, γιατί επικοινωνεί καλύτερα µε τις εφαρµογές που αναπτύσσονται µε το αντίστοιχο σύστηµα συγγραφής. Μικρές εκδόσεις αυτών των συστηµάτων είναι ενσωµατωµένες σε ένα ολοκληρωµένο περιβάλλον εκπαίδευσης. Συνήθως απαιτούν συνεργασία µε µια µεγάλη βάση δεδοµένων (όπως η Oracle, η Ingres κλπ) για την υποστήριξη µεγάλου αριθµού µαθητών και προσφοράς πολλαπλών µαθηµάτων. Εκτός των άλλων, προσφέρουν επικοινωνία µέσω χώρων συζήτησης (chat rooms), Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 19

132 µέσω πινάκων ανάρτησης ανακοινώσεων (bulletin boards) αλλά και σε πραγµατικό χρόνο µε τη χρήση ήχου ή και βίντεο-εικόνας µε τεχνολογία ροής (streaming). ικτυακά συστήµατα διαχείρισης της εκπαίδευσης αναπτύσσονται κυρίως από µεγάλες εταιρείες συστηµάτων συγγραφής. ιαδεδοµένα τέτοια συστήµατα είναι τα: Blackboard, WebCT, Centra, Virtual-U, Collegis και Prometheus. ραστηριότητα 5 / Κεφάλαιο 1 Ποιες βασικές λειτουργίες υποστηρίζουν τα συστήµατα διαχείρισης τάξης; Σε ποιους οργανισµούς είναι χρήσιµα και γιατί; Περιγράψτε την άποψή σας σε 150 λέξεις. Την δική µας προσέγγιση θα βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Παρακάτω στην εικόνα 4.3 παρουσιάζεται ένα παράδειγµα οθόνης του Centra ενός τέτοιου Συστήµατος ιαχείρισης Τάξης όπου παρουσιάζονται κάποιες από τις κύριες λειτουργίες του. Εικόνα 4.3: είγµα οθόνης του Centra όπου περιγράφονται οι κύριες λειτουργίες του. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 20

133 4.5.3 Το µοντέλο πελάτη εξυπηρετητή (client-server) Το αρχιτεκτονικό µοντέλο client-server είναι ένα µοντέλο κατανεµηµένου συστήµατος που δείχνει πώς κατανέµονται τα δεδοµένα και η επεξεργασία σε ένα πλήθος επεξεργαστών. Τα βασικά τµήµατα του µοντέλου είναι: 1) Ένα σύνολο από αυτόνοµους servers οι οποίοι παρέχουν υπηρεσίες σε άλλα υποσυστήµατα. Παραδείγµατα τέτοιων server είναι οι print servers που παρέχουν υπηρεσίες εκτύπωσης, οι file servers που παρέχουν υπηρεσίες διαχείρισης αρχείων και ένας compile server που παρέχει υπηρεσίες µετάφρασης γλωσσών. 2) Ένα σύνολο clients που καλούν τις υπηρεσίες που παρέχουν οι servers. Αυτά είναι συνήθως υποσυστήµατα και µπορεί να υπάρχουν κάµποσα στιγµιότυπα από ένα client πρόγραµµα που να εκτελούνται παράλληλα. 3) Ένα δίκτυο το οποίο θα επιτρέπει στους client να έχουν πρόσβαση σε αυτές τις υπηρεσίες. Οι clients πρέπει να γνωρίζουν τα ονόµατα των διαθέσιµων server και τις υπηρεσίες που παρέχουν. Ωστόσο, οι server δε χρειάζεται να ξέρουν ούτε την ταυτότητα των client ούτε πόσοι client υπάρχουν. Οι client έχουν πρόσβαση στις παρεχόµενες υπηρεσίες του server µε remote procedure calls. Η client-server προσέγγιση µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την υλοποίηση ενός repository-based συστήµατος όπου ο αποθηκευτικός χώρος παρέχεται ως ένα server σύστηµα. Τα υποσυστήµατα που έχουν πρόσβαση στον αποθηκευτικό χώρο είναι οι client. Ωστόσο, συνήθως κάθε υποσύστηµα διαχειρίζεται τα δικά του δεδοµένα. Οι server και οι client ανταλλάσσουν δεδοµένα για επεξεργασία. Αυτό µπορεί να οδηγήσει σε προβλήµατα απόδοσης όταν ανταλλάσσεται µεγάλο ποσό δεδοµένων. Παρόλα αυτά όσο φτιάχνονται ταχύτερα δίκτυα το πρόβληµα αυτό γίνεται πιο ασήµαντο. Το πιο σηµαντικό πλεονέκτηµα του client-server µοντέλου είναι ότι η κατανοµή είναι άµεση. Μπορεί να γίνει αποτελεσµατική χρήση δικτυωµένων συστηµάτων µε πολλούς κατανεµηµένους επεξεργαστές. Είναι εύκολο να προσθέσεις ένα νέο server και να τον ολοκληρώσεις σταδιακά µε το υπόλοιπο σύστηµα ή να αναβαθµίζεις τους server χωρίς να επηρεάζεις άλλα τµήµατα του συστήµατος. Ωστόσο, µπορεί να απαιτηθούν αλλαγές στους υπάρχοντες clients και servers για να εκµεταλλευτούµε πλήρως τη δηµιουργία ενός νέου server. εν υπάρχει Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 21

134 µοιραζόµενο µοντέλο δεδοµένων και τα υποσυστήµατα συνήθως οργανώνουν τα δεδοµένα τους µε διαφορετικούς τρόπους. Αυτό σηµαίνει ότι συγκεκριµένα µοντέλα δεδοµένων µπορούν να εφαρµοστούν για κάθε server, τα οποία θα επιτρέπουν τη βελτίωση της απόδοσης του. Η έλλειψη ενός µοιραζόµενου µοντέλου αναφοράς για δεδοµένα µπορεί να σηµαίνει ότι είναι δύσκολο να προβλέψουµε προβλήµατα στην ολοκλήρωση δεδοµένων από ένα νέο server. Κάθε server πρέπει να παίρνει την ευθύνη για δραστηριότητες διαχείρισης δεδοµένων όπως backup, recovery κτλ. Συνήθως δεν υπάρχει κεντρική καταχώρηση για τα ονόµατα των server και τις υπηρεσίες. Κάθε client πρέπει να γνωρίζει τις υπηρεσίες κάθε server. Αυτό συνήθως δεν αποτελεί πρόβληµα αν το σύστηµα είναι τοπικά κατανεµηµένο ενώ σε δίκτυα µεγάλης κλίµακας είναι δύσκολο για τους clients να βρίσκουν ακριβώς ποιους server µπορούν να χρησιµοποιήσουν. Εργαλεία υλοποίησης Client Server µοντέλου είναι η Java, η C++, η Delphi κλπ. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 22

135 Τα εργαλεία ανάπτυξης περιβαλλόντων εικονικής πραγµατικότητας Ενότητα 4.6 Τα αλληλεπιδραστικά περιβάλλοντα εικονικής πραγµατικότητας επιτρέπουν µία ελεύθερη ή/και καθοδηγούµενη διερεύνηση τρισδιάστατης πληροφορίας µε δυναµική αλληλεπίδραση ανάµεσα στον χρήστη και στο περιβάλλον. Τα αντικείµενα του περιβάλλοντος µπορούν να κινηθούν, να τροποποιηθούν και να αλλάξουν ως προς τον χρήστη. Αν και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για διερευνητική µάθηση παρουσιάζουν τους περιορισµούς του ιδιαίτερα ακριβού hardware που απαιτούν. Γεγονός είναι ότι δηµιουργούνται όλο και καινούρια εργαλεία τέτοιων συστηµάτων που σιγά σιγά λύνουν αυτά τα προβλήµατα. Παραδείγµατα τέτοιων περιβαλλόντων είναι η VRML, το QTVR και το WorldToolKit. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγµα περιβάλλοντος Εκπαιδευτικού Λογισµικού Εικονικής Πραγµατικότητας είναι το έργο ΕΙΚΩΝ (Kameas, 2000) που στοχεύει στην υποβοήθηση της διδακτικής πράξης µε την ενεργό συµµετοχή των µαθητών µέσα από τη χρήση προηγµένων τεχνολογιών πληροφορικής. Το λογισµικό αποτελεί ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον στηριγµένο στην τεχνολογία της εικονικής πραγµατικότητας και φυσικά στις τεχνολογίες των πολυµέσων. Λειτουργικά το σύστηµα διαχωρίζεται σε τρία επίπεδα που περιλαµβάνουν λειτουργίες που επιτελεί µε αυτό ο µαθητής, ο καθηγητής, και διαχειριστικές λειτουργίες όπως καταγραφή δραστηριοτήτων µαθητή κ.λ.π. Το γνωστικό αντικείµενο που έχει επιλεγεί για την διδασκαλία και διερεύνηση από τους µαθητές είναι η Τεχνολογία και απευθύνεται στις δύο πρώτες τάξεις του Γυµνασίου. Η ειδική τεχνολογική ενότητα που έχει επιλεγεί είναι τα εργαλεία και οι µηχανές της γεωργικής τεχνολογίας που προσεγγίζονται διαχρονικά και διαθεµατικά. Το λογισµικό και οι τεχνολογίες µέσω των οποίων αναπτύχθηκε προσφέρονται απόλυτα για µία διερευνητική και κατασκευαστική (κονστρακτιβιστική) παιδαγωγική προσέγγιση του γνωστικού αντικειµένου. Υπάρχει πολύ µεγάλος βαθµός ελευθερίας για αναζήτηση γνώσης αλλά και για κατασκευές από τους µαθητές. ιευκολύνεται η συνεργατική µάθηση (και κατασκευή) µέσω τεχνολογιών εικονικής πραγµατικότητας και διαδικτύων, ενώ επιτρέπεται η χρήση υπάρχοντος εκπαιδευτικού υλικού όπως Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 23

136 ηλεκτρονικές εγκυκλοπαίδειες και συνέργεια µε λογισµικό που υπάρχει σε όλα τα σχολεία (π.χ. Microsoft Office). Ακόµη για τον εκπαιδευτικό ο οποίος θέλει να πειραµατισθεί µε διάφορα παιδαγωγικά σενάρια, το σύστηµα υποστηρίζει λειτουργίες µέσω πολύ εύκολων και φιλικών εργαλείων που του παρέχουν τέτοιες δυνατότητες. Παρακάτω στις εικόνες 4.4 έως 4.6 παρουσιάζονται κάποιες ενδεικτικές οθόνες του Εικών. Στις οθόνες αυτές διακρίνονται µερικά από τα εργαλεία που είναι στην διάθεση του καθηγητή και του µαθητή όπως η βιβλιοθήκη και ο χάρτης πλοήγησης (Εικόνα 4.4), το εργαλείο διαχείρισης σεναρίων (Εικόνα 4.5) και το εργαλείο διαχείρισης τάξης του καθηγητή (Εικόνα 4.6). Εικόνα 4.4: Οθόνη του Εικών Αρχαίοι Χρόνοι Κατασκευές Αρχαίων Χρόνων και χάρτης πλοήγησης. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 24

137 Εικόνα 4.5: Οθόνη του Εικών Μεσαίωνας και Αναγέννηση Ελεύθερη Πλοήγηση Μεσαιωνικής Εποχής Ενεργοποίηση Σεναρίου. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 25

138 Εικόνα 4.6: Οθόνη του Εικών Σύγχρονη Εποχή Κατασκευές Σύγχρονης Εποχής ιαχείριση Χρηστών. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 26

139 Ενότητα 4.7 Ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού µε τεχνολογία ψηφίδων Η φιλοσοφία του αντικειµενοστραφή προγραµµατισµού, η τεχνολογία ψηφίδων και οι τεχνικές εργαλείων πολυµέσων για την ανάπτυξη εφαρµογών, συνδυάζονται στο αβάκιο ( µια πλατφόρµα ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού, που αναπτύχθηκε από το Εκπαιδευτικό Ακαδηµαϊκό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών. Το αβάκιο είναι ένα διερευνητικό εκπαιδευτικό περιβάλλον που προσφέρεται απόλυτα για µία διερευνητική και κατασκευαστική (constructivism) παιδαγωγική προσέγγιση του γνωστικού αντικειµένου. Η πλατφόρµα αυτή είναι ένας χώρος εργασίας στον οποίο κάποιος (ακόµα και µη έµπειρος προγραµµατιστής) µπορεί να δηµιουργήσει εκπαιδευτικό λογισµικό µε πλούσια λειτουργικότητα και είναι βασισµένο σε Java και παρόµοιες τεχνολογίες. Τέτοια προϊόντα είναι απαραίτητα αφού, όπως είναι γνωστό, ένα εκπαιδευτικό λογισµικό το οποίο θα χρησιµοποιηθεί για την καθηµερινή εκπαιδευτική πρακτική είναι δύσκολο να επαναχρησιµοποιηθεί σε επίπεδο µαθηµάτων αφού η µαθησιακή διαδικασία ποτέ δεν θα είναι απολύτως η ίδια. Επιπλέον, εξαιτίας των µεγάλων διαφοροποιήσεων που υπάρχουν σε επίπεδο εκπαίδευσης είναι προτιµότερο να παρέχεται στον εκπαιδευτικό οποιασδήποτε βαθµίδας ένα εργαλείο το οποίο να είναι εύκολα προσαρµόσιµο στις ανάγκες του. Τέλος, θα πρέπει να γίνει σαφές, ότι για την ολοκλήρωση ενός εκπαιδευτικού λογισµικού απαιτούνται πάρα πολλές επιµέρους έννοιες που θα πρέπει αυτό να περιέχει. Έτσι δηµιουργώντας εκπαιδευτικό λογισµικό για τα Μαθηµατικά της 1 ης Λυκείου θα πρέπει να ενσωµατωθούν τουλάχιστον 30 εργαλεία όπως γεννήτρια ψευδοτυχαίων αριθµών, ζάρια, εφαρµογή δηµιουργίας πινάκων, εφαρµογή δηµιουργίας γραφηµάτων, σηµειωµατάριο κλπ εργαλεία που άνετα θα µπορούσαν να επαναχρησιµοποιηθούν για την Φυσική του Λυκείου κ.ο.κ. Έτσι, εκπαιδευτικά σενάρια και ιδέες µπορούν να υλοποιηθούν και να δηµιουργήσουν ένα µαθησιακό περιβάλλον µε ελάχιστο προγραµµατιστικό κόπο µε την χρήση Μικρόκοσµων (Microworlds) οι οποίοι περιέχουν ειδικά σχεδιασµένες έτοιµες εκπαιδευτικές ψηφίδες (educational components) όπως χάρτης, ρολόι, όχηµα κλπ. Οι εκπαιδευτικές αυτές ψηφίδες προσφέρονται από το αβάκιο ως Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 27

140 προκατασκευασµένες έτοιµες εργαλειοθήκες. Έτσι µαθησιακά περιβάλλοντα µικρόκοσµοι µπορούν εύκολα να δηµιουργηθούν από την συνένωση σε διάφορες µορφές των κατάλληλων εκπαιδευτικών ψηφίδων. Η συµπεριφορά τόσο των µικρόκοσµων όσο και των επιµέρους ψηφίδων µπορεί να γίνει εύκολα σε µια Logo µορφής γλώσσα σεναρίων (scripting language). Το αβάκιο προσφέρει έναν επαναστατικό τρόπο για την δηµιουργία αλληλεπιδραστικού εκπαιδευτικού λογισµικού µε έναν πολύ πρωτότυπο, εύχρηστο και απλό τρόπο µε ελάχιστη προσπάθεια και ελάχιστους πόρους. Για την ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισµικού δεν απαιτείται γνώση αλγορίθµων, µοντελοποίησης δεδοµένων ή προγραµµατισµού από τον δηµιουργό. Η ανάπτυξη αυτή µοιάζει περισσότερο µε σύνθεση εργαλείων σε ένα µαθησιακό περιβάλλον παρά συγγραφή λογισµικού µε την κλασσική έννοια. Παρακάτω και για να γίνει αυτό περισσότερο κατανοητό παρουσιάζεται η βασική εργαλειοθήκη του αβακίου όπου απαριθµούνται τα περισσότερα συστατικά του και στα οποία µε ένα απλό πάτηµα µπορεί κάποιος να οδηγηθεί στις αρχικές τους σελίδες για περαιτέρω επεξεργασία αυτών (Εικόνα 4.7). Information handling Visualization Media handling Simulation support Symbolic expression UI controls Database Map Viewer Navigator Stage Logo Button Browser Set Image Editor Agent & Turtle ToggleButton Query Chart Canvas Time Machine RadioButton Record Browser Vector TV Variation 2D CheckBox Map Viewer Master clock Menu Clock & ComboBox Chronometer List Text Field Label Text Steering Controls Εικόνα 4.7: Βασική εργαλειοθήκη του αβακίου Το εκπαιδευτικό λογισµικό που δηµιουργείται µε το αβάκιο είναι: editable: το περιβάλλον διεπαφής µπορεί να µεταβληθεί όπως είναι επιθυµητό µε απλές διαδικασίες drag-drop Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 28

141 programmable: οι εκπαιδευτικές ψηφίδες µπορούν να διασυνδεθούν µεταξύ τους ή να επανα-προγραµµατιστούν / µεταβληθούν ώστε είτε να επεκτείνουν είτε να ελαττώσουν µεταβάλλουν κάποιες από τις λειτουργίες που περιέχουν customisable: το πολυµεσικό περιεχόµενο µπορεί να εµπλουτιστεί ή να προσωποποιηθεί από τους τελικούς χρήστες Έτσι οι εκπαιδευτικοί έχουν στα χέρια τους ένα ποιοτικό εργαλείο µε υψηλή προσαρµοστικότητα στο οποίο µπορούν να εισάγουν προσθέσουν προσωποποιηµένο περιεχόµενο, να επαναδοµήσουν το περιβάλλον διεπαφής και να επεκτείνουν ή να ακυρώσουν κάποιες από τις προσφερόµενες λειτουργίες κατά την επιθυµία τους. Επίσης, οι συγγραφείς µπορούν να αναπτύξουν έγκυρα και εκτεταµένα προϊόντα εκπαιδευτικού λογισµικού µε πολύ µικρό κόστος. Ακόµα και οι κατασκευαστές του αβακίου µπορούν να χρησιµοποιήσουν και να αξιοποιήσουν τις ήδη κατασκευασµένες ψηφίδες (όσον αφορά τις λειτουργίες που πραγµατοποιούν περισσότερο) για να δηµιουργήσουν γρήγορα και εύκολα νέες και έτσι να πολλαπλασιάσουν τις δυνατότητες αυτής της πλατφόρµας ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού. Για να γίνουν τα παραπάνω περισσότερο κατανοητά παρακάτω παρατίθεται ενδεικτικά ένας µικρόκοσµος που δηµιουργήθηκε µε το αβάκιο και περιγράφεται συνοπτικά η λειτουργία του και η εκπαιδευτική του χρήση. Τεκτονικές πλάκες της Γης Ο συγκεκριµένος µικρόκοσµος επιτρέπει στους εκπαιδευόµενους µαθητές να ανακαλύψουν την σχέση που υπάρχει ανάµεσα στους σεισµούς, στα ηφαίστεια και στις τεκτονικές πλάκες. Χρησιµοποιώντας επιπλέον και την ενσωµατωµένη Μηχανή του Χρόνου οι εκπαιδευόµενοι µαθητές, µπορούν να δουν την σεισµική και ηφαιστειακή δραστηριότητα έτσι όπως είναι καταγεγραµµένη από τα ιστορικά χρόνια (2000 πχ) έως και σήµερα. Στην εικόνα 4.8 που ακολουθεί βλέπετε µια οθόνη χαρακτηριστική του συγκεκριµένου µικρόκοσµου. Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 29

142 Εικόνα 4.8: Ο Μικρόκοσµος Τεκτονικές Πλάκες Κεφάλαιο 4: Εργαλεία ανάπτυξης Εκπαιδευτικού Λογισµικού Σελ. 30