ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΦΛΩΡΙΝΑΣ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΝΗΠΙΑΓΩΓΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: «ΣΧΟΛΙΚΗ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΗ ΚΑΙ ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ (ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΚΑΙ Ι ΑΚΤΙΚΗ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ)» ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΝΝΟΙΩΝ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΙΣ ΠΡΩΤΕΣ ΤΑΞΕΙΣ ΤΟΥ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ ΣΧΟΛΕΙΟΥ» ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ ΜΟΣΧΟΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ: 63 ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΜΠΡΑΤΙΤΣΗΣ ΘΑΡΡΕΝΟΣ ΚΑΡΙΩΤΟΓΛΟΥ ΠΕΤΡΟΣ ΦΑΧΑΝΤΙΔΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ Επόπτης Μέλος 3μελούς συμβουλευτικής επιτροπής Μέλος 3μελούς συμβουλευτικής επιτροπής ΛΕΚΤΟΡΑΣ, ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΝΗΠΙΑΓΩΓΩΝ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ, ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΝΗΠΙΑΓΩΓΩΝ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΔΗΜΟΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΦΛΩΡΙΝΑ 2012 1
1. Εισαγωγή... 3 2. Θεωρητικό πλαίσιο... 5 2.1 Περί εκπαιδευτικού λογισμικού... 5 2.1.1 Εκπαιδευτικό λογισμικό... 5 2.1.2 Βασικές Αρχές Σχεδίασης Εκπαιδευτικού Λογισμικού... 10 2.1.3 Πολυμέσα... 12 2.1.4 Βήματα για το σχεδιασμό και την παραγωγή εκπαιδευτικού λογισμικού... 17 2.1.4.1 Ανάλυση... 17 2.1.4.2 Σχεδίαση... 19 2.1.4.3 Ανάπτυξη-Υλοποίηση... 26 2.1.4.4 Έλεγχος... 26 2.1.4.5 Ολοκλήρωση και διανομή... 26 2.1.4.6 Λειτουργία και συντήρηση... 26 2.1.5 Αξιολόγηση Εκπαιδευτικού λογισμικού... 27 2.1.5.1 Μέθοδοι Αξιολόγησης Λογισμικού... 28 2.1.6 Παιδαγωγική αξιοποίηση του εκπαιδευτικού λογισμικού... 34 2.1.6.1 Προβλήματα που σχετίζονται με τη χρήση και την αξιοποίηση του εκπαιδευτικού λογισμικού... 36 2.1.6.2 Ο ρόλος και η στάση του εκπαιδευτικού ως προς την αξιοποίηση του εκπαιδευτικού λογισμικού... 38 2.1.7 Ελεύθερο Λογισμικό-Λογισμικό Ανοιχτού Κώδικα (ΕΛ-ΛΑΚ)... 40 2.2 Η Πληροφορική στην πρωτοβάθμια ελληνική εκπαίδευση... 45 3. Αποτύπωση της υπάρχουσας κατάστασης των εκπαιδευτικών τίτλων που απευθύνονται στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση και διαπίστωση προβληματικής.... 54 4. Ανάπτυξη εκπαιδευτικού λογισμικού για τις τέσσερις πρώτες τάξεις του δημοτικού σχολείου.... 61 4.1. Ανάλυση Απαιτήσεων Εκπαιδευτικού λογισμικού... 61 4.2. Σχεδίαση Εκπαιδευτικού λογισμικού... 63 4.2.1. Διδακτική Σχεδίαση... 63 4.2.2. Λειτουργική Σχεδίαση... 64 4.2.3. Τεχνική Σχεδίαση... 88 4.3. Υλοποίηση Εκπαιδευτικού Λογισμικού «Μαθαίνω τον υπολογιστή μου»... 91 4.3.1. Ολοκλήρωση Εκπαιδευτικού Λογισμικού «Μαθαίνω τον υπολογιστή μου»... 110 4.4. Εσωτερική αξιολόγηση προϊόντος-εφαρμογής... 111 5. Προτεινόμενα σχέδια μαθήματος... 115 6. Επίλογος-Προτάσεις... 135 Βιβλιογραφία... 137 2
1. Εισαγωγή Ένα από τα κυρίαρχα χαρακτηριστικά της τελευταίας δεκαπενταετίας είναι η εκρηκτική ανάπτυξη που έχουν παρουσιάσει οι Τεχνολογίες Πληροφορικής και Επικοινωνιών. Η διείσδυσή τους είναι πλέον έκδηλη σε όλες τις σύγχρονες πτυχές της ανθρώπινης δραστηριότητας, μεταμορφώνοντας ριζικά τομείς όπως οι επιστήμες, η οικονομία, η εργασία, η παραγωγή, οι επικοινωνίες κτλ. Αυτή η γενικότερη ατμόσφαιρα αλλαγής και τεχνολογικής προόδου δεν θα μπορούσε να αφήσει ανεπηρέαστο και το χώρο της εκπαίδευσης. Η σύγχρονη τεχνολογία έχει εισέλθει για τα καλά στην εκπαιδευτική δραστηριότητα, αρχικά με την εισαγωγή ενός νέου εργαλείου όπως είναι ο υπολογιστής, και στη συνέχεια με τη διαμόρφωση ενός πραγματικά νέου εκπαιδευτικού πλαισίου όπως αυτό εκφράζεται μέσα από τα νέα προγράμματα σπουδών. Τη εκτεταμένη χρήση των ηλεκτρονικών υπολογιστών στην εκπαίδευση σύντομα συνόδευσαν και οι παραγωγές εκατοντάδων τίτλων εκπαιδευτικών προγραμμάτων που αποσκοπούσαν στο να συμβάλουν στην αποτελεσματικότερη διαδικασία της μάθησης. Η πλειονότητα όμως, αν όχι το σύνολο, των τίτλων αυτών που προορίζονται για την πρωτοβάθμια εκπαίδευση, αφορούν σχεδόν όλα τα υπόλοιπα γνωστικά αντικείμενα όχι όμως και το γνωστικό αντικείμενο της πληροφορικής. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η υλοποίηση μιας εφαρμογής που θα αφορά αποκλειστικά το μάθημα της πληροφορικής και θα συμπληρώνει τη διδασκαλία του σύμφωνα με τις απαιτήσεις και τις οδηγίες του προγράμματος σπουδών. Θα καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της ύλης των τεσσάρων πρώτων τάξεων του δημοτικού, θα δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να κατανοήσουν την έννοια και τη λειτουργία του ηλεκτρονικού υπολογιστή, να εξοικειωθούν στη χρήση του, να διακρίνουν τα επιμέρους στοιχεία που τον αποτελούν και να αντιληφθούν τη χρησιμότητά τους. Το δεύτερο κεφάλαιο της εργασίας χωρίζεται σε δύο μέρη. Το πρώτο μέρος ξεκινά με τη διατύπωση της έννοιας του εκπαιδευτικού λογισμικού και της κατηγοριοποίησής του. Ακολουθεί η διατύπωση των βασικών αρχών σχεδίασης ενός εκπαιδευτικού λογισμικού και επειδή σε πολλές περιπτώσεις οι έννοιες εκπαιδευτικό λογισμικό και πολυμεσική εφαρμογή ταυτίζονται, ακολουθεί αναφορά στα στοιχεία των πολυμέσων και τα χαρακτηριστικά τους. Στη συνέχεια αναλύονται εκτενώς τα βήματα που ακολουθούνται για το σχεδιασμό 3
