Ανάπτυξη Ικανοτήτων Υπολογιστικής Σκέψης Πλαίσιο Σχεδιασμού Εκπαιδευτικών Δραστηριοτήτων με στοιχεία Παιχνιδοποίησης

Ανάπτυξη Ικανοτήτων Υπολογιστικής Σκέψης Πλαίσιο Σχεδιασμού Εκπαιδευτικών Δραστηριοτήτων με στοιχεία Παιχνιδοποίησης Ισαβέλλα Κοτίνη 1, Σοφία Τζελέπη 1 ikotini@sch.gr, stzelepi@sch.gr 1 Σχολική Σύμβουλος Πληροφορικής Κεντρικής Μακεδονίας Περίληψη Κάθε άτομο στο μέλλον και επομένως κάθε παιδί στο παρόν, εκτός από τις ικανότητες της γραφής, της ανάγνωσης και της αριθμητικής θα πρέπει να διαθέτει και ικανότητες Υπολογιστικής Σκέψης. Η Υπολογιστική Σκέψη αποτελεί μια θεμελιώδη ικανότητα του σύγχρονου ανθρώπου η οποία μπορεί να αναπτυχθεί μέσω κατάλληλων διδακτικών και παιδαγωγικών στρατηγικών. Η ενεργός συμμετοχή των μαθητών θεωρείται απαραίτητη προϋπόθεση επίτευξης των παιδαγωγικών στόχων η οποία μπορεί να ενεργοποιηθεί με την εισαγωγή της παιχνιδοποίησης. Στον εκπαιδευτικό χώρο η παιχνιδοποίηση εφαρμόζει συγκεκριμένους μηχανισμούς που ρυθμίζουν τα στοιχεία της συμπεριφοράς, της προόδου και της ανατροφοδότησης με στόχο την αύξηση της συμμετοχής και της δέσμευσης των μαθητών στη μάθηση μέσω της ενεργοποίησης των εσωτερικών κινήτρων. Η εργασία αυτή αναπτύσσει ένα πλαίσιο σχεδιασμού εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων με στόχο την ανάπτυξη ικανοτήτων, στάσεων / συμπεριφορών και λεξιλογίου Υπολογιστικής Σκέψης βασιζόμενες στα στοιχεία συμπεριφοράς, προόδου και ανατροφοδότησης των στοιχείων της παιχνιδοποίησης. Τα αποτελέσματα της έρευνας από την εφαρμογή του πλαισίου αυτού στο χώρο της διδασκαλίας της Πληροφορικής έδειξαν μια ισχυρή προτίμηση των μαθητών στην παιχνιδοποίηση για την διδασκαλία του προγραμματισμού. Λέξεις κλειδιά: Υπολογιστική σκέψη, Παιχνιδοποίηση, Εκπαιδευτικές δραστηριότητες, Κίνητρα μάθησης Εισαγωγή Η ραγδαία εξέλιξη των τεχνολογικών εξελίξεων καθώς και των απαιτήσεων της κοινωνίας, απαιτεί από τον σύγχρονο πολίτη ικανότητες επίλυσης προβλήματος, σχεδιασμού συστημάτων και κατανόησης της ανθρώπινης συμπεριφοράς (Wing, 2006). Ο σκοπός της εκπαίδευσης σε αυτή τη νέα εποχή είναι να προετοιμάσει τους μαθητές κατά τέτοιο τρόπο ώστε να είναι ικανοί να αξιοποιούν τις γνώσεις, τις δεξιότητες και τις ικανότητές τους για την επίλυση πραγματικών προβλημάτων. Η δημιουργική σκέψη, η κριτική σκέψη, η εργασία σε ομάδες είναι ικανότητες που μπορούν να αναπτυχτούν σε σύγχρονα προγραμματιστικά περιβάλλοντα και είναι χρήσιμες για την μετέπειτα πορεία και εξέλιξη του μαθητή σε όλους τους τομείς και τα πεδία (Κοτίνη & Τζελέπη, 2012). Η μαθησιακή εμπειρία που παρέχεται από το εκπαιδευτικό σύστημα όμως είναι τόσο διαφορετική από την εμπειρία στον πραγματικό κόσμο. Οι μαθητές την σημερινή εποχή είναι εξοικειωμένοι με την ψηφιακή τεχνολογία και διαθέτουν πολύ από τον ελεύθερο τους χρόνο παίζοντας video games (Carstens & Beck, 2005). Στην σχολική πραγματικότητα όμως, δεν παρατηρείται ο ίδιος βαθμός εμπλοκής και δέσμευσης των μαθητών σε μαθησιακές δραστηριότητες. Για αυτό τον λόγο, η εμπλοκή των μαθητών σε δραστηριότητες, που υπό κανονικές συνθήκες θα έβρισκαν ανιαρές και όχι δελεαστικές, μπορεί να επιτευχθεί με την ενσωμάτωση της φιλοσοφίας της παιχνιδοποίησης. Στην προσέγγισή μας εστιάζουμε πάνω στην ενθάρρυνση του μαθητικού ενδιαφέροντος στην βάση της φιλοσοφίας της παιχνιδοποίησης (Deterding et al., 2011). Ειδικότερα, η εργασία αυτή προσπαθεί να ορίσει ένα πλαίσιο που υποστηρίζει την συμμετοχή των μαθητών στην διαδικασία μάθησης (Chen, 2003). Το προτεινόμενο πλαίσιο, επιχειρεί να οριοθετήσει ένα πλαίσιο ενίσχυσης της εμπλοκής των μαθητών στη μαθησιακή διαδικασία βασιζόμενη σε ένα περιβάλλον παιχνιδοποίησης με βασικούς άξονες, τις ανάγκες, τα ενδιαφέροντα και το μαθησιακό προφίλ των μαθητών. Η Πρακτικά Εργασιών 9 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Καθηγητών Πληροφορικής, Καστοριά, 24 26 Απριλίου 2015

2 9 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής διερεύνηση τόσο των διάφορων θεωριών παρακίνησης και ενδυνάμωσης εξωτερικών και εσωτερικών κινήτρων όσο και αυτών του σχεδιασμού παιχνιδιών με σκοπό την ανάπτυξη της υπολογιστικής σκέψης μας οδήγησε στην ανάπτυξη ενός μαθητοκεντρικού πλαισίου σχεδιασμού εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων που έχει νόημα για τον ίδιο τον μαθητή και ως εκ τούτου δεν εξαρτάται από εξωτερικές ανταμοιβές. Παιχνιδοποίηση Ο όρος παιχνιδοποίηση είναι αρκετά νέος και χρησιμοποιεί μηχανισμούς παιχνιδιού για να αυξηθεί η δέσμευση, η αφοσίωση και η διασκέδαση των παιχτών σε ένα περιβάλλον. Πίσω από την έννοια της παιχνιδοποίησης βρίσκεται η έννοια κίνητρο. Οι άνθρωποι μπορούν να οδηγηθούν