«Κατασκευή ηλεκτρονικών παιχνιδιών για την ενίσχυση των γνωστικών ικανοτήτων μαθητών δημοτικού»

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ στην ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ Ελισσάβετ Σιάκα «Κατασκευή ηλεκτρονικών παιχνιδιών για την ενίσχυση των γνωστικών ικανοτήτων μαθητών δημοτικού» Developing computerized games for enhancing children s cognitive abilities Επιβλέπων Καθηγητής: Θρασύβουλος Τσιάτσος Επίκουρος Καθηγητής Διπλωματική Εργασία που υποβάλλεται στο πλαίσιο της μερικής εκπλήρωσης των απαιτήσεων για την απόκτηση Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Πληροφορική με εξειδίκευση στη Κατεύθυνση «Τεχνολογίες Πληροφορίας & Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση» Θεσσαλονίκη, 2013

2 Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Θρασύβουλος Τσιάτσος, Επίκουρος Καθηγητής του Τμήματος Πληροφορικής, ΑΠΘ Σταύρος Δημητριάδης, Επίκουρος Καθηγητής του Τμήματος Πληροφορικής, ΑΠΘ Ελβίρα Μασούρα, Επίκουρη Καθηγήτρια του Τμήματος Ψυχολογίας, ΑΠΘ Η έγκριση της Διπλωματικής αυτής Εργασίας από το Τμήμα Πληροφορικής του Αριστοτέλειου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει την αποδοχή των γνωμών του συγγραφέα. (Νόμος 5343/32, άρθρο 202, παρ. 2) 2

3 "Games recruit a deeper way of thinking." James Paul Gee 3

4 Περιεχόμενα Περίληψη... 7 Abstract... 8 Ευχαριστίες... 9 Εισαγωγή Θεωρητικό Υπόβαθρο Γνωστική Ψυχολογία Ευπλαστότητα/ Νευροπλαστικότητα Εγκεφάλου Γνωστικές Λειτουργίες στον Άνθρωπο Εργαζόμενη Μνήμη Θεωρίες Εργαζόμενης Μνήμης Θεωρία των Baddeley και Hitch Το μοντέλο για την εργαζόμενη μνήμη που προτάθηκε από τον Cowan Το μοντέλο για την εργαζόμενη μνήμη που προτάθηκε από τους Ericsson και Kintsch Χωρητικότητα της Εργαζόμενης μνήμης Ανάπτυξη της εργαζόμενης μνήμης Παιδική Ηλικία Μεγάλη ηλικία/ ενήλικη ζωή και γήρας Εκπαίδευση της Εργαζόμενης Μνήμης Εμπειρικά δεδομένα για τη γνωστική εκπαίδευση Παιχνιδοκεντρική μάθηση Καθορισμός της έννοιας εκπαιδευτικό παιχνίδι μέσω υπολογιστή Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των εκπαιδευτικών παιχνιδιών

5 Ηλεκτρονικά προγράμματα γνωστικής εκπαίδευσης Πρόσδεση/ Συνένωση Πληροφοριών (Binding) Εμπειρικά δεδομένα για τη γνωστική εκπαίδευση του binding (πρόσδεση) Στόχευση της παρούσας έρευνας Πλατφόρμες Γνωστικής Εκπαίδευσης για παιδιά Cogmed Εμπειρικά δεδομένα Captain s Log Lumosity Games Εμπειρικά δεδομένα mind Maintain Your Brain Brain Age: Concentration Training Brain Metrix CogniFit Cambridge Brain Sciences Σχεδιασμός Υλοποίηση Μεθοδολογία Συλλογής Πληροφοριών Ανάλυση Αναγκών Ανάλυση Χρηστών Ανάλυση Τεχνολογίας Ανάλυση Εκπαιδευτικών Στόχων της Εφαρμογής Ανάλυση Εργασιών Χρώματα του παιχνιδιού Σχήματα του παιχνιδιού Η διεπαφή του παιχνιδιού

6 3.8. Λειτουργικές απαιτήσεις μαθητή Αξιολόγηση Μεθοδολογία δείγμα Διαδικασία Αποτελέσματα Συμπεράσματα Βιβλιογραφία Σύνδεσμοι Παράρτημα Ερωτηματολόγιο

7 Περίληψη Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η δημιουργία ενός εκπαιδευτικού παιχνιδιού για την βελτίωση της ικανότητας της πρόσδεσης πληροφοριών (binding) στην μνήμη. H συγκεκριμένη ικανότητα πραγματοποιείται σε ένα γνωστικό σύστημα, που στη βιβλιογραφία αναφέρεται ως «διαχειριστής επεισοδίων» (episodic buffer) και αποτελεί υποσύστημα της εργαζόμενης μνήμης, η οποία παίζει έναν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της μάθησης. Στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι να ελέγξουμε αν η εκπαίδευση του διαχειριστή επεισοδίων με ηλεκτρονικά παιχνίδια, επιφέρει βελτίωση και σε άλλα υποσυστήματα της εργαζόμενης μνήμης. Επίσης, προσπαθούμε να μελετήσουμε τις μεταβλητές εκείνες οι οποίες καθιστούν ένα ηλεκτρονικό παιχνίδι ευχάριστη ενασχόληση για τα παιδιά, ώστε όταν τα χρησιμοποιούν να τα θεωρούν ευχάριστα και εύχρηστα, επιφέροντας βελτιώσεις στις μαθησιακές τους δεξιότητες. Για την εκπαίδευση του διαχειριστή επεισοδίων, 15 μαθητές δημοτικού (οι 6 μαθητές Δ Δημοτικού και οι υπόλοιποι 9 Γ Δημοτικού) χρησιμοποίησαν το εκπαιδευτικό παιχνίδι που δημιουργήσαμε. Οι μαθητές έπαιζαν το παιχνίδι καθημερινά σε συνεδρίες των 15 λεπτών η κάθε μία, για 10 ημέρες. Κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού, έπρεπε να χειριστούν με το πληκτρολόγιο έναν ήρωα και να τον μετακινούν σε ένα περιβάλλον με 5 διαθέσιμους χώρους. Κάθε χώρος έδειχνε έναν αριθμό αντικειμένων (που τα χαρακτηριστικά τους επιλέγονταν τυχαία από 10 διαφορετικά σχήματα και 7 διαφορετικά χρώματα που σχεδιάσαμε) τα οποία τοποθετούσε σε τυχαίες θέσεις. Οι μαθητές έπρεπε να θυμούνται τα αντικείμενα που εμφανίστηκαν ώστε να τα επανατοποθετήσουν στην οθόνη με το σωστό χρώμα. Με το τέλος της δραστηριότητας, στα παιδιά μοιράστηκε ένα ερωτηματολόγιο σχετικά με την ευχρηστία και την ευχαρίστηση που είχαν χρησιμοποιώντας την εφαρμογή. Συνδυάσαμε τις απαντήσεις τους με τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τη βαθμολογία του παιχνιδιού, καθώς και τα αποτελέσματα του ψυχομετρικού τεστ που διεξήχθη πριν και μετά την δραστηριότητα. Βρέθηκε πως υπάρχει πολύ σημαντική σχέση μεταξύ της ευχρηστίας και της ευχαρίστησης από την χρήση της εφαρμογής (η συσχέτιση ήταν στατιστικά σημαντική). Αυτό οδηγεί στο συμπέρασμα πως όποιος βρίσκει το παιχνίδι εύχρηστο, καθιστώντας το εύκολο στην εκμάθησή του, το βρίσκει και ευχάριστο. Επίσης, παρατηρήθηκε πως τα παιδιά βελτιώθηκαν σημαντικά στο ψυχομετρικό τεστ της αντίστροφης ανάκλησης θέσης κύβων (έργο που εκτιμάει τον κεντρικό επεξεργαστή, υποσύστημα της εργαζόμενης μνήμης), που σημαίνει πως, όντως, επήλθε βελτίωση στην εργαζόμενη μνήμη, μετά την εκπαίδευσή τους με έργα που εμπλέκουν τον διαχειριστή επεισοδίων. 7

8 Abstract The purpose of this project is the creation of an educational game, which will train the binding ability. This ability is executed in the cognitive system of the episodic buffer, a subsystem of the working memory, and is considered to play a very important role in the learning process. In this research, we want to investigate if the training of the episodic buffer can also improve other subsystems of the working memory. We also try to find the way in which we can create suitable educational games for children, in order to be enjoyable and usable, and bring positive results to their school performance. In order to train the episodic buffer, 15 primary school pupils (6 from the 4 th grade, 9 from the 3 rd grade) used the educational game that we created. The students played the game every day, in 15 minutes sessions for 10 days. During the game, they could use the keyboard in order to navigate the game hero in an environment, which consisted of 5 different rooms. Every room showed a number of objects (selected randomly from a pool of stimuli that we designed) and the child tried to remember them in order to reconstruct them in the next screen. They had to enter a different room every time they played the game and the second week, they had to repeat all the rooms once more. When the activity finished, a questionnaire, regarding the usability and the enjoyment of the game, was answered by all the participants. We combined those answers with the data that we collected from their scores and the results from the psychometrics tests that were conducted before the beginning of the training activity and after the end of the training. We found that there is a significant relationship between enjoyment and usability (the correlation was statistically important), which leads us to the conclusion that whoever finds the game to be usable, and therefore easy to learn, they also find it enjoyable. We, also, observed that there was a great improvement performance on the psychometric test of backwards block recall (a test used to estimate the capacity of the central executive) before and after the training of the students. As a result, we can conclude that by training the episodic buffer, there is an improvement in the central executive too. 8

9 Ευχαριστίες Πριν την παρουσίαση των αποτελεσμάτων της παρούσας εργασίας, αισθάνομαι την υποχρέωση να ευχαριστήσω ορισμένους από τους ανθρώπους που γνώρισα, συνεργάστηκα μαζί τους και έπαιξαν πολύ σημαντικό ρόλο στην πραγματοποίησή της. Αρχικά, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον κ. Θρασύβουλο Τσιάτσο, Επίκουρο Καθηγητή του Tμήματος Πληροφορικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και επιβλέποντα της παρούσας εργασίας, για την σημαντική βοήθειά του και τη συνεχή του υποστήριξη, την κ. Ελβίρα Μασούρα, Επίκουρη Καθηγήτρια του Tμήματος Ψυχολογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης για την βοήθειά της σε όλη τη διάρκεια της Διπλωματικής εργασίας, καθώς και τον κ. Σταύρο Δημητριάδη, Επίκουρο Καθηγητή του Tμήματος Πληροφορικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης για όλη του την βοήθεια καθ όλη τη διάρκεια των μαθημάτων του Μεταπτυχιακού Κύκλου Σπουδών. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά μου και όλους όσους μου στάθηκαν αυτή την περίοδο. 9

10 Εισαγωγή Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονείται στο πλαίσιο του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών του Τμήματος Πληροφορικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, στην κατεύθυνση Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση. Έχει ως θέμα την ανάπτυξη ενός εκπαιδευτικού παιχνιδιού για την γνωστική εκπαίδευση των μαθητών. Σκοπός της έρευνας είναι η δημιουργία μίας εκπαιδευτικής εφαρμογής για μαθητές η οποία έχει ως στόχο την ενίσχυση της εργαζόμενης μνήμης. Τα αποτελέσματα μίας τέτοιας έρευνας θα είναι χρήσιμα για τους γονείς, τους εκπαιδευτικούς και τους ψυχολόγους που ασχολούνται με την εκπαίδευση παιδιών. Η εργασία δομείται σε κεφάλαια ως εξής: Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο της εργασίας και γίνεται αναφορά στη γνωστική ψυχολογία, στην ευπλαστότητα του εγκεφάλου και περιγράφονται αναλυτικά τα μοντέλα της εργαζόμενης μνήμης, δίνοντας μεγαλύτερη βάση στο μοντέλο του Baddeley, στο οποίο βασίζεται και η παρούσα έρευνα. Συνεχίζοντας, γίνεται λόγος για την παιχνιδοκεντρική μάθηση, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της και τον λόγο που το συγκεκριμένο παιχνίδι βασίζεται σε αυτή. Στο τελευταίο μέρος του πρώτου κεφαλαίου, γίνεται αναφορά στην γνωστική ικανότητα της πρόσδεσης πληροφοριών (binding) αναλυτικά, και τέλος παρατίθενται ορισμένες έρευνες που έχουν γίνει και γενικότερα για την εργαζόμενη μνήμη αλλά και πιο συγκεκριμένα για την εκτίμηση της ικανότητας του binding. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται μία επισκόπηση διαφόρων εφαρμογών και παιχνιδιών που υπάρχουν, αναφέροντας έρευνες που έχουν γίνει με τη χρήση ορισμένων από αυτά. Στο κεφάλαιο 3, περιγράφονται οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την συλλογή των απαιτήσεων του παιχνιδιού καθώς και ο σχεδιασμός και η υλοποίηση της εφαρμογής. Αναφέρεται η ανάλυση αναγκών της εφαρμογής, των χρηστών, της τεχνολογίας, των εκπαιδευτικών στόχων και των εργασιών. Περιγράφεται αναλυτικά ο τρόπος με τον οποίο έγινε ο σχεδιασμός της εφαρμογής παρουσιάζονται ορισμένες εικόνες της διεπαφής της. Στο κεφάλαιο 4, αναφέρεται η μεθοδολογία της έρευνας και ο τρόπος αξιολόγησής της. Παραθέτονται τα αποτελέσματα της αξιολόγησης και η στατιστική ανάλυση. Τέλος, στο κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της εργασίας. Στο παράρτημα παρουσιάζεται αλφαβητικά η βιβλιογραφία και οι δικτυακοί τόποι που αναφέρονται στην εργασία, καθώς και το 10

11 ερωτηματολόγιο που χρησιμοποιήθηκε για την συλλογή των πληροφοριών από τους μαθητές. 11

12 1. Θεωρητικό Υπόβαθρο Εισαγωγή Κεφαλαίου Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο, και γίνεται αναφορά στην γνωστική ψυχολογία, στην ευπλαστότητα του εγκεφάλου, στις γνωστικές λειτουργίες του ανθρώπου. Περιγράφεται τι είναι η εργαζόμενη μνήμη και ο τρόπος λειτουργίας της, καθώς και οι θεωρίες που είναι βασισμένες πάνω σε αυτήν και ο τρόπος με τον οποίο η σωστή εξάσκησή της μπορεί να επιφέρει θετικά μαθησιακά, και όχι μόνο, αποτελέσματα. Τέλος, παραθέτονται εμπειρικά δεδομένα και μελέτες που έχουν γίνει πάνω στην εργαζόμενη μνήμη καθώς και τα αποτελέσματά τους. Συνεχίζοντας στο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στην παιχνιδοκεντρική μάθηση. Εξηγείται ο λόγος για τον οποίο τα εκπαιδευτικά παιχνίδια θεωρούνται πως είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους στη διαδικασία της μάθησης, παραθέτοντας κάποια χαρακτηριστικά τους, καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των εκπαιδευτικών παιχνιδιών. Στη συνέχεια, περιγράφεται η ικανότητα του διαχειριστή επεισοδίων, γνωστικό σύστημα της εργαζόμενης μνήμης, της πρόσδεσης πληροφοριών, μελετώντας και έρευνες που έχουν γίνει πάνω σε αυτή τη λειτουργία. Τέλος, αναφέρεται η στόχευση της παρούσας εργασίας, τα ερευνητικά ερωτήματά της και η περιγραφή του τρόπου με τον οποίο διεξήχθη η έρευνα Γνωστική Ψυχολογία Η γνωστική ψυχολογία είναι ένα επιστημονικό πεδίο της ψυχολογίας και ερευνητικό της αντικείμενο αποτελεί η μελέτη της διαδικασίας απόκτησης γνώσης του ανθρώπινου νου. Προσπαθεί να ερμηνεύσει τα φαινόμενα της αντίληψης και των νοητικών λειτουργιών διότι υποστηρίζει πως με αυτόν τον τρόπο μπορεί να ερμηνευθεί η ανθρώπινη συμπεριφορά. Η περιοχή καλύπτει ένα ευρύ φάσμα περιοχών έρευνας, στις οποίες εξετάζονται ερωτήματα λειτουργίας της μνήμης, της προσοχής, της αντίληψης, της αναπαράστασης της γνώσης, της σκέψης, της δημιουργικότητας και της επίλυσης προβλημάτων. Η γνωστική ψυχολογία υποστηρίζει πως για τη μελέτη της μάθησης πρέπει να μελετηθεί αναλυτικά ο μετασχηματισμός της πληροφορίας σε γνώση, δηλαδή τα στάδια της γνωστικής επεξεργασίας πληροφοριών και επικεντρώνεται στη μελέτη των συγκεκριμένων γνωστικών λειτουργιών. 12

13 1.2. Ευπλαστότητα/ Νευροπλαστικότητα Εγκεφάλου Μέχρι τη δεκαετία του 1970, υπήρχε η πεποίθηση ότι το ανθρώπινο νευρικό σύστημα παραμένει σταθερό μετά από την ενηλικίωση του ανθρώπου, τόσο όσο αφορά στις λειτουργίες του εγκεφάλου, καθώς και στη δυνατότητα δημιουργίας νέων νευρώνων. Τα τελευταία χρόνια, όμως, έχει διαπιστωθεί πως ο ανθρώπινος εγκέφαλος χαρακτηρίζεται από ευπλαστότητα. Η ευπλαστότητα αναφέρεται στην ικανότητα του εγκεφάλου να αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής του ατόμου. Παράγοντες που επηρεάζουν την συγκεκριμένη ικανότητα του εγκεφάλου είναι η κληρονομικότητα, το περιβάλλον που ζει το άτομο και οι εμπειρίες του. Η ευπλαστότητα παρατηρείται στον εγκέφαλο σε τρεις περιπτώσεις: a. Στην αρχή της ζωής του ατόμου, όταν αναπτύσσεται και οργανώνει τις δομές του εγκεφάλου. b. Μετά από κάποιο εγκεφαλικό τραύμα, οπότε και γίνεται η αποκατάσταση των χαμένων λειτουργιών ή η μεγιστοποίηση της απόδοσης των λειτουργιών που έχουν απομείνει. c. Κατά την ενήλικη ζωή του ατόμου όταν μαθαίνει και απομνημονεύει νέες γνώσεις. Πλήθος ερευνών (Gould et al, 1999; Kempermann et al., 2004; Neves et al., 2008) έχουν δείξει πως ο εγκέφαλος αλλάζει με την διαδικασία της μάθησης καθώς οι αλλαγές που αποτελούν αποτέλεσμα της μάθησης γίνονται εμφανείς στον τρόπο με τον οποίο γίνονται οι συνδέσεις στους νευρώνες. Μέσω της μάθησης δημιουργούνται νέες συνδέσεις και η εσωτερική δομή των υπαρχόντων συνδέσεων αλλάζει. Επίσης, έχει διαπιστωθεί πως όταν ένα άτομο γίνεται ειδικός σε μία θεματική ενότητα, τότε αναπτύσσονται οι αντίστοιχες περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με αυτήν την ενότητα Γνωστικές Λειτουργίες στον Άνθρωπο Ως γνωστικές λειτουργίες του ανθρώπου ορίζονται οι διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους κάποιος αντιλαμβάνεται τι συμβαίνει γύρω του. Είναι ένα πλήθος διαστάσεων, κάθε μία από τις οποίες φαίνεται να σχετίζεται με τις υπόλοιπες. Πολλοί εκλαμβάνουν αυτή την συσχέτιση ως ένδειξη της γενικής γνωστικής ικανότητας του ατόμου, η οποία μπορεί να εκτιμηθεί με τη χρήση ψυχομετρικών έργων για τη γνωστική ικανότητα και τη νοημοσύνη του. Η γενική γνωστική ικανότητα ενός ατόμου αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες της επιτυχίας του. Παρά τον μεγάλο ρόλο που παίζουν οι γενετικές διαφορές ανάμεσα στα άτομα οι οποίες σχετίζονται με το 13

14 μέγεθος της γνωστικής τους ικανότητας, υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις πως η νοημοσύνη ενός ατόμου είναι μεταβαλλόμενη και επηρεάζεται και από εξωτερικούς παράγοντες, όπως οι εμπειρίες του ατόμου και το περιβάλλον στο οποίο ζει. Η νοημοσύνη ενός ατόμου σχετίζεται με τον τρόπο που κατανοεί τα ερεθίσματα που δέχεται και πως λειτουργεί απέναντί τους. Οι κυριότερες εγκεφαλικές λειτουργίες που σχετίζονται με τη νοημοσύνη είναι: Αντίληψη Στην αντίληψη συμπεριλαμβάνονται οι αισθήσεις του ανθρώπου: όσφρηση, αφή γεύση, όραση. Οπτική Αντίληψη Η όραση είναι μία από τις πιο σημαντικές αισθήσεις. Η οπτική αντίληψη περιλαμβάνει μία ποικιλία πολύπλοκων οπτικών διεργασιών συμπεριλαμβάνοντας την ικανότητά ομαδοποίησης δεδομένων, η χωρική διαχείρισή τους, η οργάνωσή τους και η κατανόηση τυχόν ανομοιογενειών. Η οπτική αντίληψη παίζει έναν σημαντικό ρόλο για τον τρόπο που συμπεριφέρεται κάποιος στο περιβάλλον του. Προσοχή Η προσοχή είναι η αρχή κάθε συνειδητής επεξεργασίας της πληροφορίας. Είναι η γνωστική διεργασία που επιτρέπει τη συγκέντρωση και την επεξεργασία συγκεκριμένων πληροφοριών δίνοντας συγχρόνως την δυνατότητα να αγνοούνται άλλες. Επειδή, η δυνατότητά επεξεργασίας πληροφοριών είναι περιορισμένη, ο μηχανισμός της προσοχής είναι σημαντικός για να διεκπεραιώνονται καθημερινές δραστηριότητες. Μνήμη Η μνήμη είναι μία σημαντική γνωστική διεργασία, η οποία επιτρέπει την οργάνωση, κωδικοποίηση, επεξεργασία, αποθήκευση και ανάκτηση πληροφοριών όποτε χρειάζεται. Οι μνημονικές ικανότητες βρίσκονται πίσω από κάθε γνωστική διαδικασία συμπεριλαμβανομένου της μάθησης, της αναγνώρισης, της επεξεργασίας δεδομένων, και της γενικότερης νοημοσύνης. Χωρίζεται σε: o Βραχύχρονη μνήμη 14

15 o o Εργαζόμενη μνήμη Μακρόχρονη μνήμη Κιναίσθηση Η ικανότητα του ατόμου να κινεί μυς, σώματα και αντικείμενα. Γλώσσα Δεξιότητες που επιτρέπουν στο άτομο να μετασχηματίζει ήχους και λέξεις και να τους μετατρέπει σε ομιλία. Οπτική και χωροταξική επεξεργασία Η ικανότητα του ατόμου να επεξεργάζεται οπτικά ερεθίσματα και να κατανοεί που βρίσκεται και ο ίδιος αλλά και διάφορα σώματα και αντικείμενα. Εκτελεστικές λειτουργίες Οι εκτελεστικές λειτουργίες (όπως π.χ. η γνωστική ευελιξία, η γνωστική ενημερότητα και η λειτουργία της αναστολής) είναι γνωστικές διεργασίες οι οποίες ελέγχουν την ικανότητά του ατόμου να θέτει προτεραιότητες, να σχεδιάζει, να λύνει προβλήματα, να λαμβάνει αποφάσεις καθώς και να προσαρμόζεται σε εναλλασσόμενες καταστάσεις. Οι εκτελεστικές λειτουργίες παίζουν έναν σημαντικό ρόλο στην ικανότητά της αναστολής ανεπιθύμητων πράξεων, καθώς πραγματοποιούνται αυτές που θέλουν Εργαζόμενη Μνήμη Η λειτουργία της εργαζόμενης μνήμης έχει συνδεθεί στενά με πολλές πλευρές της κατάκτησης της γλώσσας, όπως με την ανάγνωση (Daneman & Carpenter, 1980), την κατανόηση κειμένου (Oakhill, 1982), το λεξιλόγιο (Baddeley, Gathercole & Papagno, 1998) και την εκμάθηση ξένης γλώσσας (Service & Kohonen, 1995). Η εργαζόμενη μνήμη είναι ένα γνωστικό σύστημα το οποίο είναι υπεύθυνο για την προσωρινή συγκράτηση και επεξεργασία πληροφοριών που είναι αναγκαίες για τη διεκπεραίωση πολλών γνωστικών έργων, όπως της αρίθμησης (Logie & Baddeley, 1987) και των λογικών συμπερασμάτων (Cowan et al, Shah & Miyake, 1999). Μπορεί να συγκρατήσει πολλά κομμάτια παροδικής πληροφορίας που μπορούν να επεξεργαστούν. Η πληροφορία μπορεί να είναι είτε λεκτική είτε μη λεκτική, όπως η ανάπτυξη επιχειρημάτων και η κατανόηση (Becker & Morris, 1999). 15

16 Οι διαδικασίες που συμβαίνουν στη μνήμη κατά τη διάρκεια της παρουσίασης της πληροφορίας ονομάζονται κωδικοποίηση (encoding). Αυτό είναι το πρώτο στάδιο της μνήμης. Το δεύτερο στάδιο αποτελείται από το αποτέλεσμα της κωδικοποίησης που είναι η αποθήκευση πληροφοριών στο μνημονικό σύστημα. Το τρίτο στάδιο είναι η ανάκτηση/ανάκληση των πληροφοριών, η οποία διαχωρίζεται στην αναγνώριση και την εξαγωγή της πληροφορίας από την αποθήκη του μνημονικού συστήματος. Η εργαζόμενη μνήμη αποτελείται από υποσυστήματα τα οποία αποθηκεύουν και επεξεργάζονται τις πληροφορίες, καθώς και από έναν κεντρικό επεξεργαστή ο οποίος συντονίζει τα υποσυστήματα αυτά. Τα έργα της εργαζόμενης μνήμης χρειάζονται επίβλεψη ώστε να μπορέσει να ολοκληρώσει συγκεκριμένες ενέργειες που απαιτούνται για να πετύχει αυτό που επιθυμεί και να μην εμποδίζεται από παρεμβολές και περισπασμούς. Οι γνωστικές διεργασίες που χρειάζονται για να μπορέσει να γίνει αυτό είναι οι εκτελεστικές λειτουργίες καθώς και η γνωστική διεργασία της προσοχής. Αυτές επιτρέπουν την προσωρινή ενσωμάτωση, επεξεργασία, διάθεση και ανάκτηση πληροφορίας. Οι διεργασίες αυτές είναι ευαίσθητες στην ηλικία καθώς η εργαζόμενη μνήμη είναι συνδεδεμένη με τη γνωστική ανάπτυξη και έρευνες δείχνουν πως η χωρητικότητά της αυξάνεται σταδιακά στα χρόνια της ανάπτυξης μέχρι την ενηλικίωση και μειώνεται αργότερα στη μεγάλη/ προχωρημένη ηλικία. Η εργαζόμενη μνήμη είναι ένα σύστημα το οποίο διατηρεί πληροφορίες στη μνήμη, επιτρέποντας την σωστή λειτουργία σε εκτελεστικές λειτουργίες όπως η επιλεκτική προσοχή και η αντίδραση, ο σχεδιασμός και η λήψη αποφάσεων. Έχει βρεθεί πως μία καλή λειτουργία της εργαζόμενης μνήμης, η οποία αποκτάται μέσα από τη διδασκαλία και την εξάσκηση, είναι απαραίτητη για να αναπτυχθούν γνωστικές διεργασίες όπως: Κατανόηση Το παιδί θα πρέπει να θυμάται αυτό το οποίο ακούει (π.χ. λέξεις, φράσεις, οδηγίες). Ομιλία/παραγωγή λόγου Το παιδί θα πρέπει να θυμάται αυτό που θέλει να πει, τι έχει ήδη αναφέρει και με ποιο τρόπο και αλληλουχία να συνδέσει τις λέξεις ώστε να δομήσει μία πρόταση η οποία θα έχει νόημα. Ανάγνωση o Η ακουστική μνήμη θα επιτρέψει στο παιδί να αναγνωρίζει και να μπορεί να επαναλάβει τις συλλαβές που ακούει, και να μπορεί να τις συνδυάσει σε λέξεις ώστε αυτό να το βοηθήσει να διορθώσει τα φωνολογικά λάθη, αν υπάρχουν, στο γραπτό του. 16

17 o Η οπτική μνήμη βοηθάει το παιδί να αναγνωρίζει τα γράμματα, τις συλλαβές και τις λέξεις που υπάρχουν γραπτά, ώστε όταν τα ξανασυναντήσει σε γραπτό να μπορεί να τα διαβάζει πιο γρήγορα. Γραφή Το παιδί πρέπει να θυμάται τις κινήσεις που χρειάζονται για τον σχηματισμό των γραμμάτων, καθώς και το σχήμα, τη σειρά των γραμμάτων μέσα στη λέξη, τον τονισμό της λέξης, την ορθογραφία των λέξεων, τη γραμματική τους, το συντακτικό τους καθώς και τα σημεία στίξης. Κατανόηση Το παιδί πρέπει να μπορεί να συγκρατεί ονόματα, χρονολογίες, σωστή ακολουθία γεγονότων και ιδεών και γενικότερα όλα όσα απαιτούνται ώστε να κατανοεί ένα κείμενο Θεωρίες Εργαζόμενης Μνήμης Έχουν υπάρξει αρκετές θεωρίες οι οποίες αναφέρουν τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί η εργαζόμενη μνήμη, τόσο γνωστικά όσο και περιγράφοντας την ανατομία της. Τρεις είναι οι κυριότερες θεωρίες (Baddeley & Hitch, 1974; Cowan, 2002; Ericsson & Kintsch, 1995). Το πιο διαδεδομένο μοντέλο της εργαζόμενης μνήμης και αυτό που θα ακολουθηθεί στην παρούσα εργασία είναι των Baddeley και Hitch (1974) Θεωρία των Baddeley και Hitch Το 1974, οι Baddeley και Hitch εισήγαγαν το πολυδομικό μοντέλο της εργαζόμενης μνήμης. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, η εργαζόμενη μνήμη είναι μία τριμερής δομή, η οποία αποτελείται από ένα κεντρικό επεξεργαστή (central executive system), ένα υποσύστημα φωνολογικού κυκλώματος (phonological loop) και ένα δεύτερο υποσύστημα οπτικό- χωρικής αποτύπωσης, το οποίο είναι γνωστό και ως οπτικοχωρικό σημειωματάριο (visuospatial sketchpad). 17

18 Οπτικό- χωρική Αποτύπωση Κεντρικός Επεξεργαστής Φωνολογικό Κύκλωμα Εικόνα 1: Το μοντέλο της εργαζόμενης μνήμης (Baddeley & Hitch, 1974) Κεντρικός Επεξεργαστής Ο κεντρικός επεξεργαστής είναι ο κεντρικός μηχανισμός του όλου συστήματος. Ο Baddeley (1996) του αποδίδει το ρόλο του ελεγκτή της προσοχής. Εμπλέκεται σ ένα ευρύ φάσμα γνωστικών λειτουργιών όπως: Στον συντονισμό δύο διαφορετικών έργων (π.χ. ταυτόχρονη διεκπεραίωση ενός οπτικό- χωρικού έργου και ενός έργου αριθμητικού μνημονικού πεδίου). Στην εναλλαγή στρατηγικών για ανάκτηση πληροφοριών. Στην κατεύθυνση της προσοχής που χρειάζεται στην σχετική πληροφορία. Στην καταστολή της πληροφορίας που δεν χρειάζεται καθώς και των αντίστοιχων ενεργειών. Στην ικανότητα συγκράτησης και επεξεργασίας πληροφοριών. Ο κεντρικός επεξεργαστής παίρνει αποφάσεις και συντονίζει την λειτουργία των δύο υποσυστημάτων της εργαζόμενης μνήμης. Αναθέτει σε αυτά καθήκοντα ανάλογα με την εξειδίκευσή τους και τη δυσκολία και πολυπλοκότητα του έργου. Έχει περιορισμένη χωρητικότητα και την ικανότητα να επεξεργάζεται πληροφορίες από όλα τα αισθητήρια όργανα. Οπτικοχωρικό Σημειωματάριο Το οπτικό- χωρικό σημειωματάριο λειτουργεί όπως ένα «μπλοκ ιχνογραφίας» και εξειδικεύεται στην πρόσκαιρη συγκράτηση και επεξεργασία οπτικοχωρικών πληροφοριών (Baddeley, 2000). Το υποσύστημα του οπτικού σημειωματάριου αποτελείται από τουλάχιστον δύο υποσυστήματα (Logie, Gilhooly, & Wynn, 1994/ Smith & Jonides, 1997): ένα αρμόδιο για την επεξεργασία ειδικών κατηγοριών οπτικών πληροφοριών (όπως χρώματα και σχήματα) και ένα υπεύθυνο για την επεξεργασία πληροφοριών οι 18

