Εφαρμογές της ηλεκτρονικής μάθησης (e-learning) για τη βιολογία και τη διατροφή: μια εκπαιδευτική προσέγγιση Περίληψη Ιωάννης A. Δελημάρης Eκπαιδευτικός κλάδου ΠΕ 4.04 - Mεταδιδακτορικός Επιστήμονας, Κωνσταντίνος Δελημάρης, Eκπαιδευτικός κλάδου ΠΕ 19, 4 o Δημοτικό Σχολείο Καλλιθέας Η ηλεκτρονική μάθηση (e-learning) για τη βιολογία και τη διατροφή στο σύγχρονο σχολείο παρέχει στον εκπαιδευτικό πολλές δυνατότητες αποτελεσματικής διδασκαλίας, καθώς ενισχύει την αυτενέργεια, τη συμμετοχικότητα και την ανατροφοδότηση του μαθητή, ενώ παράλληλα αποτελεί για τον ίδιο τον εκπαιδευτικό πηγή διαρκώς εξελισσόμενης γνώσης. Για την επίτευξη των διδακτικών στόχων σημαντικός είναι ο ρόλος της έρευνας για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας και της σκοπιμότητας της χρήσης εκπαιδευτικών ιστοσελίδων. Ωστόσο, τόσο η χρήση όσο και η αξιολόγηση των εφαρμογών της ηλεκτρονικής μάθησης για τη βιολογία και τη διατροφή παρουσιάζει ορισμένες δυσκολίες λόγω της αλληλεπίδρασης του γνωστικού αντικειμένου με την πληροφόρηση από τα Μέσα Μαζικής Ενημέρωσης. Στην παρούσα εργασία επιχειρούμε να συνοψίσουμε τις διαθέσιμες έγκυρες πληροφορίες σχετικά με τα ζητήματα αυτά. Λέξεις-κλειδιά: Διαδίκτυο, πολυμέσα, βιολογία, διατροφική εκπαίδευση Applications of e-learning on biology and nutrition: an educational approach Abstract The electronic learning (e-learning) on biology and nutrition offers many educational opportunities for effective teaching, as it enhances the selfmotivation and feedback of the student, while it represents a constantly evolving source of knowledge for the teacher. Research is important for evaluating the efficacy and feasibility of the use of educational websites, although there are significant difficulties due to the interaction of the subject with information by social media. In this paper we attempt to summarize all the available to date- information on these issues. Keywords: Internet, multimedia, biology, nutrition education 21
Ι. Εισαγωγή Στις αρχές του 21ου αιώνα, η εικονική μάθηση από απόσταση (virtual e- learning) έδινε την εντύπωση ότι έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στη μαθησιακή διαδικασία αντικαθιστώντας εντελώς τις παραδοσιακές μεθόδους. Ωστόσο, αυτή η ενθουσιώδης θεώρηση έχει δώσει τη θέση της σε μια πιο ισορροπημένη και ρεαλιστική εκτίμηση των δυνατοτήτων της ηλεκτρονικής μάθησης με σκοπό την ανάπτυξη νέων εννοιών, καινοτόμων μεθοδολογικών προσεγγίσεων και ευκαιριών για διαθεματική συνεργασία (Yaman & Graf, 2010). Σε κάθε περίπτωση - με ή χωρίς την τεχνολογία - οι αρχές της ορθής διδασκαλίας παραμένουν οι ίδιες (Goldenberg, 2011). Σήμερα, υπάρχουν πολλές ψηφιακές πηγές πληροφοριών-δεδομένων (digital resources) που διατίθενται στους εκπαιδευτικούς, από τις οποίες οι πλέον χρηστικές είναι οι πολυμεσικές εφαρμογές (multimedia). Ο όρος πολυμεσικές εφαρμογές χαρακτηρίζει τη δημιουργία και το συνδυασμό πολλαπλών μορφών ψηφιακού - ηλεκτρονικού περιεχομένου με ήχο, κείμενο, γραφικά και βίντεο με στόχο την εκπαίδευση ή την πληροφόρηση. Διακρίνονται σε γραμμικές και μη γραμμικές. Οι γραμμικές πολυμεσικές εφαρμογές δεν επιτρέπουν στον θεατή να παρέμβει στην κινηματογραφική παρουσίαση. Αντίθετα στις μη γραμμικές επιτρέπεται ο θεατής να παρέμβει στον έλεγχο της εναλλαγής του περιεχομένου μέσω της αλληλεπίδρασης του με διάφορα διαδραστικά στοιχεία. Παράλληλα, εργαλεία όπως μια διαδικτυακή βιβλιοθήκη ψηφιακών αρχείων, οι διαδραστικοί πίνακες, οι συσκευές προβολής μέσω υπολογιστή, οι φορητοί υπολογιστές και οι ασύρματες υπηρεσίες διαδικτύου καθιστούν εύκολη για τους εκπαιδευτικούς τη χρήση της τεχνολογίας στην τάξη. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση του βαθμού χρησιμότητας της ηλεκτρονικής μάθησης για τη διδασκαλία της βιολογίας και της διατροφής, καθώς και η αξιολόγηση της ποιότητας των ψηφιακών πηγών πληροφόρησης για τη βιολογία και τη διατροφή ως προϋπόθεση για την ανάπτυξη προγραμμάτων παρέμβασης για υιοθέτηση υγιών διατροφικών συνηθειών. Ως υλικό της μελέτης χρησιμοποιήθηκαν οι διαδικτυακές βάσεις δεδομένων ERIC και Google Scholar, ενώ ως μέθοδος η συστηματική ανασκόπηση (ομαδοποίηση και ανάλυση) των διαθέσιμων δημοσιευμένων εργασιών στα Αγγλικά και στα Ελληνικά. ΙΙ. Η χρησιμότητα των ιστοσελίδων για τη διδασκαλία της βιολογίας και τη διατροφική εκπαίδευση Η ενότητα Διατροφή υπάρχει σχεδόν σε όλα τα διδακτικά συγγράμματα Βιολογίας Ανθρώπου διεθνώς, καθώς η αφομοίωση των θρεπτικών συστατικών (θρέψη) αποτελεί μια εξαιρετικά σημαντική βιολογική 22
λειτουργία (Givens & Reiss 2002, Starr & Mc Millan 2010, Toole & Toole 1995, Indge et.al., 2002). Οι επιδιωκόμενοι στόχοι, σύμφωνα με το Αναλυτικό Πρόγραμμα στην Ελλάδα, εστιάζουν στην ικανότητα του μαθητή να αναγνωρίζει τα διάφορα όργανα του πεπτικού συστήματος, να προσδιορίζει τη θέση τους και να κατανοεί τον τρόπο λειτουργίας τους, να γνωρίζει ότι η πέψη συντελείται με τη συνεργασία διαφόρων οργάνων και να κατανοεί το ρόλο του κάθε οργάνου σε αυτήν. Επιπρόσθετα, να αναγνωρίζει την αξία της σωστής διατροφής για τη διατήρηση της υγείας του ανθρώπου και να διαμορφώνει σωστές διατροφικές συνήθειες, καθώς και να χρησιμοποιεί τις γνώσεις που αποκτά για να ερμηνεύει καταστάσεις στο περιβάλλον του που σχετίζονται με τη διατροφή. Η ηλεκτρονική μάθηση έχει πολλά να προσφέρει στη διδασκαλία της βιολογίας και της διατροφής στο ελληνικό σχολείο (ως ενότητα του μαθήματος της βιολογίας στο αναλυτικό πρόγραμμα, όπως υφίσταται στην Ελλάδα και διεθνώς), δεδομένου ότι υπάρχουν αρκετά προβλήματα που αφορούν όχι μόνο τους μαθητές, αλλά και τους εκπαιδευτικούς. Στην Ελλάδα οι πεποιθήσεις για την αυτο-αποτελεσματικότητα (self-efficacy) των εν υπηρεσία εκπαιδευτικών στο δημοτικό σχολείο αναφορικά με τη διδασκαλία της βιολογίας, όπως εξετάστηκαν με ερωτηματολόγιο, σε γενικές γραμμές θεωρούνται μέτριου έως υψηλού βαθμού, ωστόσο εκείνοι που δεν συμμετείχαν σε κανένα μάθημα βιολογίας κατά τη διάρκεια των ακαδημαϊκών σπουδών τους είχαν χαμηλότερη αυτοεκτίμηση (Mavrikaki & Athanasiou, 2011). Επιπρόσθετα, μία από τις δυσκολίες στην γνωστική κατοχύρωση των βασικών εννοιών της βιολογίας για τους μαθητές είναι η έλλειψη εργαστηριακών ασκήσεων που συνδυάζουν τις έννοιες με την οπτικοποίηση και την άμεση ανατροφοδότηση. Αποτέλεσμα είναι το γεγονός ότι οι αντιλήψεις των μαθητών για τη διαθεσιμότητα της ενέργειας των τροφίμων ποικίλλουν ανάλογα με την αντίληψή τους για το είδος της τροφής. Έχει αναφερθεί ότι υπάρχει περιορισμένη κατανόηση των μετατροπών κατά τη χρήση της ενέργειας, και της μεταφοράς της στο σώμα καθώς οι μαθητές θεωρούν ότι η ενέργεια στο σώμα βρίσκεται σε ποικιλία τύπων και... σε πακέτα! (Mann & Treagust, 2010). Άλλες εναλλακτικές ιδέες: «οι υδατάνθρακες είναι διαφορετικοί από τα σάκχαρα», «η ενέργεια είναι απαραίτητη για τα όργανα που λειτουργούν και όχι για τα όργανα που δεν λειτουργούν», «η επιπλέον ενέργεια δεν απορροφάται, αλλά αποβάλλεται», «η τροφή από το στομάχι καταλήγει απευθείας στο αίμα», «η τροφή καίγεται, λιώνει από το οξύ στο στομάχι», ενώ υφίσταται σύγχυση μεταξύ των λειτουργιών παγκρέατος-ήπατος (Gayford, 1986). 23
Για την ενίσχυση της αυτο-αποτελεσματικότητας των εκπαιδευτικών και την άρση των παρανοήσεων-εναλλακτικών ιδεών των μαθητών έχουν σήμερα αναπτυχθεί στο διαδίκτυο διαδραστικά περιβάλλοντα μάθησης για τη βιολογία που συμπληρώνουν τις παραδοσιακές διαλέξεις και το κείμενο των μαθημάτων, όπως για παράδειγμα το BIOPS Interactive (Pontelli et.al., 2009). Περιλαμβάνει μια σειρά ασκήσεων για τις βασικές έννοιες σχετικά με τα βιομόρια με τη χρήση διαδραστικών γραφικών και επιστημονικής απεικόνισης. Οι μαθητές μπορούν να αποκτήσουν άμεση ανατροφοδότηση των ασκήσεων τους, ενώ ο εκπαιδευτής μπορεί να έχει ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τις επιδόσεις των μαθητών (Pontelli et.al., 2009). Αντίστοιχες ιστοσελίδες θα ήταν ιδιαίτερα χρήσιμο να αναπτυχθούν και στα Ελληνικά προσαρμοσμένες στο επίπεδο των μαθητών του Γυμνασίου και του Λυκείου. ΙΙΙ. Η αξιολόγηση της ποιότητας των εκπαιδευτικών ιστοσελίδων για τη βιολογία και τη διατροφή ως προϋπόθεση για την ανάπτυξη προγραμμάτων παρέμβασης Ενώ ο παγκόσμιος ιστός (World Wide Web) είναι ένα βασικό εργαλείο για την εκπαίδευση, είναι εξίσου σημαντικό να χρησιμοποιείται με βάση ένα ορισμένο πλαίσιο αξιολόγησης της ποιότητας των διαθέσιμων ιστοσελίδων. Σε μια μελέτη (Fancovicova et.al., 2010) έγινε αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας και της σκοπιμότητας της χρήσης ιστοσελίδων για την εκπαίδευση αναφορικά με τη βιολογία και τη διατροφή σε μαθητές Δημοτικού. Ως ομάδες ελέγχου χρησιμοποιήθηκαν τα παραδοσιακά εκπαιδευτικά μέσα, όπως βιβλία ή φύλλα εργασίας και ως πειραματικές ομάδες χρησιμοποιήθηκαν διάφοροι ιστότοποι (web sites)- εκπαιδευτικά εργαλεία. Η συγκεκριμένη πειραματική μελέτη επιβεβαίωσε την αποτελεσματικότητα των Τεχνολογιών της Πληροφορίας στην Εκπαίδευση (ΤΠΕ) σχετικά με θέματα διατροφής. Ωστόσο, η βαθμολογία των γνώσεων για τη διατροφή στην πειραματική ομάδα ήταν στατιστικά μη σημαντική σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου τόσο πριν όσο και μετά την εφαρμογή της παρέμβασης, γεγονός που υποδεικνύει ότι η χρήση της ιστοσελίδας στη διατροφική διαπαιδαγώγηση έχει παρόμοια επίδραση στις γνώσεις διατροφής με την παραδοσιακή διδασκαλία. Έτσι, η παραδοσιακή διδασκαλία είναι ακόμη πολύτιμη σύγκριση με την προσέγγιση των ΤΠΕ σε θέματα διατροφής (Fancovicova et.al., 2010). Οι βιολόγοι-εκπαιδευτικοί και οι καθηγητές φυσικής αγωγής έχουν ένα σημαντικό ρόλο στην παροχή ορθής πληροφόρησης για τη βιολογία της διατροφής και της άσκησης (Delimaris, 2011). Αξίζει να σημειωθεί ότι 24