να κάνουν κάτι λόγω εσωτερικών ή εξωτερικών κίνητρων. Σε μια μετα-ανάλυση που πραγματοποιήθηκε από τους Deci, Koestner και Ryan (2001) σχετικά με τα κίνητρα σε εκπαιδευτικά περιβάλλοντα, διαπιστώθηκε ότι σχεδόν όλες οι μορφές ανταμοιβών (εκτός από τις μη ελεγχόμενες λεκτικές ανταμοιβές) μείωναν τα εσωτερικά κίνητρα. Συνεπώς, παιχνιδοποίηση, που έχει ως σκοπό μόνο την παροχή εξωτερικών κινήτρων, συντελεί με δραματικό τρόπο στην μείωση των εσωτερικών κινήτρων. Στην εκπαίδευση η παιχνιδοποίηση εφαρμόζει συγκεκριμένους μηχανισμούς με στόχο να αυξηθεί η συμμετοχή και η δέσμευση των μαθητών στη μαθησιακή δραστηριότητα. Μετατρέπει τις δραστηριότητες σε παιχνιδοκεντρικές και κατά συνέπεια ευχάριστες και ενδιαφέρουσες στους μαθητές. Στον εκπαιδευτικό τομέα όμως, σημασία έχει να διευκολυνθούν οι μαθητές τόσο στην κατανόηση της σπουδαιότητας της δραστηριότητας για αυτούς του ίδιους όσο και στον αυτοκαθορισμό τους για ενεργό συμμετοχή (Deci & Ryan, 2004). Το πρωταρχικό ζητούμενο μιας μαθησιακής δραστηριότητας πρέπει να αποτελεί η ενίσχυση των εσωτερικών κινήτρων που θεμελιώνει την αυτόβουλη μάθηση και συμπεριφορά. Τα εσωτερικά αυτά κίνητρα πρέπει να πηγάζουν από την αγάπη των μαθητών για μάθηση, από την ευχαρίστηση που θα αντλούν με την συγκεκριμένη ενασχόλησή τους καθώς και από την ικανοποίηση για την εξέλιξη και πρόοδό τους. Υπολογιστική σκέψη Η Υπολογιστική Σκέψη περιλαμβάνει σκέψη σε πολλαπλά επίπεδα αφαίρεσης, τη χρήση μαθηματικών στην ανάπτυξη αλγόριθμων και την εξέταση της πολυπλοκότητας της λύσης ανάλογα με το μέγεθος των προβλημάτων (Denning, 2009). Οι σχετικές με την Υπολογιστική Σκέψη ικανότητες αφορούν μεταξύ άλλων την επίλυση προβλημάτων, τον σχεδιασμό συστημάτων, την κατανόηση της ανθρώπινης συμπεριφοράς στη βάση βασικών εννοιών και εργαλείων της Επιστήμης των Υπολογιστών (Wing, 2006). Επομένως, είναι μια θεμελιώδης διαδικασία και για αυτό το λόγο κάθε άτομο στο μέλλον και επομένως κάθε παιδί στο παρόν, εκτός από τις ικανότητες της γραφής, της ανάγνωσης, της αριθμητικής θα πρέπει να διαθέτει και ικανότητες Υπολογιστικής Σκέψης. Η Υπολογιστική Σκέψη περιλαμβάνει τη χρήση της αφαίρεσης, τη διάσπαση ενός προβλήματος σε υποπροβλήματα, τη χρήση ευρετικών μεθόδων, τον χρονοπρογραμματισμό ενός έργου, τη χρήση μεγάλου όγκου δεδομένων κ.α. Επιπρόσθετα, η Υπολογιστική Σκέψη δεν είναι αποκλειστικό προνόμιο της Πληροφορικής. Προσφέρει ευκαιρίες για να δημιουργηθεί μια νέα σχέση με επιστήμονες από άλλους χώρους, προσφέροντας τους τις θεμελιώδεις αρχές της Επιστήμης των Υπολογιστών και τον τρόπο χρησιμοποίησης των αρχών αυτών στα δικά τους επιστημονικά πεδία (Denning. 2009). Οι ικανότητες και οι έννοιες που συμπεριλαμβάνονται στην Υπολογιστική Σκέψη μπορούν να καλλιεργηθούν και να ενισχυθούν σε όλα τα γνωστικά αντικείμενα μέσω κατάλληλων μεθόδων και τρόπων διδασκαλίας (Barr et al., 2011). Προτεινόμενο πλαίσιο Η μάθηση είναι μία διεργασία κατασκευής νοήματος, που συντελείται μέσω της πρόσληψης και επεξεργασίας εμπειριών καθώς και εναρμόνισής τους με προηγούμενες πεποιθήσεις, εμπειρίες και γνώσεις και οδηγεί σε αλλαγή συμπεριφοράς. Η διαδικασία αυτή της μετασχηματίζουσας μάθησης επικεντρώνεται στην αναζήτηση νοήματος (Mezirow, 1991). Σε μια μαθησιακή δραστηριότητα κάθε

Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Καινοτόμες Παιδαγωγικές Πρακτικές 3 μαθητής εντοπίζει και ένα διαφορετικό νόημα σε συνάρτηση με τις ανάγκες του, τα ενδιαφέροντα του και τις ικανότητες του. Στο προτεινόμενο πλαίσιο (Kotini & Tzelepi, 2014) οι δραστηριότητες μάθησης οδηγούν στη ανάπτυξη δεξιοτήτων υπολογιστικής σκέψης, κλίσεων και λεξιλογίου, τα οποία θεωρούνται σαν μια νέα προσέγγιση όχι μόνο στην επίλυση επιστημονικών προβλημάτων από τους μαθητές αλλά επίσης στην αντιμετώπιση των προκλήσεων της καθημερινότητας (Yadav et al., 2011). Οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση να εφαρμόζουν τις διαδικασίες ελέγχου και εκσφαλμάτωσης, γνωστές και οικείες σε αυτούς από τον χώρο του Προγραμματισμού, όχι μόνο στην προσπάθειά τους να εντοπίσουν και να διορθώσουν τα συντακτικά και λογικά λάθη των προγραμμάτων τους, αλλά και στην προσπάθειά τους να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα του φωτιστικού του γραφείου τους, που δεν λειτουργεί κατά την επιστροφή τους από το σχολείο ενώ λειτουργούσε το πρωί (Kotini & Tzelepi, 2014). Πιο συγκεκριμένα, σε κάθε επιμέρους διδακτική δραστηριότητα, ο εκπαιδευτικός προσδιορίζει ποιά γνωστική - συναισθηματική ικανότητα της υπολογιστικής σκέψης αναπτύσσεται, ποιό στοιχείο της παιχνιδοποίησης αξιοποιείται, ποιός μαθησιακός στόχος επιτυγχάνεται. Ακολουθώντας