Η Πληροφορική ως αντικείμενο διδασκαλίας στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση

1.Εισαγωγή Η Πληροφορική ως αντικείμενο διδασκαλίας στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Γ. Μπαριάμης, Λ. Παπαθωμαϊδη, Σ. Στεφανίδης Στην εισήγηση αυτή θα παρουσιάσουμε τα συγκεκριμένα προβλήματα της διδακτικής διαδικασίας τρόπους αντιμετώπισης τους αλλά και την άποψή μας για την ιδιαίτερη αξία της Πληροφορικής ως γνωστικού αντικειμένου. Η εκπαίδευση στην Πληροφορική φέρνει τους μαθητές μπροστά σε ένα μεγάλο πλήθος εξειδικευμένων πληροφοριών. Xαρακτηριστικά αναφέρουμε τα προγράμματα εφαρμογών όπως επεξεργαστές κειμένου, βάσεις δεδομένων και σχεδιαστικά προγράμματα, τις γλώσσες προγραμματισμού όπως Logo Basic ή Pascal, τα υπολογιστικά περιβάλλοντα του Dos και των Windows, τα πολυμέσα, τα έμπειρα συστήματα,οι τηλεπικοινωνίες (σύνδεση με Internet μέσω modem) κλπ. Παράλληλα, οι μαθητές έρχονται σε επαφή με ένα νέο περιβάλλον μάθησης, αυτό του εργαστηρίου των υπολογιστών και με μία διαφορετική προσέγγιση της γνώσης, που ενθαρρύνει περισσότερο την ουσιαστική και λιγότερο την τυπική μορφή μάθησης. 2. Το υπολογιστικό περιβάλλον Θα ξεκινήσουμε με περιγραφή του διαθέσιμου υλικού επειδή οι δυνατότητες και οι περιορισμοί του συσχέτίζονται άμεσα με τις μεθόδους διδασκαλίας που επελέγησαν και τα προβλήματα που αντιμετωπίστηκαν. Η κυριαρχία των Windows μας οδήγησε σε πρόσφατη αναθεώρηση του εκπαιδευτικού περιβάλλοντος σε όλες τις βαθμίδες. Η απόφαση αυτή μας ανάγκασε να εισάγουμε εντελώς νέο εξοπλισμό, λογισμικό και φιλοσοφία λειτουργίας. Για την πρωτοβάθμια εκπαίδευση η λύση ισχυρός υπολογιστής, Windows 3.1 στον τοπικό δίσκο και υποστήριξη δικτύου Novell καλύπτει πλήρως τις ανάγκες. Αντίθετα το γνωστικό αντικείμενο στο Γυμνασίου και ο απόλυτος στόχος ένας χρήστης ανά Υπολογιστή, για το σύνολο των μαθητών έθεσε τις βάσεις για ριζικές αλλαγές. Η συνδυασμός ενός ισχυρού server 486-66/32 Mbyte Ram, 1,2 Gbyte HDD και η χρήση Windows NT Advanced Server προκρίθηκε από άλλες λύσεις. Το κύριο εργαστήριο εξοπλίστηκε με 17 486-40/4 Mbyte Ram και έγχρωμες οθόνες, χωρίς HDD, ενώ τη σύνδεση με τον NT Server φροντίζει το DOS Connections for WfW 3.11. Ο απεριόριστος αριθμός χρηστών, η πλήρης και αποκλειστική χρήση Windows, οι λίγοι πόροι συστήματος που απαιτούνται, ο ισχυρός έλεγχος ασφαλείας και η δυνατότητα Remote Access απέδειξαν αυτή τη λύση ως άριστη. Θα πρέπει να τονιστεί πως οι σημειούμενες αλλαγές έγιναν δυνατές μόνο μετά τον πειραματισμό 3 μηνών εξειδικευμένου System Manager, καλύπτουν τη στιγμή αυτή 400 χρήστες και εισάγουν νέα προωθημένα τεχνολογικά πρότυπα. Η αποκτηθείσα εμπειρία είναι τεράστια μια και ο συγκεκριμένος συνδυασμός υλικού και λογισμικού δεν είχε υλοποιηθεί κατα το παρελθόν στην Ελλάδα. 3.