και την υλοποίηση μιας ολοκληρωμένης πολυμεσικής εφαρμογής και ακολουθεί η ενότητα της αξιολόγησης. Η επόμενη ενότητα περιλαμβάνει τις απόψεις και τα προβλήματα που υπάρχουν γύρω από την παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισμικού ενώ το πρώτο μέρος κλείνει με την ενότητα που αναφέρεται στο ελεύθερο λογισμικό και στο λογισμικό ανοιχτού κώδικα και στη διάδοση της χρήσης τους. Αξίζει να αναφερθεί ότι τόσο το βασικό εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση της εφαρμογής όσο και τα υπόλοιπα με τη βοήθεια των οποίων πραγματοποιήθηκε η επεξεργασία των πολυμεσικών στοιχειών ανήκουν σε αυτή την κατηγορία. Το δεύτερο μέρος του δευτέρου κεφαλαίου της εργασίας πραγματεύεται την πορεία του γνωστικού αντικειμένου της πληροφορικής στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση διαμέσου των προγραμμάτων σπουδών, του ΕΠΠΣ του 1997, των ΕΠΠΣ του 2001 και 2003 και του προγράμματος σπουδών που αφορά το νέο σχολείο. Στο τρίτο κεφάλαιο της εργασίας αποτυπώνεται η υπάρχουσα κατάσταση όσον αφορά τους τίτλους εκπαιδευτικού λογισμικού που προορίζονται για την πρωτοβάθμια εκπαίδευση και με βάση την κατάσταση αυτή προκύπτει η αναγκαιότητα για τη δημιουργία της εφαρμογής. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η υλοποίηση του λογισμικού, πραγματοποιείται εσωτερική-διαμορφωτική αξιολόγηση για να ελεγχθεί κατά πόσο ικανοποιεί τις απαιτήσεις ενός καλά σχεδιασμένου εκπαιδευτικού λογισμικού ενώ προτείνονται και σχέδια μαθήματος για να αποδειχθεί με παραδείγματα η παιδαγωγική αξιοποίηση της αναπτυχθείσας εφαρμογής. Τέλος στον επίλογο, πραγματοποιείται μια σύνοψη και διατυπώνονται προτάσεις για μελλοντική αξιοποίηση και επέκταση της χρήσης της εκπαιδευτικής εφαρμογής. 4
2. Θεωρητικό πλαίσιο Στις επόμενες ενότητες επιχειρείται προσπάθεια να καθοριστεί ο όρος εκπαιδευτικό λογισμικό, να γίνει η διάκριση στις επιμέρους κατηγορίες του, να παρουσιαστούν τα συστατικά στοιχεία των πολυμέσων, να αναλυθούν οι βασικές αρχές και τα βήματα σχεδίασης ενός εκπαιδευτικού λογισμικού. Επίσης αναλύεται η πορεία που ακολούθησε το γνωστικό αντικείμενο της πληροφορικής στο χώρο της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης από την πρώτη εμφάνισή της στο ΕΠΠΣ του 1997 μέχρι σήμερα. 2.1 Περί εκπαιδευτικού λογισμικού 2.1.1 Εκπαιδευτικό λογισμικό Εκπαιδευτικό λογισμικό με την αυστηρή έννοια του όρου θεωρείται το λογισμικό που εμπεριέχει διδακτικούς στόχους, ολοκληρωμένα σενάρια, και αλληγορίες με παιδαγωγική σημασία, και κυρίως επιφέρει συγκεκριμένα μαθησιακά αποτελέσματα. Το εκπαιδευτικό λογισμικό κατασκευάζεται, προκειμένου με τη χρήση του να εκπληρωθούν συγκεκριμένοι μαθησιακοί στόχοι. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συμπληρωματικό μέσο διδασκαλίας από τον εκπαιδευτή ή ως υποστηρικτικό μέσο αυτοδιδασκαλίας από τον εκπαιδευόμενο. Αποτελεί μέσο αξιολόγησης ή αυτοαξιολόγησης του εκπαιδευόμενου, χωρίς βέβαια αυτό να αποτελεί κύριο σκοπό για την κατασκευή του. Συνήθως ο όρος εκπαιδευτικό λογισμικό συμπεριλαμβάνει και πακέτα εφαρμογών επιμορφωτικού, εγκυκλοπαιδικού και ψυχαγωγικού τύπου που συχνά αναφέρεται με τον Αμερικάνικο νεολογισμό edu-trainment. (Μικρόπουλος, 1999) Γενικότερα ως εκπαιδευτικά λογισμικά μπορούν να χαρακτηρισθούν διάφοροι τύποι πακέτων όπως λογισμικά γενικής χρήσης (αυτοματισμού γραφείου και επικοινωνιών), γλώσσες προγραμματισμού διαδικαστικού ή μη τύπου, παιχνίδια (κυρίως στρατηγικής), πακέτα εξάσκησης και πρακτικής, προσομοιώσεις, εκπαιδευτικά περιβάλλοντα ανοικτού τύπου, έμπειρα συστήματα, νευρωνικά δίκτυα, συστήματα εικονικής πραγματικότητας, πολυμέσα / υπερμέσα στατικά ή προσαρμοστικά. Το εκπαιδευτικό λογισμικό μπορεί να ταξινομηθεί με κάποια συγκεκριμένα κριτήρια. Τη χρήση του στη μαθησιακή διαδικασία, τη χρήση των τεχνολογικών μέσων που απαιτούνται για την κατασκευή του και το βαθμό αλληλεπίδρασης λογισμικού χρήστη (Paterson & Strickland, 1986). Σύμφωνα με το ΙΤΥ (2002) οι παραπάνω κατηγορίες αναλύονται περαιτέρω ως εξής: 5
Ως προς τη χρήση του στη μαθησιακή διαδικασία το εκπαιδευτικό λογισμικό μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε: Λογισμικό εξάσκησης (Drill & Practice). Τα προγράμματα αυτά δίνουν τη δυνατότητα στους μαθητές να εξασκηθούν σε ύλη την οποία ήδη έχουν διδαχθεί. Είναι αξιοποιήσιμα από τους καθηγητές που θέλουν να εξασκήσουν τους μαθητές τους σε ένα συγκεκριμένο θέμα αλλά και να έχουν τη δυνατότητα άμεσου ελέγχου των επιδόσεων των μαθητών τους. Συμπεριλαμβάνουν ένα σύνολο ερωτήσεων - ασκήσεων στις οποίες ο μαθητής καλείται να απαντήσει και να αξιολογηθεί ανάλογα με την επίδοσή του. Λογισμικό Παρουσίασης (Tutorial). Αυτού του είδους το λογισμικό μπορεί να παρουσιάζει την ήδη διδαγμένη ύλη ή και την ύλη που δεν έχει ακόμη διδαχθεί. Ένα καλό πρόγραμμα παρουσίασης διαθέτει οθόνες βοηθείας (help screen) που παρέχουν