αυτό το πλαίσιο, ο εκπαιδευτικός συνειδητοποιεί την αναγκαιότητα της ενσωμάτωσης της υπολογιστικής σκέψης και της παιχνιδοποίησης και αποφεύγει την ασύνδετη συρραφή επιμέρους διδακτικών δραστηριοτήτων και συμπεριφοριστικών πρακτικών που δεν έχουν νόημα για τους μαθητές, δεν ικανοποιούν τους στόχους των προγραμμάτων σπουδών και δεν βασίζονται στις αρχές της υπολογιστικής σκέψης και της παιχνιδοποίησης. Συστατικά μέρη του προτεινόμενου πλαισίου: Στοιχεία Παιχνιδοποίησης: Η σύντομη περιγραφή και αναφορά στο αντίστοιχο στοιχείο παιχνιδοποίησης βοηθάει τον εκπαιδευτικό να αναρωτηθεί σχετικά με το εύρος της προτεινόμενης παιγνιώδης διερευνητικής μάθησης που έχει νόημα για τους μαθητές και της ενίσχυσης της αυτονομίας των μαθητών. Ικανότητα Υπολογιστικής Σκέψης: Σύντομη περιγραφή της αντίστοιχης ικανότητας της Υπολογιστικής Σκέψης και πώς σχετίζεται με τη δραστηριότητα ή γιατί η συγκεκριμένη δραστηριότητα θεωρείται δραστηριότητα που ενισχύει την υπολογιστική σκέψη. Στάση Υπολογιστικής Σκέψης: Η συσχέτιση της δραστηριότητας με μια στάση υπολογιστικής σκέψης, βοηθά τόσο τον εκπαιδευτικό όσο και τον μαθητή να αναγνωρίσει τις στάσεις και τις συμπεριφορές που είναι απαραίτητες για την κατάκτηση του υπολογιστικού τρόπου σκέψης. Λεξιλόγιο Υπολογιστικής Σκέψης: Η χρήση του κατάλληλου λεξιλογίου συντελεί στην αναγνώριση του και στην επιτυχή μεταφορά της γνώσης και σε άλλες εργασίες και γνωστικά αντικείμενα. Στα παραπάνω χαρακτηριστικά, προσθέτουμε και τον επιμέρους γνωστικό στόχο της εκπαιδευτικής δραστηριότητας. Όλα τα στοιχεία παιχνιδοποίησης μπορούν να οργανωθούν σε τρείς κατηγορίες: στοιχεία συμπεριφοράς, προόδου και ανατροφοδότησης (Kumar, 2013). Τα στοιχεία της κατηγορίας συμπεριφοράς εστιάζονται στην ανθρώπινη συμπεριφορά και στα εσωτερικά κίνητρα, τα στοιχεία της κατηγορίας προόδου χρησιμοποιούνται στην δόμηση και επέκταση των δεξιοτήτων που έχουν συσσωρευτεί και τα στοιχεία ανατροφοδότησης παρέχουν ανατροφοδότηση πάνω στις δραστηριότητες μάθησης. Παιχνιδοποίηση Κατηγορία στοιχείων Συμπεριφοράς: Ελευθερία Επιλογής: Οι μαθητές έχουν την δυνατότητα να επιλέξουν μέσα από ένα ευρύ σύνολο δράσεων εκείνες τις δράσεις που ταιριάζουν στο δικό τους μαθησιακό προφίλ για την επίτευξη του στόχου που οι ίδιοι έχουν θέσει. Συναίσθημα: Η παιχνιδοποίηση, εμπνεόμενη από την φιλοσοφία των παιχνιδιών προσπαθεί στο πλαίσιο της εκπαιδευτικής διαδικασίας να κινητοποιήσει το ενδιαφέρον και την περιέργεια των μαθητών μέσα από ευχάριστες διαδικασίες.

4 9 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Κανόνες: Σε κάθε μαθησιακή δραστηριότητα απαιτείται η προσθήκη «κανόνων», διότι με τους κανόνες ορίζονται οι δυνατότητες και τα καθήκοντα των μαθητών. Δράση - Πρόκληση: Η πρόσθεση ή η έμφαση ενός στοιχείου πρόκλησης ή της δράσης καθιστά την εκπαιδευτική διαδικασία πιο συναρπαστική και διασκεδαστική για τον μαθητή. Ανακάλυψη - Εξερεύνηση: Είναι καλό να δίνεται η δυνατότητα στους μαθητές να ανακαλύπτουν σε απρόσμενες χρονικές στιγμές κατά τη διάρκεια της μαθησιακής διαδικασίας νέες δυνατότητες και προκλήσεις. Ρόλοι μαθητή: Η μαθησιακή διαδικασία περιέχει πολλούς «ρόλους» για τους μαθητές. Οι ρόλοι του μαθητή μπορούν να αλλάζουν κατά τη διάρκεια της μαθησιακής διαδικασίας. Ομαδοσυνεργατικότητα: Οι ομαδικές δραστηριότητες συντελούν στην αύξηση των θετικών μαθησιακών αποτελεσμάτων διότι η μάθηση είναι κοινωνική διαδικασία. Αλληλεπίδραση: Ο μαθητής δεν είναι παθητικός δέκτης του περιεχομένου αλλά μέσα σε ένα πλούσιο περιβάλλον παροχής εμπειριών ο μαθητής έχει πρωταγωνιστικό ρόλο στο "παιχνίδι της μάθησης". Ευχαρίστηση: Τα παιχνίδια αρέσουν στους μαθητές διότι διασκεδάζουν. Ανοικτά προβλήματα: Δραστηριότητες για παράδειγμα από την περιοχή της μοντελοπόιησης της ρομποτικής και του σχεδιασμού παιχνιδιών. Πλαίσιο: Σύγχρονα προγραμματιστικά και πολυμεσικά περιβάλλοντα στα οποία καλούνται να δημιουργήσουν οι μαθητές, περιέχουν στοιχεία παιχνιδοποίησης. Φαντασία:. Η εμπλοκή σε δραστηριότητες ανάπτυξης της φαντασίας καθιστά την διαδικασία πιο ενδιαφέρουσα και επομένως αποτελεί εσωτερικό κίνητρο για μάθηση. Κατηγορία στοιχείων Προόδου: Τύχη: Δεν παίζεται σχεδόν ποτέ ένα παιχνίδι μια φορά μόνο. Κάθε φορά όμως αυτό εμφανίζεται ελαφρώς διαφορετικό. Για αυτό το λόγο παρόμοια, ο μαθητής που θα χρειαστεί για παράδειγμα να επαναλάβει μία μαθησιακή δραστηριότητα της μορφής "Παίζω - Τροποποιώ - Δημιουργώ" (Play/Modify/Create) θα πρέπει να ξεκινήσει την επόμενη φορά την διερεύνησή του από ένα διαφορετικό σύνολο έτοιμων προγραμμάτων. Εξέλιξη - Πρόοδος: Σε κάθε μαθησιακή διαδικασία πρέπει να υπάρχει ορατή πρόοδος για τον μαθητή σε όλη