ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ CD-DVD Ανάπτυξη Υποστηρικτικού Εκπαιδευτικού Λογισµικού Πολυµέσων

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Ανθούλα Μπαµπούλη Α.Ε.Μ 512 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ CD-DVD Ανάπτυξη Υποστηρικτικού Εκπαιδευτικού Λογισµικού Πολυµέσων Επιβλέπων ΣΤΑΥΡΟΣ ΗΜΗΤΡΙΑ ΗΣ Λέκτορας ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, 2004

Περιεχόµενα ΚΕΦΆΛΑΙΟ 1: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ CD & DVD...4 1.1 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΙΣΚΟΥ CD...4 1.1.1 Φυσική οµή CD...4 1.1.2 Pits & lands...4 1.1.3 ιαµόρφωση «Οκτώ σε εκατέσσερα» (Eight to Fourteen Modulation, EFM)...5 1.1.4 Mode 1 & Mode 2...6 1.2 CD-R (EΓΓΡΑΨΙΜO CD)...7 1.3 CD-RW (ΕΠΑΝΕΓΓΡΑΨΙΜΟ CD)...8 1.4 DVD...9 1.4.1 Χαρακτηριστικά του δίσκου DVD...9 1.4.2 Χωρητικότητα DVD...9 1.4.3 Αύξηση της πυκνότητας της πληροφορίας...9 1.4.4 Αύξηση των επιστρώσεων εγγραφή (layers) & Χωρητικότητα DVD...10 ΚΕΦΆΛΑΙΟ 2: ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΥΠΟΣΤΗΡΙΚΤΙΚΟΥ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ CD & DVD...13 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΉ...13 2.2 ΑΡΧΙΚΉ ΟΘΌΝΗ...14 2.3 ΟΘΌΝΗ ΜΕ ΤΙΣ ΚΎΡΙΕΣ ΕΠΙΛΟΓΈΣ...15 2.4 ΟΘΟΝΗ ΛΟΓΙΚΟΥ 0...16 2.5 ΟΘΟΝΗ ΣΧΕ ΙΟΚΊΝΗΣΗΣ...17 2.5.1 Κίνηση βέλους...17 2.5.2 Οθόνη µε λογικό 0 στη σχεδιοκίνηση...18 2.5.3 Οθόνη µε λογικό 1 στη σχεδιοκίνηση...19 2.6 ΟΘΌΝΕΣ TUTORIAL...20 2.7 ΟΘΌΝΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΊΕΣ ΣΤΟ ΙΑ ΊΚΤΥΟ...21 2.8 ΟΘΌΝΕΣ ΒΟΉΘΕΙΑΣ...22 2.9 ΟΘΌΝΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΏΝ...23 2.10 ΟΘΌΝΗ ΕΞΌ ΟΥ...24 ΚΕΦΆΛΑΙΟ 3: Ο ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΕΞΑΣΚΗΣΗΣ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ Η-ΜΑΘΗΣΗΣ....25 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ...25 3.2 ΠΡΟΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ...25 ΙΛΗΜΜΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ...26 3.3 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΣΤΗΝ Η-ΜΑΘΗΣΗ...27 3.4 ΚΑΝΟΝΑΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ 1: ΟΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙ ΡΑΣΕΙΣ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΑΝΤΙΚΑΤΟΠΤΡΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΡΓΑΣΙΑ..29 3.5 ΨΥΧΟΛΟΓΙΚΟΙ ΛΟΓΟΙ ΓΙΑ ΕΞΑΣΚΗΣΗ ΠΟΥ ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΕΡΓΑΣΙΑ...33 3.5.1 Πρακτική για την υποστήριξη της επιλογής και της ενσωµάτωσης...33 3.5.2 Πρακτική για την ενίσχυση της ανάκτησης: Η αρχή της κωδικοποίησης της ιδιαιτερότητας...33 3.6 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΑ ΟΦΕΛΗ ΤΗΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ...34 3.6.1 Το να ρωτάς γιατί, βελτίωνει την εκµάθηση...34 3.6.2 Η ανάλυση των υπέρ και κατά βελτιώνει την εκµάθηση...35 3.7 ΚΑΝΟΝΑΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ 2 : ΟΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΠΑΙΤΟΥΝ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΗ ΠΡΑΚΤΙΚΗ...36 3.8 ΨΥΧΟΛΟΓΙΚΟΙ ΛΟΓΟΙ ΓΙΑ ΠΟΛΛΑΠΛΕΣ ΚΑΤΑΝΕΜΗΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ...36 3.9 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ...37 3.9.1 Περισσότερη πρακτική αποδίδει βελτιωµένη απόδοση...38 3.9.2 Η σχέση µεταξύ πρακτικής και εµπειρίας...39 3.9.3 Επιρροές της ποσότητας πρακτικής στην η-µάθηση...39 3.10 ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΗ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΣΤΗΝ Η-ΜΑΘΗΣΗ Ο ΗΓΕΙ ΣΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΗ ΓΝΩΣΗ...40 3.10.1 Καταµερισµός της Πρακτικής...41 3.11 ΚΑΝΟΝΑΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ 3 : ΕΦΑΡΜΟΣΤΕ ΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΞΑΣΚΗΣΗ...41 3.11.1 Αρχή της γειτνίασης...41 3.11.2 Αρχή τροπικότητας και πλεονασµού...42 2

ΟΤΑΝ Η ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ Ή ΤΟ VIDEO ΕΙΝΑΙ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΠΡΑΚΤΙΚΗ...42 3.11.3 Αρχή της εξατοµίκευσης...43 3.12 ΚΑΝΟΝΑΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ 4 : ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΤΕ ΤΟΥΣ ΜΑΘΗΤΕΣ ΣΤΗ ΜΕΘΟ Ο ΑΥΤΟ-ΕΡΩΤΗΣΗΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΑΡΚΕΙΑ ΤΩΝ Η-ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ...43 3.13 ΨΥΧΟΛΟΓΙΚΟΙ ΛΟΓΟΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΩΝ ΑΥΤΟ-ΕΡΩΤΗΣΗΣ...44 3.14 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΩΝ ΑΥΤΟ-ΕΡΩΤΗΣΗΣ...45 ΙΛΗΜΜΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ : ΠΡΟΤΑΣΗ...46 ΑΝΑΦΟΡΕΣ & ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...48 3

Κεφάλαιο 1: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ CD & DVD 1.1 Χαρακτηριστικά του δίσκου CD 1.1.1 Φυσική οµή CD Ένας δίσκος CD αποτελείται από τρία στρώµατα διαφορετικών υλικών που εξυπηρετούν και διαφορετικούς σκοπούς (εικ. 1.1). Εικόνα 1.1 Φυσική δοµή δίσκου CD Tο βασικό στρώµα που δίνει στο δίσκο τη σκληρότητα και την αντοχή του είναι µία βάση πάχους 1,2 mm από πολυκαρβονικό υλικό (polycarbonate), ένα είδος ανθεκτικού πλαστικού που χρησιµοποιείται όποτε είναι απαραίτητη η ανθεκτικότητα κατασκευής, όπως πχ. στα κράνη µοτοσυκλετιστών. Aκολουθεί µία επίστρωση ανακλαστικού υλικού που στα έτοιµα CD (όχι εγγράψιµα) είναι το αλουµίνιο. Στο υλικό αυτό βρίσκονται αποθηκευµένα τα δεδοµένα του δίσκου και το πάχος του είναι της τάξης µερικών εκατοµµυριοστών του εκατοστού. Tέλος ένα τρίτο στρώµα από προστατευτικό βερνίκι ολοκληρώνει τη φυσική σύνθεση του CD. Πάνω σ αυτό το προστατευτικό στρώµα βρίσκεται και η ετικέτα του δίσκου. 1.1.2 Pits & lands Η ψηφιακή πληροφορία στο CD είναι αποθηκευµένη µε τη µορφή εναλλασσόµενων κοιλωµάτων (pits) και επιπέδων επιφανειών (lands), πάνω σε µία και µοναδική σπείρα που ξετυλίγεται εκτεινόµενη σε όλη την επιφάνεια του CD (εικ.1.2). Ένα Εικόνα 1.2 Τµήµατα σπειρών µε κοιλώµατα (pits) πάνω στην επιφάνεια του CD 4

κοίλωµα είναι απλά µια µικρή λακκουβίτσα που έχει καθορισµένο πλάτος αλλά το µήκος της µπορεί να ποικίλει ανάµεσα σε ένα ελάχιστο και ένα µέγιστο όριο. 1.1.3 ιαµόρφωση «Οκτώ σε εκατέσσερα» (Eight to Fourteen Modulation, EFM) Tα κυκλώµατα χρονισµού του µηχανισµού ανάγνωσης αναγνωρίζουν ένα bit κάθε περίπου 300 nm (1 nm = 10-9 m). Tο ελάχιστο µήκος κοιλώµατος ή επιπέδου στην πράξη αντιστοιχεί σε 3 bits (900 nm) ενώ το µέγιστο σε 11 (3300 nm). Προφανώς σε µια τέτοια φυσική δοµή είναι αδύνατον να υπάρχουν δύο συνεχόµενα λογικά 1 καθώς ανάµεσα στα άκρα ενός κοιλώµατος (όπου εντοπίζονται τα λογικά 1 ) υπάρχει πάντοτε κάποιο µήκος το οποίο διαβάζεται ως λογικά 0 (ελάχιστο πλήθος 2, µέγιστο 10). Aυτή η συνθήκη βέβαια δεν ικανοποιείται από τη συνηθισµένη µορφή της ψηφιακής πληροφορίας όπου συχνότατα εµφανίζονται συνεχόµενα ψηφία 1. Εποµένως τα δεδοµένα πριν εγγραφούν στο CD πρέπει να µετατραπούν σε ψηφιολέξεις όπου µεταξύ δύο διαδοχικών 1 θα πρέπει να υπάρχουν τουλάχιστον δύο λογικα 0. Για να γίνει αυτό αντιστοιχούνται οι ψηφιολέξεις των 8-bit σε ψηφιολέξεις των 14-bit που έχουν επιλεγεί έτσι ώστε να ικανοποιούν την παραπάνω συνθήκη. Αυτή η αντιστοίχηση κάθε ψηφιολέξης 8 bit σε µία ψηφιολέξη των 14 bit ονοµάζεται «διαµόρφωση οκτώ σε δεκατέσσερα» (Eight to Fourteen Modulation ή EFM), ενώ τα bit που προκύπτουν (δηλ. οι 14 µπιτες ψηφιολέξεις) χαρακτηρίζονται ως channel bits (πίνακας 1.1). Αρχικά δεδοµένα: ψηφιολέξεις των 8 bit Παραδείγµατα µορφής δεδοµένων µετά τη διαµόρφωση EFM και την προσθήκη των margin bits: ψηφιολέξεις των 17 bit 11101100 10000001000100 000 11101111 10000000000100 000 11111110 00000000001000 000.... Πίνακας 1.1 ιαµόρφωση των αρχικών δεδοµένων για την εγγραφή τους σε CD: τουλάχιστον δύο λογικά 0 µεταξύ των λογικών 1 5

