1 11 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Διερευνώντας απόψεις των μαθητών σχετικά με το scratch και τον προγραμματισμό Βασιλειάδης Γεώργιος 1, Λέων Προκόπης 2 1 stamkos@gmail.com, 2 leonprokopis@gmail.com 1 Καθηγητής Πληροφορικής, ΓΕΛ Αγίας Τριάδας Αργολίδας 2 Τεχνικός υπεύθυνος ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕ.Τ. Αργολίδας Περίληψη Η παρούσα έρευνα, διερευνά απόψεις μαθητών της Α γυμνασίου σχετικά με το μάθημα του προγραμματισμού και το scratch, πριν και μετά τη χρησιμοποίηση του προγραμματιστικού εργαλείου scratch. Παρουσιάζεται πρόσφατη βιβλιογραφία σχετικά με το θέμα και διερευνώνται η σχέση των μαθητών με τις νέες τεχνολογίες και τις απόψεις τους σχετικά με το scratch και τον προγραμματισμό. Επίσης εξετάζεται αν το φύλο των μαθητών, η εργασία των γονιών τους και η καταγωγή τους (εθνικότητα) επηρεάζει τη διαμόρφωση περισσότερης θετικής ή αρνητικής στάσης για τον προγραμματισμό. Η ερευνητική διαδικασία που ακολουθήθηκε περιλάμβανε διδασκαλία του scratch σε τέσσερις (4) ώρες μέσα από υλοποίηση φύλλων εργασιών. Η συλλογή των δεδομένων πραγματοποιήθηκε μέσα από ερωτηματολόγια. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μαθητές είναι ψηφιακά ιθαγενείς και το scratch τους ενθουσιάζει, τους επηρεάζει θετικά και σε μεγάλο βαθμό την άποψη τους για τον προγραμματισμό. Λέξεις κλειδιά: Προγραμματισμός, Scratch, γυμνάσιο, Εισαγωγή Η πληροφορική ως αυτόνομο γνωστικό αντικείμενο, διδάσκεται σε όλες τις τάξεις του Γυμνασίου. Τα παιδιά έρχονταν σε πρώτη επαφή με τον προγραμματισμό και τη συγγραφή προγραμμάτων σύμφωνα με το πρόγραμμα σπουδών 2015-2016, στη Γ γυμνάσιου. Από το έτος 2016-2017 για πρώτη φορά εισάγεται και στην Α γυμνασίου η διδασκαλία του προγραμματισμού υπολογιστικών συσκευών για πέντε ώρες (ΥΠΕΘ, 2016 ). To προγραμματιστικό εργαλείο scratch αποτελεί ένα από τα προτεινόμενα λογισμικά εκμάθησης προγραμματισμού. To scratch αποτελεί ένα οπτικό περιβάλλον προγραμματισμού, που αναπτύχθηκε από το ΜΙΤ s Media lab, το οποίο επιτρέπει σε χρήστες (ηλικιών 8-16) να δημιουργήσουν προγράμματα σε υπολογιστή διαφορετικών μορφών όπως κινούμενα σχέδια, παιχνίδια και διαδραστικές ιστορίες εμπλουτισμένα με όλων των μορφών των πολυμέσων (Maloney, et al., 2010). Το scratch αποτελεί έναν μικρόκοσμο. Ένας μικρόκοσμος συνιστάται από ένα σύνολο αντικειμένων και σχέσεων, καθώς και ένα σύνολο λειτουργιών που επιδρούν πάνω στα αντικείμενα, τροποποιώντας τις σχέσεις τους και δημιουργώντας νέα αντικείμενα. Σύμφωνα με τον Papert συνιστά ένα εκκολαπτήριο γνώσης προσφέροντας τη δυνατότητα στον μαθητή λόγω της ιδιότητάς του να προσομοιώνει τον πραγματικό κόσμο, να εξερευνά εκ των έσω ένα γνωστικό αντικείμενο. (Κόμης, 2001).