τη διάρκειά της. Επίπεδα δυσκολίας: Με τα επίπεδα δυσκολίας οι μαθητές ανταμείβονται για την μαθησιακή τους πορεία σταδιακά. Κατηγορία στοιχείων Ανατροφοδότησης: Χρονικά όρια: Εισαγωγή χρονικών περιορισμών στην μαθησιακή διαδικασία, που καθιστά τον μαθητή υπεύθυνο για τις πράξεις του και τον βοηθά να συνειδητοποιήσει προσεκτικά τα λάθη του και να επανασχεδιάσει την μαθησιακή πορεία του. Επιβραβεύσεις: Οι επιβραβεύσεις (ή μπόνους) μπορεί να έρχονται απρόβλεπτα στους μαθητές και τους ξαφνιάζουν θετικά. Ανατροφοδότηση: Η άμεση ανατροφοδότηση από τον εκπαιδευτικό ή τους συμμαθητές θα βοηθήσει τον ίδιο τον μαθητή να επισημάνει τα λάθη του και να εστιάσει στην τροποποίηση της μαθησιακής του πορείας. Ικανότητες υπολογιστικής σκέψης Η Υπολογιστική Σκέψη στη Εκπαίδευση αφορά μια διαδικασία επίλυσης προβλήματος, που περιέχει την ανάπτυξη ικανοτήτων (Computational Thinking Teachers Recourses). Στο πλαίσιο της διδασκαλίας των διαφόρων γνωστικών αντικειμένων είναι επιθυμητό να αναπτυχθούν οι παρακάτω ικανότητες της Υπολογιστικής Σκέψης (Kotini & Tzelepi, 2012): Διατύπωση προβλημάτων κατά τέτοιο τρόπο ώστε να είναι δυνατή η αξιοποίηση του υπολογιστή και άλλων ψηφιακών εργαλείων για την επίλυση τους. Μοντελοποίηση του προβλήματος. Λογική οργάνωση δεδομένων.

Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Καινοτόμες Παιδαγωγικές Πρακτικές 5 Αναπαράσταση των δεδομένων του προβλήματος μέσω αφαιρέσεων, όπως διαγράμματα και γράφοι. Ανάλυση δεδομένων. Προσδιορισμός, ανάλυση και εφαρμογή εναλλακτικών λύσεων με στόχο την επίτευξη του πιο αποδοτικού και αποτελεσματικού συνδυασμού χρόνου επίλυσης και πόρων. Σύνθεση των επιμέρους λύσεων και εύρεση της «βέλτιστης» λύσης. Γενίκευση και μεταφορά αυτής της διαδικασίας επίλυσης προβλημάτων σε ποικιλία προβλημάτων. Ανάπτυξη της αφαιρετικής ικανότητας και της αναγνώρισης προτύπων. Έλεγχος και εκσφαλμάτωση διαδικασιών. Αυτοαξιολόγηση του μαθητή. Στάσεις και συμπεριφορές υπολογιστικής σκέψης Οι παραπάνω ικανότητες υποστηρίζονται και ενισχύονται από έναν αριθμό στάσεων και συμπεριφορών που αποτελούν απαραίτητα χαρακτηριστικά της Υπολογιστικής Σκέψης: Εμπιστοσύνη στην αντιμετώπιση της πολυπλοκότητας. Ανθεκτικότητα όσον αφορά την εργασία με δύσκολα προβλήματα. Ανοχή όσον αφορά την ασάφεια. Ικανότητα αντιμετώπισης ανοιχτών προβλημάτων. Ικανότητα επικοινωνίας και συνεργασίας με άλλους για την επίτευξη ενός κοινού στόχου ή επίλυσης. Λεξιλόγιο υπολογιστικής σκέψης Οι διαδικασίες επίλυσης προβλημάτων που χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση των παραπάνω ικανοτήτων σε ένα πλαίσιο γνωστικό - συναισθηματικό περιλαμβάνουν ένα κατάλληλο λεξιλόγιο το οποίο είναι χρήσιμο στην μεταφορά των γνώσεων σε άλλα γνωστικά αντικείμενα, ως εξής: Συλλογή δεδομένων Ανάλυση δεδομένων Αναπαράσταση δεδομένων Διάσπαση προβλήματος Γενίκευση - Αφαίρεση Αλγόριθμοι και διαδικασίες Αυτοματοποίηση Προσομοίωση Παράλληλη εκτέλεση διαδικασιών Εφαρμογή του πλαισίου - Μαθησιακή δραστηριότητα παιχνιδοποίησης Γενική περιγραφή Η Υπολογιστική Σκέψη χρησιμοποιεί μεθόδους επίλυσης προβλήματος που μπορούν να εφαρμοστούν σε κάθε τομέα του επιστημονικού χώρου και σε κάθε δραστηριότητα της καθημερινής μας ζωής. Στο σενάριο αυτό, οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της Υπολογιστικής Σκέψης αυτό της αφαίρεσης (abstraction) για να επεξεργαστούν και να αναλύσουν δεδομένα και να δημιουργήσουν «αφαιρέσεις» (abstractions) από περιγραφές διαδικασιών, συστημάτων ή προβλημάτων. Στην δραστηριότητα αυτή, που έχει την μορφή σκυταλοδρομίας, θα δώσετε στους μαθητές σας ένα σύνολο από κάρτες που περιγράφουν μια διαδικασία, μια οντότητα ή ένα πρόβλημα. Θα τους ζητήσετε να προσπαθήσουν να κατανοήσουν το ουσιώδες των πληροφοριών που αναφέρονται σε κάθε κάρτα και στη συνέχεια να το αποδώσουν με απλά και περιεκτικά λόγια. Τα δεδομένα που καλούνται να αναλύσουν οι μαθητές είναι κλιμακούμενης δυσκολίας και προέρχονται από παραδείγματα ή καταστάσεις τόσο από την καθημερινή τους ζωή όσο και από τον