1.1.4 Mode 1 & Mode 2 Η διάρκεια ενός δίσκου CD εκφράζεται συνήθως ως χρονική διάρκεια (αυτό «κληρονοµήθηκε» από την πρώτη µορφοποίηση δηλ. το CD-Audio). Η συνηθέστερη τιµή είναι τα 74 min (διατίθενται όµως και CD των 80 min αλλά και µεγαλύτερων διαρκειών) και ο ρυθµός ανάγνωσης τοµέων σε απλή ταχύτητα είναι 75 τοµείς/sec. Έτσι η χωρητικότητα του CD σε τοµείς είναι: 75 τοµείς/sec x 74 min x 60 sec = 333.000 τοµείς Όµως η εγγραφή δεδοµένων στον κάθε τοµέα µπορεί να γίνεται µε δύο τρόπους: είτε σε Mode 1, είτε σε Mode 2. O Mode 1 χρησιµοποιείται για εγγραφή κρίσιµων πληροφοριών (π.χ. προγράµµατα & δεδοµένα, διευθύνσεις τοµέων) όπου οι έλεγχοι ορθότητας της πληροφορίας πρέπει να είναι αυστηρότεροι, οπότε από το διαθέσιµο χώρο του τοµέα αφιερώνονται περισσότερα bytes για επιπρόσθετο κώδικα διόρθωσης (κώδικας EDC /ECC). Σε Mode 1 είναι πάντα γραµµένο το πρώτο ίχνος κάθε CD όπου υπάρχουν οι διευθύνσεις (indexing) για τα περιεχόµενα του δίσκου. Aντίθετα ο Mode 2 χρησιµοποιείται για αποθήκευση πληροφοριών όπου η ανοχή στα λάθη είναι µεγαλύτερη. Πρόκειται κύρια για οπτικοακουστική πληροφορία όπου πχ. µερικά λανθασµένα bit δεν είναι σηµαντικά για την αναπαραγωγή µουσικής ή video. Σε Mode 2 µεγαλύτερος χώρος στον τοµέα διατίθεται για την αποθήκευση δεδοµένων. Προηγούµενα είδαµε ότι κάθε πλαίσιο (frame) περιέχει 24 bytes. Κάθε τοµέας αποτελείται από 98 πλαίσια άρα ένας τοµέας περιέχει: τοµέας = 98 πλαίσια x 24 bytes/πλαίσιο = 2352 bytes Mode bytes δεδοµένων bytes για Κώδικα ιόρθωσης Σφαλµάτων (EDC/ECC) 1 2048 288 2 2336 --- Περιεχόµενο Πληροφορία κρίσιµη σε σφάλµατα (πχ. προγράµµατα, δεδοµένα, indexing) Πληροφορία µε ανοχή σε σφάλµατα (πχ. µουσική, video) Ξαναγυρίζοντας στον υπολογισµό της χωρητικότητας του CD (για CD διάρκειας 74 λεπτών), έχουµε: 6

σε mode1: 330000 τοµείς x 2048 bytes/τοµέα = 645 ΜΒ σε mode2: 330000 τοµείς x 2336 bytes/τοµέα = 735 ΜΒ 1.2 CD-R (Eγγράψιµo CD) Ο δίσκος αποτελείται από τις ίδιες επιστρώσεις όπως και το έτοιµο CD, αλλά αντί για στρώµα αλουµινίου όπου είναι γραµµένη πληροφορία περιέχει µια επίστρωση χρυσού (λειτουργεί ως ανακλαστική ουσία) και µια επίστρωση χρωστικής ουσίας (βαφής) που µπορεί εφ όσον θερµανθεί ισχυρά να λειώσει. Κατά την εγγραφή (εικ. 1.3) η ακτίνα (που προέρχεται από πηγή laser πολύ ισχυρότερη από την απλή που διαβάζει έναν προεγγεγραµµένο δίσκο CD) πέφτει στα προκαθορισµένα σηµεία πάνω στο ίχνος εγγραφής, λειώνει το χρυσό και το χρώµα δηµιουργώντας τοπικά ένα σηµείο µειωµένης ανακλαστικότητας («καίει» το σηµείο εκείνο). Τα «σκοτεινά σηµάδια» που δηµιουργούνται αντιστοιχούν στο λογικό 1 ενώ η επιφάνεια που παραµένει ανέπαφη και ανακλά την ακτίνα ανάγνωσης, στα λογικά 0. Στην αγορά σήµερα το CD-R προσφέρεται κύρια σε χωρητικότητες 74 λεπτών/650 MB και 80 λεπτών/700 MB. Ακτίνα laser Εικόνα 1.3 Κατα την εγγραφή Εικόνα 1.4 Κατά την ανάγνωση 7

Αφού γράψουµε ένα δίσκο CD-R µπορούµε είτε να τον τερµατίσουµε (finalize) δηλ. να αποκλείσουµε την εγγραφή άλλων πληροφοριών, ή να τον αφήσουµε ανοικτό (multisession) ώστε µελλοντικά να τον ξαναχρησιµοποιήσουµε και να εγγράψουµε και άλλες πληροφορίες. Η προδιαγραφή multisession (πολυσυνεδρία) επιτρέπει να προσθέσουµε δεδοµένα σε ένα δίσκο CD-R ή CD-RW στον οποίο ήδη υπάρχουν δεδοµένα από προηγούµενη εγγραφή. Κάθε «συνεδρία» στον πολυσυνεδριακό δίσκο έχει τη δική της περιοχή εισόδου (lead-in area), περιοχή προγραµµάτων (program area) και περιοχή εξόδου (lead-out area) και µπορεί να είναι συνδεδεµένη µε τις άλλες συνεδρίες ώστε να αποτελούν µία ολοκληρωµένη αποθηκευτική µονάδα µονάδα (single volume) ή η κάθε συνεδρία να εµφανίζεται ως ανεξάρτητο κοµάτι του δίσκου (multi-volume). 1.3 CD-RW (Επανεγγράψιµο CD) Ο δίσκος CD-RW αποτελείται από 6 επιστρώσεις (εικ. 1.5): Το βασικό πολυκαρβονικό υπόστρωµα µια επίστρωση διηλεκτρικού υλικού (πχ. ZnS-SiO 2 ) µια επίστρωση από ειδικό υλικό αλλαγής φάσης, πχ. κράµα τελλουρίου Ge 21 Te 53 Sb 26 (αυτή είναι η επίστρωση όπου εγγράφεται η πληροφορία) ένα ακόµη διηλεκτρικό ένα λεπτό ανακλαστικό στρώµα από αλουµίνιο (Al-Cr) µια προστατευτική επίστρωση από βερνίκι. Εικόνα1.5 Επιστρώσεις σε CD-RW Προστατευτικό βερνίκι Λεπτο ανακλαστικό στρώµα ιηλεκτρικό Υλικό αλλαγής φάσης ιηλεκτρικό Βασικό υπόστρωµα πολυκαρβονικου υλικού 8

1.4 DVD 1.4.1 Χαρακτηριστικά του δίσκου DVD Ένας δίσκος DVD στην εµφάνιση µοιάζει µε εκείνο του CD. Στον επόµενο πίνακα συνοψίζονται τα βασικά φυσικά χαρακτηριστικά τους και µπορεί κανείς εύκολα να διαπιστώσει την οµοιότητα. Προσέξτε ότι το DVD αποτελείται από δύο απλές πλευρές (συγκολληµένες) που η καθεµιά έχει πάχος (0.6 mm) όσο το µισό του συνολικού δίσκου (1.2 mm). DVD CD ιάµετρος δίσκου 12 cm 12 cm ιάµετρος εσωτερικής 1.5 cm 1.5 cm οπής Πάχος απλής πλευράς 0.6 mm 1.2 mm Συνολικό πάχος δίσκου 1.2 mm 1.2 mm Μάζα δίσκου (προσεγγιστικά) 13 έως 20 gr 14 gr 1.4.2 Χωρητικότητα DVD Το DVD προσφέρει πολλαπλάσια χωρητικότητα σε σχέση µε το CD. Αυτό το καταφέρνει µε δύο βασικούς τρόπους: αύξηση της πυκνότητας της πληροφορίας, και αύξηση των επιστρώσεων εγγραφής (layers) της πληροφορίας 1.4.3 Αύξηση της πυκνότητας της πληροφορίας Στο δίσκο DVD η πληροφορία είναι γραµµένη όπως και στο CD µε µορφή σπείρας που περιέχει µικρά κοιλώµατα (pits). Η σπείρα αυτή που εκτυλίσσεται από το εσωτερικό προς την εξωτερική περιφέρεια του δίσκου στο DVD είναι περισσότερο πυκνή. Όπως φαίνεται και στην εικ.1.6 η απόσταση ανάµεσα στις διαδοχικές στροφές της σπείρας έχει µειωθεί στα 0.74 µm (στο CD αυτή η απόσταση αυτή είναι 1.6 µm). Ακόµη τα κοιλώµατα (pits) είναι µικρότερα επιτρέποντας έτσι περισσότερα κοιλώµατα σε κάθε στροφή. Το ελάχιστο µήκος ενός κοιλώµατος στο DVD είναι 0.4 µm (στο CD είναι 0.834 µm). 9