2 Το scratch προτείνεται για διδασκαλία προγραμματισμού σε υπολογιστή, σε αρχάριους χρήστες διότι προσφέρει ένα εύχρηστο και ελκυστικό περιβάλλον.. Επιτρέπει στον μαθητή να προγραμματίζει χρησιμοποιώντας μόνο το ποντίκι, χωρίς να χρειάζεται να απομνημονεύσει και να πληκτρολογήσει καμία λέξη κώδικα (σύνταξη εντολών), γεγονός που δυσκολεύει τους χρήστες και είναι απαραίτητο σε γλώσσες προγραμματισμού όπως η Java (Malan & Leitner, 2007). Όλες οι προγραμματιστικές δομές είναι οργανωμένες σε κομμάτια πάζλ όπως τα LEGO. Ο χρήστης για να συνθέσει το πρόγραμμα, πρέπει να σύρει και να αποθέσει τα κατάλληλα κομμάτια πάζλ (αποτελούν τον κώδικα) στην οθόνη του. Τα πάζλ κουμπώνουν συνδυάζονται μεταξύ τους μόνο με συντακτικά ορθό τρόπο και έχουν διαφορετικό χρώμα και έτσι ο μαθητής μπορεί μα πειραματιστεί χωρίς το φόβο να κάνει λάθος (Resnick, et al., 2009). Ένα πλεονέκτημα του περιβάλλοντος που το καθιστά ελκυστικό στους μαθητές είναι ότι διατίθεται δωρεάν και είναι μεταφρασμένο σε πολλές γλώσσες μεταξύ των οποίων και τα ελληνικά. Επίσης ο κώδικας των έργων δεν είναι μυστικός. Υπάρχει διαδικτυακή κοινότητα του scratch που οι χρήστες διαμοιράζουν τα έργα τους με σκοπό την τροποποίηση και δημιουργία νέων προγραμμάτων. Με αυτόν τον τρόπο ανταλλάσσονται ιδέες και διαμοιράζονται μαθησιακά αντικείμενα (Φουντουλάκη, 2011). Επιπλέον κατά τη διδακτική του προγραμματισμού με το scratch μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλοί διαφορετικοί τύποι μαθησιακών δραστηριοτήτων με σκοπό να αναπτυχθεί διάλογος και συνεργασία ανάμεσα στους εκπαιδευτικούς - για τη βελτίωση της μαθησιακής διαδικασίας. (Kordaki, 2012) Υπάρχουν πολλές έρευνες σχετικά με το scratch και την συνεισφορά του στην εκπαίδευση. Ενθουσιάζει αρχάριους προγραμματιστές και αποτελεί πύλη μετάβασης σε γλώσσες προγραμματισμού όπως η Java (Malan & Leitner, 2007). Σε πρόσφατη έρευνα (Σταγάκης, 2012) το Scratch αποδείχτηκε πιο ελκυστικό στους μαθητές σε σχέση με άλλα λογισμικά όπως το Micro Words Pro που και αυτό ενδείκνυται για διδασκαλία προγραμματισμού στο γυμνάσιο. Μπορεί να συμβάλλει στην ανάπτυξη προγραμματιστικών ικανοτήτων των μαθητών αλλά και στην ερευνητική τους διάθεση (Σαρημπαλίδης, 2013). Θεωρείται από τους μαθητές ενδιαφέρον και διασκεδαστικό περιβάλλον προγραμματισμού καθώς τους επιτρέπει να οικοδομήσουν τις γνώσεις τους στον προγραμματισμό παίζοντας. (Maloney, et al., 2010; Resnick, et al., 2009; Fesakis & Serafeim, 2009; Φουντουλάκη, 2011; Σαρημπαλίδης, 2013). Σκοπός και υποθέσεις της έρευνας Η έρευνα έχει ως σκοπό να διερευνηθούν απόψεις (γνώμες) μαθητών σχετικά με το μάθημα του προγραμματισμού και το scratch, πριν και μετά τη χρησιμοποίηση του προγραμματιστικού εργαλείου scratch. Το δείγμα μας αποτελείται από τριάντα τρεις (33) μαθητές της Α τάξης ενός γυμνασίου στην Αργολίδα. H διδασκαλία του προγραμματισμού στην Α γυμνασίου, εισάγεται φέτος για πρώτη φορά, το έτος 2016-2017, και έχει ενδιαφέρον να ερευνηθεί αν τα αποτελέσματα των προηγούμενων ερευνών θα επαληθευτούν και στη δική μας περίπτωση. Τα ερευνητικά ερωτήματα είναι τα εξής. 1. Ποια είναι η σχέση των μαθητών με τον υπολογιστή και τις νέες τεχνολογίες; 2. Ποια είναι η άποψη τους για το scratch ως προγραμματιστικό εργαλείο; 3. Επηρεάζει θετικά το scratch τη γνώμη των μαθητών για τον προγραμματισμό; 4. Έχει σημασία το φύλο των μαθητών, η εργασία των γονιών τους και η καταγωγή τους (εθνικότητα) για διαμόρφωση περισσότερης θετικής ή αρνητικής στάσης;