περισσότερες πληροφορίες εξηγήσεις και παραδείγματα. Η λειτουργία αυτών των προγραμμάτων είναι παρόμοια με αυτή που κάνει ένας καθηγητής ή ένα σχολικό βιβλίο όταν παρουσιάζει νέες έννοιες ή δίνει πληροφορίες στους μαθητές. Ο υπολογιστής παρουσιάζει τις καινούριες έννοιες με χρήση κειμένου, παραδειγμάτων, animation, video, περιγραφής, ερωτήσεων και προβλημάτων. Ο κύκλος πληροφορία-ερώτηση- ανάδραση- επαναλαμβάνεται σε όλη τη διάρκεια της εφαρμογής. Ένα «ιδανικό» πρόγραμμα παρουσίασης παρέχει τη δυνατότητα παρουσίασης του υλικού ανάλογα με τις ανάγκες του κάθε χρήστη - μαθητή. Εκπαιδευτικό Παιχνίδι (Educational game). Βοηθούν στην απόκτηση και ανάπτυξη δεξιοτήτων σε περιβάλλον παιχνιδιού. Το παιχνίδι χρησιμοποιείται ως κίνητρο για το μαθητή ώστε αυτός να αποκτήσει συγκεκριμένες δεξιότητες και γνώσεις καθώς περιηγείται στο λογισμικό και ολοκληρώνει τις διαδικασίες του παιχνιδιού. Είναι μάλλον το πιο δύσκολο είδος λογισμικού για αξιολόγηση δεδομένου ότι είναι αμφίβολο αν οι ικανότητες που προωθούνται από το παιχνίδι είναι δυνατόν να μεταφέρουν και έννοιες. Είναι σημαντικό να πούμε πως ένα καλό παιχνίδι πρέπει να έχει μαθησιακούς στόχους συμβατούς με το πρόγραμμα σπουδών. Τα εκπαιδευτικά παιχνίδια δίνουν στους μαθητές τη δυνατότητα να διδαχθούν σε ένα πλαίσιο που αυξάνει την κινητοποίηση και τον ενθουσιασμό αλλά και την προσοχή στη μαθησιακή διαδικασία. 6
Προσομοίωση (Simulation). Η προσομοίωση δίνει τη δυνατότητα υλοποίησης καταστάσεων που δεν θα ήταν δυνατόν να υλοποιηθούν με άλλο τρόπο. Με την προσομοίωση δίνεται η ευκαιρία να δοκιμαστεί η ικανότητα και τα αντανακλαστικά των χρηστών σε πραγματικές συνθήκες. Στην τάξη η προσομοίωση δίνει τη δυνατότητα να εξασκηθεί ο μαθητής σε καταστάσεις που σε πραγματικό περιβάλλον θα ήταν ριψοκίνδυνο να υλοποιηθούν (π.χ ένα επικίνδυνο πείραμα χημείας κ.λ.π.), ή ακόμα σε καταστάσεις που η υλοποίηση τους είναι πολυδάπανη, χρονοβόρος κλπ. Η προσομοίωση δημιουργεί μια αναπαράσταση ή ένα μοντέλο ενός πραγματικού συστήματος ή φαινομένου στην οθόνη κάτω από ρεαλιστικές συνθήκες. Η αναπαράσταση αυτής της διαδικασίας πρέπει να δίνεται «ζωντανά», να εμπλέκει αρκετά το χρήστη ώστε η «εμπειρία» να έχει νόημα, να έχει μια ποικιλία στόχων, να λύνει προβλήματα. Μπορεί να αποτελέσει ιδανικό εργαλείο για την ενσωμάτωση διαφορετικών επιστημών στην ίδια επιστημονική ενότητα, κυρίως για Φυσική, Μαθηματικά, Κοινωνιολογία και Γλώσσα. Τα λογισμικά προσομοίωσης κατά κανόνα στηρίζονται σε μια σειρά αλγορίθμων και οι μαθητές έχουν τη δυνατότητα να αλλάζουν τις τιμές ορισμένων μεταβλητών και να παρατηρούν τα αποτελέσματα της πράξης τους. Επίλυση προβλήματος (Problem solving). Αυτά τα προγράμματα ζητούν από τους μαθητές να επιλύσουν προβλήματα στηριζόμενοι σε γνώσεις που αποκτήθηκαν νωρίτερα. Στα περισσότερα προγράμματα προσομοίωσης και στα παιχνίδια υπάρχουν χαρακτηριστικά problem solving. Μπορούν να αποτελέσουν σπουδαία εναύσματα για τη διερευνητική μάθηση στην τάξη. ίνουν τη δυνατότητα να εφαρμοστούν οι κλασικές στρατηγικές επίλυσης προβλημάτων. Επίσης βοηθούν το μαθητή να δημιουργήσει και να αναπτύξει περισσότερο τη δική του στρατηγική επίλυσης (Paterson & Strickland 1986). Προσφέρουν ένα πλαίσιο μέσα στο οποίο οι μαθητές μπορούν να αποκτήσουν και να βελτιώσουν τις δεξιότητες επίλυσης προβλήματος. Αυτό το πλαίσιο τις περισσότερες φορές προσομοιώνει ένα πραγματικό φαινόμενο. Τα προγράμματα προσομοίωσης θα πρέπει να ζητούν από το χρήστη να εφαρμόσει αποδεκτές αρχές ή κανόνες για να καταλήξει σε συμπεράσματα και λύσεις. Θα πρέπει επίσης να δίνουν στο χρήστη τη δυνατότητα να παραμετροποιεί το πρόβλημα και να 7
περιλαμβάνουν μια εξήγηση ή μια γραφική αναπαράσταση της τελικής κατάστασης από τις απαντήσεις που δόθηκαν κατά την προσπάθεια επίλυσης. Τέλος η χρήση τους θα πρέπει να αναπτύσσει στο χρήστη μια εκτίμηση και κατανόηση των αλγοριθμικών μεθόδων, να αποθαρρύνουν τις διαδικασίες δοκιμής - λάθους και αντίστοιχα να ενθαρρύνουν αποφάσεις και λύσεις που απορρέουν από πνευματική διαδικασία. Περιβάλλοντα Εικονικής Πραγματικότητας (Virtual Reality) Οι τεχνολογίες εικονικής πραγματικότητας χρησιμοποιούνται προς το παρόν κυρίως σε ερευνητικό επίπεδο και λιγότερο στην εκπαιδευτική διαδικασία δεδομένου ότι έχουν πολύ πρόσφατα εμφανιστεί και απαιτούν συνήθως εξειδικευμένη τεχνολογική υποδομή και εξοπλισμό. Ως εικονική πραγματικότητα ορίζεται η αλληλεπίδραση σε τρισδιάστατο χώρο που χρησιμοποιείται για προσομοίωση πραγματικών ή μη καταστάσεων. Η επιστημονική και τεχνολογική τεκμηρίωση των εφαρμογών της εικονικής πραγματικότητας στη διδασκαλία δεν μπορεί να θεωρηθεί ακόμη πλήρως εμπεριστατωμένη. Ωστόσο χαρακτηριστικά της εικονικής πραγματικότητας όπως η ισχυρή αλληλεπίδραση, η άμεση ανταπόκριση του συστήματος στις ενέργειες του χρήστη και η ελευθερία κινήσεων στους εικονικούς κόσμους μπορούν να επηρεάσουν θετικά τη μαθησιακή διαδικασία. Η δεύτερη κατηγοριοποίηση του εκπαιδευτικού λογισμικού αναφέρεται στα λογισμικά που προκύπτουν ανάλογα με τη χρήση των τεχνολογικών μέσων που απαιτούνται για την κατασκευή τους: Αυτά είναι τα πολυμέσα, υπερμέσα (multimedia) και υπερκείμενα (Πολίτης, 1996) αλλά πρέπει να σημειωθεί ότι αυτά ενυπάρχουν και στις προηγούμενες κατηγορίες, (π.χ ένα λογισμικό εξάσκησης ή ένα λογισμικό παρουσίασης μπορεί να είναι multimedia). Ο όρος αυτός αναφέρεται σε κάθε λογισμικό που συμπεριλαμβάνει ήχο, γραφικά, εικόνες, video, κείμενο και υπερκείμενο με διαλογική ικανότητα. Η κατηγοριοποίηση λοιπόν ενός λογισμικού ως πολυμέσου δεν είναι απαραίτητο να βρίσκεται σε αντίθεση με τα είδη εκπαιδευτικού λογισμικού που αναφέρθηκαν ήδη. Ουσιαστικά διαφέρει το κριτήριο ταξινόμησης. Η συγκεκριμένη κατηγορία αναφέρεται στα τεχνολογικά μέσα που έχουν χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή του λογισμικού και 8