Εικόνα 1.6 Η µορφή της σπείρας πληροφοριών στο CD (αριστερά) και το DVD (δεξιά) Η σµίκρυνση των διαστάσεων των κοιλωµάτων πάνω στο δίσκο απαιτεί και µείωση του µήκους κύµατος της ακτίνας laser που χρησιµοποιείται για ανάγνωση. Στο DVD το µήκος κύµατος είναι στην περιοχή του ερυθρού στα 635nm ή 650nm (στο CD είναι στα 780 nm στην περιοχή του υπέρυθρου). 1.4.4 Αύξηση των επιστρώσεων εγγραφή (layers) & Χωρητικότητα DVD Ο σηµαντικότερος τρόπος µε τον οποίο το DVD αυξάνει τη χωρητικότητά του είναι η ύπαρξη περισσότερων της µιας επιστρώσεων (layers) όπου µπορεί να αποθηκευθεί η ψηφιακή πληροφορία. Ένας δίσκος DVD κατασκευάζεται συγκολλώντας δύο πλευρές (sides) πάχους 0.6 mm η καθεµιά (δηλ. συνολικό πάχος δίσκου 1.2 mm όπως και το CD). Κάθε πλευρά µπορεί να έχει καµία, µία ή δύο επιστρώσεις πληροφορίας (layers). Ανάλογα µε το πλήθος των επιστρώσεων πληροφορίας που υπάρχει σε κάθε πλευρά του δίσκου DVD, προσφέρονται οι εξής τέσσερις βασικές µορφοποιήσεις (υπάρχουν και άλλοι συνδυασµοί αλλά χρησιµοποιούνται σπανιότερα): DVD-5, µε µία επίστρωση σε µία πλευρά (single-sided single-layered disc, SS/SL), προσφέρει χωρητικότητα 4.7GB. DVD-9, µε δύο επιστρώσεις σε µία πλευρά (single-sided double-layered disc, SS/DL), προσφέρει χωρητικότητα 8.5GB. DVD-10, µε δύο επιστρώσεις σε δύο πλευρές (µία επίστρωση ανά πλευρά) (dual-sided single-layered disc, DS/SL), προσφέρει χωρητικότητα 9.4GB. DVD-18, µε τέσσερις επιστρώσεις σε δύο πλευρές (δύο επιστρώσεις ανά πλευρά) (dual-sided dual-layered disc, DS/DL), προσφέρει χωρητικότητα 17GB. 10

11

Συνοπτικός πίνακας χαρακτηριστικών DVD & CD (συµβολισµοί: όπου SL Single Layer & DL Double Layer) Μονάδα DVD CD µέτρησης Χωρητικότητα (GBytes) 4.7 (12 cm SL) 8.54 (12 cm DL) 0.742 ( mode 2) 0.650 (mode 1) Πλάτος κοιλωµάτων µm 0.5 0.5 (pit width) Απόσταση διαδοχικών µm 0.74 1.6 στροφών σπείρας Ελάχιστο µήκος 0.40 (SL) 0.833 µέχρι 0.972 µm κοιλώµατος 0.44 (DL) Μέγιστο µήκος 1.87 (SL) 3.054 µέχρι 3.560 µm κοιλώµατος 2.13 (DL) Μέγεθος τοµέα bytes 2048 2336 (mode 2) 2048 (mode 1) Στροφές/sec 25.5 (για δίσκο διαµ. 12 Hz (µέγιστο) cm) Στροφές/sec (ελάχιστο) Hz 10.5 3.5 Μήκος κύµατος nm 650 or 635 790 Ανακλαστικότητα % 70 ελάχιστο (SL) 25 µέχρι 40 (DL) 70 ελάχιστο Πάχος επίστρωσης στους δίσκους ιπλής επίστρωσης (Dual Layer) Μέθοδος διόρθωσης σφαλµάτων ιαµόρφωση channel bits µm 40 µέχρι 70 -- Μέθοδος RS product code 8/16 (EFM+) 8 (για δίσκο διαµ. 12 cm) CIRC EFM (8 σε 14 + 3 merge bits) 12

Κεφάλαιο 2: Παρουσίαση του υποστηρικτικού εκπαιδευτικού λογισµικού CD & DVD 2.1 Εισαγωγή Σ αυτό το κεφάλαιο θα βρείτε εκτενή παρουσιάση του υποστηρικτικού λογισµικού που συνοδεύεται από αυτό το έγγραφο. Παρατίθεται πληθώρα οθονών σε συνδυασµό µε περιγραφή η οποία προσπαθεί να γνωστοποιήσει ολά τα σηµαντικά σηµεία τοο λογισµικού. Το λογισµικό αυτο εχει σχεδιαστεί µε το εργαλείο συγγραφής Authorware της Macromedia και χρησιµοποιήθηκαν το κατα δύναµιν οι δυνατότητες του. Επίσης εφαρµόστηκαν οι αρχες των Πολυµέσων. Το περιβάλλον είναι γραφικό και φιλικό προς τον χρήστη. Απευθύνεται κυρίως σε φοιτητές του τµήµατος Πληροφορικής για καλύτερη κατανόηση των εννοιών του κεφαλαίου 9 του βιβλίου Συστήµατα Πολύµέσων, το οποίο είναι και η κύρια πηγή από την οποία αντλήθηκε το υλικό. Αυτό δεν αποκλέιει τη χρήση του από άλλα άτοµα που µπορεί για παράδειγµα να τους ενδιαφέρει ο τοµέας. 13

2.2 Αρχική οθόνη Αρχική εικόνα του συστήµατος CD & DVD Είναι η πρώτη οθόνη που συναντάει ο χρήστης η οποία περιέχει τον τίτλο της εφαρµογής, το ρόλο της και την προτροπή ότι για να συνεχίσει πρέπει να κάνει κλικ οπουδήπτε στην περιοχή 800x600 την οποία καταλαµβάνει. Αυτή και η επόµενη οθόνη δεν ξαναεµφανίζονται στον χρήστη. 14

2.3 Οθόνη µε τις κύριες επιλογές Εδώ βλέπουµε τις βασικές επιλογές, δηλαδή τις ενότητες που ανά πάσα στιγµή τρέχει το πρόγραµµα µπορεί να πλοηγηθεί ο χρήστης.. Καθώς περνάει από πάνω από τα κουµπιά το ποντίκι, αντιλαµβάνετται ότι είναι ενεργά αφού αλλάζουν χρώµα και διάσταση. Τα γράµµατα που δεν υπόκεινται σε κάποια µορφοποίηση καθώς περνάει το ποντίκι από πάνω είναι απλά τίτλοι ή διάφορες πληροφορίες. 15

2.4 Οθόνη Λογικού 0 Περιπλανώµενοι στην εφαρµογή θα ανακαλύψετε ότι όταν ο κέρσορας βρίσκεται πάνω σε διαφοροποιηµένο από το υπόλοιπο κείµενο, τοτε υπάρχει αλληλεπίδραση. Κυρίως επικρατεί το µαύρο χρώµα στη γραµµατοσειρά για ουδετερότητα. Στη συγκεκριµένη οθόνη ο κέρσορας (δε φαίνεται όµως) βρίσκεται πάνω στα µπλε γράµµατα (έντονο χρώµα για να σου κινούν την περιέργια και να σε προκαλούν να δοκιµάσεις να δράσεις.). Το συγκεκριµένο χρώµα προϊδεάζει από τη χρήση του στο διαδίκτυο ότι κάτι κρύβεται εκεί. Πάντα υπάρχει η επιλογή της βοήθειας σε περίπτωση που δεν καταλαβαίνει κάτι ο χρήστης. Παρόµοια είναι τα πράγµατα και στο λογικό 1. 16

2.5 Οθόνη σχεδιοκίνησης 2.5.1 Κίνηση βέλους Επιλέγοντας από την αριστερή µεριά να πατήσετε το κουµπί Σχεδιοκίνηση (animation) µεταφέρεστε σε αυτήν την οθόνη. Εδώ µπορείτε να καταλάβετε τη διαφορά του λογικού 0 και του λογικού 1. Η κίνηση αρχίζει καθώς πατάτε το κουµπί σχεδιοκίνηση που βρίσκεται κάτω δεξιά. Βλέπετε το κόκκινο βελάκι που είναι η ακτίνα laser να πηγαίνει από την πηγή στον ηµιδιάφανο ανακλαστήρα και από εκεί κατευθύνεται προς την επιφάνεια του cd. 17

2.5.2 Οθόνη µε λογικό 0 στη σχεδιοκίνηση Εκεί αν συναντήσει κοίλωµα ή επιφάνεια (pit ή land) τότε παρατηρείται η επιστροφή του βέλους στον φωτοανιχνευτή και η εµφάνιση του 0. Αυτές είναι οι 2 περιπτώσεις που έχουµε λογικό 0. 18

2.5.3 Οθόνη µε λογικό 1 στη σχεδιοκίνηση Αντίθετα λογικό 1 έχουµε µόνο όταν η ακτίνα laser προσπίπτει πάνω στα όρια ενός κοιλώµατος τότε δεν γυρίζει πίσω µεγάλο µέρος της ακτινοβολίας, αλλά διασκορπίζεται. Μόνο 2 τµήµατά της ανακλώνται (αυτό που φτάνει µέχρι το βάθος του κοιλώµατας και ανακλάται εκεί και ένα άλλο τµήµα της που ανακλάται από την επιφάνεια του επιπέδου), αλλά και αυτά αλληλοεξουδετερώνονται. 19

2.6 Οθόνες Tutorial Στις ενότητες του tutorial τα πράγµατα είναι παρόµοια. Εδώ αν περάσετε πάνω από τα µπλε γράµµατα θα βγει ανάλογο µήνυµα εµφάνισης. Στη συνέχεια αν περάσετε πάλι µε τον κέρσορα πάνω στο αντικείµενο που εµφανίστηκε θα βγει πάλι ανάλογο µήνυµα για να το διώξετε.. Επίσης όσο ο κέρσορας βρίσκεται πάνω από τις ενότητες θα εµφανιστεί το θέµα της κάθε ενότητας και φυσικά αν πατήσετε πάνω τότε θα µεταφερθείτε στην αντίστοιχη ενότητα. 20

2.7 Οθόνη πληροφορίες στο διαδίκτυο. Αν πατήσετε το κουµπάκι Πληροφορίες στο διαδίκτυο θα έρθετε σ αυτήν την οθόνη στην οποία µπορείτε κάνοντας µονό κλικ να ανοίξει ένας browser στην αντίστοιχη σελίδα από. 21