19 οποίες εμπεριέχουν το στοιχείο της διάστασης στο χώρο, της θέσης (χωροταξικές πληροφορίες). Το οπτικό σημειωματάριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή και τον χειρισμό οπτικών απεικονίσεων και για την αναπαράσταση νοητών χαρτών. Φωνολογικό Κύκλωμα Το φωνολογικό κύκλωμα είναι το υποσύστημα που ειδικεύεται αποκλειστικά στην πρόσληψη, προσωρινή συγκράτηση και επεξεργασία της γλώσσας, προφορικής και γραπτής. Έχει περιορισμένη χωρητικότητα, οι πληροφορίες παραμένουν σε αυτό για περιορισμένο χρόνο και γίνονται αντικείμενο επεξεργασίας με βάση την καταχώρησή τους σε μία σειρά. Ο Baddeley (1990) αναφέρει πως το φωνολογικό κύκλωμα εμπεριέχει δύο συστατικά μέρη: ένα «διαμέρισμα» φωνολογικής συγκράτησης, που συγκρατεί ακουστικές λεκτικές πληροφορίες και μία λειτουργία αρθρωτικής επανάληψης. Η λειτουργία αυτή χρησιμεύει αφενός για να διατηρεί ενεργό το μνημονικό ίχνος της πληροφορίας αλλά και με τη συνεχή λεκτική επανάληψη να κωδικοποιεί οπτικές πληροφορίες μέσω της ονομασίας τους. Διαχειριστής Επεισοδίων Το 2000 ο Baddeley παρουσίασε μία αναθεωρημένη εκδοχή του αρχικού μοντέλου του Εισάγει ένα νέο υποσύστημα, τον διαχειριστή επεισοδίων (episodic buffer), ο οποίος λειτουργεί ως μηχανισμός διαμεσολάβησης και επικοινωνίας μεταξύ του φωνολογικού κυκλώματος, του οπτικοχωρικού σημειωματάριου (οπτικοχωρική απεικόνιση) και της μακρόχρονης μνήμης μετατρέποντάς τις πληροφορίες σε μνημονικά επεισόδια με συνοχή. Ο διαχειριστής επεισοδίων είναι περιορισμένης χωρητικότητας και αλληλεπιδρά στη μακρόχρονη και σημασιολογική μνήμη ώστε να δημιουργούνται καινούριες ολοκληρωμένες αναπαραστάσεις. Επίσης, μέσω αυτού εξασφαλίζεται η απευθείας ανάκληση και κωδικοποίηση από τη μακρόχρονη επεισοδιακή μνήμη ( Pickering & Gathercole, 2004). Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να αυξάνονται οι τύποι πληροφοριών που υπάρχουν στην εργαζόμενη μνήμη καθώς και η αποθήκευσή τους. 19

20 Κεντρικός Επεξεργαστής Οπτικοχωρικό Σημειωματάριο Διαχειριστής Επεισοδίων Φωνολογικό Κύκλωμα Οπτική Σημασιολογία Μακρόχρονη Επεισοδιακή Μνήμη Γλώσσα Εικόνα 2 Η αναθεωρημένη εκδοχή του μοντέλου της εργαζόμενης μνήμης (Baddeley, 2000) Ο διαχειριστής επεισοδίων είναι το υποσύστημα το οποίο είναι υπεύθυνο για τη συνένωση των πληροφοριών και επιτρέπει τη δημιουργία υποθετικών αναπαραστάσεων (Baddeley et al., 2002). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να αποτελεί έναν σπουδαίο συντελεστή στη διαδικασία της μάθησης και για αυτό το λόγο η συγκεκριμένη έρευνα στην βασίστηκε στην εκπαίδευσή του. Στο διαχειριστή επεισοδίων μπορούν να εισέλθουν πληροφορίες από το φωνολογικό κύκλωμα και την οπτικό- χωρική απεικόνιση χωρίς την βοήθεια της μακρόχρονης μνήμης (Baddeley, 2003). Αυτή η άποψη προστέθηκε στο μοντέλο του Baddeley από τον ίδιο το 2007, μετά από τις έρευνες των Hulme & Mackenzie (1992) και Logie (1996), οι οποίοι υποστήριξαν ότι η βραχύχρονη μνήμη εξαρτάται πλήρως από την μακρόχρονη. Το 2007, ο Baddeley απορρίπτει την άποψη πως ο διαχειριστής επεισοδίων είναι το κάτοπτρο των ενεργοποιημένων αναπαραστάσεων της μακρόχρονης μνήμης και αναφέρει πως το υποσύστημα αυτό βοηθάει στη συνένωση (πρόσδεση) των πληροφοριών από τα υποσυστήματα και όχι στον διαχωρισμό τους. Επίσης, προσανατολίζεται στην εννοιολογική μάθηση, η οποία είναι η σύνθεση περισσότερων συστημάτων από το φωνολογικό και οπτικό- χωρικό σύστημα που υποστηρίζουν οι Cowan, Saults και Morey (2006) στο μοντέλο των δύο βραχύχρονων διαχειριστών. 20

21 Στις παρακάτω έρευνες φαίνονται κάποια από τα αποτελέσματα που έχουν βρεθεί όσον αφορά τη σημαντικότητα των γνωστικών συστημάτων της εργαζόμενης μνήμης στις μαθητικές διαδικασίες. Ο κεντρικός επεξεργαστής συνδέεται: o o o με την κατανόηση του προφορικού και του γραπτού λόγου (Daneman & Carpenter, 1980; Gathercole & Pickering, 2000a) με την ανάπτυξη των αριθμητικών εννοιών (Bull, Johnson & Roy, 1999) με1999)κατανόηση των εννοιών των λέξεων κατά την απόκτηση λεξιλογίου (Daneman & Green, 1986) o με τις επιδόσεις σε ακαδημαϊκού τύπου εξετάσεων (Jurden, 1995) o με την επαγγελματική επιτυχία (Kyllonen & Christal, 1990) Έχει παρατηρηθεί δυσλειτουργία του κεντρικού επεξεργαστή σε παιδιά με δυσκολίες ανάγνωσης (De Jong, 1998). Οι εργασίες των Gathercole και Pickering (2000b, 2001) δείχνουν στενή σχέση μεταξύ των επιδόσεων στα έργα του κεντρικού επεξεργαστή και των επιδόσεων των παιδιών στα πρώτα χρόνια του σχολείου, καθώς επίσης και των χαμηλών επιδόσεων στα παιδιά με ειδικές ανάγκες. Ο λόγος για τα παραπάνω είναι πως η εργαζόμενη μνήμη λειτουργεί ως μία νοητική πλάκα εργασίας, με σκοπό την διεκπεραίωση κάθε είδους έργων αποθηκεύοντας προσωρινά και ενσωματώνοντας τις πληροφορίες σε ένα σύνολο. Το φωνολογικό κύκλωμα παίζει σημαντικό ρόλο στην απόκτηση της γλώσσας. Είναι υπεύθυνο για την εκμάθηση των ήχων των καινούριων λέξεων στη μητρική, αλλά και στην ξένη γλώσσα (Service, 1992). Σοβαρή δυσλειτουργία του φωνολογικού κυκλώματος συνδέεται με παθολογικές καταστάσεις στην εξέλιξη της γλώσσας (Bishop, North & Donlan, 1996), όπως η δυσλεξία και η ειδική γλωσσική διαταραχή. To 6-9% των παιδιών στο σχολείο φαίνεται να εμφανίζει παθολογική γλωσσική ανάπτυξη, αν και οι νοητικές του ικανότητες είναι φυσιολογικές. Για την επίδραση του συστήματος της οπτικό- χωρικής αποτύπωσης στην καθημερινή ζωή οι πληροφορίες είναι περιορισμένες. Κάποια δεδομένα δείχνουν πως εμπλέκεται στην εκμάθηση μη λεκτικών πληροφοριών, όπως για παράδειγμα στην εκμάθηση διαδρόμων ή προσώπων (Hanley, Young & Pearson, 1991) και πιθανώς στην εκμάθηση της αριθμητικής (McLean & Hitch, 1999) Το μοντέλο για την εργαζόμενη μνήμη που προτάθηκε από τον Cowan Ο Cowan (2002) θεωρεί την εργαζόμενη μνήμη ως μέρος της βραχύχρονης μνήμης. Επίσης, την επεκτείνει ώστε να συμπεριλαμβάνει και την μακρόχρονη μνήμη. Σύμφωνα με το συγκεκριμένο μοντέλο, οι αναπαραστάσεις στην εργαζόμενη μνήμη είναι ένα υποσύνολο των αναπαραστάσεων της μακρόχρονης μνήμης. Ένα μέρος των πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες στη μακρόχρονη μνήμη ενεργοποιούνται για τις ανάγκες του κάθε γνωστικού έργου. Η ενεργοποίηση είναι 21

22 δυνατόν να έχει μορφή φωνολογική, σημασιολογική, αισθητηριακή και ένα μόνο τμήμα των ενεργοποιημένων πληροφοριών μεταφέρεται στο κέντρο της προσοχής. Η εργαζόμενη μνήμη οργανώνεται σε δύο ενσωματωμένα επίπεδα. Το πρώτο επίπεδο περιλαμβάνει αναπαραστάσεις της μακρόχρονης μνήμης που είναι ενεργοποιημένες και το δεύτερο επίπεδο ονομάζεται συγκέντρωση της προσοχής. Η συγκέντρωση θεωρείται πως έχει περιορισμένη χωρητικότητα και μπορεί να συγκρατεί μέχρι τέσσερις ενεργοποιημένες αναπαραστάσεις. Σύμφωνα με το μοντέλο, δεν υπάρχει περιορισμός στην ποσότητα των πληροφοριών που είναι δυνατόν να ενεργοποιηθούν ταυτοχρόνως. Παρ όλα αυτά, οι πληροφορίες φθείρονται με τον χρόνο. Ωστόσο, οι πληροφορίες που βρίσκονται στο επίκεντρο της προσοχής δεν ξεθωριάζουν, αλλά υπόκεινται σε ποσοτικό περιορισμό. Η ενεργοποιημένη μνήμη συλλαμβάνεται ως σύστημα προσωρινής συγκράτησης πληροφοριών κάθε τύπου Το μοντέλο για την εργαζόμενη μνήμη που προτάθηκε από τους Ericsson και Kintsch Με την προσέγγισή τους, οι Ericsson και Kintsch (1995) προτείνουν πως η εργαζόμενη μνήμη χρησιμοποιεί ήδη υπάρχουσες δεξιότητες στη μνήμη ώστε να εκτελέσει τα καθημερινά έργα που χρειάζεται. Έργα όπως το διάβασμα, απαιτούν από τη μνήμη περισσότερες από επτά διαθέσιμες θέσεις (Miller, 1956) διότι ο χώρος της εργαζόμενης μνήμης θα ήταν γεμάτος μετά από μερικές προτάσεις και δεν θα ήταν εφικτό να γίνουν κατανοητές οι πολύπλοκες σχέσεις που υπάρχουν μεταξύ των σχέσεων που εκφράζονται σε μυθιστορήματα ή επιστημονικά και άλλα βιβλία. Αυτό καθίσταται δυνατό με την αποθήκευση του μεγαλύτερου μέρους από αυτό που διαβάζει κάποιος στην μακροπρόθεσμη μνήμη, και τη συνένωση μεταξύ τους με δομές ανάκτησης. Χρειάζεται να γίνει η συγκράτηση μόνο λίγων εννοιών στην εργαζόμενη μνήμη, με τις οποίες μπορεί να γίνει η ανάκτηση οτιδήποτε είναι συνδεδεμένο με αυτές. Ο Ericsson και Kintsch αναφέρονται σε αυτή τη σειρά διεργασιών ως μακρόχρονη εργαζόμενη μνήμη (1995) Χωρητικότητα της Εργαζόμενης μνήμης Η εργαζόμενη μνήμη θεωρείται πως έχει περιορισμένη χωρητικότητα. Η αρχική υπόθεση ήταν πως το μέγεθος της χωρητικότητας ήταν επτά αναπαραστάσεις όπως προτάθηκε από τον Miller (1956). Ο Miller παρατήρησε ότι το μνημονικό πεδίο των νεαρών ενήλικων ήταν γύρω στα επτά στοιχεία, τα οποία αποκάλεσε «σύνολα» ( chunks ), χωρίς να παίζει ρόλο αν τα στοιχεία ήταν ψηφία, γράμματα, λέξεις ή κάτι άλλο. Αργότερα, η έρευνα αποκάλυψε πως το μνημονικό πεδίο εξαρτάται από την κατηγορία των στοιχείων (συνόλων) που χρησιμοποιήθηκαν (για παράδειγμα όταν τα στοιχεία είναι ψηφία τότε μπορούν να συγκρατούνται επτά ψηφία στη μνήμη, όταν είναι γράμματα έξι, και περίπου πέντε 22

23 λέξεις), και ακόμη και από τα χαρακτηριστικά του κάθε «συνόλου» κάθε κατηγορίας. Για παράδειγμα όταν οι λέξεις είναι μεγάλες τότε το μνημονικό πεδίο είναι μικρότερο από το μνημονικό πεδίο που χρειάζεται να συγκρατήσει μικρότερες λέξεις. Γενικά, η χωρητικότητα της μνήμης για το λεκτικό περιεχόμενο (ψηφία, γράμματα, λέξεις, κτλ) εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το χρόνο που χρειάζεται να εκφράσει λεκτικά κάποιος αυτά τα δεδομένα, καθώς και από το αν τα περιεχόμενα είναι ήδη γνωστά στο άτομο (Hulme, 1995). Πολλοί, ακόμη, παράγοντες επηρεάζουν τη χωρητικότητα της μνήμης του ατόμου, επομένως είναι αρκετά δύσκολο να γίνει ο προσδιορισμός της χωρητικότητα της βραχύχρονης μνήμης ή της εργαζόμενης μνήμης σε ένα συγκεκριμένο αριθμό κομματιών/στοιχείων. Παρ όλα αυτά, ο Cowan (2001) πρότεινε πως η εργαζόμενη μνήμη έχει χωρητικότητα περίπου τεσσάρων κομματιών στους νέους ενήλικες και λιγότερο στα παιδιά και στους ηλικιωμένους. Παρ όλο που οι περισσότεροι ενήλικες μπορούν να επαναλάβουν περίπου επτά ψηφία με τη σωστή σειρά, κάποιοι έχουν μπορέσει να επαναλάβουν μέχρι και 80 ψηφία (Luria, 1968). Αυτό μπορεί να συμβεί με εντατική εκπαίδευση σε μία στρατηγική κωδικοποίησης όπου τα ψηφία της λίστας είναι ομαδοποιημένα (συνήθως σε ομάδες των τριών ή των πέντε ψηφίων) και αυτές οι ομάδες κωδικοποιούνται ως μία ενιαία μονάδα (ένα κομμάτι). Για να μπορέσει κάτι τέτοιο να γίνει εφικτό, το άτομο πρέπει να μπορεί να αναγνωρίζει αυτές τις ομάδες ως κάποια γνωστή αλυσίδα ψηφίων Ανάπτυξη της εργαζόμενης μνήμης Η χωρητικότητα της εργαζόμενης μνήμης αυξάνεται σταδιακά κατά τη διάρκεια της παιδικής ηλικίας (Gathercole et al., 2004) και μειώνεται επίσης σταδιακά με τη γήρανση και όσο ο άνθρωπος μεγαλώνει ηλικιακά (Salthouse, 1994) Παιδική Ηλικία Η χωρητικότητα της εργαζόμενης μνήμης αυξάνεται σταδιακά στα χρόνια της ανάπτυξης, η οποία ολοκληρώνεται περίπου στο 15 ο έτος της ηλικίας. Τα παιδιά, κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, διαφέρουν πολύ μεταξύ τους στις επιδόσεις τους σε έργα εργαζόμενης μνήμης. Τα εμπειρικά δεδομένα δείχνουν πως υπάρχουν παιδιά που μπορεί να έχουν ελλείμματα μόνο στην εργαζόμενη μνήμη και σε κανένα άλλο γνωστικό σύστημα (Mora, 2007; Alloway, 2006). Σύμφωνα με τους θεωρητικούς που ακολουθούν την θεωρία του Piaget, η ανάπτυξη της χωρητικότητας της εργαζόμενης μνήμης παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στην γνωστική ανάπτυξη (Pascual- Leone, 1970; Case, 1985). Διάφορες έρευνες ενισχύουν αυτή την άποψη διότι αναφέρουν πως η χωρητικότητα της εργαζόμενης μνήμης είναι ένας σημαντικός παράγοντας πρόβλεψης των γνωστικών ικανοτήτων στην παιδική ηλικία (Jarrold et al, 2007). Ένα τέτοιο αποτέλεσμα φαίνεται στην 23

24 διαχρονική έρευνα του Kail (2007) όπου έδειξε πως η χωρητικότητα της εργαζόμενης μνήμης στην ηλικία του ενός έτους προέβλεψε πως το παιδί θα αποκτήσει την ικανότητα της λογικής σκέψης σε μεγαλύτερη ηλικία Μεγάλη ηλικία/ ενήλικη ζωή και γήρας Με το πέρασμα των χρόνων, κάποιες γνωστικές ικανότητες ακολουθούν φθίνουσα πορεία, ιδιαίτερα αυτές που ανήκουν στην κατηγορία των εκτελεστικών λειτουργιών (executive functions). Επιπλέον, γνωστικές δεξιότητες που δεν χρησιμοποιούνται συχνά τείνουν να εξασθενούν, γεγονός που μπορεί να συμβεί σε οποιαδήποτε ηλικία. Ωστόσο, οι ίδιες ικανότητες μπορούν να βελτιωθούν σε κάθε ηλικία με συνεχή εξάσκηση. Η εργαζόμενη μνήμη βρίσκεται ανάμεσα στις γνωστικές λειτουργίες που επηρεάζονται από την μεγάλη ηλικία (Hertzog et al, 2003; Park et al, 2002). Ο Tim Salthouse (1996) δίνει μία από τις επεξηγήσεις για αυτήν την πρόταση και αναφέρεται στη θεωρία της ταχύτητας επεξεργασίας στην γνωστική γήρανση. Βασισμένος στο εύρημα πως η λειτουργία των γνωστικών διεργασιών μειώνεται με την ηλικία, ο Salthouse αναφέρει πως πιο αργή επεξεργασία απαιτεί περισσότερο χρόνο από τα περιεχόμενα της εργαζόμενης μνήμης για να απολεσθούν, με αποτέλεσμα να μειώνεται η αποτελεσματική χωρητικότητα της μνήμης διότι καλύπτεται από τα περιεχόμενα που πλέον δεν χρειάζεται Εκπαίδευση της Εργαζόμενης Μνήμης Τα αποτελέσματα από τις προσπάθειες βελτίωσης των επιδόσεων σε έργα εργαζόμενης μνήμης είναι αισιόδοξα. Τόσο η χρήση εξωτερικών τεχνικών που μειώνουν το φόρτο στην εργαζόμενη μνήμη όσο και η άμεση εκπαίδευση με εξάσκηση σε έργα εργαζόμενης μνήμης έδειξαν ότι οι επιδόσεις μπορούν να βελτιωθούν τόσο σε ενήλικες με γνωστικά ελλείμματα, όσο και σε παιδιά με διαταραχές στη μάθηση. Επίσης, η χρήση μνημονικών στρατηγικών φαίνεται να επιδρά θετικά στην εργαζόμενη μνήμη και να την βελτιώνει. Τα δεδομένα από διάφορες έρευνες, ενώ δείχνουν πως η χωρητικότητα της εργαζόμενης μνήμης είναι δύσκολο να αυξηθεί αυτή καθεαυτή, δείχνουν πως η εργαζόμενη μνήμη μπορεί να βελτιώσει τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιεί και διαχειρίζεται αυτό το χώρο. Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, οι γνωστικές λειτουργίες μπορούν να βελτιωθούν σε κάθε ηλικία με την κατάλληλη εξάσκηση. Οι ασκήσεις του νου ενεργοποιούν διαφορετικά συστήματα του εγκεφάλου ώστε να μεγιστοποιούν την πιθανότητα εκμετάλλευσης της ευπλαστότητας του εγκεφάλου, δηλαδή τη δυνατότητά του να αλλάζει αποκτώντας περισσότερες πληροφορίες και γνώσεις. Οι συγκεκριμένες ασκήσεις θα πρέπει να αποτελούν πρόκληση για τον χρήστη, ώστε ο 24

25 εγκέφαλος να προσπαθήσει να προσαρμοστεί και να δημιουργήσει νέους νευρώνες και συνδέσεις για να μπορέσει να ανταποκριθεί σε αυτές. Η αναπτυξιακή πλαστικότητα/ ευπλαστότητα κατά την ανάπτυξη αναφέρεται στον σχηματισμό του υπό ανάπτυξη εγκεφάλου μέσα από εμπειρίες ζωής. Έχει παρατηρηθεί πως παρόλο που τα παιδιά διαθέτουν περισσότερους νευρώνες και συνδέσεις ανάμεσα τους από ότι οι ενήλικες, χάνουν έναν μεγάλο αριθμό νευρώνων και συνδέσεων κατά την ενηλικίωση τους λόγω της διαδικασίας του κλαδέματος (pruning) 1. Αυτή η διαδικασία πιστεύεται ότι είναι προσαρμοστική καθώς επιτρέπει στο νευρικό σύστημα να αναπτυχθεί σύμφωνα με τις ανάγκες του κάθε ατόμου, καταστρέφοντας τα δίκτυα νευρώνων που δεν χρησιμοποιούνται συχνά και αναπτύσσοντας αυτά που χρησιμοποιούνται περισσότερο. Η πλαστικότητα/ ευπλαστότητα του εγκεφάλου στα πρώτα χρόνια της ζωής του ανθρώπου είναι μεγαλύτερη επειδή πολλοί νευρώνες και συνδέσεις δεν έχουν ακόμα καταστραφεί μέσα από την διαδικασία του κλαδέματος. Καθώς το παιδί αναπτύσσεται, οι νευρώνες καταστρέφονται και ο εγκέφαλος χάνει σταδιακά την ικανότητά του να προσαρμόζεται και να αλλάζει Εμπειρικά δεδομένα για τη γνωστική εκπαίδευση Στη συνέχεια, παρουσιάζεται μία σειρά ερευνών που ασχολούνται με την γνωστική εκπαίδευση παιδιών προσχολικής, σχολικής και εφηβικής ηλικίας. Η συγκεκριμένη ενότητα αναφέρεται σε έρευνες που μέσω άλλων μορφών έργων (που δεν συμπεριλάμβαναν τα ηλεκτρονικά παιχνίδια) και παιχνιδιών προσπάθησαν να διδάξουν στα παιδιά στρατηγικές μάθησης, αλλά και να τα βοηθήσουν να βελτιώσουν τις γνωστικές τους ικανότητες. Ψυχολόγοι όπως ο Piaget (1951) και Vygotsky (1967) θεωρούν ότι η μίμηση και τα παιχνίδια προσποίησης αποτελούν βασικές πτυχές της γνωστικής ανάπτυξης των παιδιών. Εμπειρικά δεδομένα μάλιστα υποδεικνύουν μία συσχέτιση ανάμεσα στο βαθμό που τα παιδιά εμπλέκονται σε παιχνίδια φαντασίας και στην ανάπτυξη των γνωστικών τους ικανοτήτων. Οι Salts et al. (1977) πραγματοποίησαν μία έρευνα σε παιδιά προσχολικής ηλικίας, τα οποία κατά τη διάρκεια του σχολικού έτους εκπαιδεύτηκαν σε έναν από τους τρεις τύπους παιχνιδιών φαντασίας. Τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν με την χρήση διάφορων δραστηριοτήτων κατάλληλων για την μέτρηση της γνωστικής ανάπτυξης των παιδιών και του ελέγχου παρόρμησης τους/ διαδικασία αναστολής. Το πείραμα επαναλήφθηκε για τρία συνεχόμενα έτη. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η φυσική συμμετοχή σε παιχνίδια φαντασίας είχε θετικές συνέπειες στη γνωστική ανάπτυξη των παιδιών, ενώ άλλες ομάδες παιδιών που απλώς άκουγαν και συζητούσαν κατά τη διάρκεια του μαθήματος δεν είχαν τα ίδια αποτελέσματα. Ακόμη, η έρευνα έδειξε πως τα 1 Με την διαδικασία του κλαδέματος εξαλείφονται οι νευρικές συνδέσεις και κατ επέκταση οι ικανότητες οι οποίες δεν χρησιμοποιούνται από το άτομο. Η βασική υπόθεση των επιστημόνων σχετικά με αυτή τη διαδικασία είναι η αρχή ή το χρησιμοποιείς ή το χάνεις ( use it or lose it). 25

26 παιχνίδια που είχαν ως θέμα φανταστικές ιστορίες, ήταν πιο αποτελεσματικά στη γνωστική ανάπτυξη των παιδιών απ ότι παιχνίδια που αφορούσαν αναπαράσταση πραγματικών καταστάσεων. Μία άλλη έρευνα αφορούσε το πρόγραμμα γνωστικής εκπαίδευσης CTC (Cognitive Training for Children) που σχεδιάστηκε από τον Klauer (1994) για να διδάξει στα παιδιά στρατηγικές μάθησης που αναπτύσσουν τον επαγωγικό συλλογισμό τους. Το πρόγραμμα αξιολογήθηκε με μία σειρά πειραμάτων σε ηλικίες παιδιών 5-7 χρονών. Τα παιδιά εξασκήθηκαν σε εκατόν είκοσι δραστηριότητες που αντιπροσώπευαν τους έξι βασικούς κανόνες επεξεργασίας πληροφορίας που είναι η γενίκευση, η διάκριση, η κατάταξη, αναγνώριση σχέσεων, η διαφοροποίηση σχέσεων και η κατασκευή συστημάτων (Klauer & Phye, 1994). Για τις ασκήσεις χρησιμοποιήθηκαν υλικά όπως ξύλινα τουβλάκια, ενώ η πολυπλοκότητα των ασκήσεων αύξανε με την αλλαγή του εκπαιδευτικού υλικού από χειροπιαστά αντικείμενα σε εικόνες και τέλος σε αφηρημένες εικόνες. Τα προγράμματα συνήθως διαρκούσαν δέκα συνεδρίες των είκοσι λεπτών. Παρά την πολυπλοκότητα και τη διαφοροποίηση των αποτελεσμάτων, κοινό συμπέρασμα των ερευνών ήταν ότι αυξήθηκε η ρέουσα νοημοσύνη των παιδιών. Μια από τις πιο συχνά εμφανιζόμενες διαταραχές συμπεριφοράς στα παιδιά σχολικής ηλικίας είναι η διαταραχή διάσπασης της προσοχής (ADHD Attention Deficit Hyperactivity Disorder). Για αυτό το λόγο έχουν ερευνηθεί πλήθος θεραπευτικών προσεγγίσεων, ανάμεσα σ αυτές και η γνωστική εκπαίδευση. Δυστυχώς, αυτές οι μελέτες δεν είχαν όλες συγκλίνοντα αποτελέσματα (Abikoff, 1985). Επίσης, προτάθηκε μια λύση συνδυασμού φαρμακευτικών ουσιών και γνωστικής θεραπείας (Pelham & Murphy, 1986), επειδή θεωρήθηκε πιθανό πως η βραχυπρόθεσμη χορήγηση φαρμάκων μπορεί να βοηθήσει τα παιδιά να αποδεχτούν με πιο αποτελεσματικό τρόπο την γνωστική θεραπεία, γεγονός που υπονοεί ότι τα παιδιά θα μπορούσαν να σταματήσουν την φαρμακευτική αγωγή μετά από μια σύντομη περίοδο εκπαίδευσης. Επιπλέον, κάποιες έρευνες έδειξαν ότι ο συγκεκριμένος θεραπευτικός συνδυασμός, φαρμακευτικών ουσιών και γνωστικής θεραπείας ήταν επιτυχής (Hinshaw et al., 1984a, 1984b), ενώ άλλες (Abikoff & Gittelman, 1985a; Brown, Wynne & Medenis, 1985) έδειξαν ότι η συνεχής χρήση της μεθυλφαινιδάτης είναι απαραίτητη για την αντιμετώπιση των συμπτωμάτων. Άλλη έρευνα (Brown, 1986) έδειξε ότι ο συνδυασμός της γνωστικής θεραπείας και της μεθυλφαινιδάτης δεν είχε καλύτερα αποτελέσματα από την εφαρμογή της κάθε θεραπείας ξεχωριστά. Άλλη έρευνα των Cameron και Robinson (1980) προσπάθησε να μελετήσει την εφαρμογή ενός γνωστικού εκπαιδευτικού προγράμματος για τη διδασκαλία αυτοδιαχείρισης των ικανοτήτων τους σε τρία παιδιά ηλικίας 7-8 ετών με διαταραχές υπερκινητικότητας. Τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντικές αλλαγές στις επιδόσεις του σε μαθηματικά προβλήματα (αριθμητική ικανότητα) όλων των παιδιών, ενώ δύο από αυτά είχαν σημαντικές βελτιώσεις στην συμπεριφορά τους 26

27 κατά την διάρκεια σχολικών εργασιών. Επίσης, υπήρξαν ενδείξεις για γενίκευση των αποτελεσμάτων σε συμπεριφορές που δεν εκπαιδεύτηκαν, όπως στην ανάγνωση κειμένου. Γενικά, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η γνωστική εκπαίδευση, που είναι σχεδιασμένη για γενίκευση των αποτελεσμάτων σε εργασίες της τάξης, μπορούν να βελτιώσουν τη σχολική συμπεριφορά και την ακαδημαϊκή πρόοδο υπερκινητικών παιδιών. Σε άλλη έρευνα (Douglas et al., 1970) χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές μοντελοποίησης και αυτό- ενδυνάμωσης για την εκπαίδευση υπερκινητικών παιδιών και για την υιοθέτηση πιο αποτελεσματικών και λιγότερων παρορμητικών στρατηγικών για την προσέγγιση γνωστικών έργων, εκπαιδευτικών προβλημάτων και κοινωνικών καταστάσεων. Η ομάδα ελέγχου αποτελούνταν από παιδιά που είχαν ανάλογη ηλικία, νοημοσύνη και επίπεδα υπερκινητικότητας και παρόρμησης από την πειραματική ομάδα. Για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκαν αρκετές ψυχογνωστικές συστοιχίες, κάποιες από τις οποίες καταφέρουν να διαχωρίσουν επιτυχώς τα παιδιά τυπικής ανάπτυξης από τα παιδιά με ΔΕΠΥ Διαταραχή Ελλειμματικής Προσοχής Υπερκινητικότητας (ADΗD), τόσο πριν, στην αρχή και στο τέλος της γνωστικής εκπαίδευσης, αλλά και τρεις μήνες αργότερα. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης έδειξαν ότι η πειραματική ομάδα έδειξε βελτίωση σε αρκετά έργα, τόσο μετά το τέλος της εκπαίδευσης αλλά και τρεις μήνες μετά, ενώ η συγκεκριμένη γνωστική θεραπεία δεν φάνηκε να βελτιώνει την βραχύχρονη μνήμη των παιδιών. Επιπλέον, ο Abikoff (1985) επισημαίνει τρία θέματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη για την επιτυχία της γνωστικής εκπαίδευσης για παιδιά με ADHD, που έχουν την ίδια σημασία και για παιδιά που δεν αντιμετωπίζουν κάποια διαταραχή συμπεριφοράς. Το πρώτο αφορά τη χρονική διάρκεια της γνωστικής εκπαίδευσης που δεν θα πρέπει να είναι ιδιαίτερα σύντομη, ώστε τα παιδιά να προλάβουν να εκτεθούν σε αρκετές και κατάλληλες καταστάσεις, για να επιτευχθεί η ανάπτυξη των ικανοτήτων τους. Δεύτερον, δεν θα πρέπει να υπάρχει αναμονή γενίκευσης των θετικών αποτελεσμάτων, ιδιαίτερα όταν δεν υπάρχει επικάλυψη μεταξύ των ασκήσεων της γνωστικής εκπαίδευσης και των ασκήσεων που κάνουν τα παιδιά μετά το τέλος της εκπαίδευσης. Τέλος, μεγαλύτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί στην αξιολόγηση και την διατήρηση των αποτελεσμάτων, ιδιαίτερα μετά τη δημοσίευση ερευνών που υποστηρίζουν την ετεροχρονισμένη παρουσίαση θετικών αποτελεσμάτων μετά το τέλος της γνωστικής εκπαίδευσης. 27