όχι στη χρήση του κατά τη διαδικασία εκμάθησης ενός γνωστικού αντικειμένου. Για παράδειγμα ένα λογισμικό παρουσίασης θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί και ως πολυμεσικό λογισμικό παρουσίασης. Τα περισσότερα συμβατικά διδακτικά μέσα (βιβλία κ.λ.π.) έχουν σειριακή μορφή. Όμως δεν είναι διαπιστωμένο ότι ο άνθρωπος προσλαμβάνει τη γνώση με σειριακό τρόπο - τουλάχιστον όχι όλοι. Τα υπερκείμενα (κείμενα στα οποία η περιήγηση είναι δυνατή όχι μόνο με σειριακό τρόπο) επιτρέπουν την εξερεύνηση των διαφόρων θεματικών περιοχών εξατομικευμένα. Τα πολυμέσα συμπεριλαμβάνουν γραφικά και animation γεγονός που θεωρείται πολύ σημαντικό δεδομένου ότι το 80% των ανθρώπων έχει οπτικοποιημένες αναμνήσεις (Brown, 1996). Ακόμα τα πολυμέσα απηχούν σε πολλούς διαφορετικούς γνωστικούς τύπους, επειδή κινητοποιούν και τους ακουστικούς και τους οπτικούς γνωστικούς τύπους. Οι εφαρμογές πολυμέσων και υπερμέσων κυριαρχούν στον τομέα της εκπαιδευτικής τεχνολογίας και, ουσιαστικά, κάθε είδους εκπαιδευτικό λογισμικό περιλαμβάνει πολυμεσικά στοιχεία και άμεση, μη σειριακή πρόσβαση στις πληροφορίες που παρέχει. Τα πολυμέσα διακρίνονται σε πολυμέσα παρουσίασης και αλληλεπιδραστικά πολυμέσα. Τα πολυμέσα παρουσίασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εκπαίδευση με δύο δυνατούς τρόπους. Για την παρουσίαση του διδακτικού υλικού και για την παρουσίαση των εργασιών των μαθητών. Τα αλληλεπιδραστικά πολυμέσα παρέχουν στο χρήστη τη δυνατότητα να καθοδηγεί την εξέλιξη του προγράμματος. Η τελευταία κατηγοριοποίηση καθορίζεται από το βαθμό αλληλεπίδρασης μεταξύ λογισμικού και χρήστη: Εδώ διακρίνοντας δύο βασικές κατηγορίες εκπαιδευτικών λογισμικών τα ανοικτά και τα κλειστά περιβάλλοντα (Παναγιωτακόπουλος, Πιερρακέας, Πιντέλας, 2003). Τα περισσότερα «κλειστά» μαθησιακά περιβάλλοντα επιτρέπουν στο μαθητή να εισάγει δεδομένα. Στη διαδικασία αυτή όμως η αντίδραση του συστήματος είναι προδιαγεγραμμένη και προκαθορισμένη. Στα «ανοικτά» μαθησιακά περιβάλλοντα οι δραστηριότητες και οι επιλογές καθορίζονται τόσο από τις ανάγκες του μαθητή για μάθηση όσο και από τις ικανότητές του σε σχέση με τις απαιτούμενες νοητικές διεργασίες. 9
Ως κλειστά περιβάλλοντα μπορούν να χαρακτηρισθούν τα λογισμικά παρουσίασης και εξάσκησης, οι κλειστές προσομοιώσεις καθώς και τα παιχνίδια. Ως ανοικτά περιβάλλοντα μπορούν να χαρακτηρισθούν οι εφαρμογές υπερκειμένων/ υπερμέσων, οι ανοικτές προσομοιώσεις και τα γνωστικά μαθησιακά εργαλεία ή εργαλεία ανάπτυξης νοητικών δεξιοτήτων (γλώσσες προγραμματισμού, μικρόκοσμοι, έμπειρα συστήματα). 2.1.2 Βασικές Αρχές Σχεδίασης Εκπαιδευτικού Λογισμικού Με το εκπαιδευτικό λογισμικό επιδιώκεται η αξιοποίηση των δυνατοτήτων που προσφέρουν οι τεχνολογίες της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας (διασύνδεση της πληροφορίας, πολλαπλή αναπαράσταση της πληροφορίας, διερεύνηση, πειραματισμός, κ.λπ.) για τη δημιουργία ενός πλούσιου, ελκυστικού και προκλητικού μαθησιακού περιβάλλοντος που θα ευνοεί τη διερευνητική, την ενεργητική και τη δημιουργική μάθηση. Επιδιώκεται δηλαδή, το εκπαιδευτικό λογισμικό να αποτελέσει ένα επιπλέον μέσο για την επίτευξη των στόχων που θέτουν τα προγράμματα σπουδών και για την ποιοτική βελτίωση της διαδικασίας διδασκαλίας και μάθησης. Η σχεδίασή του λοιπόν πρέπει να διέπεται από κανόνες οι οποίοι ενδεχομένως να μεταβάλλονται ποιοτικά ή ποσοτικά ανάλογα με το είδος του λογισμικού, τον τρόπο λειτουργίας του και τον τρόπο εφαρμογής του. Μερικοί κανόνες που εφαρμόζονται πιο συχνά στο σχεδιασμό του εκπαιδευτικού λογισμικού και αποκτούν χαρακτήρα βασικών αρχών σχεδίασης, είναι (Παναγιωτακόπουλος, Πιερρακέας, Πιντέλας, 2005): Η θεώρηση του εκπαιδευτικού λογισμικού ως εκπαιδευτικό εργαλείο: πρέπει να κατασκευάζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτελεί ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την επίτευξη συγκεκριμένων διδακτικών στόχων ξεπερνώντας τα παραδοσιακά μέσα διδασκαλίας. Η επικέντρωσή του σε συγκεκριμένους στόχους: πρέπει πάντα να βοηθά τον χρήστη να επικεντρώνεται με ευκολία στο αντικείμενο ή την έννοια που μελετά χωρίς να αποσπάται ή να χάνεται μέσα σε γενικότητες. Η παροχή ελευθερίας στην έκφραση του χρήστη: ο χρήστης πρέπει να νιώθει ότι έχει ελευθερία κινήσεων και το δικαίωμα της επιλογής ακόμη και της λανθασμένης. Αν ο χρήστης επιλέξει την λανθασμένη απάντηση και στη συνέχεια του δοθεί η σωστή και ο λόγος που έπρεπε να την επιλέξει, θα κατανοήσει το λάθος του και θα οδηγηθεί στη μελλοντική αποφυγή του. 10