πολλοί μαθητές ανατροφοδοτούμενοι από το διαδίκτυο, τα βίντεο, και την πίεση να κερδίζουν πάντα αθλητικούς αγώνες, αναζητούν πληροφορίες σχετικά με τη διατροφή και τα συμπληρώματα διατροφής. Οι παρατηρήσεις στη σχολική τάξη καταδεικνύουν ότι το ενδιαφέρον των μαθητών για συζητήσεις σχετικά με τη διατροφή είναι υψηλότερο, όταν το θέμα αφορά τα συμπληρώματα διατροφής, γεγονός που θα πρέπει να κατευθύνει την εκπαιδευτική παρέμβαση στην αποφυγή της αλόγιστης χρήσης τους (Crowder et.al. 2008). Παράλληλα, υπάρχει η ανάγκη για χρήση εργαλείων αξιολόγησης των ιστοσελίδων που πραγματεύονται την καθοδήγηση σε θέματα βιολογικής ευεξίας και άσκησης (Thornburg et.al., 2004). Πέρα από την κατανόηση των λειτουργιών του ανθρώπινου σώματος, ένας από τους βασικούς στόχους του μαθήματος της Βιολογίας στο σχολείο είναι το να αποκτήσουν οι μαθητές υγιείς διατροφικές συνήθειες και η καθοδήγηση τους στο να αντιμετωπίσουν κριτικά τις διαφημίσεις και τα μέσα ενημέρωσης, χρησιμοποιώντας προγράμματα παρέμβασης στο γνωστικό, συναισθηματικό και κοινωνικό επίπεδο. Σε μια έρευνα (Piperakis et.al., 2004) που πραγματοποιήθηκε στην Ελλάδα με σκοπό την αξιολόγηση και τη βελτίωση της διδασκαλίας θεμάτων διατροφής στο δημοτικό σχολείο, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η παρέμβαση ήταν πιο αποτελεσματική για το γνωστικό επίπεδο και ιδίως όσον αφορά την ικανότητα των παιδιών να εκτιμηθεί η διατροφική αξία των διαφόρων ειδών τροφίμων. Ωστόσο, οι διατροφικές προτιμήσεις τους δεν επηρεάστηκαν σημαντικά, γεγονός που υποδηλώνει ότι αυτές είναι πιο ανθεκτικές στην αλλαγή, δεδομένου ότι έχουν ήδη παγιωθεί και, ως εκ τούτου, χρειάζονται επιπλέον παρέμβαση (Piperakis et.al., 2004). Αντίστοιχο παράδειγμα παρέμβασης υπήρξε το 2009 στο Κολοράντο με αποτέλεσμα να εμφανίζει τότε το χαμηλότερο ποσοστό παχυσαρκίας ή/και υπερβολικού βάρους στις Ηνωμένες Πολιτείες, με λιγότερο από το 20% του πληθυσμού των ενηλίκων να θεωρούνται παχύσαρκοι ή/και υπέρβαροι. Οι επιπτώσεις της παχυσαρκίας στην υγεία είναι σοβαρές, επειδή το υπερβολικό βάρος αυξάνει τον κίνδυνο για χρόνιες ασθένειες και αυξάνει το οξειδωτικό stress (Delimaris, 2011). Στα πλαίσια της ενημέρωσης του κοινού αναπτύχθηκε το εκπαιδευτικό διαδικτυακό πρόγραμμα ηλεκτρονικής μάθησης «A Healthier Weigh» για τη διατροφή και την υγεία, με σκοπό να ενθαρρύνει τις ομάδες των συμμετεχόντων (α) στην αύξηση της σωματικής δραστηριότητας (β) στην ενίσχυση της γνώσης σχετικά με της διατροφή, την υγεία, και καλή φυσική κατάσταση (γ) στο να κάνουν υγιεινές επιλογές τροφίμων (δ) να μειώσουν τον κίνδυνο για χρόνιες παθήσεις και (ε) να χάσουν ένα ποσοστό του σωματικού βάρους (Boyer, 2011). 25
ΙV. Συμπεράσματα Συμπερασματικά, η χρήση των εφαρμογών της ηλεκτρονικής μάθησης για τη βιολογία και τη διατροφή σε διεθνές επίπεδο είναι όλο και περισσότερο διευρυνόμενη και -ενώ δεν αντικαθιστά τις παραδοσιακές μεθόδους- συμπληρώνει δημιουργικά και εξελίσσει την εκπαιδευτική διαδικασία. Ο βαθμός χρησιμότητας των πολυμεσικών εφαρμογών και των εκπαιδευτικών ιστοσελίδων είναι αυξημένος τόσο για την ενίσχυση της αυτο-αποτελεσματικότητας των διδασκόντων όσο και για τη βέλτιστη κατανόηση των εννοιών από τους μαθητές. Παράλληλα, η αξιολόγηση της ποιότητας των ψηφιακών πηγών πληροφόρησης για τη βιολογία και τη διατροφή αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάπτυξη προγραμμάτων παρέμβασης προς την κατεύθυνση της υιοθέτησης υγιών διατροφικών συνηθειών. Σε κάθε περίπτωση, ο αποτελεσματικός ρόλος του εκπαιδευτικού είναι αφενός να ενημερώνεται και αφετέρου να αξιοποιεί τις δυνατότητες της ηλεκτρονικής μάθησης, μεταδίδοντας τον κριτικό τρόπο σκέψης αναφορικά με την διαδικτυακή αναζήτηση πληροφοριών στους μαθητές. Βιβλιογραφία: Boyer LK, (2011). A Healthier Weigh: Nutrition and Health Education on the Web, Journal of Family and Consumer Sciences, v103 n1 p16-18. Crowder T, Kidd K, Jensen N, Jensen L (2008). Enhanced Nutrition Education Instead of Consuming Supplements Strategies : A Journal for Physical and Sport Educators, v21 n3 p19-27. Delimaris Ι, (2011). The contribution of the Internet for the training of teachers in biology of exercise In: ''Research and Applications in Sports Science'', Congress of the Department of Physical Education and Sports Science at the University of Athens, 6-8 May. Delimaris Ι, (2011). The Role Of Nutrition In The Prevention Of LDL Oxidation: A Short Review, E-Journal of Science and Technology, v6 n4 p67-74. Fancovicova J, Prokop P, Usak M, (2010). Web-Site as an Educational Tool in Biology Education: A Case of Nutrition Issue, Educational Sciences: Theory and Practice, v10 n2 p907-921. Gayford CG, (1986). Some Aspects Of The Problems Of Teaching About Energy In School Biology. European Journal Of Science Education, v8 p443-450. Givens P, Reiss M (2002). Human Biology And Health Studies, Νelson- Thornes Publications. 26
Goldenberg LB, (2011). What Students Really Want in Science Class, Science Teacher, v78 n6 p52-55. Indge B, Baker M, Rowland M, (2002). A New Introduction To Human Biology, Hodder Murray Publications. Mann M, Treagust DF, (2010). Students Conceptions About Energy And The Human Body, Science Education International, v21 n3 p144-159. Mavrikaki E, Athanasiou K, (2011). Development and Application of an Instrument to Measure Greek Primary Education Teachers' Biology Teaching Self-Efficacy Beliefs, EURASIA Journal of Mathematics, Science & Technology Education, v7 n3 p203-213. Piperakis SM, Sotiriou A, Georgiou E, Thanou A, Zafiropoulou M, (2004). Understanding Nutrition : A Study of Greek Primary School Children Dietary Habits, before and after Classroom Nutrition Intervention, Journal of Science Education and Technology, v13 n1 p129-136. Pontelli E, Pinto J, Qin X, He J, Bevan D, MacCuish N, MacCuish J, Chapman M, Moreland D, (2009). BIOPS Interactive: An e- Learning Platform Focused on Protein Structure and DNA, Bioscene: Journal of College Biology Teaching, v35 n2 p6-15. Starr C, Mc Millan B, ( 2010 ). Human Biology, Bruce-Cole Publications. Thornburg R, Hill K, (2004). Using Internet Assessment Tools for Health and Physical Education Instruction, TechTrends: Linking Research & Practice to Improve Learning, v48 n6 p53-55. Toole G, Toole S, (1995). Advanced Human And Social Biology, Thornes Publications. Yaman M, Graf D, (2010). Evaluation of an International Blended Learning Cooperation Project in Biology Teacher Education, Turkish Online Journal of Educational Technology - TOJET, v9 n2 p87-96. 27
28