3 Υπόθεση 1. Θεωρούμε ότι τα παιδιά είναι ψηφιακά ιθαγενείς διότι έχουν γεννηθεί μέσα σε ένα ψηφιακό κόσμο χρησιμοποιούν το internet επικοινωνούν μέσω αυτού και μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ψηφιακή τεχνολογία. Υπόθεση 2. Θεωρούμε ότι το scratch σύμφωνα με τα αποτελέσματα των προηγούμενων ερευνών θα τους ενθουσιάσει και θα επηρεάσει θετικά την άποψη τους για τον προγραμματισμό. Μεθοδολογία έρευνας. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται στην παρούσα έρευνα είναι μία μελέτη περίπτωσης. Μια μελέτη περίπτωσης είναι ένα συγκεκριμένο επιστημονικό παράδειγμα που συχνά σχεδιάζεται για να σκιαγραφήσει μία γενικότερη κατάσταση, είναι η μελέτη ενός περιστατικού εν τη εξελίξει του. (Cohen, et al., 2008). Το αντικείμενο της έρευνας μας αποτελούν τριάντα τρείς (33) μαθητές δύο τμημάτων της Α τάξης ενός μικρού γυμνασίου αγροτικής περιοχής στην Αργολίδα. Η έρευνα διεξήχθη στα πλαίσια της διδασκαλίας του μαθήματος πληροφορικής Α γυμνασίου και πιο συγκεκριμένα στην ενότητα προγραμματισμός υπολογιστικών συσκευών. Ύστερα από συζήτηση με τους μαθητές διαπιστώθηκε ότι δεν είχαν παρακολουθήσει, διδαχτεί προγραμματισμό στο δημοτικό. Η ερευνητική διαδικασία που ακολουθήθηκε περιλάμβανε τα παρακάτω. Οι συμμετέχοντες ενημερώθηκαν για τη διαδικασία της έρευνας η οποία περιλάμβανε τα εξής. Διδασκαλία του scratch σε τέσσερις (4) ώρες μέσα από υλοποίηση φύλλων εργασιών. Στα φύλλα εργασιών περιλαμβάνονταν υλοποίηση παιχνιδιών και διαδραστικών ιστοριών εμπλουτισμένα με διάφορες μορφές πολυμέσων χρησιμοποιώντας το προγραμματιστικό περιβάλλον scratch. Η συλλογή των δεδομένων πραγματοποιήθηκε μέσα από ερωτηματολόγια. Πρέπει να σημειωθεί ότι η συγκεκριμένη έρευνα αποτελεί μία ποσοτική εμπειρική έρευνα, που περιλαμβάνει την έρευνα με δομημένο ερωτηματολόγιο και χρήση κλειστού τύπου ερωτήσεων (Ζαφειρόπουλος, 2015). Πριν τη διδασκαλία οι μαθητές συμπλήρωσαν ένα ερωτηματολόγιο προκειμένου να σχηματιστεί το προσωπικό τους προφίλ και να διαπιστωθεί τη σχέση του τους με τον προγραμματισμό και τον υπολογιστή. Οι ερωτήσεις που χρησιμοποιήθηκαν για τη διαμόρφωση του προσωπικού τους προφίλ είναι διχοτομικής κλίμακας και αφορούν το φύλο, την εθνικότητα τους. Οι ερωτήσεις που αφορούν την εθνικότητα και το επάγγελμα των γονέων τους είναι κλίμακας απλής επιλογής. Ειδικότερα στο επάγγελμα των γονέων τους είχαν την δυνατότητα να συμπληρώσουν οι ίδιοι το επάγγελμα, εφόσον δεν τους καλύπτουν οι ήδη υπάρχουσες επιλογές. Για να διαπιστωθεί αν γνωρίζουν, έχουν διδαχθεί προγραμματισμό-scratch χρησιμοποιήθηκε μία ειδική περίπτωση διχοτομικής κλίμακας μαζί με ερώτηση συνάφειας απλής επιλογής και μία ερώτηση κλίμακας Likert με διαβάθμιση από 1-5. Με το ένα (1) να αντιστοιχεί στην απόλυτη διαφωνία και το πέντε (5) στη απόλυτη συμφωνία. Οι κλίμακες Linkert είναι κλίμακες συμφωνίας του ερωτώμενου με μία άποψη. Για να κατασκευάσουμε μια τέτοια κλίμακα διατυπώνουμε καταφατικά μία πρόταση και ζητάμε από τον ερωτώμενο να δηλώσει το βαθμό συμφωνίας του στη πρόταση που διατυπώσαμε (Ζαφειρόπουλος, 2015).
4 Για να απαντηθεί το πρώτο διερευνητικό ερώτημα ποια η σχέση των μαθητών με τον υπολογιστή, οι μαθητές κλήθηκαν να απαντήσουν στην ερώτηση κλίμακας απλής επιλογής για πόσες ώρες την εβδομάδα χρησιμοποιούν τον υπολογιστή. Επιπλέον για το πώς χρησιμοποιούν τον υπολογιστή, δημιουργήθηκαν επτά (7) ερωτήσεις τύπου Linkert πενταβάθμιας κλίμακας από 1-5 βαθμούς για κάθε ερωτώμενο. Προσθέτοντας τους βαθμούς για κάθε ερώτηση για κάθε ερωτούμενο, στο τέλος αποτυπώθηκε το αποτέλεσμα σε διάγραμμα. Tο δεύτερο ερευνητικό ερώτημα αφορά την άποψη των μαθητών σχετικά με το scratch. Γι αυτό το σκοπό χρησιμοποιήθηκαν επτά (7) ερωτήσεις τύπου Linkert πέντε βαθμών κλίμακας που αποτελούν μέρος ενός ερωτηματολογίου του Σαρημπαλίδη (Σαρημπαλίδης, 2012) στο άρθρο του Μάθηση Προγραμματισμού Η/Υ από μαθητές Α Λυκείου με το