6 9 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής χώρο της Επιστήμης των Υπολογιστών. Τα παραδείγματα είναι γραμμένα σε μορφή ψευδοκώδικα ή σε σύγχρονη οπτική γλώσσα προγραμματισμού και περιλαμβάνουν το σύνολο των αλγοριθμικών δομών. Γενικοί παιδαγωγικοί στόχοι Να αντιλαμβάνονται την έννοια και την αναγκαιότητα της αφαίρεσης τόσο στην καθημερινή ζωή όσο και στον χώρο της Πληροφορικής. Να συνειδητοποιήσουν πόσο συχνά στην καθημερινή τους ζωή ασκούν την ικανότητα «αφαίρεσης». Να αντιλαμβάνονται την ουσιαστική δομή ενός συστήματος, μιας διαδικασίας ή ενός προβλήματος. Να αντικαταστούν τις οδηγίες για το πώς υλοποιείται κάτι με μία φράση του τι αποτέλεσμα θέλουμε να έχουμε. Να χρησιμοποιούν τον γραπτό λόγο για την γενίκευση μιας διαδικασίας, μιας οντότητας ή ενός προβλήματος και κατά συνέπεια για την έκφραση της δημιουργικότητάς τους. Να είναι σε θέση να αποκωδικοποιούν και να χρησιμοποιούν κώδικα γραμμένο σε μορφή που πιθανόν δεν την έχουν συναντήσει προηγουμένως, όπως είναι ο ψευδοκώδικας, το Scratch ή το Kodu. Δραστηριότητες Εισαγωγή στην έννοια της αφαίρεσης (abstraction) Βοηθήστε τους μαθητές σας να καταλάβουν πόσο συχνά χρησιμοποιούν την στρατηγική της αφαίρεσης στην καθημερινή τους ζωή καθώς και την σημασία της τόσο στην καθημερινή μας ζωή, όσο και στον χώρο της Επιστήμης των Υπολογιστών. Μπορείτε να ρωτήσετε τους μαθητές σας το εξής: Θα σας αναφέρω μία σειρά από ενέργειες. Θα σας περιγράψω το πώς κάνω κάτι, χωρίς να ονοματίσω όμως τι είναι αυτό το κάτι. Μόλις τελειώσω, θα μου δώσετε ένα όνομα για αυτές τις ενέργειες. Ανοίγω την οδοντόπαστα Αλείφω με την οδοντόπαστα την βούρτσα των δοντιών μου Ανοίγω το στόμα μου. Βουρτσίζω κατά μήκος των δοντιών μου με μικρές κυκλικές κινήσεις. Ξεπλένω την οδοντόβουρτσα. Λοιπόν, [τι όνομα θα δίνατε σε αυτές τις ενέργειες]; Οι μαθητές σας θα σας απαντήσουν πολύ φυσικά «Πλένω τα δόντια μου». Επιστήσετε την προσοχή τους στο γεγονός ότι όταν η μαμά λέει στο παιδί της να πλύνει τα δόντια του, δεν χρειάζεται να του εξηγεί κάθε φορά ποια είναι αυτά τα βήματα. Απλώς, χρησιμοποιεί την φράση «Πλύνε τα δόντια σου» για να περιγράψει όλες αυτές τις ενέργειες. Το «Πλύνε τα δόντια σου» αποτελεί μια «αφαίρεση» (abstraction) της όλης διαδικασίας, όπως περιγράφτηκε παραπάνω. Ρωτήστε τους αν η περιγραφή της παραπάνω διαδικασίας είναι ανεξάρτητη από την οδοντόκρεμα κα την οδοντόβουρτσα καθώς και αν οι ενέργειες, όπως για παράδειγμα «Βουρτσίζω κατά μήκος των δοντιών μου με μικρές κυκλικές κινήσεις» αποτελεί και η ίδια με την σειρά της μία «αφαίρεση» κάποιων άλλων ενεργειών. Μήπως τελικά λειτουργούμε σε πολλαπλά επίπεδα αφαίρεσης προκειμένου να μειώσουμε την πολυπλοκότητα και να κατανοήσουμε συστήματα, προβλήματα ή ανθρώπινη συμπεριφορά; Εξηγείστε στους μαθητές σας ότι η ικανότητα «αφαίρεσης» μας βοηθά να αντιληφθούμε την πραγματικότητα, να απλοποιήσουμε καταστάσεις και να μπορέσουμε να λειτουργήσουμε μέσα σε ένα σύνθετο και πολύπλοκο πλαίσιο. Ρωτήστε τους για παράδειγμα τι πρέπει να ξέρει ο μπαμπάς τους ή η μαμά τους όταν οδηγεί ένα αυτοκίνητο. Μήπως πρέπει να γνωρίζει μόνο τα βασικά, όπως για παράδειγμα το τιμόνι, τo φρένο, το γκάζι και το κιβώτιο ταχυτήτων; Τους αρκούν αυτά για να οδηγήσουν ένα οποιοδήποτε αυτοκίνητο ανεξάρτητα από τα μηχανικά και ηλεκτρονικά μέρη του; Αυτή είναι η δύναμη της αφαίρεσης: για να χρησιμοποιήσουμε ένα αντικείμενο, το μόνο που χρειάζεται να γνωρίζουμε είναι μία απλή διεπαφή ή ένα σύνολο ελέγχων και όχι την πολύπλοκη υλοποίηση της συγκεκριμένης διεπαφής. Ζητήστε από τους μαθητές σας στη συνέχεια να σας [αναφέρουν παραδείγματα «αφαίρεσης»] από την καθημερινή τους ζωή, περιγράφοντας την

Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Καινοτόμες Παιδαγωγικές Πρακτικές 7 διαδικασία και δίνοντας στη συνέχεια ένα [όνομα στην διαδικασία αυτή]. Στη συνέχεια, περάστε στον χώρο της Επιστήμης των Υπολογιστών και συγκεκριμένα στις Γλώσσες Προγραμματισμού για να αναφέρετε παραδείγματα. Μπορείτε να τους πείτε ότι ο Υπολογιστής είναι μία μηχανή που καταλαβαίνει μόνο 1 και 0. Στην αρχή όταν άρχισαν οι προγραμματιστές να φτιάχνουν τα πρώτα τους προγράμματα έπρεπε να γράφουν ακολουθίες ολόκληρες από 0 και 1, πράγμα το οποίο ήταν αρκετά δύσκολο, χρονοβόρο και ήταν εύκολο να κάνουν λάθη. Όποιο και αν ήταν το πρόβλημα έπρεπε να μεταφράσουν την επίλυσή του σε 0 και 1. Με τις Γλώσσες Προγραμματισμού η επίλυση του προβλήματος γράφεται σε μία φυσική γλώσσα κατανοητή από τον άνθρωπο. Η φυσική αυτή γλώσσα προσφέρει μία διεπαφή, όπως είναι το τιμόνι στο αυτοκίνητο, που αποκρύπτει την υλοποίηση, τις λεπτομέρειες, το πώς δηλαδή ο υπολογιστής θα καταλάβει την φυσική αυτή γλώσσα. Λέμε ότι οι Γλώσσες Προγραμματισμού αποτελούν μία «αφαίρεση» των 0 και 1. Στο τέλος, μπορείτε να τους ζητήσετε να αναφέρουν παραδείγματα και από άλλους επιστημονικούς κλάδους. Δραστηριότητα σκυταλοδρομίας Χωρίστε τους μαθητές σας σε ομάδες των 4 με 6 ατόμων. Ζητήστε από τα μέλη της κάθε ομάδας να μπουν σε σειρά ο ένας πίσω από τον άλλο στην μία πλευρά της αίθουσας. Θα σχηματιστούν τόσες ουρές όσες είναι και οι ομάδες. Προτιμήστε ένα σχολικό χώρο εξωτερικό ή εσωτερικό αρκετά μεγάλο σε διαστάσεις που θα επιτρέψει τους μαθητές να τρέξουν αυξάνοντας έτσι τον ενθουσιασμό