Ειδικότερα, οι στρατηγικές σχεδίασης που ακολουθούνται πρέπει να εξασφαλίζουν τη συμβολή ενός εκπαιδευτικού λογισμικού (ΥΠΕΠΘ-Π.Ι., 2003): στη φιλικότερη, ελκυστικότερη, πλουσιότερη και πολύπλευρη παρουσίαση της ύλης, στη βιωματική προσέγγιση της γνώσης, στην ενεργοποίηση του μαθητή μέσα από δημιουργικές δραστηριότητες, πειραματισμό και διερεύνηση, στη συμπύκνωση πολλών μακροσκελών κειμένων σε οπτικοαουστικά μηνύματα με μεγάλη περιεκτικότητα πληροφορίας, στη μείωση του χρόνου που αφιερώνει ο μαθητής και του κόπου που καταβάλλει για την αφομοίωση της ύλης-περιεχομένου, στην προώθηση της συνεργατικής αλλά και της εξατομικευμένης μάθησης (οι μαθητές στο πλαίσιο κοινών δραστηριοτήτων μαθαίνουν να συνεργάζονται αλλά και ο κάθε μαθητής ξεχωριστά μπορεί να ακολουθήσει τους δικούς του ρυθμούς μάθησης). Επιπλέον ένα σωστά σχεδιασμένο εκπαιδευτικό λογισμικό πρέπει να παρέχει κίνητρα ώστε να (Μικρόπουλος, 1999): προσελκύει και να διατηρεί την προσοχή Προκαλεί, προωθεί την άμιλλα κεντρίζει την περιέργεια γενικά και τη γνωστική περιέργεια κινητοποιεί ειδικά τη φαντασία θέτει στόχους υπολογίζει το βαθμό επίτευξής των διδακτικών στόχων έχει κατάλληλη διάρκεια και ποικιλία προωθεί την αλληλεπίδραση και την ανάδραση είναι προσανατολισμένο στο στόχο προσδιορίζει τον ρόλο του/της εκπαιδευτικού. Η επίτευξη όλων των παραπάνω στόχων επιτυγχάνεται μέσα από τη δημιουργία εκπαιδευτικών εφαρμογών που χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη έντονων 11
πολυμεσικών στοιχείων. Μάλιστα τα τελευταία χρόνια η χρήση των πολυμεσικών εφαρμογών στην εκπαίδευση είναι τόσο εκτεταμένη που οι όροι πολυμεσική εφαρμογή και εκπαιδευτικό λογισμικό συχνά ταυτίζονται. 2.1.3 Πολυμέσα Τα πολυμέσα αποτελούν ένα ισχυρό εργαλείο όχι μόνο για τη δημιουργία παρουσίασης αλλά και για τη μαθησιακή διαδικασία. Ασχολούνται με το συνδυασμό πολλών μέσων σε μια παραγωγή. Κείμενο, εικόνα, ήχος, βίντεο, γραφικά, κινούμενη εικόνα και αρκετή διαλογικότητα με το χρήστη συνθέτουν τον κόσμο των πολυμέσων. Ως όρος μπορεί να αναφέρεται τόσο σε προγράμματα εφαρμογών όσο και στη δημιουργία εφαρμογών. Η διακινούμενη πληροφορία σε μια πολυμεσική εφαρμογή μπορεί να προσεγγίζεται από τον τελικό χρήστη είτε γραμμικά (προκαθορισμένη διαδρομή χωρίς κανέναν έλεγχο από το χρήστη) είτε διαδραστικά (ο χρήστης καθορίζει τη σειρά πρόσβασης στο υλικό με βάση τις προσωπικές του προτιμήσεις). Αυτό που χαρακτηρίζει τα πολυμέσα είναι ουσιαστικά η εκμετάλλευση των τεχνολογικών τους χαρακτηριστικών. Είναι δηλαδή φορείς πληροφοριών με τη μορφή πολλαπλών αναπαραστάσεων. Ένα εποπτικό μέσο εξάλλου καθορίζεται κυρίως από την τεχνολογία του, τα συστήματα συμβόλων που υποστηρίζει (κείμενο, λόγος, εικόνα, κλπ.), και τις δυνατότητες επεξεργασίας αυτών των συμβόλων. Πάντως το κυριότερο χαρακτηριστικό της τεχνολογίας ενός μέσου είναι οι δυνατότητες που παρέχει για εκμετάλλευση των συστημάτων συμβόλων που περιέχει. Έτσι. ένας υπολογιστής πολυμέσων μπορεί να διαχειρίζεται διαφορετικά σύμβολα στις αναπαραστάσεις του από ότι κάποιος άλλος χωρίς αυτές, ο οποίος διαχειρίζεται μόνο κείμενο. (Μικρόπουλος, 2000) Η αλληλεπιδραστικότητα ή διαλογικότητα (interactivity) είναι ίσως το πιο βασικό χαρακτηριστικό των πολυμέσων. Ο χρήστης δεν είναι απλός παρατηρητής της πληροφορίας που του παρέχεται αλλά μπορεί να συμμετέχει ενεργά παρεμβαίνοντας στη ροή της πληροφορίας, επιλέγοντας ποια πληροφορία θα παρακολουθήσει, θέτοντας ή απαντώντας σε ερωτήματα κλπ. Έτσι, δίνεται η δυνατότητα στο χρήστη να προσαρμόσει την παρουσίαση της πληροφορίας στον τύπο και στις ανάγκες του. Τα πολυμέσα επιτρέπουν την εκμάθηση μέσω της εξερεύνησης, της ανακάλυψης και της εμπειρίας. Με τα πολυμέσα η διαδικασία της μάθησης μπορεί να προσανατολιστεί στο στόχο, να γίνει πιο συμμετοχική και προσαρμοσμένη στα εξατομικευμένα στυλ 12
μάθησης. Τα πολυμέσα επιτρέπουν η διαδικασία της μάθησης να γίνει διασκεδαστική και φιλική χωρίς τον φόβο αποτυχίας (Mayer, 2003). Ειδικότερα τα πιθανά οφέλη ενός καλά σχεδιασμένου πολυμεσικού λογισμικού είναι: Εναλλακτικές προοπτικές Ενεργός συμμετοχή Επιταχυνόμενη μάθηση ιατήρηση και εφαρμογή της γνώσης εξιότητες επίλυσης προβλήματος και λήψης αποφάσεων Κατανόηση συστημάτων Υψηλότερο επίπεδο σκέψης Αυτονομία και εστίαση Έλεγχος του ρυθμού και της αλληλουχίας των πληροφοριών Πρόσβαση στις πληροφορίες υποστήριξης. Στα αρνητικά σημεία της χρήσης των πολυμέσων τοποθετείται το γεγονός ότι απαιτούν υπολογιστές υψηλών δυνατοτήτων. Ο ήχος, οι εικόνες, η κίνηση και ιδιαίτερα το βίντεο επιβραδύνουν τη λειτουργία ενός υπολογιστή χαμηλών δυνατοτήτων ή δεν εκτελούνται καθόλου. Ένα σημαντικό μειονέκτημα δημιουργίας διδακτικού υλικού πολυμέσων είναι ότι μπορεί να μην είναι προσιτό σε ένα μεγάλο τμήμα χρηστών εάν αυτοί δεν έχουν πρόσβαση σε ισχυρούς υπολογιστές. Για αυτό οι υπεύθυνοι για την ανάπτυξη διδακτικού υλικού πρέπει να σκεφτούν πολύ προσεκτικά για τον τύπο των πολυμεσικών στοιχείων που πρέπει να ενσωματωθούν στις εφαρμογές και να περιλαμβάνουν μόνο εκείνα που έχουν σημαντική αξία. Επιπλέον οι υποστηρικτές της χρήσης των πολυμέσων δεν εξετάζουν οικονομικά και τεχνικά ζητήματα. Η ανάπτυξη ικανοποιητικών πολυμεσικών εφαρμογών είναι αρκετά δύσκολη τεχνικά και απαιτεί αρκετό χρόνο. Ο χρόνος που ξοδεύεται στην ανάπτυξη ενός πολυμεσικού πακέτου απαιτεί χρήματα και κάθε καθυστέρηση αυξάνει το αληθινό κόστος μιας διαλογικής εφαρμογής (Patti, 2005). Κατηγοριοποίηση και χαρακτηριστικά των πολυμέσων Τα πολυμέσα κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο διανέμουν την πληροφορία και ανάλογα με τον τρόπο χρήσης των εφαρμογών τους. Ως προς τον 13