Ο ρόλος του εκπαιδευτή Ο εκπαιδευτής στο χώρο του εργαστηρίου βρίσκεται μπροστά σε μία διαφορετική διαδικασία οργάνωσης και παρουσίασης του γνωστικού του αντικειμένου. Έχει αντικατασταθεί η αίθουσα διδασκαλίας με ένα χώρο, όπου ο κάθε μαθητής στρέφει το βλέμμα και το ενδιαφέρον του προς τους υπολογιστές. Στο εργαστήριο ζητείται από τους μαθητές μια πιο ενεργή στάση από αυτή που συνήθως έχουν στα υπόλοιπα γνωστικά αντικείμενα. Ο εκπαιδευτής οφείλει να είναι προετοιμασμένος για ένα διαφορετικό τύπο μαθήματος από εκείνο, που οι μαθητές του είναι εξοικειωμένοι. Είναι φυσικό το διαφορετικό αυτό περιβάλλον να φέρνει στην επιφάνεια μεγαλύτερο ενδιαφέρον και ζωτικότητα από την πλευρά των

μαθητών, αλλά και προβλήματα προσαρμογής, τα οποία πρέπει να εντοπίζουμε και να αποδυναμώνουμε. Αντιμετωπίσαμε τα επτά προηγούμενα χρόνια τον ενθουσιασμό αλλά και τις δυσκολίες προσαρμογής των μαθητών στο νέο περιβάλλον και παρουσιάζουμε προτάσεις και καταγραφή των μεθόδων που ακολουθήσαμε για να έχουμε τα καλύτερα αποτελέσματα. Ο χώρος του εργαστηρίου πρέπει να λειτουργεί ουσιαστικά ως χώρος μελέτης και δοκιμών χωρίς την διαδικασία της τυπικής εξέτασης, ώστε οι μαθητές να νιώθουν άνετα, να δοκιμάζουν, να ρωτούν και να πειραματίζεται χωρίς βαθμολογικό άγχος. Ο εκπαιδευτής παρακολουθεί βέβαια τις προσπάθειές τους και βγάζει τα συμπεράσματά του αλλά το κύριο έργο του είναι η ενίσχυση των μαθητών και η δημιουργία του ενός ευνοϊκού, για τη μάθηση περιβάλλοντος. Σε αντίθετη περίπτωση ελαχιστοποιείται ο ωφέλιμος χρόνος και ενισχύονται οι ανισότητες μεταξύ των μαθητών που έχουν πρόσβαση σε κάποιο υπολογιστή έξω από το χώρο του σχολείου και εκείνων που δεν έχουν. Ο εκπαιδευτής οφείλει να διατηρεί πολύ καλό συντονισμό και ισορροπίες ανάμεσα στη θεωρία, που διδάσκεται στην τάξη και στην πρακτική του εργαστηρίου. Οι μαθητές εξασκούνται στο εργαστήριο σε θέματα, που επεξεργάστηκαν στην τάξη. Αντίθετα τα θέματα, που πρωτοπαρουσιάζονται στο εργαστήριο, μειώνουν τον χρόνο της πρακτικής και δεν κατανοούνται από όλους τους μαθητές, εκτός βέβαια αν είναι πολύ περιορισμένα σε έκταση. Η πολύ καλή θεωρητική επεξεργασία στην τάξη δίνει στην εργαστηριακή ώρα τη δυνατότητα του αποτελεσματικού πειραματισμού, με πολλές παράλλαγές και πλήρη κάλυψη του αντικειμένου. Βρίσκουμε πολύ θετικό η διδασκαλία να εξελίσσεται σε ένα συνεχόμενο διδακτικό δίωρο μοιρασμένο σε θεωρία και πράξη αντί δύο χωριστών ωρών. Ο εκπαιδευτής πρέπει να είναι εφοδιασμένος με μία πολύ καλά οργανωμένη εναλλακτική σειρά μαθημάτων που: να ξεκινάει από την περιγραφή του πλαισίου των διδακτικών ενοτήτων, να συνεχίζει με την παρουσίαση και διδασκαλία των επιμέρους θεμάτων, και να καταλήγει στην υλοποίηση επιλεγμένου ανακεφαλαιωτικού έργου από τους μαθητές. Η σειρά αυτή των μαθημάτων πρέπει να είναι διαθέσιμη στον εκπαιδευτή μαζί με το αναλυτικό πρόγραμμα, που υποχρεώνεται να ακολουθήσει από το ΥΠ.