τους. Στην άλλη πλευρά της αίθουσας απέναντι από κάθε ουρά που σχηματίζεται από τα μέλη μιας ομάδας τοποθετήστε το ίδιο σύνολο από κάρτες, τις οποίες ας τις ονομάσουμε «κάρτες αφαίρεσης». Οι «κάρτες αφαίρεσης» θα είναι κατά τέτοιο τρόπο διαταγμένες έτσι ώστε να σχηματίζεται ένα ορθογώνιο σχήμα τον οποίο ας τον ονομάσουμε χάρτη από «κάρτες αφαίρεσης». Σε κάθε «κάρτα αφαίρεσης» θα αναφέρεται πως υλοποιείται ή πως λειτουργεί κάτι με απλά παραδείγματα από την καθημερινή ζωή των μαθητών γραμμένα σε μορφή ψευδοκώδικα. Μπορείτε, επιπλέον, να εμπλουτίσετε τα παραδείγματα με κατανοητά τμήματα κώδικα από σύγχρονες οπτικές γλώσσες προγραμματισμού που σκοπεύετε να διδάξετε στη συνέχεια. Τα μέλη της κάθε ομάδας θα «αντικαταστήσουν» τις οδηγίες για το πώς γίνεται κάτι με μία εντολή του τι είναι αυτό που θέλουμε να γίνει. Η εντολή που εκφράζει το τι είναι αυτό που θέλουμε να γίνει, θα γραφτεί στην ίδια κάρτα στο επάνω μέρος σε ένα ειδικό πλαίσιο. Το χρώμα πλαισίου είναι διαφορετικό ανάλογα με την κατηγορία στην οποία ανήκει η κάρτα. Δηλαδή, αν πρόκειται για ενέργειες της καθημερινής ζωής το πλαίσιο έχει χρώμα πράσινο, ενώ αν οι εντολές είναι γραμμένες σε κάποια γλώσσα προγραμματισμού το πλαίσιο έχει χρώμα γαλάζιο. Εξηγείστε στους μαθητές την φιλοσοφία του παιχνιδιού και [κοινοποιήστε τους κανόνες] που είναι οι εξής: Κάθε ομάδα στέλνει τον μαθητή που βρίσκεται στην αρχή της ουράς στον χάρτη με τις κάρτες «αφαίρεσης». Ο μαθητής μελετάει τις κάρτες τόσο τις συμπληρωμένες από μέλη της ομάδας του όσο και τις μη συμπληρωμένες. [Επιλέγει] είτε να επιλέξει μία μη συμπληρωμένη κάρτα και να [γράψει] και ο ίδιος μια νέα φράση «αφαίρεσης» για την αντίστοιχη κάρτα που έχει επιλέξει είτε αν εντοπίσει σφάλμα σε φράσεις «αφαίρεσης» των συμμαθητών του, να [διορθώσει το σφάλμα] αυτό (ένα σφάλμα την φορά). Ο μαθητής επιστρέφει στην ουρά και αγγίζει το χέρι του επόμενου μαθητή ο οποίος ξεκινά να τρέχει προς τη θέση που είναι οι κάρτες για να παίξει δημιουργήσει και αυτός με την σειρά του. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται έως ότου η ομάδα βεβαιωθεί ότι έχει για κάθε κάρτα «αποκρύψει» όλες τις λεπτομέρειες των αντίστοιχων ενεργειών που περιέχει και έχει παράγει μία λέξη ή φράση απλή και «αφαιρετική» που εστιάζει στα κύρια σημεία. Στην περίπτωση αυτή, ο μαθητής της ομάδας που βρίσκεται στον χάρτη με τις κάρτες ανακοινώνει στην ολομέλεια την ολοκλήρωση της αποστολής της ομάδας του. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τα μέλη της ομάδας μπορούν να [επικοινωνούν μεταξύ τους] για να [αναπτύξουν την δική τους στρατηγική] επιτυχούς επίτευξης των στόχων λαμβάνοντας πάντα υπόψη και τον χρόνο.

8 9 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Όταν όλες οι ομάδες ολοκληρώσουν την αποστολή τους, ακολουθεί [συζήτηση] σχετικά με τα παραγόμενες φράσεις «αφαίρεσης». Στη συνέχεια, η ολομέλεια αποφασίζει για την [νικήτρια ομάδα] (ή τις νικήτριες ομάδες) σύμφωνα με τον [καλύτερο χρόνο] και τις πιο «αφαιρετικές» αλλά ουσιώδες φράσεις που έχουν γράψει για τις κάρτες. Η διαδικασία αυτή μπορεί να επαναληφθεί με διαφορετικές κάρτες και ενδεχομένως με κάποιες τροποποιήσεις που θα έχουν εισηγηθεί οι μαθητές. Κατά την διάρκεια της συζήτησης, μέσω ενδεικτικών ερωτήσεων, που παρατίθενται παρακάτω, βοηθήσετε τους μαθητές να αντιληφθούν την έννοια και την αναγκαιότητα της αφαίρεσης και να συνειδητοποιήσουν την στρατηγική που ανέπτυξαν στην προσπάθειά τους να γενικεύσουν ένα σύνολο από ενέργειες. Μπορείτε επιπλέον να μάθετε πόσο σημαντικό ρόλο έπαιξε στην ενεργοποίησή τους η μαθησιακή αυτή δραστηριότητα της σκυταλοδρομίας. Με ποιο κριτήριο διάλεγες τις «κάρτες αφαίρεσης»/«προκλήσεις»; Τι σε δυσκόλεψε στην προσπάθειά σου να δημιουργήσεις μία «αφαιρετική» φράση ή λέξη; Πώς σκεφτόσουνα για να βρεις την κατάλληλη «αφαιρετική» φράση ή λέξη; Θα μπορούσαμε να δώσουμε στην ίδια διαδικασία/κάρτα διαφορετικές «αφαιρετικές» φράσεις ή λέξεις; Πόσο «αφαιρετικές» είναι αυτές οι φράσεις; Συνάντησες «κάρτες αφαίρεσης» που περιέγραφαν την ίδια διαδικασία με διαφορετικό βαθμό λεπτομέρειας; Μπορείς να μου αναφέρεις μερικές; Σε ένα ρομπότ ή σε έναν άνθρωπο θα δίναμε περισσότερες λεπτομέρειες και γιατί; Σε ποιες περιπτώσεις είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε όλες τις λεπτομέρειες ή μόνο τα βασικά για το πώς λειτουργεί κάτι; Για παράδειγμα, από το αυτοκίνητο τι πρέπει να γνωρίζει ένας οδηγός αυτοκινήτων και τι ένας μηχανικός αυτοκινήτων; Ποια στρατηγική ακολουθούσες εσύ ή η ομάδα σου στην επιλογή της «πρόκλησης»; Πόσο σε δυσκόλεψε το γεγονός ότι έπρεπε να διαβάσεις το τι είχαν γράψει οι συμμαθητές σου