τρόπο διανομής της πληροφορίας διακρίνονται στους οπτικούς δίσκους, στα κιόσκια, στα πολυμέσα πραγματικού χρόνου και στα πολυμέσα του ιαδικτύου. Η επιλογή του τρόπου διανομής κάθε φορά προσδιορίζεται από συγκεκριμένους παράγοντες όπως το κόστος (του μέσου και της εγγραφής των δεδομένων), η αποθηκευτική ικανότητα, η δυνατότητα επανεγγραφής, οι ομάδες στις οποίες απευθύνεται, και οι υψηλές απαιτήσεις σε ταχύτητες που απαιτούνται ακριβώς λόγω της φύσης του υλικού. Ως προς τη χρήση των εφαρμογών τα πολυμέσα διακρίνονται σε όσα είναι πρόσφορα για διασκέδαση, εκπαίδευση (εγκυκλοπαίδειες, λεξικά), πληροφόρηση (ηλεκτρονικοί κατάλογοι προϊόντων, μουσεία, κλπ) ή για επιχειρηματικούς σκοπούς (επιμόρφωση στελεχών, προβολή προϊόντων κλπ) Ο εξοπλισμός υλικού πολυμέσων συνήθως περιλαμβάνει οθόνη που να υποστηρίζει συγκεκριμένες αναλύσεις, και με το ίδιο σκεπτικό κάρτα γραφικών, επιταχυντή γραφικών, κάρτα ήχου, συσκευές σύλληψης εικόνων (scanner, ψηφιακή φωτογραφική μηχανή), συσκευές σύλληψης βίντεο, σύλληψης ήχου, περιφερειακά μέσα για αποθήκευση (σκληρός δίσκος, CD, DVD) και ηχεία. Τα πολυμέσα χαρακτηρίζονται από τη συνύπαρξη κειμένου, εικόνας, βίντεο, γραφικών, και κινούμενης εικόνας (ITY, 2002). Κείμενο Το κείμενο είναι απαραίτητο συστατικό για την ακριβή περιγραφή μιας έννοιας. Τα πολυμέσα καινοτομούν τώρα με τη χρήση του υπερκειμένου που ουσιαστικά τεμαχίζει το συνολικό κείμενο σε επιμέρους συνιστώσες που συνδέονται μεταξύ τους με συνδέσμους οι οποίοι ενεργοποιούνται μέσω συγκεκριμένων λέξεων ή φράσεων. Το κείμενο εισάγεται με πληκτρολόγηση, με οπτική ανάγνωση χαρακτήρων έπειτα από σάρωση (OCR), ή με αναγνώριση ομιλίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για ορθή χρήση του κειμένου στις πολυμεσικές εφαρμογές (σωστή επιλογή λέξεων, κατάλληλη μορφοποίηση, γραμματοσειρά κλπ). Εικόνες-Γραφικά Η εικόνα είναι ένα στοιχείο που δε μπορεί να λείπει από καμιά σχεδόν εφαρμογή. Είναι πολύ δυνατή στο να μεταδώσει μηνύματα και αποτελεί ένα από τα καλύτερα εποπτικά μέσα στη διδασκαλία. Στον υπολογιστή η εικόνα δεν είναι παρά ένα σύνολο από εικονοστοιχεία τα οποία δε φέρουν καμιά πληροφορία για τη δομή των εικονιζόμενων αντικειμένων σε αντίθεση με τα γραφικά τα οποία αποτελούν ένα 14
σύνολο από αντικείμενα. Ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής τους οι εικόνες διακρίνονται σε ψηφιογραφικές και διανυσματικές. Οι ψηφιογραφικές αποτελούνται από έναν πίνακα εικονοστοιχείων και τα χαρακτηριστικά τους είναι η ανάλυση (εικονοστοιχεία ανά ίντσα), το βάθος χρώματος (διαθέσιμα bit σε κάθε εικονοστοιχείο με πληροφορία για το χρώμα του), το μέγεθος (αποθηκευτικός χώρος που καταλαμβάνουν) και οι διαστάσεις τους. Τέτοιες εικόνες επιτυγχάνονται με τη χρήση έτοιμων εικόνων από συλλογές, με σάρωση, ψηφιακή φωτογραφική μηχανή, σύλληψη από βιντεοκάμερα ή από την οθόνη του υπολογιστή κλπ. Τύποι τέτοιων εικόνων είναι όσες έχουν επέκταση JPG, BMP, GIF, TIF κλπ. Οι διανυσματικές παράγονται με τη χρήση γεωμετρικών σχημάτων και χαρακτηριστικά τους είναι οι διαστάσεις τους, το μικρό τους μέγεθος και η αδυναμία να αποδώσουν εικόνες με φωτορεαλιστικό τρόπο. Τύποι τέτοιων αρχείων έχουν επεκτάσεις ΑΙ, DXF, CDR, EPS, WNF κλπ. Όπως και στο κείμενο έτσι και στην εικόνα χρειάζεται προσοχή στον αριθμό των χρωμάτων, και στο ποια θα επιλεγούν. Κινούμενη εικόνα Πρόκειται για μια διαδοχή εικόνων που επιτελείται τόσο γρήγορα (20-30 καρέ το δευτερόλεπτο) ώστε να δίνει την αίσθηση της κίνησης. Υπάρχουν πολλά μοντέλα για τη δημιουργία κινουμένων εικόνων (animation). Ο χρήστης μπορεί να επέμβει στην κίνηση κάποιου αντικειμένου, να μετατρέψει τα γραφικά σε βίντεο, να επεξεργαστεί το φωτισμό ή τον τρόπο εμφάνισης των αντικειμένων. Βίντεο Το βίντεο αποτελεί πολύ σημαντικό παράγοντα στη δυναμική των πολυμέσων. Ο αριθμός των καρέ, ο ρυθμός προβολής τους (καρέ ανά δευτερόλεπτο), τα χρώματα και ο φωτισμός είναι κάποια από τα βασικά συστατικά ενός βίντεο. Το βίντεο που θα χρησιμοποιηθεί μπορεί είτε εξ αρχής να είναι σε ψηφιακή μορφή (πχ βίντεο που έχει ληφθεί με ψηφιακή βιντεοκάμερα) είτε σε αναλογική μορφή οπότε στην περίπτωση αυτή πρέπει να ψηφιοποιηθεί με την κατάλληλη διαδικασία (απαραίτητη κάρτα βίντεο). Λόγω του υπερβολικού μεγέθους των αρχείων βίντεο χρησιμοποιούνται αλγόριθμοι συμπίεσης των αρχείων αυτών, ώστε να καταλαμβάνουν μικρότερο χώρο. Γνωστοί αλγόριθμοι είναι οι MPEG, MJPEG, DVI. Μια νέα τεχνική συμπίεσης αρχείων ψηφιακού βίντεο είναι το DivX που μπορεί να συμπιέσει ένα αρχείο στο 10% του αρχικού μεγέθους του. Οι πλέον γνωστοί τύποι ψηφιακού βίντεο είναι οι MPEG, AVI, MOV. Το ψηφιακό βίντεο εξασφαλίζει πολύ καλή ποιότητα στην αντιγραφή, 15