Ε.Π.Θ., ταυτόχρονα με μία λεπτομερή και όχι ασαφή όπως σήμερα εξειδίκευση των διδακτικών στόχων. Η έλλειψη της κεντρικής οργάνωσης και σχεδιασμού, που υπάρχει αυτή τη στιγμή διογκώνει τα αρνητικά αποτελέσματα, όσο σε κανένα άλλο γνωστικό αντικείμενο και δεν επιτυγχάνεται η αξιοποίηση του εργαστηριακού χρόνου. Είναι μάλιστα πιθανόν να ενισχύει τις ανισότητες μεταξύ των μαθητών, αφού είναι περιορισμένος αριθμός εκπαιδευτών που μπορούν να αναπτύξουν μόνοι τους την οργάνωση που χρειάζεται. Η επιλογή του ανακεφαλαιωτικού έργου, που προαναφέραμε, είναι εξαιρετικά σημαντική, γιατί δίνεται η ευκαιρία να ενοποιηθούν όλες οι διδαχθείσες ενότητες και εξαρτάται απ'αυτό τόσο η επανάληψη, όσο και η ουσιαστική αφομοίωση των βασικών γνώσεων. Η διδασκαλία της Πληροφορικής πρέπει να αξιοποιήσει όλη την πείρα, που αποκτήθηκε από τη διδασκαλία άλλων αντικειμένων, γιατί οι ρυθμοί της Πληροφορικής είναι πολύ ταχύτεροι και δεν υπάρχουν χρονικά περιθώρια για λάθη. Τέλος η πολύ καλή τεχνική υποστήριξη της λειτουργίας του εργαστηρίου είναι ένας εξίσου σημαντικός παράγοντας, γιατί οι βλάβες που παρουσιάζονται στις συσκευές κατά την διάρκεια του μαθήματος σπαταλούν πολύτιμο χρόνο και συγκεντρώνουν την αμφισβήτηση και την αρνητική κριτική των μαθητών. Στην προσπάθεια βελτίωσης της υποδομής πρέπει να περιληφθεί η σωστή επιλογή σύγχρονου λογισμικού, ώστε οι παραστάσεις των μαθητών να μην είναι διαφορετικές μέσα και έξω από το σχολείο, να

ενημερώνονται με θέματα που αφορούν στο μέλλον και να διατηρείται αμείωτο το ενδιαφέρον τους. 4.Η ουσιαστική τεκμηρίωση Με βάση τα παραπάνω, η αξία των λειτουργικών εντύπων είναι προφανής τόσο στο στάδιο της παρουσίασης (θεωρία στην τάξη) όσο και στο στάδιο της πρακτικής (εργαστήριο). Πρέπει να σημειώσουμε ότι η ύπαρξη του συγκεκριμένου διδακτικού βιβλίου, ενώ κατ'αρχήν λειτουργεί θετικά, τελικώς δρα ανασταλτικά για πολλούς λόγους όπως οι παρακάτω: κακή οργάνωση των παραγράφων και κεφαλαίων, που αποδεικνύει προχειρότητα στη φάση της συγγραφής. παρουσίαση παλαιών εργαλείων (GwΒasic) των οποίων τα αποτελέσματα δηλ. τα προγράμματα δεν συμβαδίζουν με την σύγχρονη πραγματικότητα παρουσίαση και δυστυχώς έμφαση παλαιών τεχνικών προγραμματισμού (Εντολή Goto) ανυπαρξία αναφοράς σε δομές δεδομένων πέραν των στιχειωδών π.χ οι πίνακες Βασικές παραλήψεις στην παρουσίαση της δομής καταλόγων-υποκαταλόγων του Dos θέμα μεγάλης σπουδαιότητας που διατηρείται και σε περιβάλλον Windows ανυπαρξία μεθοδικής σειράς εργαστηριακών ασκήσεων με σταδιακή (διαλογική) υλοποίηση αλλά και εφαρμογών γιά την θεωρητική παρουσίαση στην τάξη. Υπαρξη Λαθών 5. Οι εκπαιδευόμενοι Η αποδοτικότερη παρουσία του εκπαιδευτή συμβαδίζει με την πολύ καλή κατανόηση των δυσκολιών, που αντιμετωπίζουν οι μαθητές του. Γι' αυτό