2.8 Οθόνες βοήθειας Είναι οι µόνες οθόνες (αυτές της βοήθειας) που είναι διαφορετικές από τις άλλες. Εδώ ο χρήστης προτρέπεται να τοποθετήσει το ποντίκι πάνω στο αντικείµενο που θα ήθελε πληροφορίες και απλά θα εµφανιστούν µέσα σ ενα πλαίσιο (αν υπάρχουν κάποιες πληροφορίες). 22

2.9 Οθόνη συντελεστών Στην ενότητα συντελεστές αναφέρονται οι παράγοντες που συνεργάστηκαν για να υλοποιηθεί η εφαρµογή και κάποιες άλλες λεπτοµέρεις. 23

2.10 Οθόνη εξόδου Με το που θα πατήσει ο χρήστης το κουµπί της εξόδου µεταφέρεται σε µια ενδιάµεση οθόνη για να επιβεβαιώσουµε την επιλογή του και να είµαστε σίγουροι ότι δεν το πάτησε κατα λάθος. 24

Κεφάλαιο 3: Ο ρόλος της εξάσκησης σε περιβαλλοντα η- µάθησης. 3.1 Εισαγωγή Για να έχουµε µια πιο ολοκληρωµένη άποψη για την ανάπτυξη εκπαιδευτικών λογισµικών και πιο συγκεκριµένα για το ρόλο της εξάσκησης σε περιβάλλοντα e- learning, παραθέτουµε σε µετάφραση ένα αντίστοιχο κεφάλαιο από το βιβλίο των Ruth Colvin Clark και Richard E. Mayer 1. 3.2 Προεπισκόπηση κεφαλαίου Για να κερδίσουν χρόνο και χρήµα, κάποια πρόγραµµατα η-µάθησης µπορεί να παραλείψουν ή να ελαχιστοποιήσουν τις ασκήσεις εξάσκησης, οι οποίες χρειάζονται εντατική εργασία για να δηµιουργηθούν. Στο άλλο άκρο, κάποιa χρησιµοποιούν παιχνίδια για να κάνουν την εκµάθηση πιο διασκεδαστική. Και οι δυο επιλογές, αγνοούν σηµαντικές ψυχολογικές διαδικασίες και στοιχεία, τα οποία δείχνουν ότι οι εκπαιδευόµενοι επωφελούνται όταν τους προσφέρονται τακτικές ευκαιρίες εξάσκησης πάνω στο αντικείµενο της εργασίας τους. Στο κεφάλαιο αυτό, συνοψίζουµε τα εµπειρικά στοιχεία που αφορούν τη σχεδίαση, τη συχνότητα και τη δόµηση της αποτελεσµατικής εξάσκησης στην η-µάθηση. Το ψυχολογικό πλεονέκτηµα του να συµπεριλαµβάνεται συχνή εξάσκηση σε θέµατα εργασίας, είναι το ότι παρέχει πολλαπλές εµφανείς ευκαιρίες δοκιµής για τη βραχυπρόθεσµη µνήµη, η οποία καταλήγει σε κωδικοποίηση στην µακροπρόθεσµη µνήµη. Σε κάποιες περιπτώσεις, οι εκπαιδευόµενοι πρέπει να µελετήσουν εκπαιδευτικό υλικό θεωρητικού επιπέδου στερούµενοι ευκαιριών για εξάσκηση. Παρουσιάζουµε στοιχεία έρευνας, που δείχνουν ότι οι εκπαιδευόµενοι µπορούν να εξασκηθούν σε αυτόερωτήσεις του τι ακούνε ή διαβάζουνε και επιπλέον να εµπλέκονται σε πρακτική εξάσκηση. 1 Clark, R.C., and Mayer R.E. (2003) e-learning and the Science of Instruction, Does practice make perfect? 149-170 25

ΙΛΗΜΜΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ Οι δυο βασικοί πελάτες σου, ο διευθυντής ποιότητας και ο υποδιευθυντής λειτουργικού, συζητάνε µε σένα και το δ/ντή σου, το προκαταρκτικό πλάνο σχεδίασης του τελευταίου έργου που σου έχει ανατεθεί για ένα πρόγραµµα εκπαίδευσης βασισµένο στο διαδίκτυο. /ντής ποιότητας : «Η προϊστάµενος λειτουργικού θέλει αυτό το πρόγραµµα να τρέξει γρήγορα. Παρακολουθεί τις πρόσφατες δικαστικές αγωγές των τελευταίων ετών και βρίσκεται υπό την επίβλεψη του δ/ντή. Η προϊσταµένη χρειάζεται εκπαίδευση. Και µάλιστα γρήγορα. Και τη θέλει µέσα στο ενδοεπιχειρησιακό δίκτυο της εταιρείας µας. Θα χρειαστεί να αφαιρέσουµε κάποια πράγµατα όπως όλες αυτές τις ασκήσεις πρακτικής. Αφαιρώντας τις περισσότερες από αυτές θα κερδίσουµε τουλάχιστον δυο µήνες πολύτιµου χρόνου!» Υποδιευθυντής λειτουργικού : Για µισό λεπτό οι χειριστές µου δεν πρόκειται να καθίσουν να διαβάσουν εκατοντάδες οθόνες. Ένα εκπαιδευτικό πρόγραµµα πρέπει να είναι διασκεδαστικό για να κρατάει το ενδιαφέρον τους. Αντί όλων αυτών των βαρετών ερωτήσεων, γιατί να µη χρησιµοποιήσουµε ένα παιχνίδι τύπου Jeopardy ; Ή ακόµη καλύτερα ένα παιχνίδι τύπου Tomb Raiders!» Καθώς η συζήτηση συνεχίζεται, εσύ σκιαγραφείς ένα σχεδιάγραµµα (storyboard) βασισµένο στο Jeopardy (σχήµα 3.1). Αναρωτιέσαι τι θα ήταν καλύτερο, ένα πρόγραµµα µε πολλές σελίδες και καθόλου πρακτική ή ένα πρόγραµµα µε παιχνίδια; Υπάρχει κάποια καλύτερη εναλλακτική λύση; Εικόνα 3.1 Ένα σχέδιο για µια άσκηση πρακτικής τύπου Jeopardy 26

3.3 Σχεδιασµός των ασκήσεων πρακτικής στην η-µάθηση Η η-µάθηση θα πρέπει να δηµιουργήσει ψυχολογικό δεσµό µεταξύ του εκπαιδευόµενου και του περιεχοµένου του µαθήµατος µε τρόπους οι οποίοι θα βοηθήσουν το εκπαιδευόµενο να επιλέξει, να ενσωµατώσει και να ανακτήσει τις νέες γνώσεις. Αρχικά, πρέπει να επιλέξει τις σηµαντικές πληροφορίες στην εκπαίδευσή του. Μετά πρέπει να ενσωµατώσει τις νέες γνώσεις στις ήδη υπάρχουσες στη µακροπρόθεσµη µνήµη. Τέλος, θα πρέπει να είναι ικανός να ανακτήσει τις νέες γνώσεις και ικανότητες από τη µακροπρόθεσµη µνήµη του στην εργασία. Η αποτελεσµατική η-µάθηση θα στηρίξει και τις 3 αυτές διαδικασίες, µε το να παρέχει πρακτική µε χαρακτηριστικά που θα αντανακλούν το φυσικό και ψυχολογικό περιβάλλον της εργασίας. Ένας τρόπος για την εµπλοκή είναι µέσω της άµεσης ανταπόκρισης του εκπαιδευόµενου στις πρακτικές ασκήσεις του µαθήµατος. Οι πρακτικές ασκήσεις, συχνά γνωστές ως αλληλεπιδράσεις στα περιβάλλοντα η-µάθησης, εµφανίζονται µε πολλούς τύπους. Κάποιες είναι ερωτήσεις παρόµοιες µε αυτές που χρησιµοποιούνται στην τάξη, όπως επιλογή της σωστής απάντησης από µια λίστα ή να βρουν αν η πρόταση είναι σωστή ή λάθος. Κάποιοι χρησιµοποιούν τύπους που είναι µοναδικοί στους υπολογιστές, όπως σύρω & αφήνω (drag and drop) και προσοµοιώσεις (όπως η περίπτωση µελέτης της Εικόνα 3.2 Μια αλληλεπιδραστική προσοµοίωση στην οποία ο εκπαιδευόµενος προτείνει ένα δάνειο τράπεζας 27

Εικόνα 3.3 Μια αλληλεπιδραστική προσοµοίωση στην οποία ο εκπαιδευόµενος προτείνει ένα δάνειο τράπεζας ανάλυσης του τραπεζικού δανείου που παρουσιάζεται στο σχήµα 3.2). Όµως πιο σηµαντικό στην εκπαίδευση από την τυποποίηση ασκήσεων πρακτικής, είναι οι ψυχολογικές διαδικασίες που απαιτούν οι ερωτήσεις από τους µαθητές. Αναλογιστείτε τις ερωτήσεις που υπάρχουν στις εικόνες 3.3 και 3.4. Και τα δυο ζητούν από το εκπαιδευόµενο να επιλέξει τη σωστή απάντηση από πολλαπλές επιλογές, αλλά η άσκηση στο σχήµα 3.3. ζητά από το εκπαιδευόµενο µόνο να αναγνωρίσει την πληροφορία που του παρουσιάστηκε προηγουµένως, ενώ στο 3.4. ζητά από τον εκπαιδευόµενο να εφαρµόσει τις νέες γνώσεις σε µια εργασιακή κατάσταση. Η προσθήκη αλληλεπιδράσεων στα µαθήµατα υπολογιστών ειδικά ερωτήσεις εφαρµογής ή προσοµοίωσης σαν αυτές στα σχήµατα 3.2 και 3.4 απαιτεί χρόνο για να δηµιουργηθούν και χρόνο για το εκπαιδευόµενο να τα συµπληρώσει κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης. Με αυτή την έννοια, οι αλληλεπιδράσεις είναι ακριβές. Πώς µπορούν να σχεδιαστούν πιο αποτελεσµατικά οι ασκήσεις πρακτικής ώστε να υπάρξει κάποιο αποτέλεσµα από αυτήν την επένδυση; Βασισµένοι σε εµπειρικά στοιχεία, προτείνουµε 4 κατευθυντήριες γραµµές για αποτελεσµατική πρακτική στην η-µάθηση: 28

Οι αλληλεπιδράσεις πρέπει να αντικατοπτρίζουν τις νοητικές µεθόδους και το περιβάλλον της εργασίας Εικόνα 3.4 Μια ερώτηση που απαιτεί από τον εκπαιδευόµενο να εφαρµόσει την καινούρια γνώση Περισσότερες ερωτήσεις εξάσκησης διασπείρουν καλύτερα µαθησιακά αποτελέσµατα κατά τη διάρκεια του µαθήµατος. Οι ερωτήσεις πρακτικής πρέπει να είναι δοµηµένες σύµφωνα µε τις αρχές οργάνωσης πληροφορίας πολυµέσων που συνοψίζονται στα κεφάλαια 3-8 Οι εκπαιδευόµενοι πρέπει να εκπαιδεύονται για να παρέχουν τις δικές τους ερωτήσεις όταν µελετούν από δεκτικό (επεξηγηµατικό) υλικό 3.4 Κανόνας πρακτικής 1: Οι αλληλεπιδράσεις θα πρέπει να αντικατοπτρίζουν την εργασία Οι ασκήσεις πρακτικής στην η-µάθηση θα πρέπει να απαιτεί από τους εκπαιδευόµενους να επεξεργάζονται πληροφορίες σ ένα ρεαλιστικό εργασιακό περιεχόµενο. Ερωτήσεις που ζητούν από τους εκπαιδευόµενους µόνο να αναγνωρίσουν ή να θυµηθούν 29

πληροφορίες που δόθηκαν πρωτύτερα στο µάθηµα δεν βοηθούν την µάθηση να µεταφερθεί στο χώρο εργασίας. Ο σχεδιασµός αποτελεσµατικών ασκήσεων απαιτεί την εκτέλεση µιας δουλειάς και την ανάλυση µιας εργασίας για να καθοριστεί η συγκεκριµένη γνωστική και σωµατική µέθοδος που απαιτείται από τη δουλειά. Από την ανάλυση αυτή ο σχεδιαστής της η- µάθησης πρέπει να δηµιουργήσει κατάλληλα µεταφερόµενες αλληλεπιδράσεις δραστηριότητες που ζητούν από τον εκπαιδευόµενο να απαντήσει κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας µε τον ίδιο τρόπο που θα απαντούσε στην δουλειά του. Όσο περισσότερο τα στοιχεία του εργασιακού περιβάλλοντος είναι ενσωµατωµένα στην αλληλεπίδραση, τόσο πιθανότερο είναι να κωδικοποιηθούν οι σωστές ενδείξεις στη µακρόχρονη µνήµη για µετέπειτα µεταφορά τους. Το σχεδιάγραµµα (storyboard) που σχεδιάστηκε για το παιχνίδι Jeopardy (σχήµα 3.1) απαιτεί µόνο ανάκληση πληροφοριών. Ούτε το ψυχολογικό, ούτε το φυσικό περιεχόµενο του εργασιακού περιβάλλοντος αντανακλάται. Σε αντίθεση, οι ερωτήσεις της προσοµοίωσης και της εφαρµογής στα σχήµατα 3.2 και 3.4 απαιτούν από τους εκπαιδευόµενους να πάρουν τις αποφάσεις που θα έπαιρναν στην εργασία τους και έτσι είναι πιθανότερη η µεταφορά της γνώσης. Ένας καλός γενικός κανόνας είναι να αποφεύγετε εκπαιδευτικά προγράµµατα η- µάθησης µε πολλές ερωτήσεις που απαιτούν απλή επανάληψη της πληροφορίας που παρέχεται στο εκπαιδευτικό πρόγραµµα. Αυτές οι ερωτήσεις δεν υποστηρίζουν τις ψυχολογικές µεθόδους που χρειάζονται για να ενσωµατωθούν οι νέες πληροφορίες στις ήδη υπάρχουσες γνώσεις. Μπορούν να απαντηθούν χωρίς καµιά πραγµατική κατανόηση του υλικού και δεν εµφυτεύουν τα απαραίτητα υποδείγµατα που χρειάζονται για ανάκτηση στην εργασία. Αντιθέτως, όπως παρατηρείτε στις εναλλακτικές η-µάθησης, έχετε υπόψη σας τους τρόπους που θα χρειαστούν οι εργαζόµενοί σας για να εφαρµόσουν τις νέες γνώσεις στις εργασίες τους. Επίσης, έχετε υπόψη τα σηµαντικά φυσικά χαρακτηριστικά και τις ψυχολογικές απαιτήσεις του εργασιακού σας περιβάλλοντος. Έπειτα, ψάξτε για αλληλεπιδράσεις που αντικατοπτρίζουν αυτές τις εργασιακές εφαρµογές Ο πίνακας 3.1 συνοψίζει τις προτάσεις µας για τους καλύτερους τύπους αλληλεπιδράσεων της διδασκαλίας διαδικαστικών εργασιών, εργασιών βασισµένων στους κανόνες, µεθόδων, ιδεών, και δεδοµένων (Clark, 1999). Συµπεριλαµβάνουµε δυο οθόνες παραδειγµάτων για να επεξηγήσουµε τις αποτελεσµατικές αλληλεπιδράσεις για τις διαδικαστικές και τις βασισµένες σε κανόνες εργασίες. Το σχήµα 3.5 είναι µια 30

προσοµοίωση του µαθήµατος Dreamweaver που σχεδιάστηκε για να βοηθήσει τους µαθητές να εξασκηθούν στην εφαρµογή της διαδικασίας των βηµάτων για τη δηµιουργία ιστοσελίδας. Τα σχήµα3.6 είναι µια ερευνητική εξάσκηση σχεδιασµένη για να βοηθάει τους τραπεζοϋπαλλήλους να εφαρµόσουν οδηγίες πωλήσεων για την αναγνώριση και παρουσίαση τραπεζικών προϊόντων σχετικών µε τις ανάγκες του κάθε πελάτη. Αυτού του είδους η αλληλεπίδραση θα δηµιουργήσει αποτελεσµατικές δοµές γνώσεων στη µακροπρόθεσµη µνήµη για τη βελτίωση της εργασιακής τους απόδοσης επειδή δίνει στους εκπαιδευόµενους την ευκαιρία να εφαρµόσουν όσα έχουν διδαχθεί σε ρεαλιστικές, εργασιακές καταστάσεις. Τύπος περιεχοµένου Περιγραφή αλληλεπίδρασης Π.χ. ηµιουργία ιστοσελίδας εδοµένο Χρησιµοποιείστε το δεδοµένο για να ολοκληρώσετε την εργασία Παρέχετε µια βοηθητική εργασία για την υποστήριξη της µνήµης Χρησιµοποιείστε τους κωδικούς στην βοηθητική αναφορά σας για να λάβετε µέρος στην εφαρµογή Ιδέα Αναγνωρίστε ένα νέο παράδειγµα της ιδέας Επιλέξτε την ιστοσελίδα που εφαρµόζει αποτελεσµατικά στοιχεία σχεδιασµού Μέθοδος Λύστε ένα πρόβληµα ή κάντε µια πρόβλεψη Προβλέψτε την επιρροή µιας προδιαγραφής µιας ιδιότητας από µια λανθασµένη σελίδα στην τελική ιστοσελίδα ιαδικασία Κανόνας Εκτελέστε µια άσκηση ακολουθώντας κάποια βήµατα Εκτελέστε µια εργασία εφαρµόζοντας τις οδηγίες Επιλέξτε το φόντο του κειµένου από το αναδυόµενο µενού Σχεδιάστε µια αποτελεσµατική ιστοσελίδα Πίνακας 3.1. Αλληλεπιδράσεις για 5 τύπους περιεχοµένου στην η-µάθηση. Based on Clark, 1999. 31

Εικόνα 3.5 Μια ερώτηση προσοµοίωσηςπου διδάσκει µια διαδικασία λογισµικού. Εικόνα 3.6 Μια αλληλεπίδραση που απατεί απο τους εκπαιδευόµενους να εφαρµόσουν τις οδηγίεςγια να απαντήσουν σ ένα πελάτη. 32

3.5 Ψυχολογικοί λόγοι για εξάσκηση που σχετίζεται µε την εργασία Στο κεφάλαιο 2 2 συνοψίσαµε πέντε µεθόδους που πρέπει να χρησιµοποιούνται για να µετατρέπεται το περιεχόµενο του µαθήµατος σε γνώσεις και ικανότητες για το νέο εκπαιδευόµενο. Εδώ επικεντρωνόµαστε συγκεκριµένα στις µεθόδους της επιλογής, της ενσωµάτωσης και της ανάκτησης των νέων γνώσεων. Η µέθοδος επιλογής σηµαίνει ότι ο εκπαιδευόµενος πρέπει να επικεντρώσει την προσοχή του στα βασικά στοιχεία της εκπαίδευσης. Η µέθοδος ενσωµάτωσης σηµαίνει ότι ο εκπαιδευόµενος πρέπει να συνδέσει τις νέες πληροφορίες του µαθήµατος από τη βραχυπρόθεσµη µνήµη µε τις ήδη υπάρχουσες στη µακροπρόθεσµη µνήµη του. Η µέθοδος της ανάκτησης σηµαίνει ότι οι νέες γνώσεις και ικανότητες που αποθηκεύτηκαν στη µακροπρόθεσµη µνήµη πρέπει να αποδοθούν και να µεταφερθούν πίσω στη βραχυπρόθεσµη µνήµη όταν χρειαστούν για την εργασία. Αυτές οι τρεις µέθοδοι µπορούν να εφαρµοστούν από τους ίδιους τους εκπαιδευόµενους και/ή µπορούν να εφαρµοστούν από το εκπαιδευτικό υλικό. 3.5.1 Πρακτική για την υποστήριξη της επιλογής και της ενσωµάτωσης Σχεδόν οποιοδήποτε είδος ερώτησης πρακτικής θα οδηγήσει την προσοχή του εκπαιδευόµενου στο περιεχόµενο που διδάσκεται. Παρόλα αυτά, µόνο µε το να ρωτάτε το εκπαιδευόµενο να επαναλάβει την πληροφορία που του δόθηκε δεν ενισχύεται η ενσωµάτωση της νέας πληροφορίας στις ήδη υπάρχουσες. Ονοµάζουµε αυτού του τύπου τις ερωτήσεις πρακτική µηχανικής αποστήθισης ή αποµνηµόνευσης. Αντιθέτως, οι ερωτήσεις που απαιτούν την εφαρµογή νέων πληροφοριών σε καταστάσεις σχετικές µε την εργασία, ενισχύουν το δεσµό της νέας πληροφορίας στη βραχυπρόθεσµη µνήµη µε την ήδη υπάρχουσα γνώση στη µακροπρόθεσµα µνήµη των εκπαιδευόµενων. 3.5.2 Πρακτική για την ενίσχυση της ανάκτησης: Η αρχή της κωδικοποίησης της ιδιαιτερότητας Παρόλα αυτά, το να κωδικοποιήσεις τις νέες γνώσεις σε µακροπρόθεσµη µνήµη δεν είναι αρκετό. Η γνώση πρέπει επίσης να είναι ανακτήσιµη όταν χρειαστεί στην εργασία. Για να συµβεί η ανάκτηση αυτή, οι ασκήσεις πρακτικής πρέπει να είναι βασισµένες στον κανόνα της κωδικοποιηµένης ιδιαιτερότητας. Ο κανόνας της κωδικοποίησης της ιδιαιτερότητας, δηλώνει ότι η µεταφορά µεγιστοποιείται όταν οι συνθήκες ανάκτησης (στην εργασία) ταιριάζουν µε εκείνες της κωδικοποίησης (κατά τη διάρκεια του µαθήµατος). Η µεταφορά της γνώσης στην εργασία απαιτεί οι νέες γνώσεις που 2 Clark, R.C., and Mayer R.E. (2003) e-learning and the Science of Instruction 33