προηγουμένως; Πώς έβρισκες τα λάθη των συμμαθητών σου σε περίπτωση που υπήρχαν; Θεώρησες εύκολο ή δύσκολο το γεγονός ότι πολλά άτομα συμμετείχαν στην διαδικασία σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα; Τι θα άλλαζες σε όλη την διαδικασία; Στόχοι παιχνιδοποίησης και υπολογιστικής σκέψης Οι στόχοι της Υπολογιστικής Σκέψης και της Παιχνιδοποίησης που αναφέρονται στην παραπάνω μαθησιακή δραστηριότητα συνδέονται με συγκεκριμένες λέξεις που περιέχονται στο κείμενο της δραστηριότητας. Οι λέξεις αυτές εμφανίζονται μεταξύ αγκύλων σε πλάγια και έντονη γραμμή. [όνομα στην διαδικασία αυτή], [αναφέρουν παραδείγματα «αφαίρεσης»], [γράψει], [διορθώσει το σφάλμα], [συζήτηση] Παιχνιδοποίηση Ανοικτά προβλήματα: Οι μαθητές έρχονται αντιμέτωποι με μη τετριμμένα προβλήματα τα οποία δεν έχουν μία μοναδική λύση και χρειάζεται να επιστρατεύσουν την αναλυτική και συνθετική τους σκέψη για να μπορέσουν να τα επιλύσουν. Ανακάλυψη - Εξερεύνηση: Οι μαθητές προβληματίζονται και προσπαθούν να επιλύσουν το πρόβλημα που τους έχει ανατεθεί. Ανακαλύπτουν την νέα γνώση μέσω διαδικασιών ενεργητικής διερεύνησης. Ικανότητες Υπολογιστικής Σκέψης Ανάπτυξη της αφαιρετικής ικανότητας και της αναγνώρισης προτύπων. Ανάλυση δεδομένων. Εκσφαλμάτωση. Γενίκευση και μεταφορά αυτής της διαδικασίας επίλυσης προβλημάτων σε ποικιλία προβλημάτων. Τα προβλήματα τα οποία υπάρχουν στις κάρτες παρουσιάζουν αρκετές ομοιότητες μεταξύ τους. Οι μαθητές διαβάζοντας τις ήδη συμπληρωμένες κάρτες, μπορούν να αξιοποιήσουν την εργασία των συμμαθητών τους για να συμπληρώσουν νέες παραπλήσιες κάρτες. Λεξιλόγιο Υπολογιστικής Σκέψης: Γενίκευση Αφαίρεση. Ανάλυση και σύνθεση δεδομένων.

Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Καινοτόμες Παιδαγωγικές Πρακτικές 9 Στάσεις Υπολογιστικής Σκέψης: Εμπιστοσύνη στην αντιμετώπιση της πολυπλοκότητας ανθεκτικότητα όσον αφορά την εργασία με δύσκολα προβλήματα, ανοχή όσον αφορά την ασάφεια καθώς και ικανότητα αντιμετώπισης ανοιχτών προβλημάτων. [Επιλέγει] Παιχνιδοποίηση Ελευθερία Επιλογής: Οι μαθητές έχουν την δυνατότητα να επιλέξουν μέσα από ένα ευρύ σύνολο καρτών εκείνες τις κάρτες που ταιριάζουν στο δικό τους μαθησιακό προφίλ για την επίτευξη του στόχου που οι ίδιοι έχουν θέσει. Δράση Πρόκληση: Ο μαθητής βρίσκεται αντιμέτωπος κάθε φορά με μία καινούρια πρόκληση που του προκαλεί το ενδιαφέρον και του εξάπτει την φαντασία. Συναίσθημα - Ευχαρίστηση: Η ευχαρίστηση είναι διάχυτη κατά την διάρκεια του παιχνιδιού διότι οι προκλήσεις είναι ενδιαφέρουσες, πολλές, ποικίλες και μεταβαλλόμενες κάθε φορά. Εγείρονται πολλά συναισθήματα, όπως χαρά, αγωνία, περιέργεια και προσμονή. Τα παραπάνω σε συνάρτηση με το στοιχείο του ανταγωνισμού αυξάνει την ενεργή συμμετοχή των μαθητών. Επίπεδα δυσκολίας: Οι κάρτες περιέχουν προκλήσεις κυμαινόμενης δυσκολίας και ποικίλου περιεχομένου στα πλαίσια πάντα των δυνατοτήτων των μαθητών. Ικανότητες Υπολογιστικής Σκέψης Προσδιορισμός, ανάλυση και εφαρμογή εναλλακτικών λύσεων με στόχο την επίτευξη του πιο αποδοτικού και αποτελεσματικού συνδυασμού χρόνου επίλυσης και πόρων. Στάσεις Υπολογιστικής Σκέψης: Εμπιστοσύνη στην αντιμετώπιση της πολυπλοκότητας. [αναπτύξουν την δική τους στρατηγική], [επικοινωνούν μεταξύ τους], [καλύτερο χρόνο], [νικήτρια ομάδα], [κοινοποιήστε τους κανόνες] Παιχνιδοποίηση Στρατηγική: Η δραστηριότητα αυτή αποτελεί ένα παιχνίδι στρατηγικής για την κάθε ομάδα, αλλά και για κάθε μέλος της ξεχωριστά, διότι πρέπει μέσα σε στενά χρονικά πλαίσια να σχεδιάσουν προσεκτικά κάθε φορά τα επόμενα βήματά τους προκειμένου να βρουν την σωστή απάντηση ή να διορθώσουν μία λανθασμένη. Ομαδοσυνεργατικότητα: Οι μαθητές αναπτύσσουν από κοινού ένα σχέδιο επίτευξης των στόχων το οποίο αλλάζει συνεχώς σύμφωνα με την εξέλιξη του παιχνιδιού. Αλληλεπίδραση: Οι μαθητές με το πέρασμα της «σκυτάλης» αλληλεπιδρούν μεταξύ τους παρέχοντας συμβουλές, οδηγίες και ενθάρρυνση. Ανατροφοδότηση: Δεν θα είναι λίγες οι φορές που ο μαθητής θα δυσκολευτεί να φέρει εις πέρας μια συγκεκριμένη αποστολή. Η άμεση ανατροφοδότηση από τους συμμαθητές θα βοηθήσει τον ίδιο τον μαθητή να επισημάνει τα λάθη του και να εστιάσει στην τροποποίηση της μαθησιακής του πορείας. Χρονικά όρια: Ο χρόνος αποτελεί ένα από τα κριτήρια για την ανάδειξη της νικήτριας ομάδας. Ο χρόνος που τρέχει ταυτόχρονα με την παράλληλη επίτευξη των στόχων κινητοποιεί τους μαθητές, ενισχύει τον ενθουσιασμό τους και τους προκαλεί να σκεφτούν τι έχουν μάθει μέχρι τώρα και πώς μπορούν να βελτιώσουν τα μαθησιακά τους αποτελέσματα. Τύχη: Ο μαθητής δεν έχει μια ξεκάθαρη εικόνα για το ποιες κάρτες έχουν απομείνει. Άρα, όταν θα φτάσει στο τραπέζι