θα προχωρήσουμε σε μία παρουσίαση προβλημάτων που επαναλήφθηκαν και καταγράψαμε στα χρόνια, που διδάσκουμε την Πληροφορική στην β' βάθμια εκπαίδευση. Οι μαθητές βρίσκονται μπροστά σε μία νέα σχολική πραγματικότητα και πρέπει να λειτουργήσουν σε ένα πολύ δυναμικό και απαιτητικό περιβάλλον. Πρακτικά ζητήματα, όπως η διαχείριση των συσκευών τους πρέπει να λύνονται το συντομότερο δυνατόν και να μην υπάρχει κανένα τέτοιο εμπόδιο στο μέλλον, όταν θα αντιμετωπίζουν ουσιαστικότερα ζητήματα όπως κατανόηση εννοιών ή λειτουργιών. Η συνεργασία μεταξύ τους όταν εργάζονται σε ομάδες ή και μόνοι, είναι στόχος επιθυμητός από τον διδάσκοντα, αλλά και σχεδόν άγνωστη διαδικασία από τα υπόλοιπα γνωστικά αντικείμενα. Πολλοί μαθητές ανταγωνίζονται αντί να συνεργάζονται και η διαδικασία της μάθησης γίνεται άγχος για τη βαθμολογία και τη διάκριση. Στο εργαστήριο σταδιακά πρέπει να αποκατασταθεί η ενότητα της τάξης και να ενθαρρυνθεί η ανταλλαγή ιδεών, για την αντιμετώπιση των διαφόρων εργασιών ή προβλημάτων. Οι μαθητές πρέπει απο την αρχή να διαχωρίσουν και ο εκπαιδευτής οφείλει να εξηγήσει τη διαφορά ανάμεσα στις διαδικασίες μελέτης και μάθησης, που προκρίνονται στο εργαστήριο από τις τυπικές διαδικασίες εξέτασης, που ουσιαστικά γίνονται στην τάξη. Αυτό θα αποδεσμεύσει αρκετούς μαθητές από το άγχος του βαθμού και το μάθημα στο εργαστήριο. 6.Αντιμετώπιση προβλημάτων προσαρμογής Παρατηρήσαμε και παρουσιάζουμε δύο διαφορετικές ομάδες μαθητών με αντίστοιχα κακή προσαρμογή στη εργαστηριακή πραγματικότητα, που οφείλεται όχι σε αδυναμία να

ανταποκριθούν στις απαιτήσεις αλλά μάλλον σε συνήθειες που ταιριάζουν περισσότερο στο περιβάλλον της τυπικής τάξης. Στην πρώτη ομάδα διαπιστώσαμε ότι ανήκουν ορισμένοι μαθητές με μέση και άνω απόδοση στα υπόλοιπα αντικείμενα,που συνήθως τυπικοί στα καθήκοντά τους χωρίς όμως ιδιαίτερες πρωτοβουλίες. Στο εργαστήριο κατ' αρχήν δείχνουν άτολμοι, ζητούν συνεχώς διευκρινίσεις, δεν προσπαθούν για να μην κάνουν λάθη και σε κάθε πετυχημένο βήμα τους παρουσιάζουν τα αποτελέσματά τους, για να πετύχουν επιβράβευση (βαθμό). Στην δεύτερη ομάδα με κακή προσαρμογή βρίσκονται οι μαθητές, που παρερμηνεύουν την ελευθερία του εργαστηρίου και θεωρούν αυθαίρετα ότι δεν υπάρχει αντικείμενο μελέτης αλλά προαιρετική απασχόληση. Χαρακτηριστικό αυτής της ομάδας είναι ότι ασχολούνται με όλα (κυρίως εκτός του ζητούμενου θέματος), παραμένουν σε εξαιρετικά επιφανειακές προσεγγίσεις και όταν βρεθούν μπροστά στις δυσκολίες απογοητεύονται και εγκαταλείπουν. Θεωρούμε ότι είναι ένα από τα σημαντικότερα έργα του εκπαιδευτή η σαφής περιγραφή του νέου μαθησιακού περιβάλλοντος στους μαθητές και επειδή αυτό δεν αρκεί, ο εντοπισμός των μαθητών που εμφανίζουν μειωμένη απόδοση λόγω των παραπάνω κοινών προβλημάτων και η ενίσχυσή τους. Ο αριθμός τους συνήθως