28 1.5. Παιχνιδοκεντρική μάθηση Καθημερινά, όλο και περισσότεροι μαθητές αφιερώνουν αρκετές ώρες από τον χρόνο τους σε εφαρμογές όπως οι υπηρεσίες κοινωνικής δικτύωσης, τα ηλεκτρονικά παιχνίδια και οι προσομοιώσεις, τα οποία με μία πρώτη ματιά φαίνεται να μην προσφέρουν κάτι ουσιαστικό, από εκπαιδευτική άποψη. Αξίζει όμως να εξετάσουμε πώς οι παραπάνω εφαρμογές μπορούν από «σπατάλη χρόνου» να μετατραπούν σε εργαλεία ωφέλιμα για την εκπαιδευτική διαδικασία. Κατά μία ερμηνεία, τα παιχνίδια μπορούν να θεωρηθούν ως «ανταγωνιστικές ασκήσεις με τις οποίες οι παίκτες μαθητές θέτουν σε εφαρμογή τις γνώσεις τους και τις στρατηγικές τους με στόχο να περάσουν στο επόμενο επίπεδο (επόμενη άσκηση) και να καταλήξουν στη νίκη» (Gradler, 2003). Συνήθως, αποτελούν έναν οπτικό- ακουστικό κόσμο στον οποίο οι παίκτες έχουν έναν εικονικό χαρακτήρα/ ήρωα, τον οποίο χειρίζονται. Τα παιχνίδια δεν μας βοηθούν μόνο να εξηγήσουμε κάτι που είχαμε διδάξει παλαιότερα με καινούριους τρόπους, αλλά μας βοηθούν να κατανοήσουμε και κάτι νέο με καινούριες μεθόδους. Σύμφωνα με την Gradler (2003) τα εκπαιδευτικά παιχνίδια έχουν τους εξής στόχους: 1. Οι μαθητές να εξασκούν και να βελτιώνουν γνώσεις και ικανότητες που ήδη διαθέτουν. 2. Να αναγνωρίζουν και να συμπληρώνουν τυχόν κενά ή αδυναμίες στις γνώσεις των μαθητών. 3. Να λειτουργούν συμπληρωματικά στην μαθησιακή διαδικασία, καθώς τα παιχνίδια δεν διδάσκουν το περιεχόμενο, αλλά το ενισχύουν. 4. Να αναπτύσσουν καινούριες σχέσεις ανάμεσα σε έννοιες και αρχές. Τα εκπαιδευτικά παιχνίδια άρχισαν να χρησιμοποιούνται μετά το 1990, με τη χρήση των πολυμεσικών Η/Υ (Okan, 2003). Τότε εμφανίστηκε η έννοια edutainment που προέρχεται από τη σύνθεση των λέξεων education εκπαίδευση και entertainment ψυχαγωγία. Ο όρος edutainment αφορά γενικά κάθε μορφή εκπαίδευσης που ενσωματώνει διασκέδαση και απευθύνεται κυρίως σε μικρά παιδιά προσχολικής ηλικίας δίνοντας έμφαση στην ανάγνωση, τα μαθηματικά και την επιστήμη. Σκοπός του είναι να προσεγγίσει το ενδιαφέρον του μαθητή και βασίζεται στην άποψη πως με αυτό τον τρόπο η μάθηση γίνεται ευχάριστα (Buckingham & Scanlon, 2000). Ωστόσο, το εγχείρημα της διασκεδαστικής εκπαίδευσης απέτυχε αφού οδήγησε σε «βαρετά παιχνίδια» (van Eck, 2006) και το ενδιαφέρον για το edutainment μειώθηκε πολύ γρήγορα λόγω της κακής ποιότητας των παιχνιδιών και λόγω της ευρείας διάδοσης του ίντερνετ ( Michael & Chen, 2006). Τελευταία εξέλιξη στο χώρο των βιντεοπαιχνιδιών στην εκπαίδευση αποτελεί η μάθηση με βάση το ηλεκτρονικό παιχνίδι. Σχετίζεται με ηλεκτρονικές εφαρμογές 28

29 που έχουν καθορισμένα μαθησιακά αποτελέσματα. Χάρη στα στοιχεία της δέσμευσης, παροχής κινήτρων, ανάληψης ρόλων και επαναληψιμότητας (δυνατότητα για τροποποίηση και επανάληψη μίας αποτυχημένες στρατηγικής) δίνει τη δυνατότητα για βελτίωση των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων και αποτελεί τη νεώτερη τάση στην ηλεκτρονική μάθηση (Kiili, 2005;Squire, 2005). Η μάθηση με βάση τα ηλεκτρονικά παιχνίδια βρίσκει στις μέρες μας μεγάλη εφαρμογή για δύο κυρίως λόγους: Πρώτον, επειδή ο τρόπος σκέψης των μαθητών σήμερα έχει αλλάξει, καθώς τα ψηφιακά μέσα αποτελούν ένα μέρος της μητρικής τους γλώσσας. Δεύτερον, επειδή η συγκεκριμένη γενιά έχει μεγαλώσει παίζοντας ηλεκτρονικά παιχνίδια και έτσι έχουν τροποποιηθεί οι προτιμήσεις και οι ικανότητες της με βάση αυτό τον τρόπο διασκέδασης (Prensky 2001a; 2001b). Η τελευταία τάση προσπαθειών βελτίωσης των γνωστικών ικανοτήτων αποτελεί η χρήση ηλεκτρονικών προγραμμάτων εκπαίδευσης που στοχεύουν στην βελτίωση των γνωστικών ικανοτήτων του ατόμου και στην ενδυνάμωση της λειτουργίας τους μέσω της εξάσκηση σε έργα που τις ενεργοποιούν. Η ερευνητική περιοχή της γνωστικής εκπαίδευσης με χρήση στοχευόμενων εκπαιδευτικών λογισμικών αναπτύσσεται συνεχώς με αποτέλεσμα τα τελευταία χρόνια να έχουν υπάρξει πλήθος αντικρουόμενων δημοσιεύσεων, που κάποιες από αυτές υποστηρίζουν ότι η γνωστική εκπαίδευση έχει θετικά αποτελέσματα (Smith et al., 2009 ; Morrison & Chein, 2010) και κάποιες το αντίθετο (Papp, Walsh, & Sny- der,2009). Παρακάτω αναφέρουμε κάποια χαρακτηριστικά των παιχνιδιών μαζί με τα αποτελέσματα που μπορεί να έχουν στο εκπαιδευτικό πλαίσιο (Prensky, 2001). Τα παιχνίδια αποτελούν μία μορφή διασκέδασης, κάτι το οποίο προσφέρει ευχαρίστηση στον παίκτη - χρήστη. Τα παιχνίδια είναι μία μορφή αναπαράστασης. Αυτό εμπλέκει τον χρήστη στην παιχνίδι και αισθάνεται έντονη την εμβύθιση καθώς για εκείνη τη στιγμή «ζει» σε εκείνον τον εικονικό χώρο. Τα παιχνίδια πρέπει να έχουν κανόνες. Αυτό κάνει το χρήστη να αισθάνεται ότι υπάρχει μία οργάνωση και συγκεκριμένα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει ώστε να μπορέσει να επιτύχει τον σκοπό του, που στην περίπτωση των παιχνιδιών είναι να κερδίσει. Τα παιχνίδια έχουν σκοπό. Κάτι το οποίο δίνει το κίνητρο στον παίκτη να συνεχίζει να παίζει ώστε να πετύχει τον σκοπό του παιχνιδιού. Τα παιχνίδια πρέπει να είναι διαδραστικά. Τα παιχνίδια έχουν προσαρμογή. Σε ορισμένα παιχνίδια χρειάζεται κάποιος χρόνος ώστε να προσαρμοστούν οι παίκτες στο καινούριο παιχνίδι. Μόλις, 29

30 όμως, γίνει αυτό, ο παίκτης αισθάνεται ικανοποίηση πως έχει ακολουθήσει μία ροή γεγονότων και έχει μάθει μέσω αυτών. Τα παιχνίδια έχουν αποτελέσματα και ψυχολογικές αντιδράσεις. Αυτό βοηθάει τον παίκτη μαθητή στη μαθησιακή διαδικασία καθώς αποκτάει καινούριες γνώσεις και πληροφορίες μέσα από το παιχνίδι. Τα παιχνίδια έχουν το αίσθημα της νίκης. Αυτό δίνει την ικανοποίηση στον παίκτη ότι αν βασίζεται στις ικανότητές του, θα κερδίσει ανεβάζοντας την αυτοπεποίθησή του. Τα παιχνίδια έχουν σύγκρουση, ανταγωνισμό, πρόκληση κάτι το οποίο προκαλεί τον ενθουσιασμό του παίκτη και ανεβάζει την αδρεναλίνη. Τα παιχνίδια αποτελούνται από προβλήματα στα οποία ο παίκτης καλείται να δώσει λύση. Αυτό ενεργοποιεί την δημιουργικότητα του παίκτη ώστε να επιτύχει αυτό που επιθυμεί χρησιμοποιώντας καινούριες στρατηγικές. Τα παιχνίδια έχουν αλληλεπίδραση μεταξύ των παικτών κάτι που βελτιώνει τις κοινωνικές σχέσεις μεταξύ των μαθητών, είτε το παιχνίδι παίζεται κατά τη διάρκεια του μαθήματος είτε στο σπίτι του κάθε μαθητή, διότι στη συνέχεια θα υπάρξει συζήτηση για αυτό. Τα παιχνίδια έχουν κάποια ιστορία και κάποιες αναπαραστάσεις, κάτι που δίνει το συναίσθημα στον παίκτη Καθορισμός της έννοιας εκπαιδευτικό παιχνίδι μέσω υπολογιστή Σύμφωνα με τον Prensky (2001), «Τα παιχνίδια είναι πιθανόν ο πιο αγαπητός τρόπος για να περνάει κάποιος τον χρόνο του στην ιστορία της ανθρωπότητας». Κατά την άποψή του αυτό οφείλεται στα δώδεκα στοιχεία που αναφέρθηκαν παραπάνω. Συνεχίζοντας, αναφέρει πως η Παιχνιδοκεντρική Μάθηση (GBL Game Based Learning) έχει ως στόχο η μάθηση να γίνεται με ευχαρίστηση και με προσήλωση ώστε η ψυχαγωγία με διαδραστικό τρόπο και η σοβαρή μάθηση να υπάρχουν στο ίδιο μέσο και έτσι να επέρχεται μάθηση ευχάριστα. Αν και δεν υπάρχουν σαφή κριτήρια διαχωρισμού ενός εκπαιδευτικού λογισμικού από ένα εκπαιδευτικό παιχνίδι (Bousquet, 1986), θα προσπαθήσουμε να συνοψίσουμε κάποια χαρακτηριστικά των εκπαιδευτικών παιχνιδιών (Cudworth, 1996). Μαθησιακοί στόχοι Τα εκπαιδευτικά παιχνίδια σχεδιάζονται για κάποιο συγκεκριμένο σκοπό και αποβλέπουν στην επίτευξη ενός συγκεκριμένου στόχου. Σύνολο Κανόνων Θα πρέπει να υπάρχει ένα σαφές σύνολο κανόνων προκειμένου να διευκολύνουν την αλληλεπίδραση του παίκτη με το παιχνίδι. 30

31 Αλληλεπιδραστικότητα, ενεργός ρόλος παίκτη Χωρίς την ενεργή συμμετοχή των παικτών στο παιχνίδι, δεν μπορεί να υφίσταται η έννοια του παιχνιδιού. Ανατροφοδότηση (Feedback) Το παιχνίδι θα πρέπει να επιβραβεύει μία σωστή απόφαση και να επισημαίνει μία λανθασμένη. Μ αυτόν τον τρόπο, οι παίκτες θα μπορούν να διακρίνουν τις επιτυχημένες από τις αποτυχημένες ενέργειες και να επικεντρωθούν στο στόχο τους. Ανταγωνισμός Ο ανταγωνισμός μπορεί να υπάρχει μεταξύ συμπαικτών ή ανάμεσα στον παίκτη και τον υπολογιστή, προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος ή να σημειωθεί ένα μεγάλο σκορ. Στοιχείο πρόκλησης Το στοιχείο της πρόκλησης έχει να κάνει με την αβεβαιότητα ως προς την επίτευξη του στόχου, τις κρυμμένες πληροφορίες και τα πολλαπλά επίπεδα δυσκολίας. Στοιχείο διασκέδασης και κινήτρου ( Romiszowski, 1974) Η ίδια ενασχόληση μ ένα παιχνίδι φαίνεται να ελκύει τα παιδιά και να τα ψυχαγωγεί τόσο όσο και η επίτευξη του στόχου του παιχνιδιού. Προϋπάρχουσα γνώση Ένα εκπαιδευτικό παιχνίδι προϋποθέτει και κάποια γνώση πάνω σε έναν τομέα (Gredler, 1992) Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των εκπαιδευτικών παιχνιδιών Είναι πολλοί που υποστηρίζουν πως τα εκπαιδευτικά παιχνίδια θα πρέπει να ενταχθούν με γοργότερους ρυθμούς στην εκπαιδευτική διαδικασία. Παρακάτω παραθέτουμε κάποια από τα πλεονεκτήματα της παιχνιδοκεντρικής μάθησης (Κόμης, 2004): Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των παιχνιδιών είναι πως οι μαθητές μπορούν να καταλάβουν περίπλοκες έννοιες συνδέοντας την θεωρία με την πράξη. Ο κόσμος των παιχνιδιών είναι σημαντικός στην μαθησιακή διαδικασία γιατί δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να αναπτύξουν έναν καινούριο τρόπο σκέψης. Οι μαθητές μπορούν μέσω των παιχνιδιών να εφαρμόσουν γνώσεις και στρατηγικές μέσα σε έναν φανταστικό κόσμο. Έτσι, έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρουν μία ιδέα, μία λέξη ή μία εικόνα από ένα περιβάλλον σε ένα άλλο και στην προκειμένη περίπτωση από τον εικονικό κόσμο του παιχνιδιού στον πραγματικό κάτι το οποίο αποτελεί την «εγκαθιδρυμένη μάθηση» (situated learning). 31

32 Ένα από τα εμφανή πλεονεκτήματα των παιχνιδιών είναι ότι επιτρέπουν στους μαθητές να βιώσουν καταστάσεις που θα ήταν δύσκολο να εφαρμοστούν σε πραγματικές συνθήκες για λόγους ασφάλειας, κόστους, χρόνου κ.α. (Corti 2006; Squire & Jenkins 2003). Μακροχρόνιες αναλύσεις συνεχώς καταλήγουν πως τα παιχνίδια προωθούν τη μάθηση (Szczurek, 1982, VanSickle 1986, Randel 1992, van Eck, 2006). Τα παιχνίδια μπορούν να υποστηρίξουν την ανάπτυξη πολλών διαφορετικών δεξιοτήτων, όπως αναλυτικές και χωρικές, στρατηγικές δεξιότητες, μαθησιακές ψυχοκινητικές και μνημονικές ικανότητες, επιλεκτική οπτική προσοχή κ. α. Επίσης τα παιχνίδια επιτρέπουν την εξάσκηση της κοινωνικοποίησης στα πλαίσια της ομάδας των παικτών. Φέρνει σε επαφή τους μαθητές με την τεχνολογία. Στις πιθανές αρνητικές επιδράσεις των ηλεκτρονικών εκπαιδευτικών παιχνιδιών (Κόμης, 2004): Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως και τα ηλεκτρονικά παιχνίδια, τα εκπαιδευτικά μπορεί να ενισχύσουν τη μοναξιά και να βοηθήσουν να αναπτυχθούν φαινόμενα εγκλεισμού. Μπορεί να οδηγήσουν στον εθισμό. Μπορεί να οδηγήσουν στην παραμέληση του εκπαιδευτικού μέρους που περιέχουν Ηλεκτρονικά προγράμματα γνωστικής εκπαίδευσης Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί αρκετά λογισμικά γνωστικής εκπαίδευσης, καθένα με τα δικά του χαρακτηριστικά. Παρακάτω παρουσιάζεται ένας κατάλογος κριτηρίων, που θα μπορούσε να βοηθήσει έναν χρήστη να διαλέξει την κατάλληλη πλατφόρμα γνωστικής εκπαίδευσης. Τα κριτήρια για την καταλληλότητα ενός προγράμματος για κάθε περίπτωση είναι τα εξής: a. Συμμετοχή επιστημόνων, νευροψυχολόγων, οι οποίοι ειδικεύονται στην εκτίμηση και μελέτη της νοημοσύνης και της εγκεφαλικής δομής και λειτουργίας, και επιστημονικών συμβούλων στη σχεδίαση του προγράμματος. b. Δημοσίευση επιστημονικών ερευνών, από την επιστημονική ομάδα του ανάπτυξης/υποστήριξης λογισμικού, που να υποστηρίζουν την αποτελεσματικότητά του. c. Συγκεκριμενοποίηση των γνωστικών ικανοτήτων που εκπαιδεύει το πρόγραμμα. 32

33 d. Ενημέρωση για το ποια συγκεκριμένη εγκεφαλική περιοχή και λειτουργία εξασκούν οι χρήστες με την κάθε άσκηση και η ύπαρξη ανεξάρτητων μορφών αξιολόγησης που να εκτιμούν την πρόοδο του χρήστη και να αποδεικνύουν κάποια μορφής γενίκευσης των αποτελεσμάτων. e. Αν το πρόγραμμα της γνωστικής εκπαίδευσης είναι δομημένο και προτείνει σε κάθε χρήστη μια συνιστώμενη συχνότητα εξάσκησης και την διάρκειά της. f. Οι ασκήσεις του λογισμικού θα πρέπει να διαφέρουν μεταξύ τους και να διδάσκουν κάτι νέο στους χρήστες, καθώς για την εκγύμναση του εγκεφάλου θα πρέπει τα άτομα να αντιμετωπίζουν νέες προκλήσεις. g. Οι ασκήσεις θα πρέπει να αποτελούν πρόκληση για τους χρήστες και να έχουν το αντίστοιχο επίπεδο δυσκολίας που να αντιστοιχεί στο επίπεδο των χρηστών (προσαρμοστικότητα). h. Το εκπαιδευτικό πρόγραμμα θα πρέπει να ταιριάζει με τις ανάγκες και τους στόχους των χρηστών του, οι οποίοι θα πρέπει να είναι πρόθυμοι να το χρησιμοποιούν. Συγκεκριμένα, όσον αφορά το τελευταίο κριτήριο και όταν η γνωστική εκπαίδευση απευθύνεται σε παιδιά, τότε το εκπαιδευτικό λογισμικό θα πρέπει να διακρίνεται και από επιπλέον χαρακτηριστικά που θα το καθιστούν πιο κατάλληλο για χρήση από μαθητές. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι: a. Η σημερινή γενιά μαθητών έχει χαρακτηριστεί ως «ψηφιακή γενιά» και «γενιά ηλεκτρονικών παιχνιδιών», αφού τα παιδιά περνούν πλήθος ωρών, παίζοντας ηλεκτρονικά παιχνίδια και εξερευνώντας το διαδίκτυο. Για αυτό η σχεδίαση των γνωστικών παιχνιδιών θα πρέπει να χαρακτηρίζεται από ποιοτικά γραφικά και ενδιαφέροντα σενάρια που θα αυξάνουν την εμβύθιση των παιδιών στις ασκήσεις και το ενδιαφέρον τους για αυτές (Malone, 1987; Prensky, 2001; Gee, 2003). b. Επίσης, υπάρχουν ενδείξεις ότι η χρήση παιδαγωγικών πρακτόρων σε λογισμικά γνωστικής εκπαίδευσης για παιδιά είναι ωφέλιμη. Συγκεκριμένα σε έρευνα των Tebarth, Mohamad και Pieper (2000), που αφορούσε την γνωστική εκπαίδευση και την χρήση μετά- μνημονικών στρατηγικών σε παιδιά με μαθησιακές δυσκολίες, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ύπαρξη παιδαγωγικών πρακτόρων που χαρακτηρίζονται από αληθοφανή συμπεριφορά, είναι κατάλληλη για την διδασκαλία στρατηγικών απομνημόνευσης, ενώ παίζει και ένα σημαντικό κινητροδοτικό ρόλο στην δράση των παιδιών. c. Η ύπαρξη ανταμοιβών και βραβείων ως αποτέλεσμα της καλής επίδοσης των μαθητών στις ασκήσεις, μπορεί να αποτελέσει ισχυρό κίνητρο, ώστε οι μαθητές να προσπαθούν περισσότερο (Salts et al.,1977). 33

34 1.6. Πρόσδεση/ Συνένωση Πληροφοριών (Binding) Στην παρούσα εργασία θα ασχοληθούμε με τη γνωστική διαδικασία της πρόσδεσης των πληροφοριών, ο οποίος στη βιβλιογραφία αναφέρεται ως binding (ενοποίηση). Για να μπορέσει κάποιος να θυμηθεί με ακρίβεια ένα γεγονός που έχει συμβεί, πρέπει να ενώσει τα διάφορα στοιχεία του γεγονότος μεταξύ τους και να συγκρατήσει αυτές τις δεμένες αναπαραστάσεις στη μνήμη του. Η διαδικασία κατά την οποία δημιουργούμε ολοκληρωμένες αναπαραστάσεις των αντικειμένων στην οπτική βραχύχρονη μνήμη από διαφορετικά οπτικά στοιχεία ενός ερεθίσματος (stimuli), όπως είναι το χρώμα, το σχήμα, το μέγεθος, ο προσανατολισμός, η θέση, η μετακίνηση του κ.α., αναφέρεται ως πρόσδεση αντικειμένων (feature binding). Ο Smythies (1994) ορίζει το πρόβλημα του binding ως «τον τρόπο με τον οποίο οι μηχανισμοί του εγκεφάλου κατασκευάζουν ένα φαινομενικό αντικείμενο». Το πρόβλημα του πως ακριβώς συντελείται η διαδικασία του binding είναι μία γενική ερώτηση για το πως οποιοδήποτε είδος κατανεμημένης πληροφορίας μπορεί να ενσωματωθεί στην μνήμη ώστε έχει σαν αποτέλεσμα την συνένωση στοιχείων για την δημιουργία ενοποιημένων αντικειμένων, όπως η μνήμη για γεγονότα, μία ολοκληρωμένη αντίληψη, ή μία ακολουθία δράσεων. Στο γενικό πλαίσιο της αντίληψης, το πρόβλημα του binding σχετίζεται με το πως οι νευρώνες που αντιπροσωπεύουν διάφορες ιδιότητες μίας οπτικής σκηνής συνδυάζονται ώστε το άτομο να αντιληφθεί τα σωστά αντικείμενα, όπως ένα κόκκινο μήλο δίπλα σε ένα πράσινο φύλλο αντί για ένα κόκκινο φύλλο και πράσινο μήλο. Η γενική ιδέα της συνένωσης πολλαπλών στοιχείων σε μία ενοποιημένη μονάδα/ενότητα στη μνήμη βασίζεται στη γενική ιδέα της «σβολοποίησης» (chunking) η οποία έχει αναφερθεί από το George Miller (1956) ο οποίος είχε ως αντικείμενο έρευνας το θέμα της περιορισμένης ικανότητας πρόσληψης και αποθήκευσης πληροφοριών. Ο Miller (1956) έδειξε ότι η ικανότητά μας να ανακαλούμε πληροφορίες, όπως και άλλες ικανότητες π.χ. η ικανότητα να διακρίνουμε ήχους και να υπολογίζουμε αριθμούς, είναι περιορισμένη στο επίπεδο περίπου των 7±2 στοιχείων. Όπως ο ίδιος αναφέρει: «Φαίνεται να υπάρχει κάποιος περιορισμός που έχει χτιστεί μέσα μας είτε μέσω της μάθησης είτε από το σχεδιασμό του νευρικού μας συστήματος, ένα όριο που διατηρεί τις ικανότητές μας μεταφοράς πληροφορίας, σε αυτό το μέγεθος. Επί τη βάσει των τρεχουσών ενδείξεων, φαίνεται ασφαλές να πούμε ότι έχουμε μία περιορισμένη και μάλλον μικρή ικανότητα να εκτελούμε τα παραπάνω έργα, και ότι αυτή η ικανότητα δεν ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό από το ένα αισθητηριακό σύστημα στο άλλο» (Αναφορά από τον Gardner, 1980). Σύμφωνα με την Θεωρία Συνένωσης Στοιχείων, το στοιχείο που περιγράφει τη θέση ενός αντικειμένου είναι αυτό που επιτρέπει στα άλλα στοιχεία να συνδυάζονται και να ανήκουν σε ένα αντικείμενο (Kahneman, Treisman, & Gibbs, 34

35 1992). Όσον αφορά την οπτική αντίληψη (visual perception), η Θεωρία Συνένωσης Στοιχείων (Feature Integration Theory) αναφέρει πως η θέση ενός αντικειμένου παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στο binding διότι προσφέρει έναν χωρικό χάρτη στον οποίο τα μοναδικά στοιχεία των αντικειμένων επισυνάπτονται και στη συνέχεια συνδυάζονται για να δημιουργήσουν το ολοκληρωμένο αντικείμενο (Treisman, 2006; Treisman & Gelade, 1980). Σύμφωνα με την Θεωρία Συνένωσης Στοιχείων, παρ όλο που τα οπτικά στοιχεία ενός ερεθίσματος εντοπίζονται σχετικά αυτόματα, οι συμμετέχοντες δεν μπορούν να γνωρίζουν ποια στοιχεία έχει το κάθε ερέθισμα αν δεν εστιάσουν την προσοχή τους στη συγκεκριμένη θέση στην οποία αυτό βρίσκεται. Οι Treisman και Gelade (1980) σημείωσαν πως η προσοχή ενός ατόμου πρέπει να εστιάζεται στο συγκεκριμένο σημείο στο χώρο ώστε να μπορέσει να αναγνωρίσει την πληροφορία που του δίνει το ερέθισμα. Εφαρμόζοντας την Θεωρία Συνένωσης Στοιχείων στην βραχύχρονη μνήμη, η Treisman (2006) υποστήριξε πως η θέση ενός ερεθίσματος παίζει έναν πολύ σημαντικό ρόλο στο πλαίσιο μέσα στο οποίο γίνεται η συνένωση των στοιχείων ενός ερεθίσματος. Επίσης, αναφέρει πως τόσο τα μοναδικά στοιχεία ενός αντικειμένου όσο τα συνενωμένα αντικείμενα συγκρατούνται στο σύστημα προσωρινής οπτικής μνήμης, αλλά η προσοχή είναι απαραίτητη ώστε να μπορεί να συγκρατείται η πρόσδεση (binding) μεταξύ των στοιχείων. Το χρώμα και το σχήμα είναι τυπικά σταθερές ιδιότητες ενός αντικειμένου (ειδικότερα το σχήμα) οι οποίες επιτρέπουν στο αντικείμενο να είναι αναγνωρίσιμο χωρίς αυτό να εξαρτάται από την θέση στην οποία βρίσκεται. Ωστόσο, όπως αναφέραμε παραπάνω, για να μπορέσει ένα άτομο να αναγνωρίσει τα στοιχεία του χρώματος και του σχήματος ενός αντικειμένου πρέπει να εστιάσει την προσοχή του σε ένα συγκεκριμένο σημείο στο οποίο γίνεται και η πρόσδεση αυτών των στοιχείων. Γι αυτό το λόγο θελήσαμε να εκπαιδεύσουμε τους μαθητές στην ερευνά μας σε αυτές τις ιδιότητες των ερεθισμάτων, το χρώμα, το σχήμα και τη θέση. Συγκεκριμένα, στην ικανότητά τους να συγκρατούν τις ενοποιημένες πληροφορίες στην μνήμη τους αφού έχει ολοκληρωθεί η πρόσδεση και αφού οι πληροφορίες δεν είναι πια διαθέσιμες για αναγνώριση, με άλλα λόγια όταν χρειάζεται να ανακαλέσουμε πληροφορίες που έχουν προσδεθεί σε ολοκληρωμένα σύνολα Εμπειρικά δεδομένα για τη γνωστική εκπαίδευση του binding (πρόσδεση) Ο Luck και Vogel (1997) υποστήριξαν πως η συγκράτηση οπτικών αντικειμένων με πολλά στοιχεία δεν απαιτεί περισσότερη προσοχή από την απομνημόνευση αντικειμένων με ένα στοιχείο. Η συγκεκριμένη πρόταση έγινε αντικείμενο πλήθους ερευνών των οποίων τα αποτελέσματα ήταν ανάμεικτα. Οι Vogel, Woodman Luck (2001) ανέφεραν πως η οπτική πληροφορία παραμένει στην μνήμη ως μία ομάδα αναπαραστάσεων συνενωμένων στοιχείων. Σε 35

36 μία σειρά πειραμάτων, τα οποία ακολούθησαν το παράδειγμα ανίχνευσης μεταβολών (Philips, 1974; Philips & Baddeley, 1971), Οι Luck και Vogel ζήτησαν από τους συμμετέχοντες να θυμούνται τα περιεχόμενα από μία αρχική σειρά ερεθισμάτων και στη συνέχεια να τα συγκρίνουν με τα περιεχόμενα μίας δεύτερης σειράς και να αναφέρουν αν είναι ίδια ή διαφορετικά. Εντόπισαν πως η ακρίβεια των αποτελεσμάτων της μνήμης για τα στοιχεία των αντικειμένων που παρουσιάστηκαν (π.χ. χρώμα, προσανατολισμός) δεν διέφερε σημαντικά από τα αποτελέσματα της μνήμης όταν παρουσιάστηκαν αντικείμενα που είχαν από ένα μέχρι τέσσερα στοιχεία το κάθε ένα (χρώμα, σχήμα, προσανατολισμός, ύπαρξη/μη ύπαρξη κάποιου κενού μέσα στο αντικείμενο), δηλαδή δεν βρήκαν κάποια διαφορά στην ακρίβεια των αποτελεσμάτων είτε παρουσιάζονταν μεμονωμένα τα στοιχεία κάποιων αντικειμένων είτε όταν αντικείμενα με πολλά στοιχεία ήταν το αντικείμενο μελέτης. Όπως ο Luck και ο Vogel (1997), οι Wheeler και Treisman (2002) εντόπισαν αποτελέσματα τα οποία ήταν σύμφωνα με μία αυτόματη πρόσδεση των στοιχείων των αντικειμένων όταν έβλεπαν ένα αντικείμενο τη φορά. Ωστόσο, όταν οι συμμετέχοντες καλούνταν να παρατηρήσουν μία σειρά αντικειμένων με διάφορα στοιχεία και έπρεπε να εντοπίσουν αν είχε συμβεί κάποια αλλαγή σε αυτά, τα αποτελέσματά τους ήταν σε διαφωνία με την υπόθεση της αυτόματης πρόσδεσης στοιχείων, διότι τα αποτελέσματα δεν ήταν ακριβή και φάνηκε ότι η πρόσδεση των στοιχείων των αντικειμένων δεν γινόταν αυτόματα. Αυτό, βέβαια, μπορεί να συνέβη διότι υπήρξε διακοπή της πρόσδεσης καθώς το άτομο έβλεπε τα αντικείμενα που εμφανίζονταν συγχρόνως και προσπαθούσε να εντοπίσει αν είχε συμβεί κάποια αλλαγή (Alvarez & Thomson, 2009). Έτσι, η συγκράτηση της πρόσδεσης των στοιχείων πολλών αντικειμένων διακόπτονταν και ήταν πιο ευαίσθητη από την συγκράτηση της πρόσδεσης στοιχείων σε ένα αντικείμενο. Αυτή η εξήγηση υποστηρίζεται και με την έρευνα του Allen (2006). Στη συγκεκριμένη έρευνα, εμφανίζονταν μία σειρά οθονών που περιείχε ένα οπτικό ερέθισμα η κάθε μία, τα οποία έπρεπε να θυμάται ο συμμετέχων. Στη συνέχεια, ακολουθούσε η εμφάνιση ενός αντικειμένου και το άτομο έπρεπε να απαντήσει αν αυτό το αντικείμενο υπήρχε στις προηγούμενες οθόνες. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας έδειξαν πως όταν εμφανιζόταν το τελευταίο αντικείμενο, το αποτέλεσμα ήταν παρόμοιο με προηγούμενες έρευνες, οι οποίες έδειχναν μικρή διαφορά ανάμεσα στα αντικείμενα που περιείχαν πολλά στοιχεία συνενωμένα και ένα στοιχείο στο κάθε αντικείμενο. Αντίθετα, τα αντικείμενα που εμφανίστηκαν στην αρχή έδειξαν μία συνεχόμενη τάση πως η συγκράτηση των συνενωμένων στοιχείων τους ήταν κατώτερη της αναγνώρισης ενός αντικειμένου που είχε μόνο ένα στοιχείο. Επιπλέον, μία σύγκριση μεταξύ των συνθηκών της ταυτόχρονης και σειριακής εμφάνισης, έδειξε πως η μνήμη της πρόσδεσης πληροφοριών είχε κατώτερα αποτελέσματα από την μνήμη της συγκράτησης των στοιχείων (feature memory) στην περίπτωση που τα αντικείμενα παρουσιάζονταν ένα- ένα, και όχι συγχρόνως. 36