με τις κάρτες θα βρεθεί μπροστά σε μία άγνωστη κατάσταση την οποία θα κληθεί να επιλύσει. Ανακάλυψη - Εξερεύνηση: Οι μαθητές αποφασίζουν αν θα απαντήσουν σε μία νέα κάρτα ή θα διορθώσουν μία ήδη συμπληρωμένη κάρτα. Αναλύουν και επεξεργάζονται τα δεδομένα. Επιβραβεύσεις: Η επιβράβευση έρχεται μέσα από την εκπλήρωση της αποστολής και με βάση τον καλύτερο δυνατό χρόνο. Η ολομέλεια της τάξης σε συνεργασία με τον εκπαιδευτικό αποφασίζει για την σωστή αναγραφή των «αφαιρέσεων» στις κάρτες. Κανόνες: Ο μαθητής με όλα τα μέλη της ομάδας του είναι υποχρεωμένος να ακολουθήσει μία σειρά από κανόνες για να επιτύχει την αποστολή του σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Η ύπαρξη κανόνων βοηθάει τους μαθητές να αναπτύξουν την δική τους στρατηγική σε συνάρτηση πάντα με την δυναμική της ομάδας.

10 9 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Συμπεράσματα Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη της Υπολογιστικής Σκέψης των μαθητών μέσα από κατάλληλα σχεδιασμένες εκπαιδευτικές δραστηριότητες παιχνιδοποίησης. Σύμφωνα με το προτεινόμενο πλαίσιο, που διαχωρίζει τους στόχους σε γνωστικούς, παιχνιδοποίησης και υπολογιστικής σκέψης, επιδιώκεται να αποκτήσουν οι μαθητές «παίζοντας» μια εις βάθος γνώση του γνωστικού αντικειμένου, αναπτύσσοντας παράλληλα ικανότητες, στάσεις και συμπεριφορές Υπολογιστικής Σκέψης. Ακολουθώντας την μεθοδολογία του πλαισίου αυτού, οι εκπαιδευτικοί μπορούν να σχεδιάσουν μαθησιακές δραστηριότητες αντλώντας στοιχεία από τον χώρο του σχεδιασμού παιχνιδιών με σκοπό να προκαλέσουν το ενδιαφέρον, την περιέργεια και την φαντασία των μαθητών για συμμετοχή, έκφραση και δημιουργικότητα. Από την πιλοτική εφαρμογή του πλαισίου έγινε φανερό, ότι οι δραστηριότητες οι οποίες γίνονται πιο ελκυστικές με τη χρήση χαρακτηριστικών Παιχνιδοποίησης, μπορούν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη και βελτίωση ικανοτήτων, στάσεων και συμπεριφορών Υπολογιστικής Σκέψης. Το πλαίσιο αυτό παρέχει ένα γερό θεμέλιο που μπορεί να επεκταθεί και σε άλλα γνωστικά αντικείμενα εκτός από την διδασκαλία της Πληροφορικής με σκοπό την προώθηση της περαιτέρω ανάπτυξης και εξέλιξης των γνωστικών, μεταγνωστικών και επικοινωνιακών ικανοτήτων των μαθητών. Αναφορές Barr, V., & Stephenson, C. (2011). Bringing Computational Thinking to K-12: What is Involved and What is the Role of the Computer Science Education Community, ACM InRoads 2(1), p 48-54. Carstens, A., & Beck, J. (2005). Get Ready for the Gamer Generation. TechTrends, 49(3) p 22-25. Chen, CA., (2003). Constructivist Approach to Teaching: Implications in Teaching Computer Networking. Technology, Learning and Performance Journal 21(2) p 17-27. Computational Thinking Teachers Recourses Second Edition. Ανάκτηση στις 23 Ιανουαρίου 2015 από http://csta.acm.org/curriculum/sub/currfiles/472.11ctteacherresources_2ed-sp-vf.pdf Deci, E. & Ryan, R. (2004). Handbook of Self-Determination Research. Rochester, NY: University of Rochester Press. Deci, E., Koestner, R., & Ryan, R. (2001). Extrinsic rewards and intrinsic motivations in education: Reconsidered once again. Review of Educational Research, 71(1). 1-27. Denning, P. (2009), The profession of IT: Beyond computational thinking, Communications of the ACM 52 no. 6. Deterding, S., Dixon, D., Khaled, R., & Nacke, L. (2011). From game design elements to gamefulness: Defining "Gamification". Proceedings from MindTrek '11. Tampere, Finland: ACM. Facer, K. (2003). Computer games and learning, Ανάκτηση στις 23 Ιανουαρίου 2015 http://www.nestafuturelab.org/research/discuss/02discuss01.htm Kotini, I., Tzelepi, S. (2014). Gamification in Εducation and Βusiness, Editors Dr. Torsten Reiners, Dr. Lincoln C. Wood, Published by Springer. Chapter A Gamification-Based Framework for Developing Learning Activities of Computational Thinking. ISBN: 3319102087, 9783319102085. Kumar, NB. (2013). A Framework for Designing Gamification in the Enterprise, Infosys Labs Briefings 11(3), p 8-13. Mezirow, J. (1991). Transformative Dimensions of Adult Learning. San Francisco, CA: Josey-Bass Yadav, Α., Zhou, Ν., Mayfield, C., Hambrusch, S., Korb, JT. (2011). Introducing computational thinking in education courses, SIGCSE '11 Proceedings of the 42nd ACM technical symposium on Computer science education p 465-470. Wing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM. 49, no 3, pp. 33 35. Κοτίνη Ι., Τζελέπη Σ. (2012). H Συμβολή της Υπολογιστικής Σκέψης στην Προετοιμασία του Αυριανού Πολίτη. 4th Conference on Informatics in Education, 221-228. Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών.