µιουργία Ψφιακών ιαθεµατικών Εφαρµογών Συνεργατικά από Μαθτές στα Πλαίσια του Μαθήµατος Πλροφορικής στο Λύκειο 1 1 Τίκβα Χριστίνα, Πέρδος Αθανάσιος Καθγήτρια.Ε, Ελλνογαλλική Σχολή Καλαµαρί HTUchristinatikva@gmai.comUTH, tikva@kalamari.gr Καθγτής.Ε., Ελλνογαλλική Σχολή Καλαµαρί perdos@kalamari.gr 2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στ συγκεκριµέν εργασία παρουσιάζεται µία πρότασ αξιοποίσς των διδακτικών ωρών τς πλροφορικής στο Λύκειο. Η πρότασ για τν αξιοποίσ των ωρών έχει ως επίκεντρο τους µαθτές και ακολουθεί τις αρχές τς οµαδο-συνεργατικής µάθσς και τς διαθεµατικόττας - διεπιστµονικόττας. Αφορά δε, τ δµιουργία λογισµικού ή ιστοσελίδων από τους ίδιους τους µαθτές, που έχουν ως σκοπό να βοθήσουν στν κατανόσ εννοιών και στν αφοµοίωσ γνώσεων άλλων µαθµάτων. Η πρότασ βασίζεται στους εξής άξονες: οργάνωσ των µαθτών σε οµάδες µε διακριτούς ρόλους, επιλογή θέµατος σε συνεργασία µε τον καθγτή, υλοποίσ του έργου µέσα σε συγκεκριµένο χρονοδιάγραµµα. Τέλος περιγράφεται, πως όλα τα παραπάνω εφαρµόστκαν στ τάξ µέσω τς υλοποίσς δύο εφαρµογών λογισµικού και ενός ιστοτόπου. ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙ ΙΑ:, Πλροφορική Λυκείου, Ανάπτυξ Ψφιακών Εφαρµογών, Οµαδοσυνεργατικόττα, ιαθεµατικόττα ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αξιοποίσ των διδακτικών ωρών τς πλροφορικής στο Λύκειο µε τρόπο αποδοτικό και ευχάριστο για τους µαθτές αλλά και τους καθγτές αποτελεί ένα στοίχµα για όλους τους καθγτές πλροφορικής που καλούνται να διδάξουν το µάθµα. Λόγοι όπως έλλειψ υλικοτεχνικού εξοπλισµού, για παράδειγµα πολλοί µαθτές λίγοι Η/Υ, ή το ότι ο βαθµός του µαθήµατος δεν προσµετράται στο γενικό µέσο όρο των µαθτών, έχουν απαξιώσει το µάθµα. Η απαξίωσ αυτή συχνά οδγεί τους µαθτές να θεωρούν πολλές φορές το µάθµα τς πλροφορικής ως «ελεύθερ ώρα» για να περιγθούν στο ιαδίκτυο ή να διαβάσουν τα µαθήµατα τς επόµενς ώρας και όχι ως µία διδακτική ώρα όπου µπορούν να µάθουν, να χρσιµοποιήσουν τις ΤΠΕ, και να αισθανθούν δµιουργικοί. Η πρότασ για τν αξιοποίσ των ωρών βασίζεται στους εξής άξονες ιδασκαλία γλωσσών οπτικού προγραµµατισµού και αρχών ανάπτυξς ιστοσελίδας. Οργάνωσ των µαθτών σε οµάδες µε διακριτούς ρόλους. Επιλογή θέµατος σε συνεργασία µε τον καθγτή Υλοποίσ του έργου µέσα σε συγκεκριµένο χρονοδιάγραµµα ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Τα αντικείµενα που διδάσκονται αφορούν τις αρχές του οπτικού προγραµµατισµού τις αρχές ανάπτυξς ιστοσελίδων. Οι µαθτές οργανώνονται σε οµάδες µε διακριτούς ρόλους ο καθένας. Η οργάνωσ των µαθτών σε οµάδες, οδγεί σε ανάπτυξ γνωστικών και κοινωνικών δεξιοτήτων (επικοινωνία, εµπιστοσύν, γετικός ρόλος, λήψ κοινών αποφάσεων, διαχείρισ κρίσεων, προσφορά βοήθειας, κατανόσ, σεβασµός σειράς, ενθάρρυνσ) Krakow, (E.McGill Reporter 2004). Οι µαθτές µαθαίνουν ο ένας από τον άλλο µε συνεργατική προσπάθεια σε ένα περιβάλλον αλλλεξάρτσς, αφού επιτυχία τς οµάδας εξαρτάται από τν ατοµική συµβολή, κάτι που αντανακλά τις σύνθετες δοµές τς σύγχρονς κοινωνίας (Ματσαγγούρας Η.Γ, 2001). Η εκάστοτε οµάδα καλείται να επιλέξει ένα θέµα για τν εκπόνσ τς εργασίας τς. Πρέπει να σµειωθεί ότι το θέµα επιλέγεται έτσι ώστε, το λογισµικό ή ιστοσελίδα που θα προκύψει να συµβάλλει στν κατανόσ εννοιών διάφορων σχολικών µαθµάτων. Οι διακλαδικές συσχετίσεις µεταξύ γνωστικών αντικειµένων και οι θεµατοκεντρικές εφαρµογές όπως αυτές που παρουσιάζονται εδώ- αποτελούν τν αυθεντική εκδοχή τς διαθεµατικόττας. (Καρατζιά Σταυλιώτ 2002). Αξίζει να σµειωθεί πως διαθεµατικόττα τονίζει ότι γνώσ είναι υπό συνεχή διαπραγµάτευσ και ότι µάθσ συντελείται µέσα σε πλαίσιο συλλογικής επικοινωνίας. (Η. Ματσαγγούρας 2002). 2
Οι εργασίες των µαθτών οδήγσαν στν ανάπτυξ δύο λογισµικών: «Η χµεία τς πλροφορικής και τς Χµείας» και «Μενδελική Κλρονοµικόττα» και µιας ιστοσελίδας. Στόχος των εργασιών, ήταν ανάπτυξ εφαρµογών στα πλαίσια του µαθήµατος επιλογής τς Α Λυκείου «Εφαρµογές Πλροφορικής» εφαρµόζοντας τις αρχές τς συνεργατικής µάθσς και τς µεθόδου project. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Το λογισµικό που επιλέχτκε για τν ανάπτυξ των εφαρµογών είναι γλώσσα προγραµµατισµού Visual Basic 6, καθώς αρχές τς παρουσιάστκαν κατά τ διάρκεια των µαθµάτων τς πλροφορικής. Κατά τν ανάπτυξ των εφαρµογών ακολουθήθκαν τα εξής στάδια: ανάλυσ απαιτήσεων, σχεδιασµός, υλοποίσκωδικοποίσ (Ε. Γιακουµάκς, Κ. Γκυρτής, Β.Σ. Μπελεσιώτς, Π. Ξυνός, Ν. Στεργιοπούλου Καλαντζή 2002). Με κύριο άξονα τν συνεργασία, οµάδες χωρίστκαν σε δύο µικρότερες, εκ των οποίων µία ασχολήθκε κυρίως µε τν σχεδίασ τς εφαρµογής και τν εύρεσ στοιχείων και πλροφοριών στν βιβλιογραφία, ενώ δεύτερ κυρίως µε τν ανάπτυξ του λογισµικού. Οι οµάδες δούλεψαν µε συγκεκριµένα χρονοδιαγράµµατα και µία παρείχε σµαντική υποστήριξ στν άλλ. Μέσα από αυτήν τν διαδικασία τονώθκε το ενδιαφέρον των µαθτών τόσο για το µάθµα τς χµείας όσο και τς πλροφορικής καθώς επίσς προήχθ δµιουργική και κριτική τους ικανόττα. Αποκόµισαν ακόµ µια σµαντική εµπειρία, αυτήν τς εργασίας µέσα στα πλαίσια µιας οµάδας. Η ανάθεσ ρόλων, εναλλαγή τους, υλοποίσ έργου σε συγκεκριµένο χρόνο ήταν στοιχεία τα οποία βοήθσαν τους µαθτές να καταλάβουν πως πρέπει να λειτουργούν σε µία συνεργασία. ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ» Το θέµα επιλέχθκε καθώς αποτελεί παραγωγή έργου και εφαρµογή γνώσεων που διδάσκονται στο µάθµα τς Πλροφορικής και αποτέλεσε έναν ιδιαίτερα ενδιαφέρον τρόπο για να προσεγγίσουν οι µαθτές τ Χµεία και τον Περιοδικό Πίνακα. Η εφαρµογή απευθύνεται τόσο σε µαθτές, καθγτές αλλά και σε οποιονδήποτε άλλο χρήστ επιθυµεί να «γνωρίσει» τον περιοδικό πίνακα µέσω αυτής. Η εφαρµογή αποτελείται από τέσσερις οθόνες (παράθυρα). Κατά τν εκκίνσ τς εφαρµογής εµφανίζεται το αρχικό παράθυρο «Η χµεία τς Πλροφορικής και τς Χµείας» το οποίο περιλαµβάνει τις εξής επιλογές: α. Περιοδικός Πίνακας β. Ηλεκτρονιακή διάταξ γ. Quiz. Η δυνατόττα µετάβασς στις παραπάνω επιλογές γίνεται µέσω τριών κουµπιών κάθε ένα από τα οποία οδγεί στο αντίστοιχο παράθυρο. Σχήµα 1: Παράθυρο «Η χµεία τς Πλροφορικής και τς Χµείας» ΠΑΡΑΘΥΡΟ ΠΕΡΙΟ ΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ Το παράθυρο «Περιοδικός Πίνακας» περιλαµβάνει 112 κουµπιά κάθε ένα από τα οποία αντιστοιχεί σε ένα στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Κάνοντας κλικ σε κάθε ένα από αυτά παρουσιάζονται και οι αντίστοιχες πλροφορίες. Ακόµ περιλαµβάνει 5 κουµπιά κάθε ένα από τα οποία αντιστοιχεί στις εξής κατγορίες του περιοδικού πίνακα: Αλκάλια, Αλκαλικές γαίες, Λανθανίδες, Ακτινίδες και Αλογόνα. Με το πάτµα κάθε κουµπιού επισµαίνονται µε κόκκινο χρώµα τα στοιχεία τς αντίστοιχς κατγορίας.
Σχήµα 2: Επισήµανσ των Ακτινίδων ΠΑΡΑΘΥΡΟ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΙΑΤΑΞΗ» Στο παράθυρο αυτό ο χρήστς έχει τ δυνατόττα να επιλέξει ανάµεσα σε ένα από τα 20 πρώτα στοιχεία του περιοδικού πίνακα για να εµφανίσει τν κατανοµή των λεκτρονίων του σε στιβάδες καθώς και τ γραφική απεικόνισ τς. Σχήµα 3: Παράθυρο «Ηλεκτρονιακή οµή» ΠΑΡΑΘΥΡΟ «QUIZ» Στο παράθυρο quiz ο χρήστς συναντά µια δραστριόττα ερωτήσεων σχετικών µε τις πλροφορίες που παρουσιάζονται στα άλλα δύο παράθυρα. Σε κάθε µία από τις ερωτήσεις επιλέγει τ σωστή απάντσ έχοντας τ δυνατόττα αναθεώρσής τς σε περίπτωσ λάθους.
γενιά γενιά» γενιά». γενιάς. γενιά» Σχήµα 4: Παράθυρο «Quiz» ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΜΕΝ ΕΛΙΚΗ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑ» Αφορµή για τν ανάπτυξ του λογισµικού αποτέλεσε διδασκαλία των νόµων του Μένδελ στο µάθµα τς Βιολογίας. Οι µαθτές καλούνται να επιλύσουν ασκήσεις που αφορούν στ µενδελική κλρονοµικόττα. Το λογισµικό αναπτύχθκε µε σκοπό τν καλύτερ κατανόσ των διασταυρώσεων του Μένδελ αλλά και τν ελκυστικότερ παρουσίασή τους. Η εφαρµογή απευθύνεται τόσο σε µαθτές, καθγτές αλλά και σε οποιονδήποτε άλλο χρήστ επιθυµεί να «γνωρίσει» τ µενδελική κλρονοµικόττα µέσω αυτής. Η εφαρµογή αποτελείται από τρεις οθόνες (παράθυρα). Κατά τν εκκίνσ τς εφαρµογής εµφανίζεται το αρχικό παράθυρο «Μενδελική Κλρονοµικόττα-1 Σε αυτήν τν οθόν ο χρήστς επιλέγει τα γονίδια των ατόµων που θέλει να διασταυρώσει. Με <α> συµβολίζεται το υπολειπόµενο γονίδιο ενώ µε <Α> το επικρατές. Στ συνέχεια επιλέγοντας το κουµπί υποβολή εµφανίζονται οι απόγονοι των ατόµων µε βάσ τα γονίδια που έχει επιλέξει καθώς και υπολογίζεται πιθανόττα έκφρασς του επικρατούς γονιδίου. Σχήµα 5: Παράθυρο «Μενδελικ Κλρονοµικόττα 1 Στ συνέχεια από το µενού «Μενδελική Κλρονοµικόττα» ο χρήστς µπορεί να µεταβεί στο παράθυρο 2 ς γενιά όπου µπορεί να διασταυρώσει τους απογόνους τς 1 Για να µπορέσει βέβαια να µεταβεί στο ς παράθυρο 2 θα πρέπει να έχει πρώτα διασταυρώσει τα άτοµα τς 1 γενιάς πατώντας το κουµπί υποβολή. Αν αυτό δεν έχει γίνει επιλογή «2 του µενού «Μενδελική Κλρονοµικόττα» παραµένει ανενεργή.