37 Μια ακόμη έρευνα η οποία επιβεβαιώνει και αυτή την υπόθεση πως η πρόσδεση των στοιχείων των ερεθισμάτων έχει καλύτερα αποτελέσματα όταν τα αντικείμενα εμφανίζονται ένα- ένα κάθε φορά έγινε από τον MacKay και τους συνεργάτες του (Hadley & MacKay, 2006). Η έρευνα από τον MacKay και τους συνεργάτες του στηρίχθηκε στις διαφορές μεταξύ των λέξεων που χρησιμοποιούνταν στο παιχνίδι taboo και απλών λέξεων. Σύμφωνα με την θεωρία τους για την προτεραιότητα πρόσδεσης πληροφοριών, όταν μία λέξη εντοπίζεται κατά τη διάρκεια μίας δραστηριότητας στην οποία πρέπει να μάθει κάποιος αυτή τη λέξη, δημιουργείται ένας κόμβος στον οποίο γίνεται η σύνδεση μεταξύ αυτής της σημασίας της λέξης και του περιεχομένου στο οποίο αποκτήθηκε. Όταν μία τέτοια λέξη εμφανίζεται σε μία ακολουθία λέξεων που υπάρχει στην οθόνη για ένα πολύ μικρό χρονικό διάστημα ( 200 ms για κάθε λέξη), τότε το άτομο πρώτα θα θυμηθεί τη λέξη με την οποία ήταν «συναισθηματικά» δεμένος, καθώς την είχε μάθει μέσα σε μία δραστηριότητα και στη συνέχεια θα συγκρατήσει τις υπόλοιπες λέξεις (Hadley & MacKay, 2006). Αυτή η θεωρία είναι σύμφωνη με έρευνες που έδειξαν ότι όταν τα άτομα βλέπουν μία σειρά λέξεων, όπου κάθε λέξη εμφανίζεται μία- μία, έχουν μία τάση να έχουν καλύτερη μνήμη για το χρώμα ή την τοποθεσία της λέξης με την οποία έχουν συνδεθεί συναισθηματικά απ ότι για ουδέτερες λέξεις της ίδιας ακολουθίας (MacKay & Ahmetzanov, 2005; MacKay et al., 2004). Οι Allen, Hitch και Baddeley (2008) εξερεύνησαν το ρόλο της γενικής προσοχής που χρειάζεται στην πρόσδεση των στοιχείων του χρώματος και του σχήματος σε οπτικές και λεκτικές πληροφορίες. Χρησιμοποίησαν τρία πειράματα για να μελετήσουν τις επιδράσεις των ταυτόχρονων έργων στην πρόσδεση και συγκράτηση των πληροφοριών των οπτικών πληροφοριών που περιλαμβάνουν περισσότερα από ένα στοιχεία (χρώμα και σχήμα) και των ερεθισμάτων που χρησιμοποιούν δύο αισθήσεις, από τις οποίες η μία είναι οπτική και η άλλη ακουστική παρουσίαση. Η απόδοση και των δύο αναπαραστάσεων ήταν ισοδύναμη σε όλες τις συνθήκες και δεν δημιουργήθηκε πρόβλημα στο τεστ του «ελαφρού χτυπήματος στο χώρο», αλλά ήταν χειρότερη από το κανονικό στην αντίστροφη μέτρηση. Η μείωση δεν ήταν χειρότερη για την περίπτωση της πρόσδεσης στοιχείων που χρησιμοποιούν δύο αισθήσεις, θεωρώντας πως η πράξη της πρόσδεσης πληροφοριών δεν είναι από μόνη της απαιτητική όσον αφορά την προσοχή Στόχευση της παρούσας έρευνας Από όλα τα συστήματα της εργαζόμενης μνήμης, αυτό που προσπαθήσαμε να εκπαιδεύσουμε ήταν ο διαχειριστής επεισοδίων (episodic buffer). Ο διαχειριστής επεισοδίων είναι ένα προσωρινό γνωστικό σύστημα της εργαζόμενης μνήμης και όπως περιγράψαμε προηγουμένως είναι το υποσύστημα το οποίο είναι υπεύθυνο για τη συνένωση των πληροφοριών, επιτρέποντας τη δημιουργία υποθετικών αναπαραστάσεων (Baddeley et al., 2002). Έτσι, αποτελεί έναν σπουδαίο συντελεστή στη διαδικασία της μάθησης. 37

38 Η χωρητικότητά του είναι περιορισμένη και σύμφωνα με τον Cowan (2005) το μέγεθος των «κομματιών» (chunks) που μπορεί να συγκρατήσει το άτομο στη μνήμη υπολογίζεται να είναι τέσσερα με διαφορές από άτομο σε άτομο, όπως φαίνεται και στις διαφορές που υπάρχει στο μνημονικό πεδίο της εργαζόμενης μνήμης (Cowan, 2005). Επιλέξαμε να εκπαιδεύσουμε τον διαχειριστή επεισοδίων διότι δεν θέλαμε τα παιδιά μόνο να συγκρατούν τις πληροφορίες ή να τις μετατρέπουν από τη μία μορφή στην άλλη (για παράδειγμα από ακουστική σε λεκτική), αλλά θέλαμε να τις αξιοποιούν, δηλαδή να θυμούνται αρκετά στοιχεία ενός ερεθίσματος συγχρόνως, όπως είναι το χρώμα, το σχήμα αλλά και τη θέση ταυτόχρονα. Δεν υπάρχει κάποιο έργο που να αξιολογεί απόλυτα το διαχειριστή επεισοδίων. Παρ όλα αυτά, εμείς από την βιβλιογραφία και τις έρευνες που έχουν γίνει από διάφορους ερευνητές (Baddeley, Allen, Cowan, Treisman κ.α.), γνωρίζουμε πως ο διαχειριστής επεισοδίων επικαλύπτεται από τον κεντρικό επεξεργαστή της εργαζόμενης μνήμης (central executive) (Baddeley, 2000). Σύμφωνα με αυτές τις έρευνες μπορούμε να δούμε πως πολλές από τις ιδιότητες που αρχικά είχαν αποδοθεί στον κεντρικό επεξεργαστή, αποδίδονται τώρα στο διαχειριστή επεισοδίων. Πριν ξεκινήσουμε την εκπαίδευση των μαθητών, χρησιμοποιήσαμε τα ψυχομετρικά τεστ της αντίστροφης ανάκλησης θέσης κύβων και της ανάκλησης αριθμητικών μετρήσεων ώστε να μετρήσουμε το δυναμικό του κεντρικού επεξεργαστή, το οποίο όπως αναφέραμε, πλησιάζει σε μεγάλο βαθμό στο διαχειριστή επεισοδίων. Μετά τα ψυχομετρικά τεστ, προχωρήσαμε στην εκπαίδευση των παιδιών με έργα binding ώστε να δούμε αν στο τέλος η εργαζόμενη μνήμη αλλάζει με την εκπαίδευση σε έργα διαχειριστή επεισοδίων. Ένας πολύ καλός τρόπος για να μετρήσουμε το δυναμικό του κεντρικού επεξεργαστή και κατά συνέπεια του διαχειριστή επεισοδίων είναι να χρησιμοποιήσουμε έργα στα οποία η συγκράτηση των πληροφοριών γίνεται οπτικοχωρικά. Έτσι, το παιδί συγκρατεί μία οπτική πληροφορία, για παράδειγμα σχήμα και χρώμα, αλλά και μία χωροταξική, δηλαδή την θέση στην οποία βρίσκεται το αντικείμενο το οποίο καλείται να προσέξει το παιδί. Το binding (πρόσδεση) είναι μία λειτουργία της μνήμης που εκτελείται από τον διαχειριστή επεισοδίων, οπότε σε μεγάλο βαθμό γίνεται και από τον κεντρικό επεξεργαστή από την στιγμή που ο κεντρικός επεξεργαστής είναι το γνωστικό σύστημα της εργαζόμενης μνήμης που συντονίζει τα άλλα τρία υποσυστήματα. Δεν είναι γνωστή η σχέση που υπάρχει ανάμεσα στον κεντρικό επεξεργαστή. Γι αυτό το λόγο αρχικά μετρήσαμε τον κεντρικό επεξεργαστή και στη συνέχεια εκπαιδεύσαμε τον διαχειριστή επεισοδίων ώστε να ελέγξουμε αν υπάρχει κάποια σχέση μεταξύ τους. Στη συγκεκριμένη έρευνας θελήσαμε να δούμε αν εκπαιδεύοντας τον διαχειριστή επεισοδίων με έργα πρόσδεσης επέρχεται και βελτίωση του κεντρικού επεξεργαστή και κατ επέκταση της εργαζόμενης μνήμης. 38

39 Τα ερευνητικά ερωτήματα της παρούσας εργασίας είναι: Να μελετήσουμε αν η εκπαίδευση του διαχειριστή επεισοδίων επιφέρει βελτίωση στον κεντρικό επεξεργαστή. Να βρούμε τον καταλληλότερο τρόπο με τον οποίο μπορούμε να δημιουργήσουμε εκπαιδευτικά παιχνίδια τα οποία εκπαιδεύουν και βελτιώνουν τον διαχειριστή επεισοδίων, αλλά συγχρόνως να επιφέρουν βελτίωση και σε άλλα γνωστικά συστήματα. Με τη δημιουργία τέτοιων παιχνιδιών, σκοπεύουμε στη βελτίωση των παιδιών στο παιχνίδι κατά τη διάρκεια της μάθησης του παιχνιδιού, αλλά και τη βελτίωσή τους στο γενικότερο τρόπο με τον οποίο διαβάζουν. Αυτό συμβαίνει διότι η ικανότητά τους να ακολουθούν οδηγίες (memory for instruction) είναι μία λειτουργία που μπορεί να αποδοθεί στον διαχειριστή επεισοδίων, λόγω του ότι στην πραγματικότητα έχει να κάνει με την ενοποίηση των πληροφοριών. Σκοπός του παιχνιδιού που δημιουργήσαμε ήταν να ενεργοποιήσουμε και να ακονίσουμε τις βασικές γνωστικές διεργασίες στη μνήμη του ατόμου που χρειάζεται ώστε να μαθαίνει καλύτερα αυτό που χρειάζεται σε διάφορες μαθητικές δραστηριότητες όπως είναι η ανάγνωση. Η εργαζόμενη μνήμη βοηθάει τα παιδιά να βελτιώνουν τις μαθητικές τους ικανότητες και γενικότερος σκοπός των εκπαιδευτικών παιχνιδιών είναι να εκπαιδεύουν τη βάση των γνωστικών διεργασιών ώστε να επιφέρουν θετικά αποτελέσματα στην εργαζόμενη μνήμη. Σύνοψη Κεφαλαίου Στο συγκεκριμένο κεφάλαιο έγινε αναφορά στο θεωρητικό υπόβαθρο που υπάρχει στις γνωστικές δεξιότητες του ατόμου καθώς και μία επεξήγηση της εργαζόμενης μνήμης και της ικανότητας της πρόσδεσης πληροφοριών που λαμβάνει χώρα στο γνωστικό υποσύστημα του διαχειριστή επεισοδίων μαζί με έρευνες που έχουν γίνει πάνω σε αυτά. Στη συνέχεια, παρουσιάστηκε η παιχνιδοκεντρική μάθηση και οι λόγοι οι οποίοι την καθιστούν έναν από τους αποτελεσματικότερους τρόπους διδασκαλίας. Λόγω της ανάλυσης που έγινε σε αυτό το κεφάλαιο αποφασίστηκε η εκπαιδευτική εφαρμογή που δημιουργήθηκε να έχει την μορφή ενός εκπαιδευτικού παιχνιδιού και να αποτελείται από αντίστοιχα χαρακτηριστικά ώστε να είναι φιλική προς τους μαθητές και να επιφέρει τα καλύτερα δυνατά μαθησιακά αποτελέσματα. 39

40 2. Πλατφόρμες Γνωστικής Εκπαίδευσης για παιδιά Εισαγωγή Κεφαλαίου Στη συνέχεια, θα περιγράψουμε ορισμένες πλατφόρμες γνωστικής εκπαίδευσης που ειδικεύονται στην εκπαίδευση διάφορων γνωστικών ικανοτήτων των παιδιών και θα παρουσιάσουμε την αντίστοιχη βιβλιογραφία για κάθε λογισμικό, εφόσον υπάρχουν και έχουν δημοσιευτεί Cogmed Εικόνα 3 Αρχική σελίδα του προϊόντος Cogmed Το Cogmed αποτελεί το προϊόν μίας εκδοτικής εταιρείας που προσφέρει προγράμματα ηλεκτρονικής γνωστικής εκπαίδευσης, τα οποία ειδικεύονται στην αντιμετώπιση προβλημάτων προσοχής και ελλειμμάτων στην εργαζόμενη μνήμη. Το λογισμικό σχεδιάστηκε με την συμβολή νευροψυχολόγων, και η Cogmed προσφέρει στους χρήστες των προγραμμάτων της υποστήριξη για την βελτίωση της πορείας τους κατά την διάρκεια της εκπαίδευσης. Το συγκεκριμένο εκπαιδευτικό λογισμικό αποτελείται από τρεις διαφορετικές εκδόσεις. Η μία απευθύνεται σε ενήλικες χρήστες και οι άλλες δύο σε παιδιά. Συγκεκριμένα, η μία έκδοση απευθύνεται σε παιδιά προσχολικής ηλικίας 4-6 ετών και η άλλη σε παιδιά σχολικής ηλικίας 7 και άνω ετών. Γενικά, τα προγράμματα 40

41 εκπαίδευσης αποτελούνται από συγκεκριμένα σετ ασκήσεων της εργαζόμενης μνήμης, ενώ το επίπεδό τους προσαρμόζεται στην επίδοση του κάθε χρήστη, που θα πρέπει να ολοκληρώνει συγκεκριμένο αριθμό ασκήσεων για καθορισμένο χρονικό διάστημα. Κατά την διάρκεια της εκπαίδευσης, η πορεία του χρήστη παρακολουθείται τόσο από τον ίδιο, όσο και από τον προσωπικό του εκπαιδευτή, που έχει το ρόλο του βοηθού του κατά την διάρκεια του προγράμματος. Στην συνέχεια παρουσιάζονται οι δύο εκδόσεις του εκπαιδευτικού λογισμικού που απευθύνονται σε παιδιά προσχολικής ηλικίας και σε παιδιά δημοτικού. Εικόνα 4 Το logo του CogMed για παιδιά δημοτικού. Το RoboMemo κατασκευάστηκε από την Cogmed και είναι προϊόν πολύχρονης ερευνητικής δουλειάς (Klingberg et al., 2002; Martinussen & Tannock, 2006; Olesen, Westetberg & Klinberg, 2004). Συγκεκριμένα, απευθύνεται σε παιδιά ηλικίας επτά ετών και άνω, ενώ προσφέρει ειδική επανατροφοδότηση για τους γονείς των παιδιών που βρίσκονται σε επικοινωνία με τους εκπαιδευτές της Cogmed. Τα παιδιά θα πρέπει να ασχολούνται με τις ασκήσεις του προγράμματος 35 λεπτά καθημερινά, για 5 μέρες, επί πέντε εβδομάδες. Το πρόγραμμα αποτελείται από έργα ίδια με αυτά που έχουν χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της εργαζόμενης μνήμης, δηλαδή, με άμεση σειριακή ανάκληση ψηφίων, καταλόγου λέξεων, καταλόγου ψευδολέξεων, θέσεων κύβων και αντίστροφη ανάκληση του ίδιου υλικού. Το RoboMemo αποτελείται από επίπεδα σταδιακά αυξανόμενης δυσκολίας. Το επίπεδο δυσκολίας προσαρμόζεται αυτόματα, ανάλογα με τις επιδόσεις. Τα έργα απαιτούν τη συγκράτηση πολλών ερεθισμάτων ταυτόχρονα. Υπάρχουν μικρά διαλείμματα ανάμεσα στα έργα και η σειρά παρουσίασης είναι μοναδική κάθε φορά χωρίς να επαναλαμβάνεται. Τέλος, το πρόγραμμα επιβραβεύει τα παιδιά μετά την ολοκλήρωση κάθε συνεδρίας δίνοντας τους την δυνατότητα να παίξουν ένα παιχνίδι αγώνων ταχύτητας. 41

42 Εικόνα 5 Η μορφή του Cogmed για παιδιά δημοτικού. Εικόνα 6 Το logo του Cogmed για παιδιά προσχολικής ηλικίας. Η Cogmed JM, αντίστοιχα, απευθύνεται σε ηλικίες παιδιών 4-6 ετών, ενώ ο εκπαιδευτικός του σχεδιασμός είναι αντίστοιχος με αυτόν του RM με την διαφορά ότι η αλληλεπίδρασή του είναι ειδικά σχεδιασμένη για παιδιά μικρότερης ηλικίας. Το συγκεκριμένο πρόγραμμα απαιτεί από τα παιδιά να εξασκούνται για λεπτά κάθε Σαββατοκύριακο επί πέντε εβδομάδες, ώστε τα θετικά αποτελέσματά του να έχουν διάρκεια. Το λογισμικό καθοδηγεί τα παιδιά σε μια σειρά ασκήσεων που εναλλάσσονται, ενώ η δυσκολία τους αυξάνεται σε μικρά βήματα καθώς η επίδοση των παιδιών βελτιώνεται. 42

43 Εικόνα 7 Η μορφή της εφαρμογής CogMed για παιδιά προσχολικής ηλικίας Εμπειρικά δεδομένα Παρακάτω, παρουσιάζονται έρευνες που μελετούν την αποτελεσματικότητα των γνωστικών ασκήσεων της Cogmed στη βελτίωση της εργαζόμενης μνήμης και άλλων γνωστικών ικανοτήτων σε παιδιά και εφήβους. Αν και πολλοί ερευνητές (French, 2006; Gathercole, 2006) θεωρούν την εργαζόμενη μνήμη ένα δεδομένο γνωστικό δυναμικό με σταθερή χωρητικότητα, η εκπαίδευση με το RoboMemo έδωσε αισιόδοξα αποτελέσματα για τη δυνατότητα βελτίωσής της (Klingberg, Forssberg, & Westerberg, 2002). Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε μια μικρή ομάδα 7 παιδιών με διαταραχή ελλειμματικής προσοχής. Τα παιδιά εκπαιδεύτηκαν για διάστημα 5-6 εβδομάδων σε καθημερινή βάση με συνεδρίες που διαρκούσαν λεπτά. Παρουσίασαν βελτίωση σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Η συγκράτηση οπτικών πληροφοριών αυξήθηκε κατά 1.72 στοιχεία και το άμεσο αριθμητικό πεδίο τους κατά 1.96 ψηφία. Η ομάδα των παιδιών, όμως, ήταν πολύ μικρή και πολλοί ερευνητές (Pennington & Ozonoff, 1996) διαφωνούν ακόμα και με την άποψη ότι τα παιδιά με διαταραχή ελλειμματικής προσοχής έχουν ελλείμματα και στην εργαζόμενη μνήμη τους. Το ίδιο λογισμικό χρησιμοποιήθηκε από την ίδια ερευνητική ομάδα σε ένα μεγαλύτερο δείγμα παιδιών με διαταραχή ελλειμματικής προσοχής (Klingberg, Fernell, Olesen, Johnson, Gustafsson, Dahlstrom, Gillberg, Forssberg, Westerberg, 2005). Σαράντα τέσσερα παιδιά με διάγνωση «διαταραχή ελλειμματικής προσοχής», που είχαν εύρος ηλικίας 7-12 χρόνια και δεν λάμβαναν φαρμακευτική αγωγή, πήραν 43

44 μέρος στο πρόγραμμα. Τα μισά εκπαιδεύτηκαν με το RoboMemo για 5 εβδομάδες σε καθημερινές συνεδρίες που διαρκούσαν λιγότερο από μία ώρα. Τα έργα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν κυρίως οπτικοχωρικά, όπως η ανάκληση θέσης κύβων, γραμμάτων κλπ. Παρατήρησαν βελτίωση στο άμεσο μνημονικό πεδίο των παιδιών, αλλά και βελτίωση σε έργα συλλογισμών και ακόμα σε μερικά συμπτώματα της διαταραχής της ελλειμματικής προσοχής, αλλά όχι σε έργα προσοχής (π.χ., στο Stroop). Η εκπαίδευση με το λογισμικό έγινε στο σπίτι των παιδιών και με την επίβλεψη των γονιών τους. Ίσως η συγκεκριμένη παρέμβαση αποδείχτηκε βοηθητική για παιδιά με διαταραχή ελλειμματικής προσοχής, διότι περιλάμβανε πολλά οπτικοχωρικά έργα. Πρόσφατα δεδομένα, όμως, εντοπίζουν σοβαρά ελλείμματα στην άμεση οπτική συγκράτηση των πληροφοριών και στην εργαζόμενη μνήμη των παιδιών με διαταραχή ελλειμματικής προσοχής. Η αντίφαση με συμπεράσματα παλαιότερων ερευνών μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι οι παλαιότερες έρευνες (Pennington & Ozonoff, 1996) χρησιμοποίησαν κυρίως λεκτικά έργα για την αξιολόγηση της εργαζόμενης μνήμης και όχι οπτικά. Η οπτικοχωρική εργαζόμενη μνήμη είναι μια περιοχή που οι πρόσφατες έρευνες ξεχωρίζουν ως ιδιαίτερα ελλειμματική στη συγκεκριμένη ομάδα. Σε γενικές γραμμές, το 80% των παιδιών που χρησιμοποίησαν το συγκεκριμένο πρόγραμμα είχαν βελτίωση στις επιδόσεις τους σε έργα εργαζόμενης μνήμης και το 79% αυτών των παιδιών διατήρησαν τη βελτίωση αυτή 1 χρόνο μετά την εκπαίδευσή τους. Άλλη έρευνα (Nutley, 2011) προσπάθησε να ερευνήσει εάν η ρέουσα νοημοσύνη 2 των παιδιών προσχολικής ηλικίας (4 χρονών) μπορεί να βελτιωθεί μέσω της ηλεκτρονικής εκπαίδευσης του Cogmed, της μη λεκτικής και λεκτικής επιχειρηματολογίας και της εργαζόμενης μνήμης. Το δείγμα αποτελούνταν από 101 παιδιά, ηλικίας 4 ετών, τα οποία εκπαιδεύτηκαν στο Cogmed σε καθημερινές συνεδρίες των 15 λεπτών η κάθε μία για 25 μέρες. Το δείγμα της έρευνας χωρίστηκε σε τέσσερις ομάδες και κάθε μία εκπαιδεύονταν σε μία από τις παρακάτω γνωστικές λειτουργίες: εργαζόμενη μνήμη, οπτική (μη λεκτική) επιχειρηματολογία 3 ταυτόχρονη εκπαίδευση τόσο της εργαζόμενης μνήμης όσο και της μη λεκτικής επιχειρηματολογίας εκπαίδευση με μη προσαρμοστικές ασκήσεις και των δύο κατηγοριών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι ασκήσεις της μη λεκτικής επιχειρηματολογίας βελτίωσαν την ρέουσα νοημοσύνη των παιδιών, ενώ η εκπαίδευση της εργαζόμενης μνήμης είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της χωρητικότητας της. 2 Η βασική βιολογική πνευματική ικανότητα του ατόμου. 3 Η μη λεκτική επιχειρηματολογία είναι η ικανότητα του ατόμου να καταλαβαίνει και να αναλύει οπτική πληροφορία και την επίλυση προβλημάτων χρησιμοποιώντας μόνο την οπτική του αιτιολογία, χωρίς να εκφράζει αυτά που σκέφτεται. Για παράδειγμα: η αναγνώριση σχέσεων, ομοιοτήτων και διαφορών μεταξύ σχημάτων, η αναγνώριση οπτικών ακολουθιών μεταξύ αντικειμένων καθώς και η απομνημόνευσή τους. 44

45 Η Holmes στην έρευνά της το 2009 ανέφερε πως η εργαζόμενη μνήμη παίζει έναν πολύ σημαντικό ρόλο στην υποστηρικτική μάθηση. Θέλησε να εντοπίσει αν τα προβλήματα των μαθητών με μικρή πρόοδο στην ανάγνωση και στα μαθηματικά μπορούν να ξεπεραστούν με την χρήση ενός ηλεκτρονικού εκπαιδευτικού προγράμματος που μπορεί να βελτιώσει την εργαζόμενη μνήμη. Τα παιδιά με χαμηλές ικανότητες εργαζόμενης μνήμης αξιολογήθηκαν ως προς τις ικανότητες τους στην εργαζόμενη μνήμη, στην νοημοσύνη τους και στη πρόοδό τους στο σχολείο πριν και μετά την εκπαίδευσή τους στο πρόγραμμα. Η εκπαίδευση με το πρόγραμμα είχε δύο μορφές. Μπορούσε να είναι είτε προσαρμοζόμενη στις ικανότητες του χρήστη ανάλογα με τις σωστές και λάθος απαντήσεις του, είτε μη προσαρμοζόμενη, δηλαδή να ακολουθεί μία συγκεκριμένη προκαθορισμένη και σταθερή πορεία ασκήσεων. Στην έρευνα συμμετείχαν 42 μαθητές, ηλικίας 8-11 ετών και επιλέχθηκαν με το κριτήριο της χαμηλές τους επιδόσεις σε έργα εργαζόμενης μνήμης. Για την εκπαίδευση των παιδιών χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό της Cogmed και συγκεκριμένα οπτικοχωρικές ασκήσεις που ζητούσαν από τα παιδιά να θυμηθούν τη θέση αντικειμένων στην οθόνη του υπολογιστή και λεκτικές ασκήσεις, όπως να απομνημονεύουν ακολουθίες γραμμάτων, ήχων και ψηφίων. Η εκπαίδευση στην έκδοση του παιχνιδιού που προσαρμοζόταν με τις ικανότητες του παίκτη (ευέλικτη μορφή εκπαίδευσης με επανατροφοδότηση) επέφερε σημαντικές βελτιώσεις στην εργαζόμενη μνήμη. Επίσης, βελτιώθηκε και η μαθηματική ικανότητα των παιδιών, αποτέλεσμα που διήρκησε και 6 μήνες μετά την δραστηριότητα. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν πως γενικότερα προβλήματα στην εργαζόμενη μνήμη και σχετικές δυσκολίες στη μάθηση μπορούν να ξεπεραστούν με αυτού του είδους θεραπείες/ παρεμβάσεις. Αντίστοιχη βελτίωση δεν εμφανίστηκε στην ομάδα που εκπαιδεύτηκε με ασκήσεις σταθερής (μη προσαρμοσμένης) δυσκολίας. Από την άλλη πλευρά δεν υπήρξε αύξηση της νοημοσύνης των παιδιών καμίας ομάδας. Οι συγγραφείς του άρθρου υποστηρίζουν ότι η μη βελτίωση της νοημοσύνης των παιδιών υποδηλώνει ότι ενώ η νοημοσύνη και η εργαζόμενη μνήμη συνδέονται, η συμβολή της εργαζόμενης μνήμης στην ικανότητα μάθησης δεν σχετίζεται άμεσα με τη νοημοσύνη των παιδιών. Στην έρευνα του Thorell (2008) επιχειρήθηκε να μελετηθεί η αποτελεσματικότητα της γνωστικής εκπαίδευσης και η ύπαρξη γενίκευσης των αποτελεσμάτων της σε σχέση με τις εκτελεστικές λειτουργίες παιδιών προσχολικής ηλικίας. Το δείγμα της έρευνας αποτελούσαν 63 παιδιά, τα οποία χωρίστηκαν σε τέσσερις ομάδες, κάθε μία από τις οποίες εκπαιδεύτηκε με διαφορετικό τρόπο. 1. Η πρώτη ομάδα εκπαιδεύτηκε με ασκήσεις που στόχευαν στη βελτίωση της εργαζόμενης μνήμης των παιδιών. Η εκπαίδευση διήρκησε πέντε εβδομάδες με κάθε συνεδρία να κρατά 15 λεπτά. Στο επίκεντρο της εκπαίδευσης ήταν η βελτίωση της οπτικοχωρικής εργαζόμενης μνήμης, αφού σύμφωνα με ερευνητικά αποτελέσματα η συγκεκριμένη είναι στενά συνδεδεμένη με την διαταραχή ΔΕΠΥ 45

46 (ADHD). Κατά την διάρκεια της εκπαίδευσης πλήθος οπτικών ερεθισμάτων παρουσιάζονταν στην οθόνη του υπολογιστή και τα παιδιά έπρεπε να ανακαλέσουν τη θέση και τη σειρά εμφάνισης τους. Οι συγκεκριμένες ασκήσεις ήταν προσαρμοστικές, ώστε να ταιριάζουν στην ικανότητα των παιδιών και να αποτελούν ταυτόχρονα και πρόκληση για αυτά. 2. Η δεύτερη ομάδα εκπαιδεύτηκε σε διάφορες ασκήσεις που σχεδιάστηκαν για τη βελτίωση της εκτελεστικής λειτουργίας και του ελέγχου αναστολής. Τα παιδιά αυτής της ομάδας έπρεπε να απαντήσουν γρήγορα με το που συγκεκριμένα οπτικά ερεθίσματα εμφανίζονταν στην οθόνη του υπολογιστή και να καταστείλουν ή να αναστείλουν την δράση τους, όταν άλλα ερεθίσματα παρουσιάζονταν. Σε μια άλλη άσκηση, τα παιδιά έπρεπε να απαντήσουν με το που συγκεκριμένα οπτικά ερεθίσματα εμφανίζονταν και να μην απαντήσουν όταν αυτά συνοδεύονταν από σήματα παύσης. Το επίπεδο δυσκολίας των ασκήσεων άλλαζε με τη μείωση της ώρας που τα παιδιά είχαν το περιθώριο να απαντήσουν. Η διάρκεια της εκπαίδευσης ήταν ανάλογή με αυτή της πρώτης ομάδας. 3. Η τρίτη ομάδα αποτελούσε την ενεργητική ομάδα ελέγχου της έρευνας καθώς τα παιδιά που συμμετείχαν σε αυτήν εκπαιδεύτηκαν με χρήση διαθέσιμων εμπορικών παιχνιδιών που κρίθηκαν μη απαιτητικά ως προς την ικανότητα της εργαζόμενης μνήμης και του ελέγχου αναστολής των παιδιών. 4. Τέλος η τέταρτη ομάδα παιδιών αποτελούσε την παθητική ομάδα ελέγχου της έρευνας καθώς τα παιδιά που άνηκαν σε αυτή δεν συμμετείχαν σε κάποιου είδους ηλεκτρονικής εκπαίδευσης. Το σύνολο των ομάδων αξιολογήθηκε τόσο πριν την έναρξη της εκπαίδευσης όσο και μετά την ολοκλήρωσή της. Πλήθος γνωστικών λειτουργιών εκτιμήθηκαν όπως η εργαζόμενη μνήμη, η λεκτική εργαζόμενη μνήμη, ο έλεγχος αναστολής και η προσοχή. Όσον αφορά τις πρώτες δύο ομάδες που εκπαίδευσαν τις γνωστικές λειτουργίες της εργαζόμενης μνήμης και του ελέγχου αναστολής, διαπιστώθηκε ότι και οι δύο ομάδες εμφάνισαν σημαντικές βελτιώσεις μετά την εκπαίδευση στις ασκήσεις που εξασκήθηκαν. Τέλος, τα ερευνητικά αποτελέσματα έδειξαν ότι τα παιδιά που ανήκαν στην πρώτη ομάδα που αφορούσε την εργαζόμενη μνήμη, βελτίωσαν την επίδοσή τους και σε άλλες ασκήσεις που είχαν να κάνουν με την οπτικοχωρική εργαζόμενη μνήμη του και στις οποίες δεν είχαν εκπαιδευτεί. Αντίστοιχη γενίκευση των αποτελεσμάτων δεν παρουσιάστηκε και στην ομάδα που εκπαιδεύτηκε σε ασκήσεις του ελέγχου αναστολής. Οι Gray et al (2012) διεξήγαγαν ακόμη μία έρευνα για να μελετήσουν τα αποτελέσματα του Cogmed σε νέους που έχουν μαθησιακές δυσκολίες (Learning Disabilities/LD) και διαταραχή ελλειμματικής προσοχής (ADHD). Οι νέοι που έχουν 46

