Τα Περιβάλλοντα Πολυμέσων στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση Σ. Τριανταφύλλου, Γ. Κωτσάνης Πληροφορική Τεχνογνωσία Κονίτσης 11Β, Μαρούσι 15 125 τηλ: 6125880-1, fax: 6125882 email: kdrakas@athena.compulink.gr Περίληψη Οι μαθητές, στα πλαίσια του σχολικού αναλυτικού προγράμματος, χρειάζονται υποστήριξη από εναλλακτικές διδακτικές μεθοδολογίες οι οποίες αναφέρονται σε ποικίλα γνωστικά επίπεδα. Στόχος του προγράμματος αυτού είναι να σχεδιάσει και να αναπτύξει εκπαιδευτικό λογισμικό πολυμέσων για την Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση σε βασικές γνωστικές έννοιες,, ανάγνωση και προφορικό λόγο, μαθηματικά καθώς και θέματα Πληροφορικής. Το λογισμικό αυτό αναπτύχθηκε στο περιβάλλον της Multi-Logo με τα εξής χαρακτηριστικά: δομημένα σενάρια που εξισορροπούν τη μάθηση και τη διασκέδαση, προκαθορισμένο χρονικό πλαίσιο κατάλληλο για μία διδακτική περίοδο, διεπιστημονικά περιεχόμενα εφαρμογών, μικρά, ευέλικτα, σπονδυλωτά, επαναχρησιμοποιήσιμα τμήματα λογισμικού, δυνατότητα επανα-χρησιμοποίησης όλων των τύπων δεδομένων (λεκτικών και οπτικοακουστικών), ανοικτό περιβάλλον (open ended environment) για το μαθητή, τον καθηγητή και τον προγραμματιστή. Λέξεις-κλειδιά: περιβάλλοντα logo-like, μικρόκοσμοι, πολυμέσα, πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Ο Στάθης Τριανταφύλλου γεννήθηκε το 1952 είναι ψυχολόγος εξειδικευμένος στις εφαρμογές της Νέας Τεχνολογίας για άτομα με ειδικές ανάγκες και εργάζεται στο χώρο της Εκπαιδευτικής Πληροφορικής. Είναι υπεύθυνος του Τμήματος Έρευνας της Πληροφορικής Τεχνογνωσίας, συνεργάτης του Ινστιτούτου Πληροφορικής (ΙΤΕ) και του Ιδρύματος Κοινωνικής Εργασίας. Ο Γιάννης Κωτσάνης γεννήθηκε το 1959. Είναι διπλωματούχος Ηλεκτρολόγος Μηχανικός του ΕΜΠ με μεταπτυχιακές σπουδές σε θέματα Υπολογιστικής Γλωσσολογίας. Τα ενδιαφέροντά του εστιάζονται στην Εκπαιδευτική Πληροφορική με έμφαση στα Logo-like περιβάλλοντα. Είναι υπεύθυνος του Τμήματος Πληροφορικής των Εκπ. Δούκα, του Τμήματος Ανάπτυξης της Πληροφορικής Τεχνογνωσίας και συνεργάτης του Πανεπιστημίου Πατρών σε προγράμματα επιμόρφωσης.