Scratch. Το ερωτηματολόγιο ελέγχτηκε ως προς την αξιοπιστία του με βάση τον δείκτη Cronbach alpha. Συνήθως τιμές μεγαλύτερες του 0,7 θεωρούνται αξιόπιστες (Ζαφειρόπουλος, 2015). Επιπλέον για κάθε ερώτηση βρέθηκε ο μέσος όρος και η τυπική απόκλιση για να διαπιστωθεί η θετική ή αρνητική στάση. Στο τρίτο ερευνητικό ερώτημα που αφορά την άποψη των μαθητών σχετικά με τον προγραμματισμό σχηματίστηκαν έξι ερωτήσεις τύπoυ Linkert πέντε βαθμών κλίμακας. Τρεις ερωτήσεις περιέχουν θετικά στοιχεία και τρεις αρνητικά. Είναι προφανές ότι εφόσον υπάρχει αξιοπιστία όσοι απαντούν θετικά στο πρώτο στοιχείο, θα απαντούν αρνητικά στο δεύτερο. Γι αυτό το λόγο αντιστράφηκαν οι απαντήσεις (βαθμοί) στο αρνητικό στοιχείο (άποψη) προκειμένου να υπολογιστεί ο δείκτης Cronbach alpha. Για να θεωρηθεί αξιόπιστο έπρεπε η τιμή να είναι μεγαλύτερη από 0.7. Για κάθε ερώτηση βρέθηκε ο μέσος όρος και η τυπική απόκλιση. Για κάθε μαθητή και για τις έξι ερωτήσεις βρέθηκε ο μέσος όρος των βαθμολογιών, που αποτελεί και την άποψη του μαθητή. Για να δούμε πως διαμορφώνεται η γενική άποψη τάση των μαθητών για τον προγραμματισμό για όλες τις ερωτήσεις και για όλους τους μαθητές καταμετρήθηκαν, η θετική άποψη συμφωνώσυμφωνώ απόλυτα, η ουδέτερη άποψη ούτε συμφωνώ-ούτε διαφωνώ και η αρνητική άποψη διαφωνώ απόλυτα διαφωνώ. Το τέταρτο ερευνητικό ερώτημα αφορά στο αν παίζει ρόλο, ύπαρξη εξάρτησης, το φύλο, η εθνικότητα, το επάγγελμα γονιών αν είναι αγρότης ή όχι, στη διαμόρφωση θετικής ή αρνητικής στάσης για τον προγραμματισμό. Γι αυτό πραγματοποιήθηκε ο έλεγχος x 2 που αφορά τη διαπίστωση της ύπαρξης στατιστικής εξάρτησης ή ανεξαρτησίας δύο διακριτών μεταβλητών. Στην προκειμένη περίπτωση το φύλλο ή η εθνικότητα ή το επάγγελμα με τη θετική ή αρνητική στάση που προέκυψε από το προηγούμενο διερευνητικό ερώτημα τρία. Αν η στάθμη σημαντικότητας είναι μικρότερη του 0.05 αποδεικνύει ότι οι μεταβλητές είναι στατιστικά εξαρτημένες. Το αντίθετο δηλαδή ότι είναι ανεξάρτητες αν η στάθμη σημαντικότητας είναι μεγαλύτερη του 0.05 (Ζαφειρόπουλος, 2015). Για την είσοδο των δεδομένων, επεξεργασία και εμφάνιση αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκαν το στατιστικό πρόγραμμα SPSS V24 έκδοση και το Microsoft excel 2007. Αποτελέσματα, συζήτηση. Το δείγμα μας αποτελείται από τριάντα τρία (33) παιδιά εκ των όποιων τα δεκατέσσερα (14) είναι αγόρια και δεκαεννιά (19) κορίτσια, που αντιστοιχεί σε ποσοστά 42,4 % και 57.6 %. Αλλοδαποί είναι τέσσερις (4), ποσοστό 12.1%, όπως και δύο γονείς τους. Είκοσι εννιά (29) γονείς είναι Έλληνες. Ενός μόνο παιδιού Έλληνα, ο πατέρας του είναι Έλληνας και η μητέρα του αλλοδαπή. Σχετικά με το επάγγελμα του πατέρα τους παρατηρείται ότι οι περισσότεροι είναι δημόσιοι υπάλληλοι 27.3%, 24.2% οι ελεύθεροι επαγγελματίες, 18.2 % αγρότες, 15,2 % ιδιωτικοί υπάλληλοι
5 9 % εργάτες και 6 % κτηνοτρόφοι. Δεν υπάρχει περίπτωση άνεργου πατέρα, σε αντίθεση με τις μητέρες όπου οι περισσότερες σε ποσοστό 33.3% είναι άνεργες. Οι ιδιωτικοί υπάλληλοι είναι 24.2%. Ίδιο ποσοστό 15,2 % είναι εργάτριες και δημόσιοι υπάλληλοι, 9.2 % είναι αγρότισσες και τέλος 3% ασχολούνται ως ελεύθεροι επαγγελματίες. Περίπτωση κτηνοτρόφου γυναίκας δεν υπάρχει. Κανείς από τους μαθητές δεν έχει διδαχθεί προγραμματισμό ενώ μόνο δύο (2), 6%, ισχυρίζονται ότι έχουν ασχοληθεί λίγο με προγραμματισμό. Στην ερώτηση, εάν έχεις ασχοληθεί με το scratch ή παρόμοιο πρόγραμμα, είκοσι έξι (26) μαθητές 78.8% απάντησαν όχι, γεγονός που είναι λογικό αφού τα παιδιά της Α γυμνασίου δεν έχουν διδαχθεί προγραμματισμό στο δημοτικό. Αίσθηση προκαλεί ότι τέσσερις (4) μαθητές 12,1% απάντησαν δεν ξέρω πράγμα που σημαίνει ότι ίσως δεν κατάλαβαν την ερώτηση, ή δεν μπορούν να διακρίνουν ένα προγραμματιστικό περιβάλλον. Αν προσθέσουμε τις δύο περιπτώσεις, συμπεραίνουμε ότι το 91% των μαθητών δεν γνώριζε ούτε είχε διδαχθεί προγραμματισμό στο παρελθόν. Ένα πολύ μικρό ποσοστό μόνο τρεις (3) μαθητές 9% ισχυρίζονται ότι είχαν ασχοληθεί με το scratch ή παρόμοια προγράμματα. Για τους περισσότερους η διδασκαλία προγραμματισμού με το scratch ήταν πρωτόγνωρη εμπειρία. Σύμφωνα με τον πίνακα 1 περίπου το 85% των μαθητών ασχολείται περισσότερες από έξι (6) ώρες την εβδομάδα στον υπολογιστή. H επικρατούσα τιμή (median), και η διάμεσος (Mode), είναι η κατηγορία 3, δηλαδή 11-14 ώρες την εβδομάδα, γεγονός που σημαίνει ότι χρησιμοποιούν αρκετά τον υπολογιστή. Πίνακας 1. Ώρες την εβδομάδα ασχολίας με υπολογιστή Frequency Percent Valid Percent Cumulative Percent 2-5 ΩΡΕΣ 5 15.2 15.2 15.2 6-10 ΩΡΕΣ 14 42.4 42.4 57.6 11-14 ΩΡΕΣ 10 30.3 30.3 87.9 14> ΩΡΕΣ 4 12.1 12.1 100.0 Total 33 100.0 100.0 Median 3.0000 Mode 3.000 Παρατηρώντας το σχήμα 1 και πίνακα 2 διαπιστώνουμε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των μαθητών χρησιμοποιεί τον υπολογιστή για να περιηγείται στο διαδίκτυο. Στη συνέχεια με μικρές ποσοστιαίες διαφορές για να βλέπει ταινίες-video, να ακούει μουσική, να παίζει παιχνίδια και να επικοινωνεί με φίλους. Ο μέσος όρος στα προηγούμενα είναι πάνω από 3. Αίσθηση προκαλεί πως μόνο το 9% χρησιμοποιεί υπολογιστή για εργασίες ή ζωγραφική. Ο μέσος όρος βαθμολογίας είναι κάτω από τρία (3), 2.18. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι στο δημοτικό ίσως δε χρησιμοποιούσαν καθόλου υπολογιστή.
6 Πίνακας 2. Πώς χρησιμοποιείται ο υπολογιστής N Mean Std. Deviation ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ 33 3.3636.99430 ΣΕΡΦΑΡΙΣΜΑ 33 4.2727.76128 VIDEO,ΤΑΙΝΙΕΣ 33 3.7879 1.11124 ΜΟΥΣΙΚΗ 33 3.9697 1.07485 ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΑ 33 3.1212 1.59604 ΕΡΓΑΣΙΕΣ 33 2.1818 1.13067,ΖΩΓΡΑΦΙΚΗ SOCIAL MEDIA 33 3.5758 1.41488 ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ 15% 14% ΣΕΡΦΑΡΙΣΜΑ 9% 13% 16% 16% 17% ΤΑΙΝΙΕΣ- VIDEO ΜΟΥΣΙΚΗ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ EMAIL- SKYPE ΕΡΓΑΣΙΕΣ, ΖΩΓΡΑΦΙΚΗ ΜΕΣΑ ΚΟΙΝΩΝΙΚΗΣ ΔΙΚΤΥΩΣΗΣ Σχήμα 1. Πως χρησιμοποιείται ο υπολογιστής. Από τις προηγούμενες παρατηρήσεις οδηγούμαστε στο συμπέρασμα ότι οι μαθητές είναι ψηφιακά ιθαγενείς, και ότι η πρώτη μας υπόθεση είναι αληθής. Τα παιδιά έχουν γεννηθεί μέσα σε ένα ψηφιακό κόσμο. Χρησιμοποιούν κυρίως το διαδίκτυο για επικοινωνία, αρκετές ώρες καθημερινά, όπως και διάφορες εφαρμογές της ψηφιακής τεχνολογίας. Το δεύτερο ερευνητικό ερώτημα που αφορά την άποψη των μαθητών για το scratch και το προγραμματιστικό περιβάλλον του, δημιουργήθηκαν επτά (7) ερωτήσεις τύπου Linkert πέντε (5) βαθμών κλίμακας, οι οποίες απαντήθηκαν από τους μαθητές. Το ερωτηματολόγιο εξετάστηκε για την αξιοπιστία του χρησιμοποιώντας τον δείκτη Cronbach alpha και διαπιστώθηκε ότι ήταν αξιόπιστο (0.769). Εφόσον είναι μεγαλύτερος από 0.7 δηλώνει υψηλή εσωτερική συνέπεια. Παρατηρώντας τον πίνακα 3 διαπιστώνεται ότι ο μέσος όρος βαθμολογίας κυμαίνεται σε όλες τις περιπτώσεις πάνω από τρία (3) που αποτελεί και τη μέση άποψη (ούτε συμφωνώ ούτε διαφωνώ). Οι μαθητές συμφωνούν με τις προτάσεις ότι η ενασχόληση με το scratch είναι ενδιαφέρον και τους το προκαλεί. Επίσης θεωρούν ότι είναι παιχνίδι, είναι ευχάριστη και εύκολη διαδικασία και τους βοηθά να πειραματιστούν. Η εξοικείωση με το περιβάλλον έγινε σχετικά γρήγορα αν και η σχετική ερώτηση είχε το μικρότερο μέσο όρο βαθμολογίας 3.4. Τα παραπάνω συμφωνούν με τις διαπιστώσεις των ερευνητών στη βιβλιογραφία και με την υπόθεση μας ότι το scratch ενθουσιάζει τους μαθητές, τους επηρεάζει θετικά.