σχηµατίστηκαν κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης εµπεριέχουν τα ανακτήσιµα ενδεικτικά στοιχεία από το εργασιακό περιβάλλον. Τα ανακτήσιµα ενδεικτικά στοιχεία είναι τα στηρίγµατα που ενισχύουν τη ενεργοποίηση των νεοαποκτηθείσων γνώσεων στην εργασία. Με άλλα λόγια, το ίδιο το εργασιακό περιβάλλον ενεργοποιεί τη χρήση των νέων ικανοτήτων. Παρόλο που οι γνώσεις και ικανότητες που παρουσιάζονται χωρίς εργασιακό περιεχόµενο µπορεί να κωδικοποιηθούν στη µακροπρόθεσµη µνήµη, ο εκπαιδευόµενος πιθανόν να µην µπορεί να τις ανακτήσει όταν χρειαστεί µετά την εκπαίδευση. Ένα τέτοιο καθηµερινό παράδειγµα, είναι η κατάταξη των µηνών ενός χρόνου. Μπορείς να τους θυµηθείς χωρίς δυσκολία. Αλλά υπέθεσε ότι σου ζητείται να τους κατατάξεις µε αλφαβητική σειρά. Από τη στιγµή που δεν είναι αυτός ο τρόπος που τους έµαθες αρχικά, δεν διαθέτεις τα ανακτήσιµα ενδεικτικά στοιχεία για να το κάνεις εύκολα. Μια συνάδελφος αναφέρει µια φορά που πήρε Α σε ένα ιστιοπλοϊκό µάθηµα επειδή πέτυχε πολύ υψηλές βαθµολογίες σε όλα τα γραπτά τεστ παρόλο που ποτέ δεν έµαθε να κάνει ιστιοπλοΐα µε κάποιο βαθµό προόδου. Οι πρακτικές της απαντήσεις στις ερωτήσεις για την ιστιοπλοΐα δεν µεταφράζονταν σε ιστιοπλοϊκές ικανότητες. Η δραστηριότητα δεν είναι αρκετή για να µεταφερθεί. Η δραστηριότητα πρέπει να ενσωµατώνει στοιχεία και µεθόδους που αντιστοιχούν σε στοιχεία και µεθόδους από το εργασιακό περιβάλλον. 3.6 Στοιχεία για τα οφέλη της πρακτικής Αφού οι πρακτικές ασκήσεις θα προστεθούν στη δαπάνη της η-, ποια στοιχεία έχουµε για την αποτελεσµατικότητά τους; Σε αυτό το τµήµα παραθέτουµε κάποιες µελέτες που επιδεικνύουν ότι η πρακτική όντως βελτιώνει την εκµάθηση. 3.6.1 Το να ρωτάς γιατί, βελτίωνει την εκµάθηση Στη δεκαετία του 1980, ερευνητές ανέφεραν ότι η εκµάθηση µέσω κειµένων βελτιώθηκε από την προσθήκη µιας ερώτησης τύπου «γιατί» στο τέλος του κειµένου. Σε µια πιο πρόσφατη εκδοχή αυτής της µελέτης, οι McDaniel & Donnelly (1996) σύγκριναν την επίδραση µόνο του κειµένου, του κειµένου τροποποιηµένο µε πρόσθετες λεπτοµέρειες, και του κειµένου τροποποιηµένο µε την προσθήκη ερωτήσεων τύπου «γιατί». Ένα παράδειγµα ερώτησης τύπου «γιατί» είναι το εξής : Γιατί ένα αντικείµενο επιταχύνεται καθώς η ακτίνα του γίνεται µικρότερη; Ανακάλυψαν ότι η 34

τεχνική της ερώτησης είχε ως αποτέλεσµα µεγαλύτερη έµπρακτη και συµπερασµατική εκµάθηση. Συγκεκριµένα, η παρεµβαλλόµενη ερώτηση είχε ως αποτέλεσµα 70% ακρίβεια στην εφαρµογή των νέων γνώσεων συγκρινόµενη µε το 59% των δύο εκδοχών χωρίς ερώτηση 3.6.2 Η ανάλυση των υπέρ και κατά βελτιώνει την εκµάθηση Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης ότι όταν ζητάς από τους µαθητές να αναλογιστούν και τις δυο πλευρές ενός προβλήµατος υπό τη µορφή επιχειρηµάτων, καθώς επίσης και να ενώσουν πολλαπλές πηγές, έχει ως αποτέλεσµα µια βαθύτερη και πιο πρωτότυπη νοητική διαδικασία, και εν συνεχεία, σε καλύτερη εκµάθηση. Οι Wiley & Voss (1999) σύγκριναν την µαθησιακή επίδραση στην εκµάθηση 4 διαφορετικών δραστηριοτήτων που ανατέθηκαν σε συνδυασµό µε την ανάγνωση ιστορικού κειµένου που παρουσιάζεται είτε σαν κεφάλαιο βιβλίου είτε σαν στοιχεία από πηγές του ιαδικτύου. Η εργασία ήταν να διαβάσουν τις πηγές και να γράψουν µια έκθεση µε µορφή επεξήγησης ή επιχειρηµάτων. Οι µαθητές εξετάστηκαν ταυτόχρονα στην αποµνηµόνευση και στην εφαρµογή της εκµάθησης. Οι µελετητές αξιολόγησαν την ποιότητα των εκθέσεων καθώς και τα τελικά αποτελέσµατα του τεστ. Βρήκαν ότι οι εκθέσεις µε µορφή επιχειρηµάτων εµπεριείχαν πιο πρωτότυπη ανάλυση από τους µαθητές και λιγότερο αντιγραµµένες πληροφορίες από ότι τα διηγήµατα και οι περιλήψεις. Οι εκθέσεις ήταν ακόµη πιο πρωτότυπες όταν οι µαθητές έπρεπε να συµπεριλάβουν πληροφορίες από πολλές πηγές στο ιαδίκτυο παρά από απλή ανάγνωση των κεφαλαίων του κειµένου. Η µελέτη αυτή υποδεικνύει ότι η εργασία του να γράψουν µια έκθεση επιχειρηµάτων από πολλαπλές πηγές απαιτεί µεγαλύτερη οργάνωση και ενοποίηση υλικού. Με άλλα λόγια, το να έχεις να δηµιουργήσεις διαφορετικές απόψεις και να τις εκφράσεις σε µια έκθεση επιχειρηµάτων καθώς και να ενσωµατώσεις στις διάφορες πηγές πληροφοριών που απαιτούν µεγαλύτερη επεξεργασία του κειµένου. Οι διαφορετικές εργασίες δεν είχαν διαφορές στις απαντήσεις των ερωτήσεων που απαιτούσαν την αναγνώριση των πληροφοριών στο τεστ. Παρόλα αυτά, η εργασία µε επιχειρηµατολογία είχε ως αποτέλεσµα ποιο υψηλές βαθµολογίες στις ερωτήσεις του τεστ που ήταν βασισµένες στους υπάρχοντες κανόνες των κειµένων. Στο κεφάλαιο 11 3 περιγράφουµε πώς αυτός ο τύπος εργασιών µπορεί να προσαρµοστεί στην εκπαίδευση που βασίζεται στο ιαδίκτυο. 3 Clark, R.C., and Mayer R.E. (2003) e-learning and the Science of Instruction 35