δυνατότητα πλοήγησης σε οποιοδήποτε σημείο της ταινίας, είναι επεξεργάσιμο και μεταδίδεται μέσω του ιαδικτύου (streaming video). Ήχος Σε μια πολυμεσική εφαρμογή ο ήχος μπορεί να περιλαμβάνεται με τη μορφή μουσικής, ομιλίας ή ηχητικών εφέ. Το πόσο αποτελεσματική θα είναι η συμβολή του στους στόχους της εφαρμογής εξαρτάται από την ποιότητα του ήχου, τη χρονική του διάρκεια, το συνταίριασμά του με τα άλλα μέσα που συνυπάρχουν μαζί του και την σωστή υποστήριξη του θέματος της εφαρμογής. Η παρουσία ηχητικού υλικού προϋποθέτει την ύπαρξη κάρτας ήχου στον υπολογιστή. Στις υποδοχές της συνδέονται συσκευές αναπαραγωγής ήχου ή όργανα μουσικής που επικοινωνούν με τον υπολογιστή με τη βοήθεια ενός συγκεκριμένου προτύπου (MIDI). Η αποθήκευση ηχητικού υλικού σημαίνει πρώτα ψηφιοποίησή του. Αυτή γίνεται αυτόματα με τη χρήση ενός μετατροπέα που διαθέτει η κάρτα ήχου. Τα γνωστότερα και πλέον δημοφιλή αρχεία ήχου έχουν επεκτάσεις WAV, MIDI. Η χρήση του ψηφιοποιημένου ήχου δίνει τη δυνατότητα επεξεργασίας του, μεταφοράς και αντιγραφής του διατηρώντας το επίπεδο ποιότητας του ήχου, μετάβαση σε οποιοδήποτε σημείο του αρχείου θέλουμε. Για τον περιορισμό του απαιτούμενου χώρου αποθήκευσης έχουν αναπτυχθεί και για την περίπτωση του ήχου τεχνικές συμπίεσης. Το δημοφιλέστερο πρότυπο συμπίεσης είναι σίγουρα το MP3 το οποίο συνδυάζει καλή ποιότητα ήχου και εύκολη μεταφορά των ηχητικών αρχείων. Βέβαια από τη στιγμή που ένα αρχείο ήχου θα μετατραπεί σε MP3 δεν θα είναι δυνατή η αναπαραγωγή του με οποιονδήποτε media player. Μια πολυμεσική εφαρμογή όμως από μόνη της, όσα τεχνολογικά στοιχεία και αν διαθέτει δεν μπορεί εύκολα να χαρακτηριστεί ως ένα πλήρες εκπαιδευτικό λογισμικό. Η διαδικασία δημιουργίας ενός τέτοιου λογισμικού είναι ιδιαίτερα δύσκολη, σύνθετη και χρονοβόρα και προϋποθέτει την τήρηση συγκεκριμένων βημάτων και με αυστηρή σειρά προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το παραγόμενο προϊόν θα είναι σύμφωνο με τις βασικές αρχές σχεδίασης και τους διδακτικούς-εκπαιδευτικούς στόχους που επιλέχθηκε να προωθήσει. 16
2.1.4 Βήματα για το σχεδιασμό και την παραγωγή εκπαιδευτικού λογισμικού Προκειμένου λοιπόν να δημιουργηθεί μια πολυμεσική εφαρμογή-εκπαιδευτικό λογισμικό πρέπει ακολουθηθεί η εξής σειρά από βήματα (ITY, 2008): Ανάλυση Σχεδίαση Ανάπτυξη Έλεγχος Ολοκλήρωση- ιανομή Λειτουργία και συντήρηση 2.1.4.1 Ανάλυση Εδώ χρειάζεται να ξεκαθαριστεί η βασική ιδέα της εφαρμογής και να συγκεντρωθούν εκείνες οι πληροφορίες που θα καθορίσουν την περαιτέρω πορεία σχετικά με τον αν υπάρχουν οι δυνατότητες να υλοποιηθεί η εφαρμογή, τι αρχεία απαιτούνται και τι υπάρχει διαθέσιμο. Να αποσαφηνιστεί η ομάδα των χρηστών στους οποίους απευθύνεται, να ελεγχθεί κατά πόσο μπορεί να υλοποιηθεί η συγκεκριμένη εφαρμογή, να γίνει η κατανομή των εργασιών, να αποφασιστούν τα διάφορα στάδια υλοποίησης του έργου και να τοποθετηθούν με τη χρονική σειρά που θα διαδέχεται το ένα το άλλο. Επίσης πρέπει να προσδιοριστεί η χρονική διάρκεια κάθε σταδίου, να συνταχθεί η ομάδα εργασίας που θα αποτελείται από τον υπεύθυνο της ομάδας αυτής, το συγγραφέα του σεναρίου, το σχεδιαστή του περιβάλλοντος της διεπαφής, τους ειδικούς για τον ήχο, την εικόνα, τα γραφικά, την κινούμενη εικόνα, το βίντεο, να επιλεγούν εκείνοι από τους διαθέσιμους πόρους που θα συντελέσουν στην υλοποίηση. Τέλος πρέπει να γίνει η κοστολόγηση του έργου. Πιο συγκεκριμένα η ανάλυση αποτελείται από τα ακόλουθα τέσσερα στάδια: Αρχικοποίηση Το στάδιο αυτό αποσκοπεί στον καθορισμό των στόχων της εφαρμογής. Οι στόχοι περιγράφονται σε σχέση με το θεματικό περιεχόμενο της εφαρμογής, το κοινό στο οποίο απευθύνεται, τα μέσα που θα χρησιμοποιηθούν για την παρουσίαση του θεματικού περιεχομένου. 17
Εκτίμηση κόστους ανάπτυξης Το συγκεκριμένο στάδιο χρησιμοποιεί την πρόταση ανάπτυξης για την εκτίμηση του κόστους ανάπτυξης της εφαρμογής. Ως κόστος ανάπτυξης ορίζεται το χρηματικό ποσό που θα απαιτηθεί για την υποστήριξη της διαδικασίας ανάπτυξης μιας εφαρμογής. Αν το κόστος που προκύπτει μπορεί να καλυφθεί, τότε η ανάπτυξη της εφαρμογής συνεχίζεται κανονικά. Σε διαφορετική περίπτωση η διαδικασία ματαιώνεται. Διαμόρφωση του πλάνου εργασίας Η χρησιμότητα της δημιουργίας ενός πλάνου εργασίας είναι μεγάλη, αφού αποτελεί οδηγό για την εκτέλεση των επομένων φάσεων ανάπτυξης της εφαρμογής. Το πλάνο εργασίας περιγράφει τη χρησιμοποίηση των τριών παραμέτρων που χαρακτηρίζουν τη διαδικασία ανάπτυξης μιας εφαρμογής, δηλαδή: o Των φάσεων στις οποίες αναλύεται η συγκεκριμένη διαδικασία. Σκοπός είναι ο καθορισμός ενός συνόλου φάσεων ανάπτυξης, στις οποίες θα καταμεριστεί το έργο ώστε να διευκολυνθεί η υλοποίησή του. o Του χρονοπρογραμματισμού κάθε φάσης. Το πλάνο εργασίας προδιαγράφει με σαφήνεια το χρόνο που απαιτείται για την υλοποίηση του τελικού προϊόντος, όπως και κάθε σταδίου που συνθέτει τη διαδικασία ανάπτυξης. o Των πόρων που είναι απαραίτητοι για την εκτέλεση κάθε φάσης και αφορούν το προσωπικό που θα απασχοληθεί, τον εξοπλισμό που θα χρησιμοποιηθεί, τα αναλώσιμα που θα απαιτηθούν