47 αυτά τα προβλήματα, μπορεί να μην έχουν καλές σχολικές επιδόσεις και κοινωνική συμπεριφορά. Πρόσφατες μαρτυρίες αναφέρουν πως η εργαζόμενη μνήμη μπορεί να βελτιωθεί με συνεχή εκπαίδευση μέσω ηλεκτρονικών παιχνιδιών τα οποία προσαρμόζονται στις ικανότητες του παίκτη, αλλά δεν είναι σίγουρο πως κάτι τέτοιο θα φέρει τα ίδια αποτελέσματα σε άτομα που έχουν μαθησιακά προβλήματα και ADHD. Στη συγκεκριμένη έρευνα, συμμετείχαν 60 νέοι, ηλικίας χρονών που είχαν διαγνωστεί από LD/ADHD (52 άντρες, 8 γυναίκες) και μοιράστηκαν τυχαία σε δύο ομάδες. Η μία ήταν η εξάσκηση της εργαζόμενης μνήμης με το πρόγραμμα του Cogmed RM και η δεύτερη ήταν εξάσκηση στα μαθηματικά (ένα πρόγραμμα της Ακαδημίας των Μαθηματικών). Τα άτομα αυτά αξιολογήθηκαν πριν και μετά την ολοκλήρωση της δραστηριότητας και φάνηκε πως οι νέοι που εκπαιδεύτηκαν στην εργαζόμενη μνήμη με το Cogmed βελτιώθηκαν περισσότερο σε αυτήν από την βελτίωση των μαθηματικών που είχαν οι νέοι που εκπαιδεύτηκαν στο άλλο πρόγραμμα. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως η εκπαίδευση της εργαζόμενης μνήμης μπορεί να βελτιώσει κάποιους τομείς της εργαζόμενης μνήμης σε νέους που πάσχουν από LD/ ADHD (learning disabilities/ attention deficit hyperactivity disorder), αλλά χρειάζεται και άλλη εξέλιξη του εκπαιδευτικού προγράμματος για να μεταφέρονται αυτά τα αποτελέσματα και σε άλλες κύριες λειτουργίες. To 2013 διεξήχθη ακόμη μία έρευνα από τους Holmes και Gathercole. Σε αυτήν την έρευνα έγιναν δύο δραστηριότητες στις οποίες οι δάσκαλοι χρησιμοποίησαν το Cogmed για να εκπαιδεύσουν την εργαζόμενη μνήμη των μαθητών τους. Στην πρώτη δραστηριότητα συμμετείχαν 22 παιδιά ηλικίας 8-9 χρονών. Στην δεύτερη συμμετείχαν 50 παιδιά ηλικίας 9-11 χρονών που είχαν την χαμηλότερη επίδοση στο σχολείο. Έγινε σύγκριση μεταξύ αυτών των παιδιών και άλλων 50 που δεν δέχθηκαν καθόλου εκπαίδευση. Στην πρώτη δραστηριότητα, παρατηρήθηκε πως μετά την εκπαίδευση οι μαθητές βελτιώθηκαν σημαντικά στην εργαζόμενη μνήμη. Στην δεύτερη δραστηριότητα υπήρχε επίσης βελτίωση, με βελτιωμένη σχολική επίδοση στα μαθήματα των μαθηματικών και των αγγλικών. Αυτά τα ευρήματα δείχνουν πως η εκπαίδευση της εργαζόμενης μνήμης που γίνεται από τους δασκάλους οδηγεί σε γενικότερη βελτίωση της εργαζόμενης μνήμης και σε σημαντική πρόοδο των σχολικών επιδόσεων. Γενικότερα, από το σύνολο των ερευνών που παρουσιάστηκαν φαίνεται ότι η γνωστική ικανότητα της εργαζόμενης μνήμης των παιδιών και εφήβων μπορεί να εκπαιδευτεί και μάλιστα τα θετικά αποτελέσματα διαρκούν για τουλάχιστον έξι μήνες. Επίσης, παρατηρείται και γενίκευση των αποτελεσμάτων σε ασκήσεις που δεν έχουν εκπαιδευτεί τα παιδιά και ιδιαίτερα αν οι ασκήσεις εκπαίδευσης έχουν σχεδιαστεί για αυτόν τον σκοπό. Τέλος, δεν έχει εξακριβωθεί η ακριβής σχέση της εργαζόμενης μνήμης και της νοημοσύνης, που φαίνεται να μην σχετίζεται άμεσα με την βελτίωση εργαζόμενης μνήμης. 47

48 2.2. Captain s Log Το Captain s Log αποτελείται από ηλεκτρονικές ασκήσεις, που έχουν χαρακτήρα παιχνιδιών και στοχεύουν στην εκγύμναση του εγκεφάλου. Επίσης, βοηθούν τους χρήστες να βελτιώσουν την ταχύτητα σκέψης τους, την ικανότητα σκέψης και μνήμης τους. Η σχεδίαση των προγραμμάτων του βασίστηκε σε χρόνια έρευνας της επιστήμης των νευρώνων και κλινικής εμπειρίας. Συγκεκριμένα, τα παιχνίδια του στοχεύουν να βελτιώσουν την εργαζόμενη μνήμη, την βραχύχρονη μνήμη, την προσοχή, την ταχύτητα της νοητικής επεξεργασίας πληροφοριών, τον έλεγχο παρόρμησης (ικανότητα ανασταλτικού ελέγχου), την πρόσληψη φωνολογικών πληροφοριών και την ικανότητα επίλυσης προβλημάτων των χρηστών. Το λογισμικό αποτελείται από πενήντα προγράμματα πολλαπλών επιπέδων που οργανώνονται σε τρία σετ (προγράμματα) εκπαίδευσης. Εκπαίδευση των ικανοτήτων της προσοχής o Πρόγραμμα ανάπτυξης ικανοτήτων προσοχής: Αποτελείται από οχτώ παιχνίδια απλών ασκήσεων για χρήστες με αναπτυξιακές διαταραχές και εγκεφαλικά τραύματα. o Πρόγραμμα εκπαίδευσης οπτικών και κινησιολογικών/ κιναισθητικών ικανοτήτων: Αποτελείται από επτά δημοφιλή παιχνίδια που μοιάζουν με βιντεοπαιχνίδια και στοχεύουν στην εκπαίδευση του συντονισμό των κινήσεων χεριού- ματιού, την οπτική επεξεργασία και τον έλεγχο της κίνησης. Εικόνα 8 Παράδειγμα παιχνιδιού για την βελτίωση της προσοχής και του ελέγχου κίνησης. 48

49 o Επόμενης γενιάς πρόγραμμα για την εκπαίδευση ικανοτήτων προσοχής: Το συγκεκριμένο πρόγραμμα βελτιώνει σε μεγαλύτερο βαθμό την ικανότητα προσοχής και μνήμης των χρηστών. Αποτελείται από τρία παιχνίδια που συνεχίζουν την βελτίωση των ικανοτήτων των χρηστών που εκπαιδεύτηκαν με το πρόγραμμα ανάπτυξης ικανοτήτων προσοχής που παρουσιάστηκε πιο πάνω. Εικόνα 9 Παράδειγμα παιχνιδιού εκπαίδευσης της προσοχής που ζητάει από τον χρήστη να εντοπίσει το αντικείμενο που δεν ταιριάζει στο σύνολο πριν την εναλλαγή της εικόνας. Εκπαίδευση της ικανότητας επίλυσης προβλημάτων και της μνήμης o Πρόγραμμα εκπαίδευσης της μνήμης επεισοδίων: Αποτελείται από επτά παιχνίδια που στοχεύουν στην βελτίωση του ελέγχου παρόρμησης, της εργαζόμενης μνήμης, της ταχύτητας επεξεργασίας και του λογικού συμπερασμού. Εκπαιδεύει την ικανότητα του χρήστη να ταξινομεί, να διακρίνει και να εφαρμόζει αφηρημένους κανόνες σε συγκεκριμένες αποφάσεις. 49

50 Εικόνα 10 Παράδειγμα παιχνιδιού για την βελτίωση της ικανότητας επίλυσης προβλημάτων που ζητά από τον χρήστη να κατατάξει κάθε αντικείμενο ανά χρώμα, τύπο και μέγεθος. Εικόνα 11 Παράδειγμα παιχνιδιού για την βελτίωση της μνήμης. Ο χρήστης καλείται να απομνημονεύσει πολλές κατηγορίες πληροφοριών και μετά να τις ανακαλέσει για να απαντήσει στις ερωτήσεις. o Πρόγραμμα εκπαίδευσης ικανοτήτων λογικών συμπερασμάτων: Αποτελείται από πέντε παιχνίδια που βοηθούν στην βελτίωση της εκτελεστικής λειτουργίας του ατόμου. Οι χρήστες μαθαίνουν να συλλογίζονται επαγωγικά, να κατανοούν την σχέση μεταξύ αριθμών και αντικειμένων και να αντιλαμβάνονται πόσα κομμάτια χωρούν στο όλο. o Πρόγραμμα εκπαίδευσης της ικανότητας μνήμης με χρήση αριθμών: Αποτελείται από πέντε παιχνίδια υψηλότερου επιπέδου, τα οποία εκπαιδεύουν την εργαζόμενη μνήμη, την άμεση και βραχύχρονη οπτική μνήμη, τον επαγωγικό και λογικό συλλογισμό, την οπτική διάκριση και κατηγοριοποίηση. Εκπαίδευση της εργαζόμενης μνήμης: Όπως προαναφέρθηκε η έρευνα υποστηρίζει ότι η εργαζόμενη μνήμη μπορεί να εκπαιδευτεί με αποτελεσματικό τρόπο. Στο συγκεκριμένο σύνολο έργων 50

51 συμπεριλαμβάνονται τρία προγράμματα για την βελτίωσή της, που είναι: o Πρόγραμμα εκπαίδευσης της εργαζόμενης μνήμης σε πραγματικές καταστάσεις: Αποτελείται από πέντε προγράμματα, όπου οι χρήστες μαθαίνουν να ενεργοποιούν την εργαζόμενη μνήμη τους σε καταστάσεις που θα αντιμετώπιζαν στην πραγματική ζωή τους. Εικόνα 12 Παραδείγματα παιχνιδιών για την βελτίωση της εργαζόμενης μνήμης σε πραγματικές καταστάσεις, όπως την ανάκληση ραντεβού και της τοποθεσίας πραγμάτων. o Πρόγραμμα εκπαίδευσης της εργαζόμενης μνήμης: Αποτελείται από πέντε παιχνίδια που εκπαιδεύουν την μνήμη για την απομνημόνευση προσώπων και ονομάτων, την σειριακή αναγνώριση, την ανάκληση καταλόγων κ.α. o Πρόγραμμα εκπαίδευσης της φωνολογικής εργαζόμενης μνήμης: Αποτελείται από πέντε παιχνίδια που επικεντρώνονται στην εκπαίδευση της εργαζόμενης μνήμης και της ακουστικής προσοχής. Χρήστες με ελλείμματα προσοχής βελτιώνουν μέσα από την εξάσκηση την εργαζόμενη μνήμη τους και τις ακουστικές τους ικανότητες. Ο Αξιολογητής (The Evaluator): Εφαρμογή για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας του γνωστικού προγράμματος για κάθε χρήστη. Αποτελείται από έντεκα έργα που εκτιμούν την πρόοδο και παρουσιάζουν γραφήματα που απεικονίζουν την γνωστική βελτίωση των χρηστών με το πέρασμα του χρόνου. Συγκεκριμένα 18 διαφορετικά γραφήματα δείχνουν την ακρίβεια, την ταχύτητα και την επιτυχία της επίδοσης του χρήστη. 51

52 Εικόνα 13 Ο μετρητής προσπάθειας (effort meter) αποτελεί ένα από τα έργα αξιολόγησης, που καταγράφει το συνολικό χρόνο εκπαίδευσης και την πρόοδο που έχει επιτευχθεί Lumosity Games Περιγραφή Η Lumosity σχεδιάστηκε από διάφορους νεύρο- επιστήμονες, κάτι το οποίο προσθέτει μία επιπλέον αξιοπιστία σε αυτήν την ιστοσελίδα και συνδυάζει τα χαρακτηριστικά της κοινωνικής δικτύωσης με την τεχνολογία της εκπαίδευσης του ανθρώπινου μυαλού. Η ιστοσελίδα εξηγεί πως το Lumosity βασίζεται στην νευροπλαστικότητα/ ευπλαστότητα του εγκεφάλου, η οποία συμπεριφέρεται στο μυαλό ως ένα μυ που χρειάζεται να προσαρμοστεί όταν του παρουσιάζονται καινούριες προκλήσεις. Παρουσιάζονται συνεχώς όλο και δυσκολότερες ασκήσεις ώστε το κομμάτι του μυαλού που έπρεπε να τις λύσει να μεγαλώνει και να βελτιώνεται συνεχώς. Η Lumosity Games είναι μία ιστοσελίδα, η οποία εμπεριέχει διάφορα εκπαιδευτικά παιχνίδια και μέσω αυτών γίνεται η εκπαίδευση των γνωστικών ικανοτήτων του χρήστη. Επιλέγοντας τους τομείς που θέλει να εκπαιδεύσει από την αρχική σελίδα της εφαρμογής και με βάση τις προτιμήσεις του η ιστοσελίδα δημιουργεί αντίστοιχες ασκήσεις παιχνίδια. Ο χρήστης χρειάζεται να εγγραφεί στην υπηρεσία με έναν δωρεάν λογαριασμό και στη συνέχεια το σύστημα του αποστέλλει μέσω τα κουίζ που έχει δημιουργήσει. Οι τομείς στους οποίους ο χρήστης μπορεί να εκπαιδευτεί μέσω του συστήματος είναι οι εξής (Εικόνα 1): Μνήμη Προσοχή Ταχύτητα επεξεργασίας 52

53 Ευελιξία Επίλυση Προβλήματος Υπάρχουν 35 διαφορετικά παιχνίδια διαθέσιμα και κάθε ένα από αυτά έχει πολλά επίπεδα. Οι παίκτες πρέπει να χρησιμοποιούν διαφορετικά παιχνίδια ώστε να ανεβαίνουν επίπεδα δυσκολίας και να είναι σίγουροι πως συνεχώς παρουσιάζουν νέες προκλήσεις για το μυαλό τους. Ο παίκτης, δημιουργώντας το προφίλ του, έχει την δυνατότητα να δει τις αδυναμίες του ώστε να προσαρμόσει το πρόγραμμά του με τέτοιο τρόπο για να τις δυναμώσει. Εικόνα 14 Αρχική σελίδα του Lumosity Games, όπου ο χρήστης επιλέγει τις ικανότητες που θέλει να εκπαιδεύσει. Στην επόμενη εικόνα (εικόνα 2) μπορούμε να δούμε ένα παιχνίδι το οποίο μετράει την προσοχή και στην επόμενη εικόνα (εικόνα 3) βλέπουμε μία εφαρμογή που μετράει την μνήμη του χρήστη. 53

54 Εικόνα 15 Παιχνίδι στο οποίο ο χρήστης εκπαιδεύει την ικανότητα της προσοχής, καθώς πρέπει να παρατηρήσει συγχρόνως την θέση του πουλιού και το νούμερο που εμφανίζεται στην οθόνη. Εικόνα 16 Παιχνίδι που εκπαιδεύει την μνήμη του συμμετέχοντα. Καθημερινά, γίνονται διαθέσιμα καινούρια παιχνίδια, το καθένα σε διαφορετικό τομέα, ώστε μόλις ο χρήστης εκπαιδευτεί σε όλους τους τομείς να υπολογιστεί το BPI, Brain Performance Index, το οποίο είναι ένα μέτρο γνωστικής απόδοσης. 54

55 Τεχνολογία Η Τεχνολογία με την οποία είναι δημιουργημένη η ιστοσελίδα είναι: Flash και ActionScript Ευχρηστία HCI Τα γραφικά των παιχνιδιών είναι ευχάριστα και φιλικά προς το χρήστη. Περιέχει μία πληθώρα διαφορετικών παιχνιδιών, κάτι που δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα επιλογής. Τα αποτελέσματα παρέχονται άμεσα στο χρήστη κοιτάζοντας το συνολικό, καθώς και το σκορ του στο κάθε παιχνίδι. Η ιστοσελίδα κρατάει ιστορικό για κάθε χρήστη, ώστε ο χρήστης να μπορέσει να έχει μία πλήρη εικόνα της όλης πορείας του από τη στιγμή που ξεκίνησε να χρησιμοποιεί την ιστοσελίδα. Ένας χρήστης μπορεί να συμμετέχει κάθε φορά. Βοήθεια - Υποστήριξη Υπάρχει βοήθεια για κάθε παιχνίδι. Είναι πάντα άμεσα προσβάσιμο Εμπειρικά δεδομένα Έχουν γίνει αρκετές έρευνες που αποδεικνύουν πως η εκπαίδευση που είναι διαθέσιμη μέσω της ιστοσελίδας του Lumosity είναι αποτελεσματική στη βελτίωση σημαντικών γνωστικών διεργασιών σε διάφορους πληθυσμούς. Τα αποτελέσματα αυτών των ερευνών δείχνουν βελτιώσεις στην εργαζόμενη μνήμη, στην προσοχή, στις εκτελεστικές λειτουργίες και στην νοημοσύνη, καθώς και βελτιωμένη απόδοση στο σχολείο και βελτιωμένη εγκεφαλική δραστηριότητα. Το 2006, η ομάδα του Lumos Labs διεξήγαγε ένα πείραμα σε υγιείς ενήλικες για να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα της εκπαίδευσης μέσω της ιστοσελίδας του Lumosity. Οι συμμετέχοντες ήταν 23 ( μ.ο. ηλικίας 54 έτη) και χωρίστηκαν στην ομάδα ελέγχου που δεν δέχθηκε καμία παρέμβαση, και σε μία ομάδα που εκπαιδεύτηκε με τα παιχνίδια που είναι διαθέσιμα στην ιστοσελίδα του Lumosity. Η δραστηριότητα αποτελούνταν από 20λεπτες συνεδρίες, κάθε μέρα και διήρκησε πέντε εβδομάδες. Μετρήθηκαν οι γνωστικές δεξιότητες της οπτικής προσοχής, της 55

56 εργαζόμενης μνήμης και των εκτελεστικών λειτουργιών όλων των συμμετεχόντων πριν και μετά την δραστηριότητα. Όσον αφορά την εργαζόμενη μνήμη, η βελτίωση των συμμετεχόντων που είχαν λάβει μέρος στην δραστηριότητα ήταν στατιστικά σημαντική, ενώ η ομάδα ελέγχου δεν παρουσίασε στατιστικά σημαντική βελτίωση. Επίσης, στην οπτική προσοχή και στις εκτελεστικές λειτουργίες η ομάδα που εκπαιδεύτηκε με τα παιχνίδια του Lumosity παρουσίασε μεγαλύτερη βελτίωση από την ομάδα ελέγχου (Hardy, Scanlon, 2009) mind360 Περιγραφή Το mind360 είναι και αυτός ένας διαδικτυακός ιστότοπος ο οποίος εμπεριέχει αρκετά παιχνίδια που εξασκούν τις γνωστικές ικανότητες. Τα παιχνίδια που είναι διαθέσιμα εξασκούν τους παρακάτω τομείς: Μνήμη Προσοχή Απόδοση αιτίας και Λογική Οπτική Αντίληψη Εκτελεστικές Λειτουργίες Η ιστοσελίδα προσφέρει μία γκάμα παιχνιδιών που εξασκούν τους παραπάνω τομείς εφόσον ο παίκτης εγγραφεί στην υπηρεσία πληρώνοντας κάποια εβδομαδιαία, μηνιαία ή ετήσια συνδρομή. Παραδείγματα παιχνιδιών για τον κάθε τομέα βλέπουμε στις παρακάτω εικόνες: Μνήμη Εικόνα 17 Παιχνίδια του mind360 που εκπαιδεύουν την ικανότητα της μνήμης. 56

57 Προσοχή Εικόνα 18 Παιχνίδια του mind360 που εκπαιδεύουν την ικανότητα της προσοχής. Οπτική Αντίληψη Η όραση είναι μία από τις πιο σημαντικές αισθήσεις. Η οπτική αντίληψη περιλαμβάνει μία ποικιλία πολύπλοκων οπτικών διεργασιών συμπεριλαμβάνοντας την ικανότητά μας να ομαδοποιούμε δεδομένα, να τα διαχειριζόμαστε (χωρικά), να τα οργανώνουμε και να καταλαβαίνουμε ανομοιογένειες, εφόσον υπάρχουν. Η οπτική αντίληψη παίζει έναν σημαντικό ρόλο στον τρόπο που συμπεριφερόμαστε στο περιβάλλον μας. Εικόνα 19 Παιχνίδια που εκπαιδεύουν την οπτική αντίληψη του ατόμου. Εκτελεστικές Λειτουργίες Εικόνα 20 Παιχνίδια που εκπαιδεύουν τις εκτελεστικές λειτουργίες του συμμετέχοντα. 57

58 Λογική και Αιτιολόγηση Η κριτική ικανότητα καθώς και οι ικανότητες αιτιολόγησης είναι σημαντικές για την επίλυση προβλημάτων γρήγορα και αποτελεσματικά. Συμπεριλαμβάνουν ικανότητες σωστής λήψης αποφάσεων, αφηρημένης σκέψης και σωστή λήψη επιλογών. Εικόνα 21 Παιχνίδια που εκπαιδεύουν την ικανότητα της λογικής και της αιτιολόγησης. Τεχνολογία Flash ActionScript Ευχρηστία HCI Ο ιστότοπος περιέχει advanced Γραφικά. Περιλαμβάνει πολλά παιχνίδια. Τα αποτελέσματα είναι άμεσα προσβάσιμα από τον χρήστη και κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού. Η ιστοσελίδα έχει ιστορικό για κάθε χρήστη, το οποίο μπορεί να παρακολουθεί όποτε το επιθυμεί. Ένας χρήστης μπορεί να συμμετέχει κάθε φορά. Βοήθεια Υποστήριξη Υπάρχει βοήθεια για κάθε παιχνίδι. Είναι πάντα άμεσα προσβάσιμο από το χρήστη Maintain Your Brain Περιγραφή Το Maintain Your Brain έχει δημιουργηθεί από τον Συνεταιρισμό Alzheimer (Alzheimer s Association, Είναι κυρίως πληροφοριακό παιχνίδι. Περιλαμβάνει έναν ήρωα τον οποίο ο χρήστης πρέπει να οδηγήσει με την χρήση του πληκτρολογίου στη γραμμή τερματισμού έχοντας μαζέψει στο τέλος περισσότερες 58

59 θετικές συνήθειες (πόντους) απ ότι αρνητικές. Ο χώρος στον οποίο περπατάει ο παίκτης αποτελείται από διάφορες καταστάσεις (για παράδειγμα, ανθυγιεινό φαγητό, ένας ποδηλατιστής χωρίς κράνος, υγιεινό φαγητό κ.α.). Πρέπει να αποφύγει τις ανθυγιεινές συνήθειες όπως ανθυγιεινές τροφές και να μαζέψει όσες περισσότερες υγιεινές μπορεί. Μόλις ο χρήστης επιλέξει κάτι πηγαίνοντας τον παίκτη σε αυτό το αντικείμενο, ενημερώνεται για αυτήν την δραστηριότητα από το παιχνίδι, το οποίο του παρέχει και γενικότερες οδηγίες τις οποίες μπορεί να ακολουθεί και στη καθημερινότητά του. Σκοπός του παιχνιδιού είναι ο παίκτης να αποκτήσει περισσότερες γνώσεις για τον εαυτό του. Εικόνα 22 Αρχική σελίδα του Maintain Your Brain. 59

60 Ήρωας Εικόνα 23 Περιβάλλον του παιχνιδιού Maintain Your Brain. Τεχνολογία Flash ActionScript Ευχρηστία - HCI Το παιχνίδι περιέχει advanced γραφικά. Είναι RPG παιχνίδι 4. Στο παιχνίδι μπορεί να παίζει ένας χρήστης κάθε φορά. Διαθέτει ήχο καθώς και ηχητικά εφέ. Βοήθεια και Υποστήριξη Υπάρχει διαθέσιμη βοήθεια σε όλη τη διάρκεια του παιχνιδιού. Το παιχνίδι μπορεί να είναι πάντα προσβάσιμο από το χρήστη. 4 Role- playing game. Παιχνίδι εναλλαγής ρόλων. Στα παιχνίδια αυτά ο χρήστης αναλαμβάνει έναν ήρωα με τον οποίο συνεχίζει να παίζει το παιχνίδι. 60

61 2.6. Brain Age: Concentration Training Περιγραφή Το Brain Age: Concentration Training είναι ένα παιχνίδι που έχει αναπτυχθεί από την Nintendo για την πλατφόρμα Nintendo 3DS. Περιέχει ένα πλήθος ασκήσεων των οποίων η δυσκολία αυξάνεται ανάλογα με τις σωστές απαντήσεις του χρήστη. Είναι σχεδιασμένο για να βελτιώνει τα επίπεδα συγκέντρωσης του χρήστη. Εικόνα 24 Το παιχνίδι Brain Age: Concentration Training για την πλατφόρμα Nintendo 3DS. Τεχνολογία Nintendo Ευχρηστία - HCI Το παιχνίδι περιέχει advanced γραφικά. Είναι RPG παιχνίδι. Στο παιχνίδι μπορεί να παίζει ένας χρήστης κάθε φορά Brain Metrix Περιγραφή Το Brain Metrix είναι μία εκπαιδευτική ιστοσελίδα και περιέχει αρκετά εκπαιδευτικά παιχνίδια. Μέσω της ιστοσελίδας, ο χρήστης μπορεί να ελέγξει τη μνήμη του ή τα αντανακλαστικά του και να τα βελτιώσει. Περιέχει απλές ασκήσεις 61

62 που μπορούν να βοηθήσουν το μυαλό να βελτιώσει τα επίπεδα συγκέντρωσής του, καθώς και να επεξεργάζεται μεγαλύτερη ποσότητα πληροφορίας πιο γρήγορα. Κάποιες από τις ασκήσεις που υπάρχουν είναι: Παραλλαγές από προβλήματα σκακιού, καθώς και το ίδιο παιχνίδι σκάκι (8 Queens, Chess Knight, Chess Game). Arrange Game Εδώ ο παίκτης πρέπει να βάλει τα νούμερα στη σειρά, στο μικρότερο χρονικό διάστημα. Εικόνα 25 Το παιχνίδι Arrange Game Brain Fitness Σε αυτό το παιχνίδι υπάρχουν μικρά τετράγωνα και κάθε φορά ένα από αυτά αποκτάει πράσινο χρώμα για πολύ μικρό χρονικό διάστημα. Μόλις το τετράγωνο γίνει πράσινο ο παίκτης πρέπει να το επιλέξει με το ποντίκι όσο πιο γρήγορα μπορεί. Εικόνα 26 Brain Fitness Brain Reflection Το συγκεκριμένο παιχνίδι αποτελείται από ένα άσπρο τετράγωνο το οποίο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα (είτε πολύ μικρό είτε μεγαλύτερο) αλλάζει χρώμα. Μόλις αλλάξει χρώμα, ο χρήστης πρέπει 62

63 να το επιλέξει με το ποντίκι. Με αυτό τον τρόπο ελέγχονται τα αντανακλαστικά του παίκτη. Εικόνα 27 Brain Reflection Cognitive Training Εξασκεί την ικανότητα πρόβλεψης του παίκτη. Ο χρήστης πρέπει να προβλέψει που θα πάει το μπαλάκι ώστε να μετακινήσει το αντικείμενο που χειρίζεται στο σωστό σημείο ώστε να το αποκρούσει. Εικόνα 28 Cognitive Training Color Game Σε αυτό το παιχνίδι εμφανίζονται λέξεις που περιγράφουν τα χρώματα σε διαφορετικό χρώμα από αυτό που περιγράφουν. Ο παίκτης πρέπει να απαντήσει ποιο χρώμα βλέπει στην οθόνη. 63

64 Εικόνα 29 Color Game IQ Test Ένα IQ Test το οποίο βασισμένο σε κάποιες ερωτήσεις μετράει το IQ του χρήστη. Math Problems Περιέχει ασκήσεις μαθηματικών με τη μορφή παιχνιδιού. Εικόνα 30 Math Problems Memory Game Παιχνίδι μνήμης όπου ο παίκτης πρέπει να βρει όλα τα ζευγάρια των εικόνων στο δυνατό μικρότερο χρόνο. 64

65 Εικόνα 31 Memory Game Sudoku Τεχνολογία HTML JavaScript Ευχρηστία HCI Είναι web- based. Περιέχει απλά γραφικά. Μπορεί να παίζει ένας χρήστης κάθε φορά. Υπάρχει ποικιλία ασκήσεων. Βοήθεια Υποστήριξη Υπάρχουν οδηγίες σε κάθε παιχνίδι. Είναι πάντα προσβάσιμο από το χρήστη CogniFit Περιγραφή Είναι ένας δικτυακός τόπος όπου περιέχει πληθώρα εκπαιδευτικών παιχνιδιών με εξατομικευμένο περιεχόμενο. Ο χρήστης μπορεί να επιλέξει όποιο 65

66 παιχνίδι επιθυμεί για να εξασκήσει την ικανότητα που θέλει. Καθημερινά, η εφαρμογή προτείνει συγκεκριμένα παιχνίδια στο χρήστη για γενική εξάσκηση. Αν ο χρήστης εγγραφεί στη σελίδα πληρώνοντας μία μηνιαία συνδρομή, μπορεί να έχει εξατομικευμένη εξάσκηση στον τομέα που επιθυμεί. Εικόνα 32 Παιχνίδια της σελίδας CogniFit Τεχνολογία HTML, Flash Ευχρηστία HCI Είναι web- based. Έχει εξατομικευμένο περιεχόμενο. Έχει πλούσια γραφικά και ήχο. Έχει ποικιλία ασκήσεων. Στο παιχνίδι μπορεί να παίζει ένας χρήστης κάθε φορά. Βοήθεια Υποστήριξη Οδηγίες πριν από κάθε παιχνίδι. Οδηγίες κατά την παύση του παιχνιδιού. 66

67 Cambridge Brain Sciences Περίληψη Το Cambridge Brain Sciences Inc. περιλαμβάνει επιστημονικά αποδεδειγμένα εργαλεία για την αξιολόγηση των γνωστικών λειτουργιών της μνήμης, της αιτιολόγησης, της συγκέντρωσης και του σχεδιασμού. Η χρήστη του είναι δωρεάν με εγγραφή στο site και ορισμένα τεστ ο χρήστης μπορεί να τα χρησιμοποιήσει χωρίς εγγραφή. Περιλαμβάνει ασκήσεις σε 4 τομείς: Μνήμης Αιτιολόγησης Συγκέντρωσης Σχεδιασμού Τεχνολογία HTML, Flash Ευχρηστία HCI o o o o Είναι web- based. Στα παιχνίδια μπορεί να παίζει ένας χρήστης κάθε φορά. Περιλαμβάνει προχωρημένα γραφικά και ήχο. Περιλαμβάνει ποικιλία ασκήσεων. Βοήθεια Υποστήριξη Έχει οδηγίες μόνο στην αρχή κάθε άσκησης. Σύνοψη Κεφαλαίου Στο συγκεκριμένο κεφάλαιο έγινε αναφορά σε ηλεκτρονικές εκπαιδευτικές πλατφόρμες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την εκπαίδευση γνωστικών 67

68 διεργασιών της εργαζόμενης μνήμης. Έγινε περιγραφή των εξής πλατφορμών, μαζί με τα χαρακτηριστικά τους και τις έρευνες στις οποίες έχουν χρησιμοποιηθεί: Cogmed, ηλεκτρονική πλατφόρμα με διάφορα παιχνίδια εξάσκησης μνήμης, Έχει τρεις διαφορετικές εκδόσεις με βάση την ηλικιακή ομάδα στην οποία ανήκει το άτομο. Έχουν γίνει έρευνες με τη συγκεκριμένη πλατφόρμα και έχει βρεθεί πως η χρήση της έχει θετικά αποτελέσματα. Captain s Log, ηλεκτρονική πλατφόρμα με διαφορετικά εκπαιδευτικά παιχνίδια για την μνήμη. Lumosity Games, ηλεκτρονική πλατφόρμα με ποικιλία εκπαιδευτικών παιχνιδιών που εξασκούν διαφορετικές γνωστικές δεξιότητες του ατόμου. Η συγκεκριμένη πλατφόρμα καταγράφει την δραστηριότητα του χρήστη και του προτείνει παιχνίδια με βάση τις επιλογές του και τις γνωστικές δεξιότητες που θέλει να εκπαιδεύσει. Mind360, διαδικτυακός ιστότοπος με αρκετά παιχνίδια που εξασκούν γνωστικές ικανότητες. Maintain Your Brain, έχει δημιουργηθεί από τον Συνεταιρισμό Alzheimer και περιέχει πληροφορίες με βάση τις διάφορες υγιεινές και ανθυγιεινές συνήθειες που ακολουθούν τα άτομα. Brain Age: Concentration Training, παιχνίδι που έχει αναπτυχθεί από την Nintendo για την πλατφόρμα Nintendo 3DS. Περιέχει ένα πλήθος ασκήσεων των οποίων η δυσκολία αυξάνεται ανάλογα με τις σωστές απαντήσεις του χρήστη. Brain Metrix, εκπαιδευτική ιστοσελίδα και περιέχει αρκετά εκπαιδευτικά παιχνίδια CogniFit, δικτυακός τόπος που περιέχει πληθώρα εκπαιδευτικών παιχνιδιών στον οποίο ο χρήστης μπορεί να επιλέξει όποιο παιχνίδι επιθυμεί για να εξασκήσει την ικανότητα που θέλει. Cambridge Brain Sciences, περιλαμβάνει επιστημονικά αποδεδειγμένα εργαλεία για την αξιολόγηση των γνωστικών λειτουργιών της μνήμης, της αιτιολόγησης, της συγκέντρωσης και του σχεδιασμού. 68

69 3. Σχεδιασμός Υλοποίηση Εισαγωγή Κεφαλαίου Σε αυτό το κομμάτι της εργασίας θα περιγράψουμε αναλυτικά συλλογής απαιτήσεων, τον τρόπο σχεδιασμού και κατασκευής της εφαρμογής και στη συνέχεια θα αναφέρουμε τον τρόπο με τον οποίο διεξήχθη η έρευνα Μεθοδολογία Συλλογής Πληροφοριών Στη συγκεκριμένη έρευνα, η συλλογή των απαιτήσεων έγινε με τους εξής τρόπους: 1. Συνέντευξη με την ειδικό, η οποία στην περίπτωσή μας ήταν η ψυχολόγος. 2. Η ψυχολόγος χρησιμοποίησε δύο ψυχομετρικά τεστ, ένα pre test πριν την έναρξη της δραστηριότητας και ένα post test με την λήξη της ώστε να μετρήσει την βελτίωση ή μη των παιδιών στις γνωστικές δεξιότητες που έλεγξε. 3. Ερωτηματολόγιο στους μαθητές για την συλλογή του προφίλ τους και των απόψεων των μαθητών σχετικά με το παιχνίδι. 4. Παρατήρηση δείγματος κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας. 5. Η συλλογή των τελικών αποτελεσμάτων μέσω των δεδομένων του παιχνιδιού. Μέσω των αποτελεσμάτων της μεθόδου των τεστ πριν και μετά την εκπαιδευτική δραστηριότητα, προσπαθήσαμε να δούμε αν η δραστηριότητα αυτή έχει κάποια θετική επίδραση στους μαθητές. Η μέθοδος της συστηματικής παρατήρησης των εκπαιδευτικών διαδικασιών στο περιβάλλον που διαδραματίζονται, δημιουργεί οφέλη που δεν μπορούν προκύψουν από τις άλλες διαδικασίες συλλογής απαιτήσεων. Τα οφέλη αυτά είναι: Η καταγραφή της αλληλεπίδρασης μεταξύ των μαθητών, Της αλληλεπίδρασης των μαθητών με την τεχνολογία ή με άλλα εργαλεία, Η στάση, η οπτική και η συμπεριφορά των μαθητών. Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της ημιδομημένης συνέντευξης για να συλλέξουμε τις απαιτήσεις από την ειδικό. Η συνέντευξη μπορεί να είναι: ημιδομημένη, δομημένη και μη- δομημένη συνέντευξη. Για τις ανάγκες της εργασίας επιλέξαμε, η συλλογή απαιτήσεων (γνώση του πεδίου εφαρμογής και απαιτήσεων χρήστη) να γίνει με την μέθοδο της ημιδομημένης συνέντευξης. 69

70 Ειδικότερα, η συνέντευξη περιλαμβάνει μια σειρά ερωτήσεις που θέσαμε στην ψυχολόγο ώστε να καταγράψουμε τις απαντήσεις της. Η συνέντευξη διενεργήθηκε με ερωτήσεις ανοιχτού τύπου και δεν διήρκησε περισσότερο από μία ώρα. Το πλεονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι η ευελιξία της, καθώς μπορεί να διαμορφωθεί ανάλογα με τα θέματα που προκύπτουν στην πορεία και να αναλύονται διαστάσεις του θέματος που δεν είχαν αρχικά προβλεφθεί Ανάλυση Αναγκών Το παιχνίδι που δημιουργήσαμε προσανατολίζεται για χρήση παιδιών δημοτικού, ηλικίας 8-11 χρονών. Με βάση τη βιβλιογραφία, τις έρευνες που έχουν γίνει σχετικά με την εργαζόμενη μνήμη καθώς και το binding στοιχείων ενός αντικειμένου, αλλά και τις λειτουργίες της εργαζόμενης μνήμης, είδαμε τι είδους λειτουργίες έχει ο διαχειριστής επεισοδίων και πως τις χρησιμοποιεί. Όπως αναφέραμε και προηγουμένως, γνωρίζουμε πως ο διαχειριστής επεισοδίων είναι υπεύθυνος για την ενοποίηση πληροφοριών. Επομένως, κατασκευάσαμε ένα έργο που το κύριο χαρακτηριστικό του ήταν η εκπαίδευση της ικανότητας συνένωσης πληροφοριών στη μνήμη. Πιο συγκεκριμένα, ο μαθητής/παίκτης χειριζόταν έναν ήρωα σε ένα περιβάλλον στο οποίο μπορούσε να επιλέξει να εισέλθει σε έναν από τους πέντε διαθέσιμους χώρους που υπάρχουν, οι οποίοι είναι το σπίτι, το σχολείο, το πάρκο, ο δρόμος, καθώς και ένας κενός χώρος με άσπρο φόντο, τον οποίο ονομάσαμε τοίχο. Στη συνέχεια, θα περιγραφεί αναλυτικότερα ο τρόπος δημιουργίας τους καθώς και ο τρόπος χρήσης της εφαρμογής. Σε αυτούς τους χώρους, εμφανίζονταν τυχαία κάποια αντικείμενα για πέντε δευτερόλεπτα, και μόλις εξαφανίζονται ο μαθητής καλούνταν να τα θυμηθεί και να τα τοποθετήσει στο σημείο που τα είχε δει, με το σωστό χρώμα και σχήμα για να μπορέσει να συλλέξει πόντους. Έτσι, ο μαθητής έπρεπε να συνδυάσει το χρώμα, το σχήμα και τη θέση του αντικειμένου, δηλαδή να συγκρατεί ενοποιημένες πληροφορίες. Για την εκπαίδευση του διαχειριστή επεισοδίων χρησιμοποιήσαμε έργα αντίστοιχα με αυτά που υπάρχουν για την αξιολόγησή του. Η μέτρηση των γνωστικών συστημάτων των παιδιών έγινε πριν και μετά την εκπαίδευσή τους με ψυχομετρικά τεστ. Πιο συγκεκριμένα, μετρήσαμε με έργα αξιολόγησης τον κεντρικό επεξεργαστή διότι θελήσαμε να δούμε αν η εκπαίδευση του διαχειριστή επεισοδίων επιφέρει αλλαγή και στον κεντρικό επεξεργαστή και κατ επέκταση στην εργαζόμενη μνήμη ως όλο και χρησιμοποιήσαμε την αντίστροφη ανάκληση θέσεων κύβου και την ανάκληση αριθμητικών μετρήσεων. 70

71 3.3. Ανάλυση Χρηστών Κοινό στο οποίο απευθύνεται: Ελληνόφωνο κοινό, παιδιά δημοτικού, 8-11 ετών Ανάλυση Τεχνολογίας Εργαλείο δημιουργίας: Το εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε είναι το Adobe Flash Professional CS6. Τεχνολογία Flash - Actionscript, HTML 5.0 Ευχρηστία HCI Δημιουργία animation εκπαιδευτικού περιεχομένου Διαδραστικό υλικό και περιεχόμενο Ποικιλία γραφικών και σχεδιάσεων Ενσωμάτωση ήχου Σχεδίαση και υλοποίηση ανάλογα με τις προτιμήσεις του δημιουργού Ένας χρήστης Πλατφόρμα εκτέλεσης: Προσωπικοί υπολογιστές με λειτουργικό σύστημα Windows XP, Vista, 7 Επεξεργαστής Intel Pentium II ή αντίστοιχος 128 of RAM και μεγαλύτερη Κάρτα ήχου Γενικότερα, οι απαιτήσεις για την υπολογιστική ισχύ του παιχνιδιού είναι ελάχιστες καθώς είναι σχεδιασμένη για την διάθεση της και τοπικά, αλλά και για την χρήση της μέσω διαδικτύου Ανάλυση Εκπαιδευτικών Στόχων της Εφαρμογής Δημιουργήσαμε ένα ηλεκτρονικό εκπαιδευτικό παιχνίδι το οποίο είχε ως στόχο την εκπαίδευση της ικανότητας της πρόσδεσης πληροφοριών από τους 71

72 μαθητές. Εξηγήσαμε πως με τη συγκεκριμένη ικανότητα οι μαθητές μπορούν να συνδυάζουν διάφορα στοιχεία ενός ερεθίσματος (αντικειμένου) όπως είναι το χρώμα, το σχήμα και η θέση του ώστε να βλέπουν το αντικείμενο ως μία ενοποιημένη μονάδα. Με την εκπαίδευση των μαθητών στη συγκεκριμένη ικανότητα, θέλουμε να δούμε αν εκπαιδεύοντας τον διαχειριστή επεισοδίων, βελτιώνεται ο κεντρικός επεξεργαστής της εργαζόμενης μνήμης που είναι υπεύθυνος για τον συντονισμό των υποσυστημάτων της εργαζόμενης μνήμης και κατ επέκταση επέρχεται και η βελτίωση της εργαζόμενης μνήμης. Κατά τη χρήση του παιχνιδιού, έχουμε ως στόχο οι μαθητές και οι μαθήτριες να βελτιωθούν στο ίδιο το παιχνίδι βελτιώνοντας το σκορ τους σε εβδομαδιαία βάση. Μετά τη χρήση του παιχνιδιού θέλουμε οι μαθητές/μαθήτριες να έχουν βελτιώσει τις γνωστικές λειτουργίες που είχαμε μετρήσει με ένα ψυχομετρικό τεστ πριν την εκκίνηση της δραστηριότητας (πιθανή αύξηση του δυναμικού της εργαζόμενης μνήμης) Ανάλυση Εργασιών Με βάση τη βιβλιογραφία αποφασίσαμε να σχεδιάσουμε ένα παιχνίδι το οποίο θα περιέχει ασκήσεις που θα αποτελούνται από διαφορετικούς χώρους και κάθε φορά θα εμφανίζονται αντικείμενα που θα διαφέρουν μεταξύ τους σε σχήμα, χρώμα και θέση. Το παιχνίδι περιείχε ένα περιβάλλον με πέντε διαφορετικούς χώρους, οι οποίοι ήταν: Το σπίτι Το σχολείο Το πάρκο Ο δρόμος Ο κενός χώρος που ονομάσαμε τοίχο Στο περιβάλλον υπήρχε ένας ήρωας τον οποίο μπορούσε να χειριστεί ο μαθητής με το πληκτρολόγιο του και να τον μετακινήσει στο αντίστοιχο δωμάτιο που έπρεπε να επιλέξει κάθε φορά. Μόλις ο μαθητής εισέρχονταν στο δωμάτιο εμφανίζονταν διαφορετικά αντικείμενα, που το καθένα είχε διαφορετικό χρώμα, σχήμα και βρισκόταν σε διαφορετική θέση Χρώματα του παιχνιδιού Κάθε αντικείμενο μπορούσε να βαφτεί σε 7 διαφορετικά χρώματα. Τα χρώματα που επιλέξαμε είναι τα: Κόκκινο Μπλε Πράσινο Κίτρινο 72

73 Ροζ Καφέ Γκρι Τα χρώματα εμφανίζονταν σε εικόνες που είχαν τη μορφή σύννεφων. Εικόνα 33 Χρώματα της εφαρμογής Σχήματα του παιχνιδιού Με βάση τη λογική μας ότι το παιχνίδι που κατασκευάσαμε θα διαφοροποιούνταν σε σχήμα, χρώμα και θέση, επιλέξαμε σχήματα τα οποία: Είναι ουδέτερα. Δεν φέρνουν εύκολα συνειρμούς με αντικείμενα που συναντάνε οι μαθητές στην καθημερινότητά τους ώστε να είναι συναισθηματικά δεμένοι με αυτά και να είναι εντυπωμένα στο μυαλό τους. Είναι αναγνωρίσιμα. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα να προχωρήσουμε στο σχεδιασμό των παρακάτω σχημάτων. Τα αντικείμενα που χρησιμοποιήθηκαν στην εφαρμογή είναι τα εξής: Κύκλος (Πίνακας 1) Τετράγωνο (Πίνακας 2) Τρίγωνο (Πίνακας 3) Boomerang (Πίνακας 4) Κλεψύδρα (Πίνακας 5) Φεγγάρι (Πίνακας 6) Puzzle (Πίνακας 7) Ήλιος (Πίνακας 8) Αστραπή (Πίνακας 9) Τραπέζιο (Πίνακας 10) 73

74 Πίνακας 1 Κύκλος Λειτουργία Περιγραφή Κύκλος Πίνακας 2 Τετράγωνο Λειτουργία Περιγραφή Τετράγωνο Πίνακας 3 Τρίγωνο Λειτουργία Περιγραφή Τρίγωνο 74

75 Πίνακας 4 Boomerang Λειτουργία Περιγραφή Boomerang Πίνακας 5 Κλεψύδρα Λειτουργία Περιγραφή Κλεψύδρα Πίνακας 6 Φεγγάρι Λειτουργία Περιγραφή Φεγγάρι 75

76 Πίνακας 7 Puzzle Λειτουργία Περιγραφή Puzzle Πίνακας 8 Ήλιος Λειτουργία Περιγραφή Ήλιος Πίνακας 9 Αστραπή Λειτουργία Περιγραφή Αστραπή 76

77 Πίνακας 10 Τραπέζιο Λειτουργία Περιγραφή Τραπέζιο Το κάθε σχήμα σχεδιάστηκε χρησιμοποιώντας την εφαρμογή του Adobe Photoshop CS Φόντο των χώρων του παιχνιδιού Σύμφωνα με έρευνες (M.A. Bradley et al., 2003), τα άτομα που έπρεπε να εξασκηθούν σε ασκήσεις με εικόνες που είχαν συναισθηματικό περιεχόμενο, μπορούσαν να αντιληφθούν γρηγορότερα τα ερεθίσματα από άτομα τα οποία εξασκούνταν σε ασκήσεις με εικόνες ουδέτερου περιεχομένου. Για το λόγο αυτό, στο πρόγραμμα που δημιουργήσαμε για την εξάσκηση του binding επιλέξαμε για background των χώρων, στους οποίους θα εμφανίζονται τα αντικείμενα που θα έπρεπε να ανακατασκευάσει ο μαθητής, να βρίσκονται κοντά στο συναισθηματικό κόσμο του μαθητή. Τέτοιοι χώροι είναι το σχολείο, το πάρκο, το σπίτι, ο δρόμος. Σε κάθε έναν από αυτούς τους χώρους εισάγαμε και διάφορα άλλα αντικείμενα κάνοντας κάποια πίστα πιο πολύπλοκη από την άλλη εισάγοντας περισσότερα αντικείμενα. Επίσης, επιλέξαμε να χρησιμοποιήσουμε και έναν κενό χώρο για να δούμε πως ανταποκρίνονται οι μαθητές και σε χώρους που το φόντο τους δεν περιέχει αντικείμενα και αν αυτό τους φαίνεται ευκολότερο ή δυσκολότερο. Δημιουργήσαμε το κάθε φόντο του κάθε χώρου ώστε αυτά να λειτουργούν με την αντίστοιχη δυσκολία: Κενό δωμάτιο < Σχολείο < Πάρκο < Δρόμος < Σπίτι Δηλαδή, θεωρήσαμε ευκολότερο το κενό δωμάτιο και δυσκολότερο το σπίτι, διότι περιείχε περισσότερα ερεθίσματα και αποτελούσε πιο πολύπλοκο περιβάλλον. Στο κενό δωμάτιο κρατήσαμε τις επιφυλάξεις μας διότι θα μπορούσε να θεωρηθεί από τους μαθητές ως το πιο εύκολο δωμάτιο διότι δεν είχε άλλα αντικείμενα για να τους αποσπούν την προσοχή, αλλά μπορούσε να θεωρηθεί και ως ο πιο δύσκολος χώρος διότι δεν υπάρχουν αντικείμενα στο φόντο στα οποία μπορούν να εστιάσουν ώστε να εντοπίσουν τη θέση του καινούριου αντικειμένου που θα εμφανιστεί, μία στρατηγική που όπως θα δούμε στη συνέχεια ακολούθησαν τα παιδιά. 77

78 Τα backgrounds του παιχνιδιού σχεδιάστηκαν χρησιμοποιώντας τα προγράμματα Adobe Photoshop CS6, Adobe Illustrator CS6 και Adobe Flash CS6. Σχεδιάστηκαν με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι φιλικά προς μαθητές αυτής της ηλικίας με έντονα χρώματα και ευχάριστες εικόνες. Για το φόντο του κάθε χώρου χρησιμοποιήθηκαν αντικείμενα τα οποία μπορεί να βλέπει στην καθημερινότητά του ώστε να αισθανθεί ότι και μέσω του παιχνιδιού βρίσκεται σε ένα κοντινό του περιβάλλον. Το φόντο του κάθε δωματίου παρατίθεται στη συνέχεια: Εικόνα 34 Το φόντο που σχεδιάστηκε για το χώρο του σχολείου. 78

79 Εικόνα 35 Το φόντο που σχεδιάστηκε για το χώρο του σπιτιού. Εικόνα 36 Το φόντο που σχεδιάστηκε για το χώρο του πάρκου. 79

80 Εικόνα 37 Το φόντο που σχεδιάστηκε για το χώρο του δρόμου. Εικόνα 38 Το φόντου του κενού χώρου/ τοίχου. 80

81 Άλλα θέματα σχεδίασης είχαν να κάνουν με την ανατροφοδότηση την οποία έπαιρνε ο μαθητής στις λάθος ή τις σωστές απαντήσεις. Σε αυτό το σημείο αποφασίσαμε πως δεν θα υπάρχει αρνητικό σκορ, αλλά ο μαθητής θα παίρνει πόντους με βάση τις σωστές απαντήσεις του. Η συλλογή των πόντων γινόταν με τον εξής τρόπο: Κάθε αντικείμενο είχε διαθέσιμους τρεις πόντους. 1 πόντο για το χρώμα το αντικειμένου. 1 πόντο για το ακριβές σχήμα του. 1 πόντο για τη σωστή θέση του. Ανάλογα το επίπεδο στο οποίο βρισκόταν ο παίκτης εμφανίζονταν και τα αντίστοιχα αντικείμενα. Για παράδειγμα στο πρώτο επίπεδο εμφανίζονταν ένα αντικείμενο, στο δεύτερο επίπεδο δύο αντικείμενα, στο τρίτο επίπεδο τρία κ.ο.κ. Ο παίκτης για ανέβει επίπεδο πρέπει να μαζέψει πάνω από το 60% των πόντων σε κάθε επίπεδο. Έτσι λοιπόν, αν ο παίκτης βρίσκεται στο επίπεδο 2 θα πρέπει να μαζέψει πάνω από 24 πόντους για να μπορέσει να ανέβει στο επίπεδο 3. Αυτό υπολογίζεται με τον εξής τρόπο: Όπως αναφέρθηκε, το επίπεδο 2 αποτελείται από 2 αντικείμενα και το κάθε αντικείμενο έχει 3 πόντους. Κάθε επίπεδο έχει 6 γύρους και στους 4 από αυτούς ο μαθητής πρέπει να έχει συγκεντρώσει όλους τους πόντους για το χρώμα, το σχήμα και τη θέση. Όταν έχουμε 2 αντικείμενα το μέγιστο που μπορεί να μαζέψει σε κάθε γύρο είναι 6 πόντοι (όταν τα έχει όλα σωστά, 2*3), άρα το μέγιστο σε 6 γύρους είναι 36 (6*6). Εμείς θέλουμε ο παίκτης να έχει σωστό το 60% με βάση τη θεωρία ώστε να ανέβει επίπεδο, οπότε στην περίπτωση του 2ου επιπέδου, χρειάζεται να μαζέψει 24 (4* 6, διότι το 60% των έξι γύρων είναι να έχει συγκεντρώσει σωστά τους πόντους από το χρώμα, το σχήμα και τη θέση στους 4 γύρους ώστε να μπορεί να προχωρήσει επίπεδο. Αντίστοιχα στο 3ο επίπεδο πρέπει να μαζέψει 36 πόντους, στο 4ο 48, στο 5ο 60, στο 7ο 72 για να τερματίσει. Μαζί με τους πόντους εμφανίζεται και μία σκάλα, η οποία δείχνει την πορεία του παίκτη. Αν ο παίκτης απαντήσει σωστά τις 4 πρώτες φορές τότε προχωράει απευθείας στο επόμενο επίπεδο, αν απαντήσει λάθος τις 3 πρώτες, πέφτει αμέσως στο προηγούμενο επίπεδο. Ένα άλλο θέμα σχεδίασης είχε να κάνει με την επιλογή να χρησιμοποιήσουμε επίπεδα στο παιχνίδι μας. Αυτό το αποφασίσαμε για να συμπεριλάβουμε στοιχεία τις παιχνιδοκεντρικής θεωρίας. 81

82 3.7. Η διεπαφή του παιχνιδιού Αρχική Οθόνη του παιχνιδιού Εικόνα 39 Το περιβάλλον στο οποίο κινείται ο παίκτης και μπορεί να εισέρχεται στους διάφορους χώρους της εφαρμογής. Ανοίγοντας το παιχνίδι εμφανίζεται το περιβάλλον της εφαρμογής όπου βρίσκεται ο ήρωας που χειρίζεται ο παίκτης με το πληκτρολόγιο. Σε αυτή την οθόνη, ο παίκτης μπορεί να κάνει τα εξής: Να εισέλθει σε έναν από τους πέντε χώρους που είναι διαθέσιμοι. Αυτοί είναι: o o o o o Το σπίτι Το πάρκο Το σχολείο Ο δρόμος Το κενό δωμάτιο (ο τοίχος) 82

83 Αν ο παίκτης βάλει τον δείκτη του ποντικιού πάνω από οποιοδήποτε δωμάτιο τότε εμφανίζεται μία μικρή περιγραφή για το τι πρέπει να κάνει σε κάθε πίστα. Εικόνα 40 Όταν ο μαθητής βάλει το ποντίκι πάνω από κάθε χώρο τότε εμφανίζεται μία μικρή περιγραφή του χώρου. Να επιλέξει το εικονίδιο της βοήθειας όπου εμφανίζονται οι οδηγίες που αναφέρουν τους κανόνες του παιχνιδιού. 83 Εικόνα 41 Όταν ο χρήστης επιλέγει το εικονίδιο με το ερωτηματικό, εμφανίζονται οι οδηγίες του παιχνιδιού.

84 Να επιλέξει την έξοδο όπου οδηγείται σε μία οθόνη στην οποία πρέπει να βάλει το όνομα και το επίθετό του. Στη συνέχεια του εμφανίζεται το συνολικό του σκορ και του δείχνει αναλυτικά, πόσους βαθμούς έχει αποκτήσει σε κάθε δωμάτιο και ποιο είναι το δυνατό του σημείο (π.χ. αν έχει περισσότερους πόντους στο χρώμα, στο σχήμα ή στην θέση). Εικόνα 42 Όταν ο παίκτης επιλέγει την έξοδο από το παιχνίδι, του εμφανίζεται προειδοποιητικό μήνυμα. 84

85 Εικόνα 43 Το παράθυρο που εμφανίζεται μόλις ο παίκτης ότι θέλει να φύγει από την εφαρμογή. Εικόνα 44 Η οθόνη που εμφανίζεται το συνολικό σκορ του παίκτη αναλυτικά. Μόλις ο παίκτης εισέλθει σε έναν από τους χώρους, εμφανίζεται το αντίστοιχο φόντο του χώρου και ακούγεται ο ήχος του δωματίου για να τον εισάγει στο περιβάλλον και να τον προειδοποιήσει ότι θα εμφανιστούν κάποια αντικείμενα με το πέρας του. Αν είναι η πρώτη φορά που ο παίκτης χρησιμοποιεί την εφαρμογή εμφανίζονται δύο αντικείμενα στο δωμάτιο τα οποία χαρακτηρίζονται από το χρώμα, το σχήμα και τη θέση τους. Τα αντικείμενα που εμφανίζονται δεν μπορούν να έχουν το ίδιο χρώμα, σχήμα ή να είναι στην ίδια θέση. Μετά από πέντε δευτερόλεπτα, τα αντικείμενα εξαφανίζονται και η οθόνη αλλάζει. Σε αυτή την οθόνη, βρίσκεται το ίδιο φόντο αλλά με τα σχήματα των αντικειμένων στα αριστερά και τα χρώματα στο κάτω μέρος της οθόνης. Το φόντο του δωματίου βρίσκεται στο κέντρο της σελίδας, αλλά πλέον ο παίκτης πρέπει να ανασχηματίσει τα αντικείμενα που είδε πριν αλλάξει η οθόνη τοποθετώντας τα στη σωστή θέση, με το σωστό χρώμα και σχήμα. 85

86 Εικόνα 45 Η οθόνη που εμφανίζεται μόλις ο παίκτης εισέλθει σε έναν χώρο. Εικόνα 46 Μόλις περάσουν τα 5 δευτερόλεπτα που τα αντικείμενα εμφανίζονται στην οθόνη, ο παίκτης πρέπει να τοποθετήσει στο φόντο τα αντικείμενα που είδε στη σωστή θέση, με το σωστό χρώμα και σχήμα. Μόλις ο παίκτης τοποθετήσει τα αντικείμενα πρέπει να πατήσει το εικονίδιο με το βέλος για να καταχωρήσει τις απαντήσεις του. Στην επόμενη οθόνη εμφανίζονται οι σωστές απαντήσεις του παίκτη και πόσους πόντους έχει μαζέψει. 86

87 Εικόνα 47 Η οθόνη που δίνει την ανατροφοδότηση στο μαθητή. Στη συνέχεια, χρειάζεται να επιλέξει πάλι το εικονίδιο με το βέλος ώστε να συνεχιστεί το παιχνίδι και εμφανίζεται μία σκάλα η οποία δείχνει την πρόοδο του παίκτη στο παιχνίδι. Εικόνα 48 Η οθόνη που εμφανίζεται μετά την οθόνη που έδειξε το σκορ του μαθητή, και παρουσιάζει την πορεία του παίκτη. 87

88 Κάθε δωμάτιο αποτελείται από επτά επίπεδα, διότι σύμφωνα με τις έρευνες η χωρητικότητα του διαχειριστή επεισοδίων είναι περιορισμένη και ισούται με τέσσερα αντικείμενα, αριθμός που αλλάζει από άτομο σε άτομο. Κάθε επίπεδο έχει 6 γύρους. Το παιχνίδι ξεκινάει από το δεύτερο επίπεδο, δηλαδή η κάθε πίστα εμφανίζει δύο αντικείμενα μόλις ο παίκτης εισέλθει στον χώρο. Το πρώτο επίπεδο δείχνει 1 αντικείμενο, το δεύτερο δύο αντικείμενα, το τρίτο τρία κ.ο.κ. Ανεξάρτητα από τον αριθμό των αντικειμένων στην οθόνη, εμφανίζονται για πέντε δευτερόλεπτα. Το κάθε επίπεδο θα επαναλαμβάνεται 6 φορές το πολύ και θα πρέπει να υπάρχουν ένα ποσοστό επιτυχίας 60%, δηλαδή στους 4 από τους 6 γύρους ο παίκτης πρέπει να έχει τοποθετήσει σωστά τα αντικείμενα για να μπορέσει να ανέβει επίπεδο. Κάθε φορά που ο μαθητής είναι ολοκληρώνει επιτυχώς το επίπεδο, τότε λαμβάνει και τους ανάλογους πόντους. Κάθε στοιχείο του αντικειμένου αξίζει έναν πόντο. Επομένως, αν ο παίκτης βρίσκεται στο επίπεδο τρία όπου υπάρχουν τρία αντικείμενα, με τρεις βαθμούς το κάθε αντικείμενο, σε κάθε γύρο το μέγιστο που μπορεί να μαζέψει είναι 9 βαθμούς. Στο επίπεδο 4, το μέγιστο του κάθε γύρου είναι 12 βαθμοί κ.ο.κ. Το παιχνίδι προσαρμόζεται στις απαντήσεις του παίκτη. Αν ο παίκτης δεν μπορέσει να περάσει το επίπεδο των δύο αντικειμένων τότε θα πέφτει στο επίπεδο ένα. Αν μπορέσει να το περάσει τότε θα προχωράει στο τρίτο επίπεδο. Αν ο μαθητής έχει απαντήσει σωστά τις 4 πρώτες φορές τότε μεταβαίνει απευθείας στο επόμενο επίπεδο χωρίς να χρειάζεται να απαντήσει τις 2 φορές που απομένουν στο ίδιο επίπεδο. Αν απαντήσει λάθος τις 3 πρώτες φορές τότε πέφτει στο προηγούμενο επίπεδο. 88

89 3.8. Λειτουργικές απαιτήσεις μαθητή Πίνακας 11 Λειτουργία εισόδου του μαθητή στην σχολική τάξη. Λειτουργία Είσοδος στη Σχολική Τάξη Συμμετέχοντες Μαθητής Είσοδος Είσοδος του μαθητή στο χώρο της σχολικής τάξης από την κεντρική οθόνη, σταματώντας μπροστά στην αντίστοιχη εικόνα. Στόχος Εξέταση της ικανότητας του binding στην άμεση μνήμη, δηλαδή της ένωσης της θέσης, του χρώματος και του σχήματος ενός αντικειμένου ταυτόχρονα σε ένα περιβάλλον που δεν αποτελείται από πολλά αντικείμενα ώστε να μπερδέψει τον μαθητή. Είναι εμπλουτισμένο με διάφορα χρώματα, ελέγχοντας έτσι το κατά πόσο ο μαθητής μπορεί να εστιάσει την προσοχή του στο συγκεκριμένο αντικείμενο που του ζητείται. Περιγραφή Η συγκεκριμένη οθόνη σε πρώτη φάση αποτελείται από την εικόνα της τάξης που έχει σχεδιαστεί ως φόντο. Η πίστα ξεκινάει από το δεύτερο επίπεδο όπου συγχρόνως εμφανίζονται δύο τυχαία αντικείμενα από τα δέκα που έχουν αποφασιστεί. Ανεξάρτητα από τον αριθμό των αντικειμένων στην οθόνη, εμφανίζονται για πέντε δευτερόλεπτα. Μόλις περάσουν τα πέντε δευτερόλεπτα, η οθόνη αλλάζει και ο μαθητής καλείται να βάλει τα αντικείμενα που εμφανίστηκαν με το σωστό χρώμα και σχήμα στη σωστή θέση. Το κάθε επίπεδο θα επαναλαμβάνεται 6 φορές και θα πρέπει να υπάρχει μία επιτυχία της τάξεως του 60% (σωστές οι 4 από τις 6 φορές). Υποθέσεις Κάθε φορά που η προσπάθεια του μαθητή είναι επιτυχής, τότε παίρνει και τους ανάλογους πόντους. Θα δημιουργηθούν αντίστοιχες πίστες μέχρι 7 αντικείμενα, διότι σύμφωνα με τις μελέτες ο διαχειριστής επεισοδίων είναι γνωστικό σύστημα με περιορισμένη χωρητικότητα και μπορεί να συγκρατήσει έως τέσσερα αντικείμενα, αριθμός που μπορεί να αλλάξει από άτομο σε άτομο. 89

90 Tο παιχνίδι θα προσαρμόζεται στις απαντήσεις του παιχνιδιού. Aν ο μαθητής δεν μπορέσει να περάσει την πίστα με τα δύο αντικείμενα, τότε θα πέφτει στο παρακάτω επίπεδο όπου θα καλείται να τοποθετήσει ένα αντικείμενο στη σωστή θέση, με το σωστό χρώμα και σχήμα. Αν η προσπάθειά του είναι επιτυχής, τότε προχωράει στην εμφάνιση της πίστας με τα 3 αντικείμενα κ.ο.κ. Περιορισμοί Αν ο μαθητής έχει απαντήσει σωστά τις 4 πρώτες φορές τότε απευθείας μεταβαίνει στο επόμενο επίπεδο χωρίς να χρειάζεται να απαντήσει τις 2 φορές που απομένουν. Αν απαντήσει λάθος τις 3 πρώτες φορές τότε το παιχνίδι σταματάει καθώς ο μαθητής έχει χάσει. Έξοδος Ανάλογα με το αν το αποτέλεσμα είναι επιτυχημένο θα εμφανίζονται τα αντίστοιχα μηνύματα στην οθόνη: Αν ο μαθητής έχει απαντήσει σωστά τις 4 από τις 6 φορές τότε θα εμφανίζεται το μήνυμα πως έχει κάνει καλή δουλειά χρησιμοποιώντας μία οθόνη με μία σκάλα στη οποία θα εμφανίζεται η πορεία του μαθητή στο παιχνίδι, σε ποιο επίπεδο βρίσκεται και πόσες προσπάθειες του απομένουν ώστε να τελειώσει το επίπεδο και να προχωρήσει στο επόμενο. Αν ο μαθητής απαντήσει λάθος 3 φορές τότε ο μαθητής πέφτει στο παρακάτω επίπεδο. Σε κάθε φάση του παιχνιδιού εμφανίζονται οι συνολικοί πόντοι του κάθε χώρου και η πορεία του στο παιχνίδι σε μία οθόνη όπου περιέχει μία σκάλα. Ο μαθητής επιλέγοντας το εικονίδιο της εξόδου μεταφέρεται στην αρχική οθόνη. Πίνακας 12 Λειτουργία εισόδου του μαθητή στον κενό χώρο/ τοίχο. Λειτουργία Συμμετέχοντες Είσοδος Είσοδος στο κενό χώρο Μαθητής Είσοδος του μαθητή στο χώρο του κενού δωματίου από την κεντρική οθόνη, σταματώντας μπροστά στην αντίστοιχη 90