δεν ξεπερνά το 20% της τάξης αλλά η επίδραση τους μπορεί να είναι αρνητική αν δεν αντιμετωπιστούν νωρίς, γιατί απασχολούν τον εκπαιδευτή και επιβραδύνουν σημαντικά τις λειτουργίες του συνόλου. Είναι λοιπόν πολύ θετικό να υπάρχουν έτοιμες λύσεις, όπως εργασίες με προχωρημένα θέματα ή εξατομικευμένες αναθέσεις έργων, για τους ικανότερους, ώστε να δίνεται ο χρόνος στον εκπαιδευτή να ασχοληθεί με αυτούς, που καθυστερούν και να ενισχύσει την απόδοσή τους. 7.Θετικές αντιδράσεις μαθητών με χαμηλή απόδοση στα άλλα γνωστικά αντικείμενα. Παρατηρούνται όμως συχνά και ομάδες μαθητών, που έχουν εξαιρετικά καλή απόδοση στην πληροφορική, πολύ πάνω από το μέσο όρο της γενικής τους βαθμολογίας. Δεν είναι σπάνια η περίπτωση μαθητών, που παρουσιάζουν απόδοση κάτω της μέτριας, στα άλλα γνωστικά αντικείμενα που διδάσκονται στην τάξη, αλλά εντυπωσιακά καλή απόδοση στο εργαστήριο πληροφορικής. Σ'αυτό συντελούν πολλοί παράγοντες μεταξύ των οποίων οι σπουδαιότεροι: η μεγαλύτερη ελευθερία και πρωτοβουλία στο χώρο του εργαστηρίου, η μικρότερη έκθεση σε κριτική των αποτελεσμάτων της δουλειάς τους, η αίσθηση ότι ο υπολογιστής "σηκώνει" το βάρος κάποιων λαθών και ατυχιών τους. Τα παραπάνω απεγκλωβίζουν την φαντασία, αυξάνουν το επίπεδο της πρωτοβουλίας και επομένως της απόδοσης. Το σημαντικό βέβαια είναι, ότι ανεξάρτητα από τους λόγους που συμβαίνει, έχουμε την δυνατότητα να κερδίσουμε πάλι αυτούς τους μαθητές, να τους δώσουμε μιά σειρά από νέες ευκαιρίες, και να τους εντάξουμε τις σχολικές δραστηριότητες. Η ενασχόληση, η εμπειρία που προκύπτει και τελικά η πλήρης εξοικείωση μ'ένα μέσο (υπολογιστής) που αντιπροσωπεύει μια τόσο σύγχρονη και ισχυρή επιστήμη όπως η πληροφορική, τονώνει την αυτοπεποίθηση των παιδιών και απομυθοποιεί "τον κόσμο των ενηλίκων". Είναι ένας τρόπος διείσδυσης του παιδιού - μαθητή στον "κόσμο των ενηλίκων" και στον "κόσμο της επιστήμης", πολύ πιο απτός από κάθε άλλο αντικείμενο. Το εργαστήριο πληροφορικής ως χώρος διδασκαλίας προσφέρει περισσότερο από άλλους χώρους ελευθερία και ευκαιρίες μάθησης με προσωπικούς ρυθμούς. Το γεγονός αυτό επιφορτίζει το διδάσκοντα με τον επιπλέον ρόλο εξισσορόπησης ανάμεσα στους μαθητές που προχωρούν γρήγορα και σ'αυτούς με τους πιο αργούς ρυθμούς. Αν ο εξισορροπητικός αυτός ρόλος δεν λειτουργήσει καλά η ιδιαιτερότητα αυτή του εργαστηρίου, μπορεί να αποβεί από θετική, αρνητική, διαχωρίζοντας τα παιδιά σε δύο άνισες κατηγορίες. Η συστηματική καταγραφή των πιό συνηθισμένων λαθών στο εργαστήριο και των πιό συχνών ατυχιών από την μία πλευρά, όπως και των πιο αγαπητών θεμάτων από την άλλη των, η αναλυτική