Τα Περιβάλλοντα Πολυμέσων στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση Σ. Τριανταφύλλου, Γ. Κωτσάνης Πληροφορική Τεχνογνωσία Περίληψη Οι μαθητές, στα πλαίσια του σχολικού αναλυτικού προγράμματος, χρειάζονται υποστήριξη από εναλλακτικές διδακτικές μεθοδολογίες οι οποίες αναφέρονται σε ποικίλα γνωστικά επίπεδα. Στόχος του προγράμματος αυτού είναι να σχεδιάσει και να αναπτύξει εκπαιδευτικό λογισμικό πολυμέσων για την Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση σε βασικές γνωστικές έννοιες,, ανάγνωση και προφορικό λόγο, μαθηματικά καθώς και θέματα Πληροφορικής. Το λογισμικό αυτό αναπτύχθηκε στο περιβάλλον της Multi-Logo με τα εξής χαρακτηριστικά: δομημένα σενάρια που εξισορροπούν τη μάθηση και τη διασκέδαση, προκαθορισμένο χρονικό πλαίσιο κατάλληλο για μία διδακτική περίοδο, διεπιστημονικά περιεχόμενα εφαρμογών, μικρά, ευέλικτα, σπονδυλωτά, επαναχρησιμοποιήσιμα τμήματα λογισμικού, δυνατότητα επανα-χρησιμοποίησης όλων των τύπων δεδομένων (λεκτικών και οπτικοακουστικών), ανοικτό περιβάλλον (open ended environment) για το μαθητή, τον καθηγητή και τον προγραμματιστή. 1. Εισαγωγή Το εκπαιδευτικό λογισμικό θεωρείται ως εναλλακτικό εκπαιδευτικό εργαλείο και συχνά ως ενοχλητική παρέμβαση στο σχολικό αναλυτικό πρόγραμμα. Σε κάθε σχολείο, η τεχνολογία προσβλέπει να βρει έναν εκπαιδευτικό ένθερμο οπαδό της ο οποίος να έχει τις γνώσεις και το κουράγιο να παρουσιάσει το εκπαιδευτικό λογισμικό στους μαθητές αλλά και στους υπόλοιπους εκπαιδευτικούς. Επιπλέον, οι καθηγητές και οι μαθητές θα πρέπει να κατανοήσουν και να αποδεχτούν το ρόλο του εκπαιδευτικού λογισμικού. Αρκετά ερωτήματα προκύπτουν από την εφαρμογή των "τεχνολογικών εργαλείων" για το εκπαιδευτικό λογισμικό: είναι συμβατό με τον ισχύοντα ρόλο του εκπαιδευτικού και το ρόλο του μαθητή; προσφέρει λύση σε όλα τα μαθησιακά επίπεδα και αφορά σε όλα τα γνωστικά επίπεδα; αποφεύγει τις επαναλήψεις στις εφαρμογές της ισχύουσας πρακτικής και εξισορροπεί τη μάθηση με τη διασκέδαση με τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλίζει τη λειτουργικότητα του προγράμματος; Αυτά είναι τα καίρια ερωτήματα στα οποία καλούνται να απαντήσουν οι δημιουργοί λογισμικού μαζί με μαθητές και εκπαιδευτικούς σύμφωνα με τις απαιτήσεις του σχολικού συστήματος. 2
2. Μάθηση και Ψυχαγωγία Οι εκπαιδευτικοί πρέπει να διασφαλίσουν την ποιότητα της μαθησιακής αλληλεπίδρασης και να βρουν επίσης, τρόπους να αντιμετωπίσουν την ανάγκη των μαθητών για κίνητρα. Αυτή είναι ίσως η πιο δύσκολη υπόθεση κατά την κατασκευή εκπαιδευτικού λογισμικού. Οι νέοι της εποχής μας έχουν ισχυρές επιρροές από την τεχνολογία κυρίως λόγω των ηλεκτρονικών παιχνιδιών. Αντιμετωπίζοντας τα παιχνίδια όχι ως πανάκεια, είμαστε υποχρεωμένοι να καταβάλλουμε προσπάθειες ώστε το εκπαιδευτικό λογισμικό να αναλάβει το δικό του ρόλο στη διαμόρφωση και στην ενίσχυση της εκπαιδευτικής ανάπτυξης του μαθητή. Ένα σύγχρονο εκπαιδευτικό λογισμικό πρέπει να θέτει τις προϋποθέσεις για να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο αναλυτικό πρόγραμμα του σχολείου, δημιουργώντας και σενάρια περιπέτειας με σκοπό τη διασφάλιση της ποιότητας στη μάθηση και τη διασκέδαση. Τα περισσότερα χαρακτηριστικά του μπορούν να εντάσσονται μέσα σε σενάρια περιπέτειας που παρέχουν κίνητρα στο χρήστη και τον τοποθετούν στην κατάσταση επίλυσης προβλημάτων. Ως δημιουργοί λογισμικού έχουμε την αίσθηση ότι ο συμβιβασμός αυτός ήταν αναπόφευκτος επειδή αισθανόμαστε υπεύθυνοι όχι μόνον απέναντι στις απαιτήσεις των εκπαιδευτικών αλλά και στις ανάγκες και προσδοκίες των μαθητών για εκπαιδευτικό λογισμικό. 3. Μαθησιακά Είδη και Ρόλοι Η ιδεώδης ένταξη του εκπαιδευτικού λογισμικού στο σχολικό αναλυτικό πρόγραμμα είναι ίσως η εισαγωγή ενός μαθησιακού ύφους αποδεκτού από τους χρήστες το οποίο δεν θα προκαλεί αποδιοργάνωση στο ισχύον πρόγραμμα. Το περιβάλλον με βάση τη Logo προσφέρει ένα ανοικτό περιβάλλον που προωθεί ένα ευέλικτο, δημιουργικό και λειτουργικό μαθησιακό ύφος. Από την άλλη πλευρά, επειδή η Logo αποτελεί επί σειρά ετών πρόγραμμα κοινής χρήσης, έχει εξοπλιστεί με όλες τις απαραίτητες προϋποθέσεις για να διαδραματίσει διεπιστημονικό ρόλο. H Multi-Logo (το Logo-like περιβάλλον πολυμέσων το οποίο έχουμε αναπτύξει) εκμεταλλεύτηκε το χαρακτηριστικό αυτό σχεδιάζοντας ένα περιβάλλον Logo-Learn το οποίο προσπαθεί να εντάξει δυναμικά μαθησιακές ενότητες στη φιλοσοφία της Logo. Στα πλαίσια του έργου αυτού, έγιναν προσπάθειες να σχεδιαστεί μικρό τμήμα λογισμικού με προκαθορισμένη διάρκεια η οποία δεν θα ξεπερνούσε τον κανονικό χρόνο πρακτικής προκειμένου να στηρίξει το έργο του εκπαιδευτικού και να παρέχει στο μαθητή εναλλακτικό τρόπο εκμάθησης και πρακτικής. Η Multi-Logo υποστηρίζει επίσης ένα περιβάλλον Logo-like το οποίο προωθεί μια πρώτη εισαγωγή στην πληροφορική για τα διάφορα γνωστικά επίπεδα και τις διαφορετικές ηλικίες των χρηστών. Η ανάπτυξη αυτή διευκολύνει τα παιδιά της προσχολικής και πρώτης σχολικής ηλικίας να γνωρίσουν με σχετική άνεση τις βασικές αρχές των υπολογιστών και πολυμέσων. 3
Έτσι, η Multi-Logo προωθεί ένα μαθησιακό ύφος που διευκολύνει τους μικρούς μαθητές να αλληλεπιδρούν με το εκπαιδευτικό λογισμικό περισσότερο ως μαθητέςχρήστες παρά ως παιδιά χρήστες. Διαδραματίζοντας το ρόλο αυτό, ο μαθητής καταλαβαίνει, εκτιμά και αισθάνεται άνετα με την τεχνολογία ενώ ταυτόχρονα, ο εκπαιδευτικός εξοπλίζεται με ένα μεθοδολογικό σχήμα το οποίο είναι συμβατό, προσαρμόσιμο στις ανάγκες των χρηστών και στους στόχους του σχολικού αναλυτικού προγράμματος. 4. Το Περιβάλλον Χρήσης και Ανάπτυξης Η ανάπτυξη όλου του προγράμματος βασίζεται στον μεταφραστή Comenius-Logo για MS-Windows που χρησιμοποιήσαμε ως εργαλείο συγγραφής πολυμέσων για να δημιουργήσουμε όλες τις εφαρμογές. Ενισχύσαμε τον μεταφραστή αυτόν με λεκτικά και οπτικοακουστικά εργαλεία καθώς και με μικρές, ευέλικτες, σπονδυλωτές και επαναχρησιμοποιήσιμες εφαρμογές και δημιουργήσαμε το περιβάλλον Multi-Logo. Στόχος μας είναι αυτό το ανοικτό περιβάλλον Logo-like να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μαθητές, εκπαιδευτικούς και δημιουργούς λογισμικού οι οποίοι θα έχουν πρόσβαση σε όλα τα επίπεδα λογισμικού ταυτόχρονα (μηχανή Logo-like, εργαλεία και εφαρμογές πολυμέσων). Πρόθεσή μας εδώ δεν είναι να περιγράψουμε τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος με λεπτομέρειες, όπως αναφέρονται στη συνημμένη βιβλιογραφία. Ωστόσο, θα θέλαμε να υπογραμμίσουμε ένα βασικό χαρακτηριστικό του συστήματος: τη δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης όλων των τύπων δεδομένων. Όλα τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν από οποιαδήποτε εφαρμογή (κείμενο - αριθμοί, λέξεις, λίστες - εικόνες, στατικά και κινούμενα σχήματα, ήχοι, βίντεο που συνδέονται με τα ανάλογα txt, bmp, lgw, wav και avi αρχεία). Τα δεδομένα βρίσκονται στη διάθεση των χρηστών ανά πάσα στιγμή για οποιοδήποτε είδος εφαρμογών, είτε μέσα από το περιβάλλον Logo-like είτε μέσα από τα διάφορα εργαλεία των MS-Windows. 5. Εφαρμογές Ο LogoΝαύτης εισάγει τον μικρόκοσμο του οπτικού ρομπότ. Υπάρχουν τέσσερα ρομπότ: αεροσκάφος, φόρμουλα, multiman και χελώνα καρέττα. Το παιδί (από την ηλικία των 4 ετών) μπορεί να κατευθύνει το ρομπότ προς οποιαδήποτε κατεύθυνση (εμπρός, πίσω, δεξιά, αριστερά) και να χρησιμοποιήσει διάφορες βιβλιοθήκες πολυμέσων. Το penup και το pendown τοποθετείται στην πίσω δεξιά άκρη του ρομπότ και το penerase στην αριστερή. Οι λειτουργίες του σώματος παρουσιάζονται στο μεσαίο τμήμα του ρομπότ ή σε μορφή επιλογών στο κάτω τμήμα της οθόνης. 4
Ο LogoΤέχνης εισάγει παιδιά (από την ηλικία των 7 ετών) στο περιβάλλον των παραθύρων και πολυμέσων και περιλαμβάνει ένα βασικό μενού από τρία τμήματα. Το πρώτο τμήμα αναπαριστά το μενού βιβλιοθήκης (δεξιά στήλη) ενώ το δεύτερο είναι το μενού εκτέλεσης ενεργειών (αριστερή και μεσαία στήλη). Το μενού βιβλιοθήκης χρησιμοποιείται κυρίως για την εμφάνιση εικόνων, κίνησης και ήχου από το δίσκο. Το μενού εκτέλεσης ενεργειών περιλαμβάνει γνωστές εντολές που επηρεάζουν τη μορφή του μολυβιού, το χρώμα και το σφράγισμα ενός αντικειμένου στην οθόνη. Η εκτέλεση των εντολών χρησιμεύει ως εισαγωγή στις πρώτες τεχνικές προγραμματισμού. Το τρίτο τμήμα αποτελείται από εντολές πλοήγησης χελωνών και κουμπιά μετρήσεως. Το Multi-Paint απευθύνεται σε όλες τις ηλικίες και αξιοποιεί όλα τα χαρακτηριστικά των πολυμέσων σε κίνηση, ήχο, μελωδία, υποστηριζόμενο από πολύχρωμες γραφικές παραστάσεις. Ο σχεδιαστής έχει στη διάθεσή τους διάφορους τύπους γραμμάτων, χρώματα, σχέδια, κινούμενους ήρωες, γεωμετρικά σχήματα και άλλα σχεδιαστικά εργαλεία. Με τον Συντάκτη Εικόνων μπορούμε να κατασκευάζουμε κινούμενα σχέδια και με τον Συνθέτη Μελωδιών να χτίζουμε τις δικές μας μελωδίες πάνω σ ένα οπτικό πεντάγραμμο. Tα Θέματα Λόγου σχεδιάστηκαν για να στηρίξουν τα πρώτα βήματα των παιδιών στο λόγο καθώς και να βοηθήσουν τα παιδιά που αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην αντίληψη και έκφραση του λόγου. Οι δραστηριότητες - παιχνίδια εξασκούν την ακουστική διάκριση των ήχων, τη βραχυπρόθεσμη ακουστική μνήμη, τον συσχετισμό συμβόλων και φθόγγων, την ταύτιση φθόγγων, την κατηγοριοποίηση εννοιών και την συγκέντρωση προσοχής. Ο μπορεί να εξασκείται και μόνος του, ενώ παράλληλα δίνεται η δυνατότητα στον παιδαγωγό να χρησιμοποιεί ένα πρόγραμμα προσαρμοσμένο στις ιδιαιτερότητες του κάθε παιδιού. 5
Τα Θέματα Ανάγνωσης περιλαμβάνουν μαθησιακούς μικρόκοσμους για την ομαλή ανάπτυξη της ικανότητας ανάγνωσης μέσα από δραστηριότητες που ενεργοποιούν και τις δύο οδούς μέσω των οποίων εκτελείται η λειτουργία της ανάγνωσης, της φωνολογικής και της οπτικής. Οι δραστηριότητες - παιχνίδια εξασκούν την εννοιολογική κατηγοριοποίηση, την αναλυτικο-συνθετική ικανότητα, την επίλυση προβλημάτων κτλ. Το λεκτικό υλικό που περιλαμβάνουν οι δραστηριότητες είναι ειδικά επιλεγμένο ώστε να ανταποκρίνεται στις δυνατότητες του παιδιού που μαθαίνει πρώτη ανάγνωση και το εισάγει στον κόσμο των συλλαβών και των λέξεων.. Τα Μαθηματικά (Γ -Δ Δημοτικού) χωρίζονται σε τρεις ενότητες: Η πρώτη ενότητα εισάγει τους μαθητές στη χρήση των φυσικών αριθμών, των ιδιοτήτων τους, στην ταξινόμηση και αναγνώριση ανισοτήτων συμμετέχοντας στους Ολυμπιακούς Αγώνες. Η δεύτερη ενότητα υποστηρίζει το μαθητή στην εκμάθηση των βασικών αριθμητικών πράξεων, την πρόσθεση και η αφαίρεση μέσα από ένα Ταξίδι στο Λαβύρινθο και τον πολ/σμό στον Πλανήτη χωρίς Όνομα. Στην τελευταία ενότητα, με το Logo-Puzzle., εισάγονται οι έννοιες του συνόλου, πίνακες διπλής εισόδου, η παρατήρηση εικόνων και χρωμάτων, πίνα-κες με συντεταγμένες και τέλος οι πίνακες πολ/σμού. 6. ΕΥΧΑΡΙΣΤΗΡΙΑ Θα θέλαμε να εκφράσουμε τις ευχαριστίες μας στους: Κ. Δούκα, Κ. Δρακά, Δ. Κόκκινο, Β. Οικονόμου, Γ. Μπαριάμη, Σ. Χαϊμαντά, Μ. Κωνσταντελάκη, Σ. Κουκουβίνου, Ν. Λύτινα, Μ. Παπανδρέου, Ε. Μακροπούλου, Λ. Μανουσοπούλου, Κ. Καρατζάνο, Μ. Θωμαΐδου, Λ. Παπαθωμαΐδη χωρίς τη συμβολή των οποίων το έργο δεν θα είχε υλοποιηθεί. 6
Βιβλιογραφία Blaho A., I. Kalas, M. Matusova (1994), Environment for Environments: New Metaphor for Logo, IFIP Conference, Exploring a New Partnership: Children, Teachers and Technology, Philadelphia. Burke M., R. Genise (1987), Logo and Models of Computation, An Introduction to Computer Science, Addison Wesley Georgiadis P., G. Gyftodimos, Y. Kotsanis, C. Kynigos, eds (1993), Logo-like Learning Environments: Reflection & Prospects, Proceedings of the 4th European Logo Conference, Eurologo 93, University of Athens, August 1993, Doukas School Harel I., ed (1990), Constructionist Learning, The Media Lab, Cambridge. Harvey B. (1985, 1986, 1987), Computer Science Logo Style: Vol 1: Intermediate Programming, Vol 2: Projects, Style and Techniques, Vol 3: Advanced Topics, MIT Press. Kotsanis Y., S. Triantafillou, G. Bariamis (1995), The Multi-Logo Project, 6th IFIP World Conference Computers in Education - WCCE 95, Birmingham, U.K. Lawler R. (1985), Computer Experience and Cognitive Development, A Child s Learning in a Computer Culture, Ellis Horwood. Papert S. (1980), Mind-Storms, Children, Computers and Powerful Ideas, Basic Books, New York, (Νοητικές Θύελλες, εκδ. Οδυσσέας) Perret-Clermont, A.N. (1980). Social interaction and cognitive development in children. London: Academic press. Solomon C. (1986), Computer Environments for Children: A Reflection on Theories of Learning and Education, MIT Press 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Πληροφορικής ΕΠΥ (Στρογγυλό Τραπέζι), Εκπαιδευτικό Κέντρο Κτηματικής Τραπέζης, 7-9 Δεκεμβρίου 95 7