91 εικόνα. Στόχος Εξέταση της ικανότητα του binding, δηλαδή της ένωσης της θέσης, του χρώματος και του σχήματος ενός αντικειμένου ταυτόχρονα σε έναν χώρο ο οποίος δεν έχει κάποιο φόντο. Σε αυτό το χώρο εξετάζουμε την αντίδραση και τα αποτελέσματα των μαθητών σε ένα χώρο όπου δεν υπάρχει κάποια παρεμβολή από άλλους παράγοντες. Δεν υπάρχουν άλλα αντικείμενα στο φόντο που μπορούν να αποσπάσουν την προσοχή των μαθητών με αποτέλεσμα αυτοί να εστιαστούν σε λάθος σημείο. Περιγραφή Όλοι οι χώροι περιγράφονται με τον ίδιο τρόπο όπως η σχολική τάξη. Υποθέσεις Όλοι οι χώροι έχουν τις ίδιες υποθέσεις. Περιορισμοί Όλοι οι χώροι έχουν τους ίδιους περιορισμούς. Έξοδος Όλοι οι χώροι έχουν τις ίδιες εξόδους. Πίνακας 13 Λειτουργία εισόδου του μαθητή στο σπίτι. Λειτουργία Συμμετέχοντες Είσοδος Στόχος Είσοδος στο σπίτι Μαθητής Είσοδος του μαθητή στο χώρο σπιτιού από την κεντρική οθόνη, σταματώντας μπροστά στην αντίστοιχη εικόνα. Εξέταση της ικανότητα του binding, δηλαδή της ένωσης της θέσης, του χρώματος και του σχήματος ενός αντικειμένου ταυτόχρονα. Ο συγκεκριμένος χώρος αποτελείται από πολλά αντικείμενα. Θα λέγαμε ότι είναι ο περισσότερο απαιτητικός και θα χρειαστεί ιδιαίτερη προσοχή από τον μαθητή ώστε να μην αποσπαστεί η προσοχή και ξεφύγει από τον αρχικό σκοπό του Περιγραφή Όλοι οι χώροι περιγράφονται με τον ίδιο τρόπο όπως η σχολική τάξη. Υποθέσεις Όλοι οι χώροι έχουν τις ίδιες υποθέσεις. Περιορισμοί Όλοι οι χώροι έχουν τους ίδιους περιορισμούς. Έξοδος Όλοι οι χώροι έχουν τις ίδιες εξόδους. 91

92 Λειτουργία Συμμετέχοντες Είσοδος Στόχος Είσοδος στο χώρο του δρόμου Μαθητής Είσοδος του μαθητή στο χώρο του δρόμου από την κεντρική οθόνη, σταματώντας μπροστά στην αντίστοιχη εικόνα. Εξέταση της ικανότητας του binding, δηλαδή της ένωσης της θέσης, του χρώματος και του σχήματος ενός αντικειμένου ταυτόχρονα. Η συγκεκριμένη εικόνα δεν περιέχει τόσα πολλά στοιχεία όσα η εικόνα του δωματίου και είναι περισσότερο φιλική προς τον μαθητή καθώς αποτελείται από μαθητές οι οποίοι βρίσκονται στο δρόμο είτε πηγαίνοντας στο σχολείο είτε θέλοντας να ασχοληθούν με κάποια άλλη δραστηριότητα. Περιγραφή Όλοι οι χώροι περιγράφονται με τον ίδιο τρόπο όπως η σχολική τάξη. Υποθέσεις Όλοι οι χώροι έχουν τις ίδιες υποθέσεις. Περιορισμοί Όλοι οι χώροι έχουν τους ίδιους περιορισμούς. Έξοδος Όλοι οι χώροι έχουν τις ίδιες εξόδους. Πίνακας 14 Λειτουργία εισόδου του μαθητή στο πάρκο. Λειτουργία Συμμετέχοντες Είσοδος Στόχος Είσοδος στο χώρο του πάρκου Μαθητής Είσοδος του μαθητή στο χώρο του πάρκου από την κεντρική οθόνη, σταματώντας μπροστά στην αντίστοιχη εικόνα. Εξέταση της ικανότητας του binding, δηλαδή της ένωσης της θέσης, του χρώματος και του σχήματος ενός αντικειμένου ταυτόχρονα. Η συγκεκριμένη εικόνα δεν περιέχει τόσα πολλά στοιχεία όσα η εικόνα του δωματίου και είναι περισσότερο φιλική προς τον μαθητή καθώς αποτελείται από μαθητές που παίζουν στο πάρκο, κάτι το οποίο είναι αρκετά οικείο σε παιδιά ηλικίας 8-11 χρονών. Περιγραφή Όλοι οι χώροι περιγράφονται με τον ίδιο τρόπο όπως η σχολική τάξη. Υποθέσεις Όλοι οι χώροι έχουν τις ίδιες υποθέσεις. Περιορισμοί Όλοι οι χώροι έχουν τους ίδιους περιορισμούς. 92

93 Έξοδος Όλοι οι χώροι έχουν τις ίδιες εξόδους. Πίνακας 15 Λειτουργία εξόδου του παίκτη από κάποιο χώρο. Λειτουργία Έξοδος από κάποιο χώρο Συμμετέχοντες Μαθητής Είσοδος Έξοδος του μαθητή από έναν από τους διαθέσιμους χώρους επιλέγοντας το εικονίδιο της εξόδου. Περιγραφή Με τη συγκεκριμένη επιλογή ο μαθητής φεύγει από χώρο που βρίσκεται για να μεταβεί στην αρχική οθόνη. Έξοδος Η οθόνη όπου φαίνεται το τελικό σκορ του δωματίου. Μόλις δει το σκορ του και πατήσει το επόμενο, μεταβαίνει στην αρχική οθόνη. Πίνακας 16 Λειτουργία της μετακίνησης της ιδιότητας του σχήματος του αντικειμένου. Λειτουργία Μετακίνηση του σχήματος του αντικειμένου Συμμετέχοντες Μαθητής Είσοδος Επιλογή του αντικειμένου που θέλει να μετακινήσει ο χρήστης με το ποντίκι. Περιγραφή Με τη συγκεκριμένη επιλογή ο μαθητής επιλέγει το σχήμα που θυμάται ότι εμφανίστηκε στην οθόνη και το τοποθετεί στο φόντο του δωματίου που βρίσκεται. Περιορισμοί Αν ο παίκτης αφήσει το σχήμα εκτός φόντου, τότε το αντικείμενο επιστρέφει στην αρχική του θέση. Δεν μπορεί να τοποθετηθεί ένα σχήμα πάνω σε ένα άλλο που βρίσκεται ήδη στο φόντο του δωματίου. Αν αυτό συμβεί τότε το σχήμα επιστρέφει στην αρχική του θέση. Κάθε φορά μπορεί να υπάρχει μόνο ένα σχήμα στο φόντο του δωματίου. Έξοδος Το σχήμα του αντικειμένου στη θέση που το τοποθέτησε ο χρήστης. 93

94 Πίνακας 17 Λειτουργία χρωματισμού του αντικειμένου. Λειτουργία Χρωματισμός του αντικειμένου Συμμετέχοντες Μαθητής Είσοδος Επιλογή του χρώματος που θέλει να μετακινήσει ο χρήστης με το ποντίκι. Περιγραφή Με τη συγκεκριμένη επιλογή ο μαθητής επιλέγει το χρώμα που θυμάται ότι εμφανίστηκε στην οθόνη και το τοποθετεί πάνω στο σχήμα που βρίσκεται ήδη στο φόντο του δωματίου. Περιορισμοί Ο παίκτης μπορεί να τοποθετήσει το χρώμα μόνο εφόσον το σχήμα υπάρχει στο φόντο του δωματίου. Δεν μπορεί να τοποθετηθεί πάνω σε ήδη βαμμένο αντικείμενο. Κάθε φορά μπορεί να υπάρχει μόνο ένα χρώμα σε κάθε αντικείμενο. Έξοδος Το βαμμένο σχήμα του αντικειμένου στη θέση που το τοποθέτησε ο χρήστης. Πίνακας 18 Λειτουργία αφαίρεσης χρώματος του αντικειμένου. Λειτουργία Αφαίρεση χρώματος του αντικειμένου. Συμμετέχοντες Μαθητής Είσοδος Επιλογή του αντικειμένου από το οποίο θέλει να αφαιρέσει το χρώμα ο μαθητής. Περιγραφή Με τη συγκεκριμένη επιλογή ο μαθητής επιλέγει το βαμμένο αντικείμενο από το οποίο θέλει να αφαιρέσει το χρώμα και το μεταφέρει με το ποντίκι στο άσπρο πλαίσιο όπου βρίσκονται όλα τα αντικείμενα. Έτσι αφαιρείται και το χρώμα από το αντικείμενο αλλά και το σχήμα του αντικειμένου επαναφέρεται στην αρχική του θέση. Περιορισμοί Πρέπει να υπάρχει ένα βαμμένο σχήμα το οποίο θα μετακινήσει ο χρήστης για να αφαιρέσει το χρώμα του. Έξοδος Το σχήμα και το χρώμα στις αρχικές τους θέσεις. 94

95 Πίνακας 19 Λειτουργία εξόδου από την εφαρμογή. Λειτουργία Συμμετέχοντες Είσοδος Έξοδος από την αρχική οθόνη της εφαρμογής Μαθητής Επιλογή εικονιδίου της εξόδου από την εφαρμογή. Περιγραφή Με τη συγκεκριμένη επιλογή ο μαθητής επιλέγει το εικονίδιο το οποίο τον οδηγεί στην έξοδο της εφαρμογής. Εμφανίζεται ένα προειδοποιητικό μήνυμα το οποίο ενημερώνει τον χρήστη πως επέλεξε την έξοδό του από το σύστημα όπου ο παίκτης πρέπει να επιβεβαιώσει την επιλογή του πατώντας «οκ». Διαφορετικά μπορεί να επιλέξει το «Άκυρο». Έξοδος Οθόνη στην οποία ο μαθητής καλείται να βάλει το όνομα και το επίθετό του. Μόλις εισάγει τα στοιχεία του μεταβαίνει στην οθόνη όπου εμφανίζεται αναλυτικά το σκορ του παίκτη σε κάθε δωμάτιο. Πίνακας 20 Αποθήκευση του παιχνιδιού. Λειτουργία Αποθήκευση της τρέχουσας οθόνης του παιχνιδιού Συμμετέχοντες Μαθητής Είσοδος Επιλογή της αποθήκευσης από την τελευταία οθόνη της εφαρμογής. Περιγραφή Με τη συγκεκριμένη επιλογή ο μαθητής επιλέγει το εικονίδιο της αποθήκευσης για να αποθηκεύσει το σκορ του. Έξοδος Ένα αρχείο.txt με το σκορ του παίκτη. Σύνοψη Κεφαλαίου Σε αυτό το κεφάλαιο, έγινε η περιγραφή του σχεδιασμού της εφαρμογής. Έγινε αναφορά στον τρόπο συλλογής πληροφοριών, στη ανάλυση αναγκών, χρηστών αλλά και της τεχνολογίας που χρησιμοποιήθηκε για την δημιουργία της εφαρμογής. Συνεχίζοντας, παρουσιάστηκαν τα σχήματα που χρησιμοποιήθηκαν στο παιχνίδι και ο τρόπος που έγινε η επιλογή τους, καθώς έπρεπε να είναι ουδέτερα, να μην φέρνουν εύκολα συνειρμούς με αντικείμενα που συναντούν οι μαθητές στην καθημερινότητά τους, αλλά να είναι και αναγνωρίσιμα. Προχωρώντας στην περιγραφή του σχεδιασμού, γίνεται αναφορά στα φόντα που χρησιμοποιήθηκαν και 95

96 στον τρόπο που δημιουργήθηκαν ώστε το κάθε ένα από αυτά να περιλαμβάνει έναν συγκεκριμένο βαθμό πολυπλοκότητας. Στη συνέχεια, περιγράφεται η διεπαφή του παιχνιδιού με διάφορα στιγμιότυπα καθώς και ο τρόπος λειτουργίας του παιχνιδιού μαζί με τον τρόπο συλλογής πόντων από τους μαθητές. Στο τέλος του κεφαλαίου, εξηγούνται οι λειτουργικές απαιτήσεις του μαθητή και ποιες είναι οι είσοδοι και έξοδοι σε κάθε περίπτωση. 96

97 4. Αξιολόγηση Εισαγωγή Κεφαλαίου Στο 4 ο Κεφάλαιο, γίνεται η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της έρευνας που πραγματοποιήθηκε. Εξηγούνται τα ερευνητικά ερωτήματα που τέθηκαν στην αρχή, περιγράφεται η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε καθώς και τα χαρακτηριστικά του δείγματος που συμμετείχε. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η διαδικασία που ακολουθήθηκε και τέλος τα ευρήματα της έρευνας Ερευνητικά Ερωτήματα Τα ερευνητικά ερωτήματα της συγκεκριμένης εργασίας αποτελούν: Η μελέτη της σχέσης που υπάρχει μεταξύ κεντρικού επεξεργαστή και διαχειριστή επεισοδίων. Να ελεγχθεί εάν η εκπαίδευση του διαχειριστή επεισοδίων επιφέρει βελτίωση και σε άλλα υποσυστήματα της εργαζόμενης μνήμης και κατ επέκταση στην ίδια τη μνήμη. Ο εντοπισμός του τρόπου με τον οποίο πρέπει να κατασκευάζονται τα εκπαιδευτικά παιχνίδια για μαθητές δημοτικού, ώστε όταν τα χρησιμοποιούν να τα θεωρούν ευχάριστα και εύχρηστα, κάτι το οποίο θα επιφέρει βελτιώσεις και στις μαθησιακές τους δεξιότητες Μεθοδολογία δείγμα Συμμετέχοντες Στη συγκεκριμένη εργασία δημιουργήθηκε ένα εκπαιδευτικό παιχνίδι το οποίο είχε ως σκοπό να εκπαιδεύσει την ικανότητα της πρόσδεσης στην άμεση μνήμη των στοιχείων ενός αντικειμένου (όπως είναι το χρώμα, το σχήμα και η θέση), ώστε να ενισχυθεί η εργαζόμενη μνήμη των παιδιών. Τα αποτελέσματα μίας τέτοιας έρευνας θα είναι χρήσιμα για τους γονείς και τους εκπαιδευτικούς. Συμμετείχαν συνολικά 15 μαθητές δημοτικού (9 αγόρια και 6 κορίτσια) από τα οποία τα 9 παιδιά πήγαιναν Γ Δημοτικού και τα υπόλοιπα 6 Δ Δημοτικού (μ.τ. ηλικίας = 9.37, τ.α. = 0.48). Οι μαθητές επιλέχθηκαν τυχαία από ένα δημοτικό σχολείο στην περιοχή του κέντρου της Θεσσαλονίκης, στη Κεντρική Μακεδονία και συμμετείχαν εθελοντικά. Οι συμμετέχοντες ήταν μαθητές και μαθήτριες τυπικής ανάπτυξης, με μητρική γλώσσα την Ελληνική, οι οποίοι δεν εμφάνιζαν κάποιο εμφανές γνωστικό έλλειμμα (όπως αξιολογήθηκε από τις επιδόσεις τους στο σχολείο και τη γνώμη των δασκάλων τους). Από αυτούς το 86,7% απάντησε πως είναι πολύ καλοί χρήστες υπολογιστών, ενώ το υπόλοιπο ποσοστό απάντησε πως γνωρίζει να χειρίζεται σε μέτριο βαθμό τους υπολογιστές. Επίσης, όσον αφορά το 97

98 διαδίκτυο, το 100% των μαθητών απάντησε πως γνωρίζουν πολύ καλά πως να το χρησιμοποιούν. Το 80% απάντησε πως γνωρίζει πολύ καλά πως να χρησιμοποιεί κάποια άλλη ηλεκτρονική συσκευή εκτός του υπολογιστή (όπως το κινητό τηλέφωνο) ενώ το 20% παρουσιάζει κάποιους ενδοιασμούς για κάτι τέτοιο (Απάντησε «Μέτρια» σε αυτή την ερώτηση). Ψυχομετρικά Εργαλεία/ Υλικό εκπαίδευσης Πριν γίνει η εφαρμογή του παιχνιδιού, έγιναν ψυχομετρικά τεστ από την ειδικό για την εκτίμηση της λεκτικής μνήμης του συνόλου των μαθητών και της ικανότητας άμεσης συγκράτησης και επεξεργασίας οπτικών ερεθισμάτων. Χρησιμοποιήθηκαν έργα από το Working Memory Test Battery for Children (Pickering & Gathercole, 2001). Αυτή η δοκιμασία αποτελείται από εννέα υποδοκιμασίες που ελέγχουν τη λειτουργία των τριών υποσυστημάτων της εργαζόμενης μνήμης. Εμείς χρησιμοποιήσαμε δύο από αυτές οι οποίες ήταν η αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβων και η ανάκληση αριθμητικών μετρήσεων. Το τεστ αξιολογεί τις ικανότητες της εργαζόμενης μνήμης σε παιδιά ηλικίας 5-15 ετών. Η δημιουργία του έχει βασιστεί είτε στη χρήση έργων, τα οποία έχουν χρησιμοποιηθεί από τους πειραματικούς ψυχολόγους με μεγάλη επιτυχία, είτε σε έργα των οποίων το θεωρητικό υπόβαθρο έχει θεμελιωθεί επαρκώς και είναι κατάλληλα για παιδιά. Συγκεκριμένα, το φωνολογικό κύκλωμα ελέγχεται με τέσσερα έργα: την ανάκληση ψηφίων (digit recall), τη σύγκριση καταλόγου λέξεων (word list matching), την ανάκληση καταλόγου λέξεων (word list recall), και την ανάκληση καταλόγου ψευδολέξεων (nonword list recall). Ο κεντρικός επεξεργαστής ελέγχεται με τα ακόλουθα έργα: την ανάκληση λέξεων σε προτάσεις (listening recall), την ανάκληση αριθμητικών μετρήσεων (counting recall), την αντίστροφη ανάκληση ψηφίων (backwards digit recall) καθώς και μία παραλλαγή της ανάκλησης θέσης κύβων η οποία είναι η αντίστροφη ανάκληση θέση κύβων (backwards block recall). Τέλος, το οπτικοχωρικό σημειωματάριο ελέγχεται με ανάκληση της θέσης κύβων (block recall) και την ανάκληση μίας πορείας σε λαβύρινθο (mazes memory). Εμείς επιλέξαμε να χρησιμοποιούμε για την μέτρηση του κεντρικού επεξεργαστή την ανάκληση αριθμητικών μετρήσεων (counting recall) (για την σύνθετη φωνολογική εργαζόμενη μνήμη) και την αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβων (backwards block recall) (για την σύνθετη οπτικοχωρική εργαζόμενη μνήμη). Η απλή ανάκληση θέσης κύβων χρησιμοποιείται για την μέτρηση του οπτικοχωρικού σημειωματάριου. Στην περίπτωσή μας επιλέξαμε την αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβων διότι όταν προσθέτουμε το στοιχείο της αντιστροφής, το παιδί δεν αποθηκεύει απλά την πληροφορία, αλλά την επεξεργάζεται και έτσι ενεργοποιείται ο κεντρικός επεξεργαστής. 98

99 Έγινε επιλογή της ανάκλησης αριθμητικών μετρήσεων διότι το παιδί οφείλει να συγκρατεί προσωρινά τις εισερχόμενες πληροφορίες και ταυτόχρονα να τις χειρίζεται με διάφορους τρόπους, με σκοπό κάποιου είδους ανάκληση. Η διαδικασία του counting recall αποτελείται από 42 κάρτες με έγχρωμα σχήματα, όπως κόκκινους κύκλους και μπλε τρίγωνα. Ο εξεταζόμενος καλείται για την κάθε κάρτα που παρουσιάζεται να μετρήσει δυνατά δείχνοντάς με το δάχτυλο μόνο το σύνολο των κύκλων και να πει το αποτέλεσμα. Μετά την τελευταία μέτρηση σε έναν κατάλογο, ο συμμετέχον χρειάζεται να ανακαλέσει σειριακά τα αποτελέσματα της μέτρησης. Η διακύμανση της πολυπλοκότητας του έργου αυξάνεται σταδιακά. Το πρώτο πεδίο της δοκιμασίας περιλαμβάνει μία μόνο κάρτα και βαθμιαία ο αριθμός των καρτών αυξάνεται. Κάθε πεδίο αποτελείται από έξι προσπάθειες. Κάθε επιτυχημένη ανάκληση βαθμολογείται με 1 βαθμό, ενώ κάθε ανεπιτυχής ανάκληση με 0 βαθμούς. Η επίδοση των συμμετεχόντων στο έργο ισούται με το άθροισμα των επιτυχημένων ανταποκρίσεων τους έως τον τερματισμό της αξιολόγησης (Μέγιστη βαθμολογία = 36, Ελάχιστη βαθμολογία = 0). Το μνημονικό πεδίο ορίζεται σύμφωνα με το σύνολο των τετραγώνων του τελευταίου επιπέδου που ανακλήθηκε σωστά (Μέγιστη βαθμολογία = 8, Ελάχιστη βαθμολογία = 0). Για τον έλεγχο της σύνθετης οπτικοχωρικής εργαζόμενης μνήμης του κεντρικού επεξεργαστή χρησιμοποιήσαμε την αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβων. Η δοκιμασία περιλαμβάνει την παρουσίαση σειράς κύβων επάνω σε μια ξύλινη επιφάνεια με κύβους. Κάθε κύβος είναι αριθμημένος από το 1 έως το 9. Ο ερευνητής αγγίζει διαδοχικά δυο, τρεις, τέσσερις κ.ο.κ. κύβους κάθε φορά και ζητείται από τον εξεταζόμενο να αναπαράγει αντίστροφα τη σειρά που μόλις είδε, αγγίζοντας τους ίδιους κύβους με την αντίστροφη σειρά από αυτή που τους άγγιξε ο ερευνητής. Το άγγιγμα κάθε κύβου διαρκεί ένα δευτερόλεπτο. Η διακύμανση του επιπέδου δυσκολίας διαφοροποιείται μεταξύ των πεδίων, ξεκινώντας με έναν κύβο στο πρώτο πεδίο και φτάνοντας στους εννέα κύβους στο τελευταίο. Κάθε πεδίο περιλαμβάνει συνολικά έξι προσπάθειες. Οι ανταποκρίσεις βαθμολογούνται με 1 εάν είναι σωστές και με 0 αν είναι ανεπιτυχείς. Αυτή η βαθμολογία δίνει το συνολικό αριθμό σωστών ανταποκρίσεων. Η τελική βαθμολογία αντιστοιχεί στο σύνολο των σωστών απαντήσεων (Μέγιστη βαθμολογία = 36, Ελάχιστη βαθμολογία = 0). Η βαθμολογία του μνημονικού πεδίου ανταποκρίνεται στο μέγιστο αριθμό κύβων που περιείχε η σειρά του τελευταίου πεδίου που ανακλήθηκε σωστά (Μέγιστη βαθμολογία= 9 βαθμοί, Ελάχιστη βαθμολογία= 0). Θέματα Δεοντολογίας Ο διευθυντής, οι δάσκαλοι και οι γονείς των μαθητών του σχολείου ενημερώνονταν σε σχέση με τη διεξαγωγή και το σκοπό της έρευνας. Σε κάθε μαθητή δόθηκε έγγραφη έγκριση συμμετοχής και για να συμμετέχει έπρεπε να επιστραφεί υπογεγραμμένη από τους γονείς. Το κάθε παιδί είχε τη δυνατότητα να 99

100 διακόψει την πραγματοποίηση των έργων, αν το ήθελε, χωρίς να είχε ολοκληρώσει την εκπαίδευση Διαδικασία Τα παιδιά χρησιμοποίησαν την εφαρμογή που δημιουργήσαμε καθημερινά για 2 συνεχόμενες εβδομάδες. Η κάθε συνεδρία διαρκούσε 15 λεπτά και τα παιδιά εκπαιδεύονταν σε ομάδες των 4, 5 και 6 ατόμων κάθε φορά. Η εκπαίδευση έγινε στην αίθουσα πληροφορικής του σχολείου. Την πρώτη μέρα της δραστηριότητας, παρουσιάστηκε το παιχνίδι στα παιδιά μέσω ενός projector. Παρουσιάστηκαν οι κανόνες και ο τρόπος με τον οποίο μπορούν να παίξουν σε μία συνεδρία που διήρκεσε 10 λεπτά με σκοπό την καλύτερη προσαρμογή και επεξήγηση των οδηγιών, ώστε να εντοπιστούν και να αποσαφηνιστούν εύλογα ερωτήματα που πιθανότατα να προέκυπταν από τους συμμετέχοντες κατά τη διάρκεια της εξέτασης. Από εκείνο το σημείο και έπειτα, οι μαθητές δεν εξέφρασαν καμία απορία και ενημερώθηκαν πως μπορούσαν να διαβάσουν και τις οδηγίες του παιχνιδιού όποτε το θελήσουν. Οι μαθητές συνολικά συμμετείχαν σε 10 συνεδρίες, που κρατούσε 15 λεπτά η κάθε μία. Από τους 15 μαθητές, οι 2 έχασαν 1 συνεδρία και η 1 μαθήτρια έχασε 2 συνεδρίες διότι απουσίαζαν από το σχολείο. Οι μαθητές έπρεπε να εισέλθουν όλοι στον ίδιο χώρο την ίδια μέρα ώστε να εκπαιδεύονται όλοι στην ίδια αίθουσα και την ίδια χρονική διάρκεια. Κάθε χώρος χρησιμοποιήθηκε δύο φορές για να παρατηρηθεί η βελτίωση ή μη των παιδιών κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας. Κάθε φορά, έμενε ξεκλείδωτος (προγραμματιστικά) μόνο ο χώρος στον οποίο έπρεπε να εκπαιδευτεί ο μαθητής ώστε να μην μπορεί να εισέλθει σε διαφορετικό δωμάτιο. Όλοι οι μαθητές εξετάζονταν στον ίδιο χώρο την ίδια μέρα. Μόλις ο παίκτης εισερχόταν στο χώρο ακούγονταν ένα ηχητικό εφέ (διαφορετικό για κάθε δωμάτιο) για ένα δευτερόλεπτο και στη συνέχεια εμφανίζονταν για 5 δευτερόλεπτα τα αντικείμενα που έπρεπε να θυμηθεί. Όταν τελείωνε η συνεδρία (περνούσαν τα 15 λεπτά) οι μαθητές καλούνταν να σώσουν το σκορ τους μέχρι εκείνη τη στιγμή επιλέγοντας τα κατάλληλα εικονίδια ώστε την επόμενη φορά να συνέχιζαν από εκείνο το σημείο. Ο κάθε χώρος του παιχνιδιού ξεκινούσε από το δεύτερο επίπεδο, διότι σύμφωνα με τις έρευνες για παιδιά αυτής της ηλικίας είναι εύκολο να συνδυάσουν στοιχεία ενός αντικειμένου χωρίς να επιβαρύνουν την μνήμη τους για την πρόσδεση των στοιχείων. Στο δεύτερο επίπεδο, όπου εμφανίζονταν δύο αντικείμενα τα παιδιά δεν φάνηκαν να δυσκολεύονται, εκτός από την πρώτη μέρα όπου οι περισσότεροι κατέβηκαν στον πρώτο επίπεδο (1 αντικείμενο) αλλά επανήλθαν στο δεύτερο αμέσως. Από την δεύτερη μέρα, τα παιδιά βρίσκονταν σταθερά στο δεύτερο επίπεδο και οι περισσότεροι προχώρησαν στο τρίτο. Με το τέλος της δραστηριότητας, οι περισσότεροι μαθητές είχαν φτάσει στο 4 ο επίπεδο, με έναν μαθητή να έχει φτάσει 100

101 στο 5 ο στο χώρο του εικονικού τοίχου και έναν άλλο μαθητή να βρίσκεται στο 6 ο επίπεδο στο χώρο του εικονικού σπιτιού. Στο τέλος της δραστηριότητας μοιράστηκαν ερωτηματολόγια στα παιδιά (Παράρτημα) τα οποία συμπληρώθηκαν με τη βοήθεια του ερευνητή έχοντας την μορφή δομημένης συνέντευξης. Από αυτά συλλέχθηκαν δεδομένα σχετικά με την ευχαρίστηση και την ευχρηστία του παιχνιδιού σύμφωνα με τη γνώμη των μαθητών Αποτελέσματα Όλες οι ερωτήσεις του ερωτηματολογίου ακολουθούσαν την κλίμακα Likert και τα παιδιά μπορούσαν να απαντήσουν το βαθμό με τον οποίο συμφωνούν με κάθε ερώτηση. Οι επιλογές ήταν: Συμφωνώ απόλυτα Συμφωνώ Μέτρια Διαφωνώ Διαφωνώ απόλυτα Με βάση τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τα ερωτηματολόγια που μοιράστηκαν στα παιδιά στο τέλος της δραστηριότητας, δημιουργήθηκαν δύο ομάδες ερωτήσεων. Αυτές μετρούσαν την: Ευχρηστία Ευχαρίστηση Για την ομαδοποίηση των δεδομένων, χρειάστηκε να γίνει ένα τεστ αξιοπιστίας στις μεταβλητές. Το πιο συνηθισμένο μέτρο για την μέτρηση της εσωτερικής συνοχής των μεταβλητών είναι ο έλεγχος με το Cronbach s alpha. Για να φανεί εάν οι καινούριες μεταβλητές που θα δημιουργηθούν είναι αξιόπιστες πρέπει να ελεγχθεί αν η τιμή του Cronbach s alpha είναι μεγαλύτερη του 0.7. Η μεταβλητή «Ευχαρίστηση» αποτελείται από τις εξής μεταβλητές: Το να μάθω να παίζω το παιχνίδι ήταν εύκολο για μένα. Η αλληλεπίδραση με το παιχνίδι ήταν ξεκάθαρη και κατανοητή. Μπορώ να ανακάμψω από λάθος χειρισμούς εύκολα και γρήγορα. Το παιχνίδι είναι φιλικό προς το χρήστη. Έμαθα να το χρησιμοποιώ γρήγορα. Μπορώ εύκολα να θυμηθώ πως να το χρησιμοποιήσω. Είναι ευχάριστο να χρησιμοποιώ το παιχνίδι. Είμαι ικανοποιημένος- η με το παιχνίδι. 101

102 Λειτουργεί όπως θα ήθελα. Θα προτιμούσα να κάνω μία εργασία παίζοντας από το να κάνω μία εργασία χωρίς το παιχνίδι. Είμαι πιο χαρούμενος σε ένα μάθημα που κάνει χρήση παιχνιδιού από κάποιο άλλο χωρίς. Το Cronbach s alpha σε αυτήν την περίπτωση είναι 0,724 κάτι το οποίο δείχνει ότι η καινούρια μεταβλητή που δημιουργήθηκε είναι αξιόπιστη. Η μεταβλητή «Ευχρηστία» αποτελείται από τις εξής: Το παιχνίδι μου τραβάει την προσοχή. Είναι σημαντικό να μην αποσπάται η προσοχή μου από το παιχνίδι. Το παιχνίδι περιέχει στοιχεία που μου διεγείρουν την προσοχή. Γενικά, μπορώ να παραμείνω συγκεντρωμένος στο παιχνίδι. Το παιχνίδι έχει ικανοποιητικό φόρτο εργασίας. Οι στόχοι του παιχνιδιού ήταν ξεκάθαροι. Λαμβάνω ανατροφοδότηση για την πρόοδό μου στο παιχνίδι. Λαμβάνω άμεση ανατροφοδότηση για τις ενέργειές μου. Λαμβάνω άμεση ανατροφοδότηση για την επίτευξη (ή μη) των στόχων μου. Λαμβάνω ανατροφοδότηση για το score μου ή το επίπεδο στο οποίο βρίσκομαι. Παρακολουθώ το score μου σε όλη τη διάρκεια του παιχνιδιού. Δεν αισθάνομαι άγχος ούτε βαριέμαι όταν παίζω το παιχνίδι. Οι στόχοι του παιχνιδιού είναι ικανοποιητικοί. Ούτε πολύ δύσκολοι ούτε πολύ εύκολοι. Καθώς παίζω το παιχνίδι πιστεύω πως γίνομαι καλύτερος σε αυτό. Η βελτίωση των ικανοτήτων μου αποτελεί ένα κίνητρο για να συνεχίζω να παίζω το παιχνίδι. Καθώς βελτιώνομαι στο παιχνίδι, αλλάζει και το επίπεδο δυσκολίας του για να ανταποκρίνεται στις ικανότητές μου. Αισθάνομαι πως ο χρόνος περνάει γρήγορα καθώς παίζω το παιχνίδι. Όταν παίζω το παιχνίδι δεν με απασχολούν οι εξωτερικοί θόρυβοι. Δεν με απασχολεί ο χρόνος καθώς παίζω το παιχνίδι. Κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού επικοινωνώ με τους συμμαθητές μου. Αισθάνομαι ότι μπορώ να ελέγξω το μενού του παιχνιδιού. Αισθάνομαι πως μπορώ να ελέγξω τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των αντικειμένων. 102