τους παρουσίαση και η εξήγηση τους στην τάξη, είναι ένας τρόπος να επιτευχθεί ο παραπάνω εξισορροπητικός ρόλος. 8.Η σημασία της πληροφορικής πέραν των ορίων της διδακτέας ύλης Καθ' όλη τη διάρκεια της χρονιάς οι μαθητές στο εργαστήριο προσεγγίζουν λύσεις προβλημάτων στον υπολογιστή και έχουν το μοναδικό προνόμιο να βελτιώνουν τις σκέψεις τους, μέχρι η προσέγγισή της λύσης να είναι ικανοποιητική. Η διαδικασία αυτή μπορεί να επιτευχθεί σε τέτοια έκταση όση σε κανένα άλλο γνωστικό αντικείμενο. Οι εμπειρίες του σχεδιασμού, της υλοποίησης και της παρουσίασης μιας λύσης υπάρχουν σε όλα τα θετικά γνωστικά αντικείμενα. Σε κανένα όμως άλλο, ο εκπαιδευόμενος δεν αξιολογεί μόνος του το έργο του, δεν διαπιστώνει την ανάγκη πληρέστερης λύσης και δεν ανατροφοδοτεί τα δεδομένα του με νέες εμπειρίες όσο με αφορμή το συγκεκριμένο γνωστικό αντικείμενο της πληροφορικής. Συνήθως το σωστό και το λάθος, το ατελές και το πλήρες, είναι κριτική που γίνεται στον εκπαιδευόμενο από τρίτο άτομο. Η απασχόλησή του στον υπολογιστή τον φέρνει αντιμέτωπο με τις δικές του σκέψεις σε μία επαναληπτική προσέγγιση και εκείνο που ζεί ο μαθητής είναι η προσωπική βελτίωση του δικού του έργου, στην πραγματικότητα δηλαδή η βελτίωση-αύξηση της δικής του ικανότητας. Εκεί ακριβώς βρίσκεται η αξία της Πληροφορικής ανεξάρτητα από εξεταστέα ύλη, αναλυτικό πρόγραμμα, κλπ. Οι μαθητές αναγκάζονται να χρησιμοποιήσουν την επινοητικότητα, την εφευρετικότητα και την φαντασία τους για να υλοποιήσουν λύσεις στα προβλήματά τους, ενώ παράλληλα έρχονται αντιμέτωποι με τους περιορισμούς της πραγματικότητας δηλαδή των εργαλείων, που χρησιμοποιούν, των γνώσεων που έχουν αφομοιώσει και του χρόνου. Το ίδιο το αντικείμενο της Πληροφορικής δίνει στην εκπαίδευση μία μοναδική ευκαιρία να επιχειρήσει την ταυτόχρονη ανάπτυξη του ρεαλισμού και της φαντασίας μέσα από τις διαδικασίες της μάθησης με τους τρόπους που προαναφέραμε. Είναι ένα θαυμάσιο εργαλείο παρατήρησης και βελτίωσης των ικανοτήτων μας πάνω στα δεδομένα λογικά προβλήματα, που στην ουσία αποτελούν μόνο την αφορμή. Βιβλιογραφία [1] Burke, M. & R. Genise (1987), Logo and Models of Computation, an Introduction to Computer Science, Addison Wesley [2] Biehler, Snowman (1990), Psychology Applied to Teaching Houghton Mifflin, Boston. [3] Georgiadis, P., G. Gyfrodimos, Y. Kotsanis & C. Kynigos, eds (1993), Logo-like Learning Environments: Reflection & Prospects, Proceedings of the 4th European Conference. Eurologo 93, University of Athens, August 1993, Doukas School. [4] Harvey, B. (1985, 1986, 1987), Computer Science Logo Style: Vol 1: Intermediate Programming, Vol 2: Projects, Style and Techniques, Vol 3: Advanced Topics, MIT Press [5] Lawler, L. (1985), Computer Experience and Cognitive Development, A Child's Learning in a Computer Culture, Ellis Horwood. [6] Papert, S. (1980), Mind-Storms, Children, Computers and Powerful Ideas, Basic Books, New York, (Greek Edition: "Νοητικές Θύελλες", 1991, εκδ. Οδυσσέας) [7] Polya G. Πώς να λύσω, εκδ. Σπηλιώτη.