3.7 Κανόνας πρακτικής 2 : Οι σηµαντικές εργασίες απαιτούν περισσότερη πρακτική Μια σηµαντική ερώτηση για τους κατασκευαστές που προσπαθούν να εξισορροπήσουν το κόστος κατασκευής και το µέγεθος του προγράµµατος µε αποτελεσµατική µάθηση είναι η εξής : Αν µερικές καλές ερωτήσεις προωθούν την εκµάθηση, κάποιες παραπάνω θα την κάνουν ακόµη πιο αποτελεσµατική; Γενικά η απάντηση είναι ναι, παρόλο που θα υπάρξουν µειωµένες αποδόσεις στην επένδυση. Για να καθορίσουµε την αξία που προστίθεται µε τις επιπλέον ευκαιρίες εξάσκησης, πρέπει να αναλογιστούµε το επίπεδο της προόδου που απαιτείται από τη δουλειά. Για σηµαντικές εργασίες, όπως αυτές µε θέµατα ασφάλειας, συνιστούµε πολλή πρακτική. Σε περιπτώσεις που µπορεί να αποκτηθεί µεγαλύτερη εργασιακή πρόοδος κατά τη διάρκεια πραγµατικών εργασιών µε τη χρήση εργασιακών βοηθηµάτων, αρκούν λιγότερες ασκήσεις πρακτικής. Επίσης, ο καταµερισµός των ερωτήσεων κατά τη διάρκεια των µαθηµάτων κάνει τη διαφορά στην αποτελεσµατική µάθηση. Η έρευνα έχει επανειληµµένα δείξει ότι η κατανεµηµένη εξάσκηση µέσα σε µια περίοδο εκπαίδευσης έχει ως αποτέλεσµα καλύτερη µακροπρόθεσµη µνήµη, από ότι η ίδια εξάσκηση όταν ολοκληρώνεται σε µικρότερο χρονικό πλαίσιο (National Research Council, 1991). Αυτό υποδεικνύει ότι οι ασκήσεις πρακτικής πρέπει να είναι διάσκορπες µέσα στο µάθηµα και όχι όλες µαζί στο τέλος. Για π.χ. το γενικό σχεδιάγραµµα του µαθήµατος στο σχήµα 3.7 δείχνει διάφορες ασκήσεις πρακτικής τοποθετηµένες µετά από κάθε νέο θέµα του µαθήµατος. 3.8 Ψυχολογικοί λόγοι για πολλαπλές κατανεµηµένες ασκήσεις πρακτικής Η κωδικοποίηση αναφέρεται στην ενσωµάτωση των νέων γνώσεων και ικανοτήτων στις ήδη υπάρχουσες στη µακροπρόθεσµη µνήµη. Οι καλοσχεδιασµένες ασκήσεις πρακτικής παρέχουν δυνατότητες κωδικοποίησης. Γενικά, όσο περισσότερες δυνατότητες κωδικοποίησης Το άτοµο έχει, τόσο καλύτερο µακροπρόθεσµο µνηµονικό. Αυτό συµβαίνει επειδή κάθε κωδικοποίηση µπορεί να προωθήσει περισσότερες συνδέσεις µε την υπάρχουσα γνώση στη µακροπρόθεσµη µνήµη. Περισσότερες συνδέσεις σηµαίνει µεγαλύτερη πιθανότητα ευρέσεως νέων γνώσεων ή ικανοτήτων όταν τις χρειαστείς. 36

Σχεδιάγραµµα µαθήµατος: Παραδείγµατα για ελεγχόµενο διάγραµµα µαθήµατος Εισαγωγή Θέµα 1 : Παραδείγµατα και υπο- οµάδες Πληθυσµοί, παραδείγµατα και υπο-οµάδες Πρακτική : δίνονται επεξεργασµένα παραδείγµατα, ξεχωρίστε µεταξύ υποοµάδων, παραδειγµάτων και πληθυσµών Πρακτική : καθορίστε το Μ.Ο. της υπο-οµάδας για ύψος widget Πρακτική : επιλέξτε υπο-οµάδα για το µέρος Ζ και καθορίστε το Μ.Ο. της διαµέτρου της Θέµα 2 : Χαρακτηριστικά από µέσες τιµές δειγµάτων Πρακτική : Ποιας υπο-οµάδας αριθµητικός µέσος πλησιάζει στον αριθµητικό µέσο της διαδικασίας : widgets Πρακτική : καθορίστε το Μ.Ο. της υπο-οµάδας για ύψος widget Πρακτική : επιλέξτε υπο-οµάδα που θα αποδώσει καλύτερα τον αριθµητικό µέσο της διαδικασίας : Μέρος Ζ Πρακτική : ποιο παράδειγµα πλησιάζει την X-doublebar? Σχέση µεταξύ της ποικιλίας των Μ.Ο. των παραδειγµάτων και των µεµονωµένων µονάδων Πρακτική : ποιας υπο-οµάδας η απόκλιση πλησιάζει την απόκλιση των µεµονωµένων µονάδων; Πρακτική : ποιο παράδειγµα θα ήταν καλύτερο για το ελεγχόµενο πρόγραµµα; Πρακτική : ποιας υπο-οµάδας η απόκλιση είναι µισή από αυτή των µεµονωµένων µονάδων; Εικόνα 3.7 Συχνές ασκήσεις πρακτικής µοιράζονται στην ώρα του µαθήµατος 3.9 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ Παρέχουµε 4 σειρές στοιχείων για την ποσότητα και την τοποθέτηση της πρακτικής στη διδασκαλία: Έρευνα για τη σχέση µεταξύ της εξάσκησης και της ικανότητας ολοκλήρωσης εργασιών Μελέτες για τη σχέση µεταξύ της εξάσκησης και της απόδοσης των ειδικών Συγκρίσεις αποτελεσµάτων από η-µαθήµατα που περιέχουν περισσότερους και λιγότερους αριθµούς ασκήσεων πρακτικής Έρευνα της κατανοµής της πρακτικής κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας 37

3.9.1 Περισσότερη πρακτική αποδίδει βελτιωµένη απόδοση Μπορεί η πρακτική να µην τα κάνει όλα τέλεια, όµως βελτιώνει αναµφισβήτητα την απόδοση, αν και σε µειωµένα επίπεδα. Μετά από χρονοµετρήσεις σε εργάτες που χρησιµοποιούσαν µηχανές για να τυλίγουν τσιγάρα, βρέθηκε ότι µετά από χιλιάδες πρακτικές προσπάθειες που διεξήχθησαν σε περίοδο 4 ετών, η πρόοδος συνεχιζόταν. (Crossman, 1959). Η πρόοδος εξισορρόπησε µόνο όταν η ταχύτητα των χειριστών υπερέβη τα φυσικά όρια του εξοπλισµού. Σε διαγράµµατα χρόνου σε σχέση µε την εξάσκηση µια σειρά κινητικών και νοητικών εργασιών, έχει παρατηρηθεί µια λογαριθµική σχέση µεταξύ της ποσότητας της πρακτικής και του χρόνου ολοκλήρωσης των εργασιών. (Rosenbaum, Carlson, and Gilmore, 2001). Επιπλέον ο λογάριθµος του χρόνου ολοκλήρωσης µιας εργασίας µειώνεται µε το λογάριθµο της ποσότητας της πρακτικής. Η σχέση αυτή ονοµάζεται εκθετικός κανόνας της πρακτικής. Το σχήµα 3.8 παριστάνει διαγραµµατικά αυτή τη σχέση από µια µελέτη. Όπως µπορείτε να δείτε, ενώ η µεγαλύτερη αύξηση προόδου συµβαίνει στις πρώτες προσπάθειες, ακόµη και µετά από χιλιάδες πρακτικές συνεδρίες, αυξητικές βελτιώσεις συνεχίζουν να συσσωρεύονται. Εικόνα 3.8 Ο εκθετικός κανόνας της πρακτικής: Η ταχύτητα αυξάνεται µε την πρακτική Η πρακτική πιθανόν οδηγεί σε βελτιωµένη απόδοση στα πρώτα µαθήµατα, αφού οι εκπαιδευόµενοι βρίσκουν καλύτερους τρόπους να συµπληρώνουν τις ασκήσεις και στα µετέπειτα πρακτικά µαθήµατα, αφού αυξάνεται το µέγεθος των ικανοτήτων και επιτυγχάνεται αυτοµατισµός. 38

3.9.2 Η σχέση µεταξύ πρακτικής και εµπειρίας Τι κοινό έχουν οι ειδικοί παγκόσµιας κλάσης; Μια σειρά ερευνών µελετά τι χρειάζεται για να πετύχει κανείς υψηλά επίπεδα εµπειρίας σε ποικίλα θέµατα όπως αθλήµατα, µουσική και σκάκι (Ericsson, 1990) Ένα από τα πιο σηµαντικά ευρήµατα ήταν ότι η ανάπτυξη ικανοτήτων και η εµπειρία είναι έντονα συσχετισµένα µε το χρόνο και την αποδοτικότητα της προσεκτικής πρακτικής. Με άλλα λόγια, όσο περισσότερο εξασκείται κάποιος, τόσο καλύτερος/η γίνεται ανεξάρτητα από το αρχικό ταλέντο και τις ικανότητές τους. Στην πραγµατικότητα, υπό την απουσία της πρακτικής, οι πιο ταλαντούχοι θα χάσουν την κορυφή τους σε σύγκριση µε τους λιγότερο ταλαντούχους που συνεχίζουν µια σταθερά επαναλαµβανόµενη και προσεκτική πρακτική. Αυτές οι µελέτες παρέχουν πειστικά στοιχεία της σχέσης µεταξύ της παρατεταµένης εξάσκησης και των υψηλών επιπέδων επαγγελµατικής απόδοσης. 3.9.3 Επιρροές της ποσότητας πρακτικής στην η-µάθηση Πιο άµεσα συσχετισµένα µε την η-µάθηση, ο Schnackenberg και άλλοι σύγκριναν τη µάθηση, από δύο εκδοχές εκπαίδευσης βασισµένης σε υπολογιστές, η µία προσφέροντας περισσότερη πρακτική από την άλλη. (Schnackenberg, Sullivan, Leader, and Jones, 1998; Schnackenberg and Sullivan, 2000 ) Ανακάλυψαν, ότι η εκδοχή µε την περισσότερη πρακτική, αύξησε την εκµάθηση και για τους εκπαιδευόµενους υψηλών ικανοτήτων, αλλά και για αυτούς µε χαµηλά επίπεδα ικανοτήτων. Οι συγγραφείς κατέληξαν στο ότι: όταν οι εκπαιδευτικοί σχεδιαστές έρχονται αντιµέτωποι µε την αβεβαιότητα για την ποσότητα της πρακτικής που πρέπει να συµπεριλάβουν σε ένα εκπαιδευτικό πρόγραµµα, θα πρέπει να εγκρίνουν µεγαλύτερη ποσότητα πρακτικής σε σχέση µε µια µικρή ποσότητα, αν η µεγάλη πρόοδος των εκπαιδευόµενων είναι ένας σηµαντικός στόχος. ( Schnackenberg, Sullivan, Leader, and Jones, 1998, p. 14). είτε τον επόµενο πίνακα για περισσότερες λεπτοµέρειες σχετικά µε αυτήν την έρευνα. Βέβαια, περισσότερη πρακτική σηµαίνει και µεγαλύτερο µάθηµα. Στην έρευνα αυτή, οι εκπαιδευόµενοι µε υψηλές ικανότητες κάνοντας το πλήρες µάθηµα, πέτυχαν περίπου 15% πρόοδο στην µάθηση και χρειάστηκαν 25% περισσότερο χρόνο από αυτούς που πήραν το µάθηµα µε τη λιγότερη πρακτική. Για τους εκπαιδευόµενους χαµηλών ικανοτήτων, µια παρόµοια πρόοδος του 15% χρειάστηκε 75% περισσότερο χρόνο από ότι το µάθηµα µε τη λιγότερη πρακτική.ο επιπλέον χρόνος που ξοδεύεται είναι εγγύηση 39