103 Το Cronbach s alpha σε αυτή τη μεταβλητή είναι 0,895, κάτι το οποίο δείχνει ότι και αυτή η καινούρια μεταβλητή είναι αξιόπιστη. Με βάση αυτό τον διαχωρισμό, επιχειρήθηκε και βαθύτερη ανάλυση των αποτελεσμάτων για να φανεί αν αυτοί οι δύο παράγοντες έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην βελτίωση των αποτελεσμάτων του παιχνιδιού αλλά και των γνωστικών ικανοτήτων τους. Προτού γίνει αναφορά στις διάφορες συσχετίσεις που δημιουργήθηκαν μεταξύ των παραγόντων της «ευχαρίστησης», της «ευχρηστίας» και άλλων μεταβλητών, θα παρουσιαστεί το σκορ των μαθητών και κατά πόσο βελτιώθηκε κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας. Όπως αναφέρθηκε, οι μαθητές χρησιμοποίησαν το παιχνίδι 10 φορές σε συνεδρίες των 15 λεπτών η κάθε μία. Η αρχική υπόθεση ήταν πως οι χώροι που δημιουργήθηκαν θα έχουν την αντίστοιχη δυσκολία, με μία επιφύλαξη στο κενό χώρο, διότι σε ορισμένους θα μπορούσε να φανεί ως ο ευκολότερος χώρος καθώς δεν υπάρχουν άλλα αντικείμενα στο φόντο για να τραβάνε την προσοχή του παίκτη, αλλά μπορεί αυτή η έλλειψη αντικειμένων στο φόντο να τους δυσκολέψει επειδή δεν θα έχουν σημεία αναφοράς για την θέση των ερεθισμάτων. Έγινε η μέτρηση των σκορ των μαθητών για όλους τους χώρους την πρώτη και την δεύτερη φορά και τα αποτελέσματα ήταν τα εξής: Εικόνα 49 Το σκορ των μαθητών ανά χώρο και ανά φορά. 103

104 Στο παραπάνω σχήμα φαίνονται τα σκορ των μαθητών σε όλη τη διάρκεια της δραστηριότητας διαχωρίζοντάς τα στην 1 η και 2 η εβδομάδα. Όταν αναφέρεται η λέξη εβδομάδα, εννοείται η φορά που έπαιξαν οι μαθητές σε αυτή την πίστα. Με μία πρώτη ματιά, παρατηρείται πως οι μαθητές όντως βελτιώθηκαν στον κάθε χώρο τη δεύτερη φορά. Κάτι τέτοιο, μας οδηγεί στο συμπέρασμα πως οι μαθητές βελτιώνονταν στο παιχνίδι κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας. Επιβεβαιώνουμε ότι επήλθε βελτίωση στα σκορ την 1 η και την 2 η εβδομάδα σε όλους τους χώρους με την χρήση του στατιστικού ελέγχου Paired Samples T- Test σε όλους τους χώρους (sig < 0,05). Βλέπουμε τα αποτελέσματα στον παρακάτω πίνακα: Στην πρώτη βδομάδα, οι μαθητές φαίνονται πως είχαν το χειρότερο σκορ στο χώρο του δρόμου, στη περίπτωση αυτή βέβαια, πρέπει να ληφθεί υπόψη πως αυτός ήταν ο πρώτος χώρος στον οποίο έπαιξαν οι μαθητές. Τη δεύτερη εβδομάδα, ο χώρος του δρόμου έχει το δεύτερο καλύτερο σκορ, επομένως η εξοικείωση των μαθητών με το παιχνίδι τους βοήθησε να βελτιωθούν αρκετά σε αυτό το χώρο. Ένα αρκετά ενδιαφέρον αποτέλεσμα, είναι πως ο χώρος με το μεγαλύτερο σκορ είναι ο χώρος του κενού δωματίου/εικονικού τοίχου. Και την πρώτη εβδομάδα αλλά και τη δεύτερη κράτησε σταδιακά την πρωτιά στο σκορ. Με αυτό το στοιχείο παρατηρείται ότι όντως η μη ύπαρξη άλλων αντικειμένων στο φόντο του χώρου βοήθησε τους μαθητές στη συγκέντρωσή τους και το στοιχείο ότι δεν υπήρχαν σημεία αναφοράς για να μπορούν να θυμούνται τη θέση των αντικειμένων δεν έπαιξε σημαντικό ρόλο. Κάτι τέτοιο φαίνεται και από τις απαντήσεις των μαθητών στην ερώτηση «Ποιος χώρος σου άρεσε περισσότερο» και «ποιο χώρο θεωρείς τον ευκολότερο». Τις απαντήσεις τις βλέπουμε στο παρακάτω διάγραμμα: 104

105 Εικόνα 50 Ποιος χώρος του παιχνιδιού άρεσε περισσότερο στους μαθητές και ποιο χώρο θεωρούν πιο εύκολο. Οι περισσότεροι μαθητές θεωρούν το χώρο του τοίχου τον πιο εύκολο και αυτό που τους άρεσε περισσότερο. Όταν ρωτήθηκαν για ποιο λόγο τους άρεσε περισσότερο το δωμάτιο του τοίχου, οι μαθητές απάντησαν πως η έλλειψη αντικειμένων στο φόντο τους βοήθησε διότι δεν εστίαζαν την προσοχή τους σε άλλα αντικείμενα. Αντίθετα, κάποιοι άλλοι μαθητές ανέφεραν πως το δωμάτιο του τοίχου ήταν αυτό που τους δυσκόλεψε περισσότερο διότι δεν μπορούσαν να καταλάβουν σε ποια θέση βρίσκεται το αντικείμενο, με αποτέλεσμα να χάνουν τους πόντους από το στοιχείο της τοποθεσίας. Ο χώρος του τοίχου ήταν αυτός που δημιούργησε τη μεγαλύτερη διαφωνία ανάμεσα στους μαθητές. Οι μαθητές που δεν επέλεξαν τον τοίχο σαν τον χώρο που τους άρεσε περισσότερο, ήταν αυτοί που τον θεώρησαν τον λιγότερο αγαπημένο τους και τον πιο δύσκολο. Το συμπέρασμα από αυτό είναι πως οι μαθητές είτε θα λειτουργούσαν καλύτερα στον κενό χώρο ή δεν θα ήθελαν να παίξουν σε αυτόν. Γενικότερα, το συνολικό σκορ των μαθητών ακολουθεί κανονική κατανομή διότι ο συντελεστής Shapiro- Wilk είναι ίσος με > Αυτό παρατηρείται από το ιστόγραμμα της μεταβλητής, αλλά και από το Q- Q plot διότι όλες οι τιμές βρίσκονται πολύ κοντά στην ευθεία γραμμή. Η μέση τιμή του συνολικού σκορ είναι , με ελάχιστη την 730 και μέγιστη την

106 Εικόνα 51 Κανονική κατανομή του συνολικού σκορ. Εικόνα 52 Διάγραμμα Q- Q Plot που επιβεβαιώνει την κανονική κατανομή του συνολικού σκορ. Εικόνα 53 Profile Plot 106

107 Στη συνέχεια, προσπαθήσαμε να εκτιμήσουμε αν η συνολική βαθμολογία του κάθε μαθητή επηρεάζεται στατιστικά σημαντικά από τον παράγοντα του χρόνου (που είναι οι 2 εβδομάδες κατά τις οποίες οι μαθητές έπαιξαν το παιχνίδι), από τον παράγοντα του κάθε φόντου του παιχνιδιού και τέλος από τον συνδυασμό των δύο. Για να ελέγξουμε κάτι τέτοιο, χρησιμοποιήσαμε το two way repeated measures ANOVA. Για να μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτόν τον έλεγχο πρέπει να ικανοποιείται το Sphericity Test, δηλαδή οι διακυμάνσεις των συνδυασμών που θα χρησιμοποιήσουμε να είναι ίσες. Βλέπουμε τα αποτελέσματα του Sphericity Test στον παρακάτω Πίνακα 21. Πίνακας 21 Mauchly s Test of Sphericity Within Subjects Mauchly's Approx. df Sig. Epsilon b Effect W Chi-Square Greenhouse- Geisser Huynh- Feldt Lowerbound treatment,225 14,034 9,126,600,779,250 time 1,000, ,000 1,000 1,000 treatment * time,281 11,942 9,223,643,856,250 Ο παραπάνω πίνακας δείχνει τα αποτελέσματα του Mauchly s Test of Sphericity για κάθε μία από τις 3 περιπτώσεις που λάβαμε. Η σημαντικότητα των τιμών τους δείχνει πως ο παράγοντας του treatment που είναι τα διαφορετικά backgrounds καθώς και ο παράγοντας που αναφέρεται στον συνδυασμό του treatment με τον χρόνο (time) ακολουθούν την υπόθεση της σφαιρικότητας (p >0,05). Αντίθετα, ο παράγοντας του χρόνου δεν είναι σύμφωνος με αυτή την υπόθεση και βγάζουμε το συμπέρασμα πως αυτός ο παράγοντας δεν παίζει στατιστικά σημαντικό ρόλο στο συνολικό σκορ των μαθητών. Το κάθε background συσχετίζεται σημαντικά με το συνολικό σκορ και επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τον τρόπο με τον οποίο συγκεντρώνονται πόντοι από τους μαθητές. Επίσης, όπως ήταν αναμενόμενο, ο συνδυασμός του χρόνου και του treatment παίζει σημαντικό ρόλο στη συλλογή των πόντων στη συνολική βαθμολογία. Από την εικόνα 53, μπορούμε να παρατηρήσουμε τα ίδια αποτελέσματα. Βλέπουμε πως τα σκορ σε όλους τους χώρους βελτιώθηκαν την 2 η εβδομάδα, αλλά κάθε χώρος βελτιώθηκε διαφορετικά. Πιο συγκεκριμένα, το σκορ του σχολείου (κίτρινη γραμμή) και το σκορ του Τοίχου (Μουσταρδί γραμμή) βελτιώθηκαν το περισσότερο και ακολουθούν παρόμοια καμπύλη που σημαίνει ότι βελτιώνονταν περίπου με τον ίδιο ρυθμό. Επίσης, μπορούμε να καταλάβουμε πως ο χώρος του Πάρκου (πράσινη γραμμή) και ο χώρος του σπιτιού (Μοβ γραμμή) βελτιώθηκαν και αυτοί με τον ίδιο τρόπο. Τέλος, αξίζει να σημειώσουμε πως το σκορ του Δρόμου δεν μπορεί να αναλυθεί λεπτομερώς καθώς δεν είναι σημαντική επειδή περιέχει πολλές 107

108 ακραίες τιμές (Outliers). Αυτό εξηγείται με το γεγονός ότι αυτό ήταν το πρώτο δωμάτιο που έπαιξαν οι μαθητές και δεν ήταν ήδη εξοικειωμένοι με το παιχνίδι. Επίσης, από αυτήν την εικόνα βγάζουμε το συμπέρασμα ότι οι χώροι που συγκέντρωσαν το μεγαλύτερο σκορ και την μεγαλύτερη βελτίωση είναι οι χώροι του Σχολείου και του Τοίχου, και αυτό είναι αρκετά ενδιαφέρον καθώς ήταν οι δρόμοι που σχεδιάσαμε ως τους πιο εύκολους (με τα λιγότερα ξένα αντικείμενα στο φόντο). Αυτό το συμπέρασμα αξίζει να σημειωθεί διότι μας δείχνει πως οι μαθητές προτιμούν χώρους που είναι απλοί και δεν περιέχουν πολλά ξένα αντικείμενα ώστε να μπορούν να συγκεντρωθούν στα αντικείμενα που καλούνται να θυμηθούν και δεν θέλουν να αποσπάται η προσοχή τους. Τα αποτελέσματα ότι το κάθε background παίζει στατιστικά σημαντικό ρόλο στο συνολικό σκορ επιβεβαιώνεται και από μία σειρά Paired Samples t- test που διεξήχθησαν σε κάθε χώρο την 1 η και 2 η εβδομάδα που έπαιξαν οι μαθητές. Φαίνεται, λοιπόν, πως υπάρχει βελτίωση σε κάθε χώρο την 2 η φορά που έπαιξαν οι μαθητές. Έγιναν οι αντίστοιχοι έλεγχοι χρησιμοποιώντας διαδοχικά Paired Sample T- Tests για κάθε ζευγάρι την 1 η και 2 η (Πίνακας 22) φορά του σκορ με την χρήση του SPSS για να φανεί εάν οι διαφορές στο σκορ είναι στατιστικά σημαντικές. Βρέθηκε πως όντως οι διαφορές μεταξύ όλων των σκορ την 1 η και την 2 η φορά που έπαιξε ο μαθητής, είναι στατιστικά σημαντικές (p < 0.05) σε όλες τις περιπτώσεις. Οι διαφορές φαίνονται και στον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 22 Paired Samples T- Tests Mean Std. Deviation Pair 1 Pair 2 Pair 3 Pair 4 Pair 5 Score Δρόμου 1η Εβδομάδα - Score Δρόμου 2η Εβδομάδα Score Πάρκου 1η Εβδομάδα - Score Πάρκου 2η Εβδομάδα Score Τοίχου 1η Εβδομάδα - Score Τοίχου 2η Εβδομάδα Score Σπιτιού 1η Εβδομάδα - Score Σπιτιού 2η Εβδομάδα Score Σχολείου 1η Εβδομάδα - Score Σχολείου 2η Εβδομάδα - 31,800 31,173-17,786 13,973-29,167 16,375-16,400 14,242-34,333 25,272 Φαίνεται ότι η μεγαλύτερη διαφορά συναντάται στο χώρο του σχολείου και του δρόμου. Αυτοί οι χώροι όμως έχουν και τη μεγαλύτερη τυπική απόκλιση. Με αυτά τα στοιχεία παρατηρείται πως ο πιο αποτελεσματικός χώρος είναι αυτός του σχολείου, καθώς σε αυτόν οι μαθητές παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη βελτίωση. Ο δεύτερος χώρος με την μεγαλύτερη διαφορά είναι ο δρόμος, αλλά φαίνεται πως συμπεριλαμβάνει πολλές ακραίες τιμές. Κάτι τέτοιο δικαιολογείται από το γεγονός 108

109 πως αυτός ήταν ο πρώτος χώρος στον οποίο έπαιξαν οι μαθητές και δεν ήταν ακόμη εξοικειωμένοι με το παιχνίδι. Την δεύτερη φορά που έπαιξαν, ήδη είχαν μάθει τον τρόπο χειρισμού της εφαρμογής και είχαν σημειώσει αρκετά μεγάλο σκορ και σε προηγούμενους χώρους. Ο χώρος με την τρίτη μεγαλύτερη διαφορά και μικρή τυπική απόκλιση είναι αυτός του Τοίχου. Ενδιαφέρον είναι το γεγονός πως αυτός ήταν και ο χώρος στον οποίο οι μαθητές είχαν το μεγαλύτερο σκορ και είχαν απαντήσει πως τον έβρισκαν τον ευκολότερο. Στη συνέχεια, γίνεται η μελέτη του τελικού σκορ των μαθητών αλλά διαχωρίζεται με βάση το φύλο τους, αλλά και την τάξη τους. Τα αποτελέσματα παρατίθενται παρακάτω: Εικόνα 54 Διαχωρισμός του συνολικού σκορ με βάση το φύλο. Στη συγκεκριμένη περίπτωση χρησιμοποιήθηκε ο στατιστικός έλεγχος του Independent Sample T- Test διότι θέλαμε να ελέγξουμε αν η διαφορές που συναντώνται στις μέσες τιμές των μεταβλητών αυτών είναι στατιστικά σημαντικές. Στο παραπάνω σχήμα (Εικόνα 53) φαίνεται με μία πρώτη ματιά ότι ίσως τα αγόρια της έρευνας είχαν καλύτερα αποτελέσματα από τα κορίτσια. Η μέση τιμή τους είναι φαινομενικά μεγαλύτερη, αλλά η διαφορά δεν είναι στατιστικά σημαντική (sig >0.05), οπότε καταλαβαίνουμε ότι δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ των επιδόσεων των αγοριών και των κοριτσιών. Αυτό παρατηρείται και από τα διαγράμματα Error Bars που δημιουργήθηκαν (Εικόνα 54). 109

110 Εικόνα 55 Error Bar συσχέτισης του σκορ με το φύλο Παρόλο που για τα αγόρια, το σκορ φαίνεται φαινομενικά υψηλότερο, η διαφορά δεν είναι στατιστικά σημαντική (sig > 0.05), οπότε δεν υπάρχει διαφορά κάτι που φαίνεται και από την επικάλυψη των δύο διαστημάτων εμπιστοσύνης. Εικόνα 56 Διαχωρισμός του συνολικού σκορ με βάση την τάξη. Όσον αφορά την τάξη, θα ελέγξουμε αν υπάρχει διαφορά μεταξύ των μαθητών της Γ και Δ Δημοτικού χρησιμοποιώντας πάλι τον έλεγχο του Independent 110

111 Sample T- Tests με το SPSS. Βλέπουμε πως οι μαθητές της Δ Δημοτικού είχαν καλύτερα αποτελέσματα από τους μαθητές της Γ Δημοτικού, αλλά χρειάζεται να ελεγχθεί αν αυτή η διαφορά είναι στατιστικά σημαντική. Για να γίνει ο έλεγχος της στατιστικά σημαντικής διαφοράς, γίνονται οι απαραίτητοι έλεγχοι από το SPSS με τη χρήση του Independent Sample t- tests και βρίσκεται πως όντως η διαφορά είναι στατιστικά σημαντική (sig των μέσων τιμών < 0.05). Αυτό φαίνεται και από τα Error Bars στα οποία φαίνεται πως τα διαστήματα εμπιστοσύνης των δύο μεταβλητών δεν επικαλύπτονται. Εικόνα 57 Error Bar συσχέτισης του σκορ με την τάξη Το γεγονός ότι τα παιδιά της Δ Δημοτικού έχουν καλύτερα αποτελέσματα από τους μαθητές της Γ επιβεβαιώνεται και από την θεωρία καθώς οι μικρές ηλικίες των ατόμων δεν έχουν τόσο ανεπτυγμένες γνωστικές ικανότητες διότι οι συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων δεν έχουν αναπτυχθεί τόσο όσο άτομα μεγαλύτερης ηλικίας. Η γνωστική ανάπτυξη σταματάει στο 15ο της ηλικίας οπότε σε αυτό το διάστημα όσο μεγαλύτερο είναι το παιδί τόσο ευκολότερο του είναι να κάνει συνδέσεις μεταξύ αντικειμένων και να βελτιώνει περισσότερο τις γνωστικές του ικανότητες. Αυτό το αποτέλεσμα ήταν αναμενόμενο. Το εύρημα αυτό είναι ενδιαφέρον διότι το έργο που δημιουργήσαμε ήταν ευαίσθητο στις αναπτυξιακές διαφορές και κατάφερε να αποκαλύψει τις διαφορές ανάμεσα στις ηλικίες των παιδιών. Επίσης, εξετάστηκε κάθε στοιχείο του ερεθίσματος ξεχωριστά για να βρεθεί σε ποιο στοιχείο οι μαθητές συγκεντρώνουν το μεγαλύτερο σκορ. Τα αποτελέσματα ήταν τα εξής: 111

112 Εικόνα 58 Τελικό σκορ του χρώματος, σχήματος και της θέσης. Στο παραπάνω διάγραμμα φαίνεται πως τη μεγαλύτερη μέση τιμή οι μαθητές την είχαν στον εντοπισμό του σχήματος του αντικειμένου (360), ακολουθεί με πολύ μικρή διαφορά το χρώμα (348) και το μικρότερο σκορ το κατέχει η θέση (250). Όπως φάνηκε και από την παρατήρηση του δείγματος κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας, οι μαθητές δυσκολεύονταν να θυμηθούν τη θέση. Δύο ήταν οι επικρατέστερες τακτικές που ακολούθησαν οι μαθητές για να θυμούνται τα σχήματα που εμφανίζονταν στην οθόνη: Αναγνώριζαν πρώτα το χρώμα του αντικειμένου, λέγοντας φωναχτά το όνομά του. Αναγνώριζαν πρώτα το σχήμα του αντικειμένου, αναφέροντάς το και αυτό δυνατά. 112

113 Εικόνα 59 Διαχωρισμός του σκορ χρώματος, σχήματος, θέσης με βάση το φύλο. Στην παραπάνω εικόνα, παρουσιάζεται μία πιο αναλυτική οπτική γωνία του σκορ, συγκρίνοντας τη βαθμολογία του χρώματος, του σχήματος και της θέσης με το φύλο. Φαίνεται πως γενικότερα τα αγόρια έχουν μεγαλύτερο σκορ και στα τρία στοιχεία, αλλά και μεγαλύτερες ακραίες τιμές. Στη συνέχεια, θα γίνει η εξέταση για το αν οι δύο μεταβλητές της «ευχρηστίας» και της «ευχαρίστησης» συνδέονται μεταξύ τους. Αρχικά, αναφέρεται πως η εφαρμογή είχε μεγάλο βαθμό ευχρηστίας (μ.τ. = 4.66 στα 5) και μεγάλο βαθμό ευχαρίστησης (μ.τ. = 4.09 στα 5) σύμφωνα με τις απαντήσεις που δόθηκαν από τους μαθητές. Για να γίνει ο έλεγχος της σχέσης που υπάρχει μεταξύ ευχρηστίας και ευχαρίστησης, πρέπει να αρχικά να ελεγχθεί αν τα δεδομένα μας ακολουθούν κανονική κατανομή ώστε να αποφασιστεί ποιο τεστ συσχέτισης πρέπει να χρησιμοποιηθεί. Κάνοντας τον έλεγχο για κανονική κατανομή φάνηκε πως τα δεδομένα δεν ακολουθούν κανονική κατανομή (για την ευχαρίστηση: Shapiro Wilk = 0,015 <0,05 και για την ευχρηστία: Shapiro Wilk = 0,009 <0,05). Εφόσον τα δεδομένα δεν ακολουθούν κανονική κατανομή, θα χρησιμοποιηθεί ο έλεγχος του Spearman για να τον εντοπισμό συσχέτισης μεταξύ τους. Επομένως, φαίνεται από τον έλεγχο του Spearman, πως το Spearman s rho έχει μία σημαντικότητα της τάξεως του 0,001, άρα είναι στατιστικά σημαντικό. Δηλαδή, η ευχρηστία της εφαρμογής συσχετίζεται πολύ στενά με την ευχαρίστησή της. Πράγμα που σημαίνει πως όταν κάποιος βρίσκει την εφαρμογή ευχάριστη, τότε την βρίσκει και εύχρηστη και μαθαίνει να την χειρίζεται γρήγορα και εύκολα. Μία άλλη συσχέτιση που υπάρχει είναι μεταξύ του συνολικού σκορ και της 113

114 ευχαρίστησης να παίζει κάποιος το παιχνίδι. Φαίνεται πως υπάρχει θετική συσχέτιση, πολύ ισχυρή (p = 0,014 < 0,05). Από αυτό παρατηρούμε πως όταν ένας μαθητής βρίσκει την εφαρμογή ευχάριστη, τότε μπορεί να συλλέξει και μεγαλύτερο σκορ γιατί θέλει να χρησιμοποιεί το παιχνίδι και δεν το θεωρεί κάτι υποχρεωτικό και στο πλαίσιο μίας εργασίας. Συνεχίζοντας την ανάλυση των αποτελεσμάτων, γίνεται εξέταση των αποτελεσμάτων του ψυχομετρικού τεστ και θα αναλύσουμε αν η εκπαίδευση των μαθητών στην ικανότητα της πρόσδεσης, του διαχειριστή επεισοδίων, επέφερε βελτίωση στα δύο γνωστικά συστήματα που εξετάσαμε με τη χρήση των δύο ψυχομετρικών ασκήσεων που αναφέρθηκαν στην αρχή, στην αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβων (backwards block recall) και την ανάκληση αριθμητικών μετρήσεων (counting recall). Για να γίνει αυτή η μέτρηση, έγινε ο έλεγχος του paired t- test, διότι μετράται η αλλαγή των δεδομένων στον ίδιο πληθυσμό. Για να μπορεί να γίνει η χρήση του paired t- test χρειάζεται να γίνει μία αρχική υπόθεση η οποία είναι: Η 0: μ1 = μ2 Η 1: μ1 μ2 Paired Samples Statistics Pair 1 Pair 2 Mean N Std. Deviation Std. Error Mean Pre- Test Block Recall 16, ,207,828 Post- Test Block Recall 18, ,932 1,015 Pre- Test Counting Recall 16, ,137 1,585 Post- Test Counting Recall 18, ,615 1,450 Αρχικά, θα γίνει αναφορά στην αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβων. Φαίνεται πως υπάρχει μία διαφορά ανάμεσα στις μεταβλητές πριν και μετά την εκπαίδευση, αλλά πρέπει να ελεγχθεί αν αυτή η διαφορά είναι στατιστικά σημαντική με τον έλεγχο του Paired Samples T- Test. Στο backwards block recall, η διαφορά είναι στατιστικά σημαντική διότι το sig = < 0.05 (κάνοντας τον έλεγχο του Paired Sample t- tests όπως βλέπουμε και από τον πίνακα). Αυτό σημαίνει πως όντως οι μαθητές βελτιώθηκαν στο backwards block recall μετά την εκπαίδευση. Δηλαδή, ο διαχειριστής επεισοδίων επιφέρει βελτίωση στον κεντρικό επεξεργαστή. Αντίθετα, στο counting recall, δεν συμβαίνει αυτό. Παρ όλο που φαινομενικά έδειχνε ότι υπάρχει βελτίωση και στην άσκηση του counting recall, η διαφορά δεν είναι στατιστικά σημαντική (sig = > 0.05). Δεν βλέπουμε, δηλαδή, η βελτίωση του διαχειριστή επεισοδίων να επιφέρει βελτίωση στη σύνθετη φωνολογική εργαζόμενη μνήμη. Κάτι τέτοιο μας δείχνει πως η οπτικοχωρική εργαζόμενη μνήμη επιδέχεται ευκολότερα εκπαίδευση από την λεκτική εργαζόμενη μνήμη. 114

115 Συνεχίζοντας την ανάλυση των αποτελεσμάτων, έγινε ο έλεγχος της διαφοράς που υπήρξε μεταξύ του σκορ που επιτεύχθηκε την 1 η και τη 2 η φορά από τους μαθητές είχε κάποια συσχέτιση με την διαφορά που εντοπίστηκε στα ψυχομετρικά τεστ. Για να γίνει κάτι τέτοιο, αρχικά πρέπει να ελεγχθεί αν η διαφορά του συνολικού σκορ την 2 η συνεδρία εκπαίδευσης ήταν στατιστικά σημαντική από το σκορ που επιτεύχθηκε από τους μαθητές και στους 5 χώρους όταν έπαιξαν σε αυτούς για πρώτη φορά. Κάνοντας τους αντίστοιχους ελέγχους (paired sample t tests για όλους τους χώρους την 1 η και 2 η συνεδρία) με το SPSS είδαμε πως η διαφορά ήταν όντως στατιστικά σημαντική (p = 0,000, μ.τ. συνολικού σκορ 1 ης φοράς = , μ.τ. συνολικού σκορ 2 ης φοράς = ). Επόμενο βήμα, είναι να εντοπιστεί αν η διαφορά στα ψυχομετρικά τεστ πριν και μετά την εφαρμογή της δραστηριότητας ήταν στατιστικά σημαντική, κάτι το οποίο συμβαίνει μόνο στην περίπτωση της αντίστροφης ανάκλησης θέσης κύβων, το οποίο είχε ελεγχθεί προηγουμένως. Τέλος, γίνεται ο έλεγχος για το αν η διαφορά στην αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβων συσχετίζεται με την διαφορά του συνολικού σκορ και των 5 χώρων. Φαίνεται πως και οι δυο μεταβλητές ακολουθούν κανονική κατανομή (για την διαφορά του σκορ, ο συντελεστής σημαντικότητας του Shapiro Wilk είναι p = > 0.05, για την διαφορά της αντίστροφης ανάκλησης θέσης κύβων πριν και μετά την δραστηριότητα, έχουμε p = > 0.05). Εφόσον τα δεδομένα μας είναι κανονικά, χρησιμοποιείται ο έλεγχος συσχέτισης του Pearson και παρατηρείται πως οι διαφορές των δύο μεταβλητών δεν συσχετίζονται (p = 0.632). Παρά το γεγονός πως οι διαφορές των δύο μεταβλητών δεν συσχετίζονται μπορεί να γίνει η πρόβλεψη ενός μικρού ποσοστού της μεταβλητή του post- test block recall με τη χρήση του συνολικού σκορ. Αυτό φαίνεται κάνοντας ανάλυση παλινδρόμησης με το SPSS. Έτσι, φαίνεται πως με τη χρήση του συνολικού σκορ μπορεί να γίνει η πρόβλεψη της τάξεως 5.4% του post- test block recall. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται ο τρόπος που είναι διασκορπισμένα τα δεδομένα του συνολικού σκορ αλλά και του post test της αντίστροφης ανάκλησης θέσης κύβων με βάση το φύλο των μαθητών. 115

116 Εικόνα 60 Scatterplot του συνολικού σκορ με την post- test block recall. Πραγματοποιήθηκε ακόμη ένας έλεγχος των δεδομένων με τον διαχωρισμό των παιδιών σε δύο ομάδες. Έγινε ταξινόμηση των μαθητών με βάση το υψηλότερο τους σκορ στην αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβου και ο χωρισμός τους σε δύο ομάδες για να ελεγχθεί ποια από αυτές βελτιώθηκε περισσότερο. Στην πρώτη ομάδα συμπεριλαμβάνονται τα παιδιά που το σκορ στην αντίστροφη ανάκληση θέσης κύβων ήταν (το υψηλότερο σκορ που συγκέντρωσαν τα παιδιά σε αυτό το τεστ ήταν 26) και στην δεύτερη ομάδα ανήκουν τα παιδιά που το σκορ τους ήταν 11-18, δηλαδή έγινε ο διαχωρισμός ανάμεσα σε μαθητές με μεγάλο σκορ στο συγκεκριμένο τεστ και σε αυτούς που είχαν μικρές τιμές σε αυτό. Σε αυτό το σημείο, θα ελεγχθεί αν η βελτίωση της πρώτης ομάδας είναι μεγαλύτερη από την βελτίωση της δεύτερης ή αν συμβαίνει το αντίθετο. Τα αποτελέσματα είναι αρκετά ενδιαφέροντα σε αυτή την περίπτωση. Βλέπουμε πως στην πρώτη ομάδα η διαφορά ήταν στατιστικά σημαντική και η μέση τιμή από πήγε στο 21.75, δηλαδή μία βελτίωση της τάξεως του Αντίθετα, η δεύτερη ομάδα, που ήταν η ομάδα με το μικρότερο σκορ, δεν είχε καμία βελτίωση, μ1 = 15.43, μ2 = Φαίνεται πως επικρατεί το Matthew s Effect. Σύμφωνα με τον Matthew ο πλούσιος γίνεται πλουσιότερος ( The rich becomes richer ). Αναφέρει πως η αναγνωστική ανάπτυξη των παιδιών με χαμηλότερο αρχικό αναγνωστικό επίπεδο δεν ακολουθεί τον ίδιο ρυθμό με την ανάπτυξη παιδιών με αρχικό πλεονέκτημα. Αντίθετα, τα παιδιά που είναι ήδη καλοί μαθητές, με την εκπαίδευση γίνονται ακόμα καλύτεροι (Protopapas et al, 2011). Σύνοψη Κεφαλαίου Σε αυτό το κεφάλαιο έγινε η αξιολόγηση των ευρημάτων της έρευνας που πραγματοποιήθηκε. Αναλύοντας τα αποτελέσματα βρέθηκε πως οι μεταβλητές της ευχαρίστησης και της ευχρηστίας ενός παιχνιδιού συσχετίζονται σε πολύ μεγάλο βαθμό. Κάτι τέτοιο, βοηθάει τον ερευνητή να κατανοήσει πως όταν ένα παιχνίδι είναι εύχρηστο, κάτι το οποίο το καθιστά εύκολο στο να μάθει ο μαθητής τον τρόπο 116