γενιά» γενιάς γενιάς Σχήµα 6: Παράθυρο «2 Ο χρήστς έχει τ δυνατόττα να επιλέγει µέχρι δύο απογόνους τς 1 και να τους διασταυρώνει. Σε περίπτωσ που προσπαθήσει να επιλέξει και τρίτο απόγονο, αυτός δεν θα επιλεγεί, ενώ όλες οι επιλογές θα γίνουν ανενεργές. Για να αλλάξει τν επιλογή του ο χρήστς θα πρέπει να επιλέξει το κουµπί «Καθαρισµός». ς Στ συνέχεια πατώντας το κουµπί «Υποβολή», εµφανίζονται οι απόγονοι τς 2 στο Τετράγωνο του unnett, ενώ υπολογίζεται και πιθανόττα έκφρασς του επικρατούς γονιδίου. ς Σχήµα 7: Παράθυρο «Συνεπικράτεια Οµάδες αίµατος» Στο παράθυρο «Συνεπικράτεια- Οµάδες αίµατος» ο χρήστς επιλέγει τα γονίδια των ατόµων που θέλει να διασταυρώσει και στ συνέχεια πατώντας «Υποβολή» του εµφανίζονται οι πιθανές οµάδες αίµατος των απογόνων. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΙΣΤΟΤΟΠΟΥ Στόχος τς παρούσας εργασίας είναι ανάπτυξ ενός ιστότοπου σχετικού µε το πλαντικό µας σύστµα έτσι ώστε να είναι ελκυστικότερ προσέγγισ του συγκεκριµένου θέµατος. Η παρουσίασ των πλροφοριών µέσω ιστότοπου επιλέχθκε καθώς το ιαδίκτυο σήµερα παίζει εξαιρετικά σµαντικό ρόλο στ ζωή µας, τόσο ως µέσο ενµέρωσς, ψυχαγωγίας αλλά και ως µέσο εκπαιδευτικό. Αναρτώντας τις πλροφορίες στο ιαδίκτυο, οποιοσδήποτε χρήστς µε µια απλή σύνδεσ στο διαδίκτυο θα µπορεί να έχει πρόσβασ στις συγκεκριµένες πλροφορίες από οπουδήποτε και οποιαδήποτε στιγµή αυτός επιθυµεί. Η ανάπτυξ του ιστότοπου έγινε µε χρήσ του λογισµικού Microsoft Frontage και αποτέλεσε εφαρµογή όλων όσων διδάχτκαν στο µάθµα «Εφαρµογές Πλροφορικής τς Α Λυκείου». Στον ιστότοπο αυτόν, αναρτήθκε και µία πολυµεσική παρουσίασ οποία παρουσιάζει το στοιχείο τς διαλογικόττας και δµιουργήθκε µε
χρήσ του λογισµικού Microsoft oweroint. Σκοπός τς παρουσίασς όπως αναφέρεται αναλυτικά παρακάτω είναι να υπάρξει καλύτερ κατανόσ του πλαντικού συστήµατος. Μετά τν συγκέντρωσ του υλικού προχωρήσαµε στ σχεδίασ του ιστότοπου. Κατά τ σχεδίασ ιδιαίτερ έµφασ δόθκε στν ανάπτυξ ενός ιστότοπου φιλικού προς το χρήστ. Για το λόγο αυτό επιλέχθκε εξής δοµή: Η αρχική ιστοσελίδα περιλαµβάνει γενικές πλροφορίες για το πλαντικό σύστµα. Ενώ έχουν τοποθετθεί 9 κουµπιά, που κάθε ένα από αυτά λειτουργεί ως υπερσύνδεσµος στον αντίστοιχο πλανήτ (8 πλανήτες + Πλούτωνας). Για κάθε πλανήτ δίνονται γενικές πλροφορίες, τροχιακά χαρακτριστικά, φυσικά χαρακτριστικά καθώς και ατµοσφαιρική σύστασ. Βασικό στοιχείο του