7 Πίνακας 3. Απόψεις μαθητών σχετικά με scratch. N Minimum Maximum Mean Std. Deviation ΕΥΧΑΡΙΣΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ 33 2.00 5.00 3.6970 1.07485 ΕΥΚΟΛΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ 33 2.00 5.00 3.6364.96236 ΕΙΝΑΙ ΠΑΙΧΝΙΔΙ 33 2.00 5.00 3.7879.89294 ΕΙΝΑΙ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝ 33 1.00 5.00 3.9394.96629 ΣΕ ΒΟΗΘΗΣΕ ΝΑ 33 2.00 5.00 3.6970.80951 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΤΕΙΣ ΓΡΗΓΟΡΗ ΕΞΟΙΚΕΙΩΣΗ ΜΕ ΤΟ 33 2.00 5.00 3.4242.93643 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝ 33 2.00 5.00 3.7879.92728 Διερευνώντας το τρίτο ερώτημα, την άποψη των μαθητών σχετικά με τον προγραμματισμό, σχηματίστηκαν έξι (6) ερωτήσεις τύπoυ Linkert πέντε βαθμών κλίμακας, που απαντήθηκαν από τους μαθητές. Το ερωτηματολόγιο εξετάστηκε για την αξιοπιστία του χρησιμοποιώντας τον δείκτη Cronbach alpha και διαπιστώθηκε ότι ήταν αξιόπιστο (0.807). Είναι μεγαλύτερος από 0.7 που δηλώνει υψηλή εσωτερική συνέπεια. Σύμφωνα με τον πίνακα 4 γίνεται αντιληπτό ότι μέσος όρος σε κάθε ερώτηση είναι πάνω από τρία (3) που εκφράζει την μέση άποψη ούτε συμφωνώ - ούτε διαφωνώ. Πρέπει να σημειωθεί ότι σε τρεις ερωτήσεις που οι απόψεις ήταν αρνητικές, αντίθετες, οι βαθμολογίες στην καταχώρηση δεδομένων ανεστράφησαν Οι μαθητές σε μεγάλο ποσοστό συμφωνούν ότι ο προγραμματισμός είναι ενδιαφέρον και δεν είναι βαρετός. Δεν είναι δύσκολος και θα ήθελαν να ασχοληθούν και στο μέλλον. Παρατηρείται ότι στις αντίθετες ερωτήσεις, εύκολο-δύσκολο, βαρετό-ενδιαφέρον, θέλω να ασχοληθώ- δεν θέλω να ασχοληθώ, ο μέσος όρος είναι με πολύ μικρές αποκλίσεις ο ίδιος. Γεγονός που αποδεικνύει ότι οι απαντήσεις των παιδιών είναι αξιόπιστες. Πίνακας 4. Απόψεις μαθητών σχετικά με τον προγραμματισμό N Minimum Maximum Mean Std. Deviation ΕΥΚΟΛΟ 33 2.00 5.00 3.7879.81997 ΔΥΣΚΟΛΟ 33 2.00 5.00 3.9091.80482 ΒΑΡΕΤΟ 33 1.00 5.00 4.2727.91079 ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝ 33 2.00 5.00 4.3333.73598 ΘΕΛΩ ΝΑ ΑΣΧΟΛΗΘΩ ΣΤΟ 33 1.00 5.00 3.3030.91804 ΜΕΛΛΟΝ ΔΕΝ ΘΕΛΩ ΝΑ ΑΣΧΟΛΗΘΩ 33 2.00 5.00 3.7879 1.02340 ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ
8 Προκειμένου να διερευνηθεί η άποψη για τον προγραμματισμό αν είναι θετική ή αρνητική, για κάθε μαθητή και για τις έξι (6) ερωτήσεις βρέθηκε ο μέσος όρος των βαθμολογιών, που αποτελεί και την άποψη του μαθητή. Να σημειωθεί ότι με βαθμολογία ένα (1) δηλώνεται ότι διαφωνούν απόλυτα, ενώ με βαθμολογία πέντε (5) ότι συμφωνούν απόλυτα. Το τρία (3) δηλώνει ότι, ούτε συμφωνούν ούτε διαφωνούν. Περισσότεροι από τριάντα ένα (31) μαθητές έχουν θετική άποψη για τον προγραμματισμό με υψηλό μέσο όρο (mean) 3,899. Μόνο ένας μαθητής έχει ουδέτερη στάση 3, και ένας αρνητική. Πίνακας 5. Άποψη μαθητών για τον προγραμματισμό. ΘΕΤΙΚΗ ΑΠΟΨΗ Mean 3.8990 Median 4.0000 Mode 4.17 Επιπλέον προκειμένου να διερευνηθεί περισσότερο η γενική στάση των μαθητών για τον προγραμματισμό, θετική, αρνητική, ουδέτερη ακολουθήθηκε και η παρακάτω διαδικασία. Για όλες τις ερωτήσεις και για όλους τους μαθητές καταμετρήθηκαν, η θετική άποψη συμφωνώ-συμφωνώ απόλυτα, η ουδέτερη άποψη ούτε συμφωνώ-ούτε διαφωνώ και η