και τα στοιχεία πολυμέσων που θα αγοραστούν. Ανάλυση απαιτήσεων Η ανάλυση απαιτήσεων αποσκοπεί στη συλλογή και επεξεργασία των απαιτήσεων που έχουν όλα τα ενδιαφερόμενα μέρη από μια εφαρμογή πολυμέσων. Η επεξεργασία καταλήγει στη διαμόρφωση ενός συνόλου προδιαγραφών για την εφαρμογή, οι οποίες περιγράφουν λεπτομερώς τις απαιτήσεις αυτές. Η σημασία του συγκεκριμένου σταδίου είναι μεγάλη, καθώς μια εφαρμογή που δεν έχει λάβει σοβαρά υπόψη τις απαιτήσεις όλων των ενδιαφερομένων μερών έχει περιορισμένες πιθανότητες επιτυχίας. Η επιτυχής επιλογή των πηγών που θα χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή των απαιτήσεων διασφαλίζεται με τη συμμετοχή όλων των ενδιαφερομένων μερών στη διαμόρφωση των απαιτήσεων από το προϊόν. Υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι συλλογής πληροφοριών για τη διαμόρφωση των απαιτήσεων μιας εφαρμογής 18
πολυμέσων: η διεξαγωγή συνεντεύξεων, η συμπλήρωση ερωτηματολογίων και η επιτόπια παρατήρηση 2.1.4.2 Σχεδίαση Το βήμα αυτό περιλαμβάνει τη σύνθεση όλων των επιμέρους τμημάτων και υλικού που αποτελούν την εφαρμογή και την λεπτομερή περιγραφή των αρχών και των στόχων που τέθηκαν στη φάση της ανάλυσης. Σκοπός της σχεδίασης είναι η πλήρης εκμετάλλευση των χαρακτηριστικών και των πλεονεκτημάτων των πολυμεσικών εφαρμογών χωρίς να αποπροσανατολίζεται ο χρήστης από το περιεχόμενο. Περιλαμβάνει τέσσερις φάσεις, τη διδακτική, τη λειτουργική και την τεχνική σχεδίαση. Διδακτική σχεδίαση Ως διδακτική σχεδίαση (instructional design) ορίζεται η συστηματική διαδικασία λήψης αποφάσεων σε σχέση με: (α) το πλαίσιο λειτουργίας ενός συγκεκριμένου εκπαιδευτικού προγράμματος, (β) τον τρόπο δόμησης του περιεχομένου του και (γ) τον καθορισμό της ακολουθίας των διδακτικών επεισοδίων που εμπερικλείει. Σύμφωνα με τη διδακτική σχεδίαση η εφαρμογή πρέπει να εκμεταλλεύεται την τεχνολογία ώστε να παρέχει στο μαθητή-χρήστη το σωστό προσανατολισμό, αλληλεπίδραση και αξιολόγηση. Λειτουργική Σχεδίαση Κατά τη λειτουργική σχεδίαση καταστρώνεται το λειτουργικό σχέδιο της εφαρμογής. Σε αυτόν περιγράφεται με σαφήνεια ο τρόπος λειτουργίας της εφαρμογής και παρέχονται πληροφορίες που αφορούν στο περιεχόμενο, τα στοιχεία πολυμέσων που θα συμπεριληφθούν, στη μορφή και στο ύφος της διεπαφής καθώς και στο μοντέλο πλοήγησης που θα υιοθετηθεί. o Περιεχόμενο: Το σημαντικότερο ζήτημα σε μια εκπαιδευτική εφαρμογή είναι η συγκέντρωση των απαιτούμενων πληροφοριών και η δημιουργία των κατάλληλων νοητικών αναπαραστάσεων από το χρήστη ώστε να ενσωματώσει νέα γνώση στις γνωστικές του δομές. Το περιεχόμενο πρέπει να είναι σύμφωνο με το πρόγραμμα σπουδών, να ανήκει στο νοητικό επίπεδο του μαθητή και να γίνεται εύκολα γνωστικό του κτήμα. 19
o Στοιχεία Πολυμέσων: Στο στάδιο αυτό παίρνονται αποφάσεις για τη φύση των πολυμεσικών στοιχείων που θα χρησιμοποιηθούν. Κείμενο: Το κείμενο αποτελεί το πιο συνηθισμένο και απλό μέσο μετάδοσης της πληροφορίας. Η ενσωμάτωσή του σε μια εφαρμογή θα πρέπει να χαρακτηρίζεται από συντομία, σαφήνεια και λογική δομή. Ήχος: Ο ήχος που χρησιμοποιείται σε μία εφαρμογή μπορεί να έχει τη μορφή μουσικής, ηχητικού εφέ ή ομιλίας. Συνήθως χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με κείμενο για να βοηθήσει τους χρήστες να κατανοήσουν δύσκολες ή ιδιαίτερες έννοιες. Για να είναι αποτελεσματική η χρήση του θα πρέπει να έχει ποιότητα, κατάλληλη διάρκεια και σωστό συγχρονισμό με τα υπόλοιπα μέσα. Εικόνα: Η εικόνα ως ένα δυνατό μέσο αναπαράστασης της πληροφορίας, εξίσου αν όχι πιο δυνατή από το κείμενο, διακρίνεται σε φωτογραφίες, σχήματα και γραφιστικές συνθέσεις, ενώ πρέπει να χαρακτηρίζεται από ποιότητα και καταλληλότητα ως προς το κοινό στο οποίο απευθύνεται. Συνθετική κίνηση-βίντεο: Η συνθετική κίνηση παρουσιάζει παρόμοιες περίπου ιδιότητες και χρήσεις με το βίντεο. Η βασική τους διαφορά είναι τα επίπεδα ρεαλισμού, καθώς τα αντικείμενα και οι χαρακτήρες που παρουσιάζονται σε ένα απόσπασμα συνθετικής κίνησης αποτελούν τεχνητά γραφικά δημιουργήματα μέσω του υπολογιστή. Στη συνθετική κίνηση, η μορφή των αντικειμένων και η κίνησή τους βρίσκεται υπό τον απόλυτο έλεγχο του δημιουργού τους. Η κίνηση, συνθετική ή βίντεο, επιδρά συναισθηματικά στο χρήστη και όταν συγχρονίζεται με το περιεχόμενο της διδασκαλίας ενισχύει τους παιδαγωγικούς στόχους της εφαρμογής. o Πλοήγηση: Ο ρόλος της πλοήγησης σε μια εφαρμογή, είναι να βοηθήσει το χρήστη να αντιληφθεί τον τρόπο με τον οποίο έχει δομηθεί και κατηγοριοποιηθεί το περιεχόμενο και τον τρόπο σύνδεσης των εννοιών τις οποίες πραγματεύεται. Οι βασικές δομές πλοήγησης στις εφαρμογές πολυμέσων είναι η γραμμική, όπου ο χρήστης πλοηγείται σειριακά στην ύλη από μία οθόνη σε μία άλλη, η δενδροειδής, στην οποία η κίνηση γίνεται μέσω διακλαδώσεων μια δενδρικής δομής, η δομή γράφου, όπου η κίνηση ανάμεσα στις οθόνες γίνεται χωρίς κανέναν περιορισμό και η υβριδική δομή, o ιεπαφή: Ο όρος διεπαφή χρήστη (user interface) είναι το σύνολο των συστατικών ενός συστήματος το οποίο επιτρέπει αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ συστήματος και χρήστη. Η διεπαφή χρήστη ενός συστήματος έχει σχέση με το ίδιο 20