ιστότοπου είναι εύκολ περιήγσ από κάθε πλανήτ σε άλλον και στν αρχική ιστοσελίδα. Ακόµ επιλέγοντας τον αντίστοιχο υπερσύνδεσµο ο χρήστς µπορεί να εµφανίσει και µία σχετική παρουσίασ µέσω του ιστότοπου. Βασικό χαρακτριστικό του ιστότοπου είναι τήρσ τς συνέπειας. Οι τίτλοι, οι εικόνες και οι πλροφορίες σε κάθε ιστοσελίδα έχουν τοποθετθεί έτσι ώστε να τρείται συνέπεια. Σχήµα8 : Αρχική σελίδα Σχήµα 9: Γ Σχήµα 10: Γ
Άλλες ιδέες για κατασκευή λογισµικού ή ιστοσελίδας που µας έδωσαν οι ίδιοι οι µαθτές και άρχισαν να υλοποιούνται, αφορούν Κλίσ ρµάτων στα αρχαία Υλοποίσ αλγορίθµων που διδάχτκαν µιουργία διαγωνισµάτων για διάφορα µαθήµατα κυρίως των αγγλικών και γαλλικών τα οποία θα βασίζονται σε ερωτήσεις αντικειµενικού τύπου. µιουργία σχµάτων µέσω του λογισµικού geogebra, για τα µαθήµατα των µαθµατικών και τς φυσικής. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Ακολουθώντας τον παραπάνω τρόπο διδασκαλίας θεωρούµε ότι υπήρξε βελτίωσ τς ποιόττας του µαθήµατος στα 3 χρόνια που εφαρµόστκε. Ακόµ οι εργασίες που δµιουργήθκαν διανεµήθκαν και χρσιµοποιήθκαν από µεγάλο αριθµό µαθτών κατά τ διάρκεια τς υπόλοιπς χρονιάς καθώς αφορούσαν ενόττες που διδάσκονται σε διάφορα µαθήµατα στο σχολείο. ύο από τις εργασίες αυτές έγιναν δεκτές προς παρουσίασ στο 1ο µαθτικό συνέδριο πλροφορικής. Η εµπειρία που αποκοµίζουν οι µαθτές από τν παραγωγή των εργασιών αυτών αλλά και από τ συµµετοχή τους σε συνέδρια είναι ιδιαίτερα σµαντική για αυτούς καθώς αυξάνει σµαντικά τ δµιουργικόττά τους και άλλες δεξιόττες που απαιτούνται στ σµερινή κοινωνία. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Ματσαγγούρας, Η.Γ.(2001) «Οµαδοσυνεργατική ιδασκαλία και Μάθσ». Αθήνα 2. Καρατζιά-Σταυλιώτ, Ε. (2002) «Η ιαθεµατικόττα στα Αναλυτικά Προγράµµατα Σπουδών: Παραδείγµατα από τν Ευρωπαϊκή Εµπειρία και Πρακτική, Επιθεώρσ Εκπαιδευτικών Θεµάτων», 7: 52-65 3. Ματσαγγούρας (2002) «Η διαθεµατικόττα στ σχολική γνώσ, Εκδόσεις Gutenberg», Αθήνα 4. Ε.Γιακουµάκς, Κ. Γκυρτής, Β.Σ. Μπελεσιώτς, Π. Ξυνός, Ν. Στεργιοπούλου Καλαντζή (2002) «Εφαρµογές Πλροφορικής - Υπολογιστών Βιβλίο µαθτή». ( κεφ. 12.6 σελ. 396-399, κεφ.11.1.5, σελ.312, κεφ. 8 σελ. 240-243, κεφ.9.3.3, σελ.264) ΑΘΗΝΑ. ΥΠΕΠΘ, 5. Krakow, Ε. HMcGill ReporterH, (2004) HVolume 36H «roject Collaboration: Experiment in education». Ανάκτσ στις 9/1/2010 από το Hhttp://www.mcgill.ca/reporter/36/09/collaboration/H