αρνητική άποψη διαφωνώ απόλυτα διαφωνώ. Εκατό είκοσι οκτώ (128) απαντήσεις που αντιστοιχεί στο 65% δηλώνουν θετική άποψη, εξήντα (60) απαντήσεις 30 % δηλώνουν ουδέτερη και μόνο δέκα (10) απαντήσεις 5% δηλώνουν αρνητική άποψη, των διδασκόντων σχετικά με τον προγραμματισμό χρησιμοποιώντας το scratch. Τα παραπάνω αποτελέσματα συμφωνούν με τα αποτελέσματα των προηγούμενων ερευνητών, αλλά και με την υπόθεση που κάναμε ότι το scratch επηρεάζει θετικά και σε μεγάλο βαθμό την άποψη των μαθητών για τον προγραμματισμό. Διερευνώντας την ύπαρξη εξάρτησης μεταξύ του φύλου των παιδιών, της εθνικότητα τους, του επαγγέλματος του πατέρα και της μητέρας τους, σε σχέση με τη διαμόρφωση θετικής ή αρνητικής στάσης για τον προγραμματισμό πραγματοποιήθηκε ο έλεγχος με x 2, που αφορά τη διαπίστωση της ύπαρξης στατιστικής εξάρτησης ή ανεξαρτησίας δύο διακριτών μεταβλητών. Διαπιστώθηκε ότι το φύλλο, η εθνικότητα, και το επάγγελμα των γονιών τους, είναι στατιστικά ανεξάρτητες μεταβλητές, σε σχέση με τη άποψη των μαθητών για τον προγραμματισμό. Η στάθμη σημαντικότητας σε κάθε περίπτωση είναι πολύ μεγαλύτερη του 0.05 που αποδεικνύει ότι οι μεταβλητές είναι στατιστικά ανεξάρτητες, πίνακας 6. Πίνακας 6. Τεστ χ 2 Στάθμη Pearson Chi-Square Value df σημαντικότητας ΦΥΛΛΟ 10.005 a 13.693 ΕΘΝΙΚΟΤΗΤΑ 10.000 a 13.694 ΕΠΑΓΓΕΛΜΑ ΠΑΤΕΡΑ 69.538 a 65.327 ΕΠΑΓΓΕΛΜΑ ΜΗΤΕΡΑΣ 60.857 a 65.623
9 Συμπεράσματα. Στην έρευνα που πραγματοποιήθηκε διερευνήθηκαν οι απόψεις των μαθητών σχετικά με το μάθημα του προγραμματισμού και το scratch, πριν και μετά τη χρησιμοποίηση του προγραμματιστικού εργαλείου scratch.. Ο αριθμός των μαθητών που συμμετείχε στη διδακτική παρέμβαση είναι μικρός, τριάντα τρεις (33) μαθητές, και αποτελεί μια μελέτη περίπτωσης. Γι αυτό ακριβώς το λόγο τα συμπεράσματα που προέκυψαν δεν μπορούν να γενικευτούν για όλους τους μαθητές της Α γυμνασίου στη χώρα. Παρόλα αυτά τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την ανάλυση των αποτελεσμάτων είναι ενδιαφέροντα, και συμφωνούν με τα αποτελέσματα προηγούμενων ερευνών. Η συλλογή των δεδομένων πραγματοποιήθηκε μέσα από ερωτηματολόγια. Η συγκεκριμένη έρευνα αποτελεί μία ποσοτική εμπειρική έρευνα, που περιλαμβάνει την έρευνα με δομημένο ερωτηματολόγιο και χρήση κλειστών τύπων ερωτήσεων. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη ανάλυση των αποτελεσμάτων έχουν ως έξης. Διαπιστώθηκε από τις ερωτήσεις που αφορούν τη διαμόρφωση του προφίλ των μαθητών ότι ο αριθμός των κοριτσιών ήταν λίγο περισσότερος από αυτών αγοριών. Η μεγάλη πλειοψηφία των μαθητών 91 % δεν γνώριζε ούτε είχε διδαχθεί προγραμματισμό στο παρελθόν. Για τους περισσότερους η διδασκαλία προγραμματισμού με το scratch ήταν πρωτόγνωρη εμπειρία. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας προέκυψε ότι οι μαθητές είναι ψηφιακά ιθαγενείς, και ότι η πρώτη μας υπόθεση είναι αληθής. Τα παιδιά έχουν γεννηθεί μέσα σε ένα ψηφιακό κόσμο. Χρησιμοποιούν το διαδίκτυο κυρίως για επικοινωνία, αρκετές ώρες καθημερινά, όπως και διάφορες εφαρμογές της ψηφιακής τεχνολογίας. Οι μαθητές θεωρούν ότι η ενασχόληση με το scratch είναι ενδιαφέρον. Επίσης θεωρούν ότι είναι παιχνίδι, είναι ευχάριστη και εύκολη διαδικασία και τους βοηθά να πειραματιστούν. Η εξοικείωση με το περιβάλλον έγινε σχετικά γρήγορα. Τα παραπάνω συμφωνούν με τις διαπιστώσεις των ερευνητών στη βιβλιογραφία και με την υπόθεση μας ότι το scratch ενθουσιάζει τους μαθητές, τους επηρεάζει θετικά. Σχετικά με τις απόψεις των μαθητών σχετικά με τον προγραμματισμό προέκυψε ότι οι μαθητές σε μεγάλο ποσοστό συμφωνούν ότι ο προγραμματισμός είναι ενδιαφέρον και δεν είναι βαρετός. Δεν είναι δύσκολος και θα ήθελαν να ασχοληθούν και στο μέλλον. Επίσης διαπιστώθηκε ότι το scratch επηρεάζει θετικά και σε μεγάλο βαθμό, 95 % θετική άποψη, την άποψη των μαθητών για τον προγραμματισμό. Τέλος, διαπιστώθηκε ότι το φύλλο, η εθνικότητα, και το επάγγελμα των γονιών τους, είναι στατιστικά ανεξάρτητες μεταβλητές, σε σχέση με την άποψη των μαθητών για τον προγραμματισμό. Αναφορές Cohen, L., Manion, L. & Morrison, K., 2008. Μεθοδολογία εκπαιδευτικής έρευνας. Αθήνα: Μεταίχμιο, 309-325. Fesakis, G. & Serafeim, K., 2009. Influence of the Familiarization with Scratch on Future Teachers Opinions and Attitudes about Programming and ICT in Education. In ACM SIGCSE Bulletin, 41(3), 258-262 Kordaki, M., 2012. Diverse categories of programming learning activities could be performed within Scratch. Procedia Social and Behavioral Sciences 46, 1162-1166. Malan, D. J. & Leitner, H. H., 2007. Scratch for Budding Computer Scientists. ACM SIGCSE Bulletin 39(1), 223-227.
10 Maloney, Maloney, J., Resnick, M., Rusk, N., Silverman, B., & Eastmond, E., 2010. The Scratch Programming Language and environment. ACM Transactions on Computing Education (TOCE), 10(4), 16 Resnick, M., Maloney, J., Monroy-Hernández, A., Rusk, N., Eastmond, E., Brennan, K.,... & Kafai, Y., 2009. Scratch Programming for All. Communications of the ACM, 52(11), 60-67. Ζαφειρόπουλος, Κ., 2015. Πώς γίνεται μια επιστημονική εργασία;. 2η Έκδοση επιμ. Αθήνα: Κριτική, 97-127, 134-138, 205-235. Κόμης, B., 2001. Διδακτική της Πληροφορική, Πάτρα, 150 Σαρημπαλίδης, Ι., 2012. Μάθηση Προγραμματισμού Η/Υ από μαθητές Α Λυκείου με το Scratch, 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο «Διδακτική της Πληροφορικής», Πρακτικά συνεδρίου, Φλώρινα, 147-156. Σαρημπαλίδης, Ι., 2013. Η χρήση διαφορετικών κατηγοριών δραστηριοτήτων στη διδασκαλία της δομή επιλογής στο Scratch, 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης, Πρακτικά συνεδρίου, Θεσσαλονίκη. Ανακτήθηκε 19 Νοεμβρίου 2016 από https://drive.google.com/drive/folders/0b5okzqydueozdxrnu3zqre1nyms Σταγάκης, I., 2012. Εργαλεία Προγραμματισμού Γυμνασίου: Ποιο Προγραμματιστικό Περιβάλλον Προτιμούν Οι Μαθητές; 6 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης, Πρακτικά συνεδρίου, Πάτρα. Ανακτήθηκε 20 Νοεμβρίου 2016 από http://users.sch.gr/alouvris/praktika/ergasies/6-stagakis.pdf Φουντουλάκη, Μ., 2011. Η συμβολή του Scratch στη διδασκαλία του προγραμματισμού στη Β /θμια εκπαίδευση.διπλωματική εργασία. Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων του Πανεπιστημίου Πειραιά: ΥΕΠΘ, (2016). Οδηγίες για τη διδασκαλία της Πληροφορικής στο Γυμνάσιο για το σχολικό έτος 2016 2017. Ανακτήθηκε στις 19 Νοεμβρίου 2016 από http://pe19.gr.