για τη βελτίωση της εκµάθησης; Για να αποφασίσετε πόση πρακτική θα πρέπει να συµπεριλαµβάνεται στην η-µάθηση, αξιολογήστε την κρισιµότητα της εργασιακής προόδου για να αποφασίσετε αν ο επιπλέον χρόνος εκπαίδευσης δικαιολογείται από τις βελτιώσεις της µάθησης. 3.10 Περισσότερη πρακτική στην η-µάθηση οδηγεί σε περισσότερη γνώση υο πανοµοιότυπα µαθήµατα στην εκπαιδευτική ψυχολογία δηµιουργήθηκαν ως µέρος µιας απαιτούµενης σειράς µαθηµάτων για τους τριτοετείς φοιτητές του πανεπιστηµίου: µια πλήρης έκδοση µε 174 πληροφοριακές οθόνες και 66 ασκήσεις πρακτικής και µια ηµιτελής έκδοση µε τις ίδιες 174 πληροφοριακές οθόνες και 22 ασκήσεις πρακτικής. Οι εκπαιδευόµενοι, οι οποίοι χωρίστηκαν σε υψηλής και χαµηλής ικανότητας οµάδες µε βάση των GPAs τους, συµπλήρωσαν ένα τεστ 52 ερωτήσεων µαζί µε ένα ερωτηµατολόγιο συµπεριφοράς µετά την εκπαίδευση. Ο πίνακας 3.2 δείχνει τα αποτελέσµατα, συµπεριλαµβανοµένων και των βαθµολογιών των τεστ και του χρόνου που χρειάστηκαν οι δυο οµάδες για την ολοκλήρωση της εκπαίδευσης. Όπως ήταν αναµενόµενο, οι υψηλής ικανότητας εκπαιδευόµενοι είχαν µεγαλύτερη βαθµολογία και η πλήρης έκδοση πήρε περισσότερο χρόνο να συµπληρωθεί. Στη σύγκριση των δυο εκδόσεων, σηµειώστε ότι η πλήρης έκδοση είχε ως αποτέλεσµα κατά Μ.Ο. µεγαλύτερες βαθµολογίες µε επιρροή µεγέθους 45, το οποίο θεωρείται µέτριο. Η µόνη διαφορά στη βαθµολόγηση των εκπαιδευτικών µαθηµάτων ήταν ότι εκείνοι που πήραν το πλήρες πρόγραµµα συµφώνησαν έντονα σε σχέση µε αυτούς που πήραν το ηµιτελές πρόγραµµα, ότι είχαν περισσότερες ευκαιρίες να εξασκηθούν απαντώντας στις ερωτήσεις. (Schnackenberg, Sullivan, Leader, and Jones, 1998). Πίνακας 3.2 Βαθµολογίες και χρόνος µάθησης των εκπαιδευοµένων υψηλών και χαµηλών ικανοτήτων στην η-µάθηση µε λίγη ή πολλή πρακτική 40

3.10.1 Καταµερισµός της Πρακτικής Όπως προαναφέραµε σε αυτό το κεφάλαιο, η πρακτική είναι πιο αποτελεσµατική όταν κατανέµεται µέσα στο µάθηµα παρά όταν τοποθετείται σε µια περιοχή. Η πρώτη έρευνα σχετικά µε την ανθρώπινη εκµάθηση πραγµατοποιήθηκε από τον Ebbinghaus το 1913 και έδειξε ότι η κατανεµηµένη πρακτική αποδίδει καλύτερη µακροπρόθεσµη µνήµη. Σύµφωνα µε το Εθνικό Συµβούλιο Έρευνας, «το φαινόµενο της καταµέρισης στο χώρο ότι οι ενότητες της εξάσκησης που είναι καταµερισµένη στο χρόνο είναι ανώτερες από την έντονη εξάσκηση όσον αφορά τη διατήρηση στη µακροπρόθεσµη µνήµη - είναι ένα από τα πιο αξιόπιστα φαινόµενα στην ανθρώπινη πειραµατική ψυχολογία. Η επίδραση είναι έντονη και φαίνεται να επικρατεί για το προφορικό υλικό όλων των τύπων, καθώς επίσης και για τις κινητικές ικανότητες» (1991, σελ. 30). 8 χρόνια µετά την αρχική εκπαίδευση και οι εκπαιδευόµενοι που είχαν περιορισµένη πρακτική εµφάνισαν καλύτερη µνήµη από εκείνους που έκαναν πρακτική σε πιο συγκεντρωτική χρονική περίοδο. (Bahrick, 1987) Η περιορισµένου χώρου επίδραση ωστόσο, δεν οδηγεί σε καλύτερη άµεση εκµάθηση. Μόνο µετά από κάποια χρονική περίοδο είναι εµφανή τα οφέλη της καταµερισµένης πρακτικής. Από τη στιγµή που τα περισσότερα εκπαιδευτικά προγράµµατα δεν µετρούν το επίπεδο µάθησης µετά από κάποιο χρόνο, αυτή η επίδραση τυπικά δεν µπορεί να παρατηρηθεί. Μόνο µετά από κάποια µακροπρόθεσµη αξιολόγηση θα φανεί αυτό το πλεονέκτηµα. Φυσικά, τα πρακτικά εµπόδια θα υπαγορεύσουν τον χρονικό περιορισµό που είναι εφικτός 3.11 Κανόνας πρακτικής 3 : Εφαρµόστε τις αρχές οργάνωσης στοιχείων πολυµέσων κατά την εξάσκηση. Στα κεφάλαια 3-8 4, παρουσιάσαµε τους 6 κανόνες για το σχεδιασµό πολυµέσων (multimedia) αναφερόµενοι ιδιαίτερα στη χρήση γραφικών, κειµένων και ακουστικής (audio) στην η-µάθηση. Ορίστε κάποιες προτάσεις για τους τρόπους εφαρµογής αυτών των κανόνων στο σχεδιασµό αλληλεπιδράσεων πρακτικής. 3.11.1 Αρχή της γειτνίασης Σύµφωνα µε την αρχή της γειτνίασης, το κείµενο θα πρέπει να βρίσκεται κοντά στο γραφικό που επεξηγεί, έτσι ώστε να βοηθάει τους µαθητές στην ενσωµάτωση. 4 Clark, R.C., and Mayer R.E. (2003) e-learning and the Science of Instruction 41

Εφαρµόζοντας αυτόν τον κανόνα στη σχεδίαση των ασκήσεων πρακτικής, προτείνουµε οι οδηγίες των ασκήσεων να ξεχωρίζουν από την τοποθεσία, το χρώµα ή το φόντο και να είναι τοποθετηµένο δίπλα στην ερώτηση. Επιπλέον, όταν ετοιµάζεται πρακτική που θα περιέχει αναδραση σε µια απάντηση, αφήστε µια ανοιχτή περιοχή στην οθόνη για αναδραση κοντά στην ερώτηση και όσο πιο κοντά γίνεται στην περιοχή απάντησης, έτσι ώστε οι εκπαιδευόµενοι να µπορούν εύκολα να συνδυάσουν την ανάδραση στην απάντησή τους και στην ερώτηση. Οι σωστές επιλογές θα πρέπει να τονίζονται σε ερώτησεις πολλαπλής επιλογής ή πολλαπλής επιλογής αντικειµένων. Αφού διαβάσουν την αναδραση και δουν τις σωστές επιλογές, οι µαθητές µπορούν εύκολα να δουν αν η απάντησή τους ήταν κατάλληλη ή όχι για την ερώτηση που τους δόθηκε. Έτσι, όταν ο εκπαιδευόµενος απαντά στην ερώτηση θα µπορεί να δει 4 συνιστώσες στην οθόνη : οδηγίες, ερώτηση, απάντηση, και αναδραση, όπως παρουσιάζεται στο σχήµα 3.4. 3.11.2 Αρχή τροπικότητας και πλεονασµού Σύµφωνα µε την αρχή τροπικότητας που περιγράφηκε στο Κεφάλαιο 5, η ακουστική πρέπει να χρησιµοποιείται για την εξήγηση των γραφικών µέσα στο µάθηµα. Παρόλα αυτά, η ακουστική είναι πολύ παροδική για τις ασκήσεις πρακτικής. Οι εκπαιδευόµενοι πρέπει να καταφεύγουν στις οδηγίες ενώ απαντάνε στις ερωτήσεις. Όποιες οδηγίες ή πληροφορίες µπορεί να χρειαστούν οι εκπαιδευόµενοι για να απαντήσουν µια ερώτηση, πρέπει να παραµένουν στο κείµενο στην οθόνη όσο ο εκπαιδευόµενος αποφασίζει για µια απάντηση. Η ανάδραση πρέπει επίσης να εµφανίζεται στον τύπο του κειµένου για να µπορούν οι εκπαιδευόµενοι να ξαναδούν τις απαντήσεις τους σε σχέση µε την ερώτηση. Σύµφωνα µε τον κανόνα του πλεονασµού που περιγράφηκε στο κεφάλαιο 6, χρησιµοποιήστε µόνο το κείµενο στις περισσότερες περιπτώσεις. Μην αφηγείστε στην οθόνη οδηγίες που εµφανίζονται και µε µορφή κειµένου ή ερωτήσεις πρακτικής. ΟΤΑΝ Η ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ Ή ΤΟ VIDEO ΕΙΝΑΙ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΠΡΑΚΤΙΚΗ Στα µαθήµατα που η ακουστική ή το video είναι απαραίτητα για πρακτική, θα πρέπει να υπάρχει η δυνατότητα για επανεκτέλεση. Για παράδειγµα, σε ένα µάθηµα εξυπηρέτησης πελάτη µέσω τηλεφώνου, µια άσκηση πρακτικής µπορεί να απαιτεί από τους εκπαιδευόµενους να απαντούν στα σχόλια των πελατών. Μια δυνατότητα για επανεκτέλεση τους δίνει την ευκαιρία να µελετήσουν τις λέξεις που χρησιµοποιεί ο 42