ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
«ΠΑΙ∆ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η/Υ»
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
Αθήνα 2012
ΠΑΙ∆ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η/Υ
ΣΧΕ∆ΙΑΣΜΟΣ ΤΗΣ ∆Ι∆ΑΣΚΑΛΙΑΣ
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
1. Αναλυτικά Προγράµµατα ή Προγράµµατα Σπουδών
„
„
¾
¾
¾
¾
„
¾
¾
¾
¾
Αναλυτικό Πρόγραµµα ή Πρόγραµµα σπουδών (Curriculum) ονοµάζεται το σύνολο
των µορφωτικών αγαθών για µια ορισµένη βαθµίδα της εκπαίδευσης και για ένα
ορισµένο τύπο σχολείου.
Το Αναλυτικό Πρόγραµµα ή Πρόγραµµα Σπουδών περιλαµβάνει – καθορίζει
τα διδασκόµενα µαθήµατα
µε το περιεχόµενο τους (διδακτέα ύλη),
τις αντίστοιχες ώρες διδασκαλίας καθώς και
τους σκοπούς και στόχους που επιδιώκει η διδασκαλία των µαθηµάτων αυτών
Ειδικότερα, για κάθε διδακτική ενότητα το Αναλυτικό Πρόγραµµα ενδείκνυται να
καθορίζει:
τους σκοπούς και τους διδακτικούς στόχους της ενότητας
το περιεχόµενο της ενότητας (διδακτέα ύλη) και τη διάταξη και διάρθρωση της
διδακτέας ύλης
τις µαθητικές δραστηριότητες (πειράµατα, ασκήσεις, εργασίες) και τα απαραίτητα
µέσα διδασκαλίας / εποπτικά µέσα
υποδείξεις για τη µεθοδολογική προσέγγιση των περιεχοµένων (ενδεικτικές
διδακτικές µέθοδοι και µορφές διδασκαλίας)
¾ υποδείξεις για τον έλεγχο επίτευξης των σκοπών και των στόχων (αξιολόγηση του
αποτελέσµατος της διδασκαλίας και της επίδοσης των µαθητών)
(Μαυρόπουλος, 2004)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
2
2. Σκοποί της µάθησης και διδακτικοί στόχοι
Οι σκοποί µάθησης:
¾ αναφέρονται σε γενικές επιδιώξεις
¾ είναι ανεξάρτητοι από το συγκεκριµένο µάθηµα και
¾ διακρίνονται σε:
„
a)
b)
c)
d)
„
¾
¾
¾
¾
Απόκτηση γνώσεων
Ανάπτυξη προσωπικών χαρακτηριστικών
Ανάπτυξη κοινωνικών δεξιοτήτων
Ανάπτυξη αγωγής συµπεριφοράς
Οι διδακτικοί στόχοι:
αναφέρονται στο συγκεκριµένο σχεδιασµένο πρόγραµµα διδασκαλίας
αφορούν αποτελέσµατα µάθησης
είναι διατυπωµένοι µε αντικειµενικό και αρκετά εξειδικευµένο τρόπο και
αναφέρονται σε τρόπους συµπεριφοράς που είναι µετρήσιµοι και
επαληθεύσιµοι
(Βερτσέτης, 1997)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
3
3. ∆ιδακτικές προσεγγίσεις
„
(Ι) Αφηγηµατικές προσεγγίσεις
Σύµφωνα µε τις αφηγηµατικές διδακτικές προσεγγίσεις:
¾
Ο δάσκαλος περιγράφει ή δίνει κάποιες πληροφορίες στους µαθητές του
Οι µαθητές παρακολουθούν παθητικά, παραµένοντας αµέτοχοι και κρατώντας
κάποιες φορές σηµειώσεις
Ο δάσκαλος απευθύνεται στο µέσο µαθητή
Ο ρυθµός διδασκαλίας είναι ο ίδιος για όλους τους µαθητές
„
Ο δάσκαλος ενδείκνυται να χρησιµοποιεί κάποια αφηγηµατική διδακτική
¾
¾
¾
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
προσέγγιση:
Στην εισαγωγή του µαθήµατος
Στην παράθεση των στόχων που επιδιώκονται µε τη διδασκαλία
Στην παράθεση πληροφοριών σχετικών µε την ιστορία του µαθήµατος
Στη διασύνδεση του µαθήµατος µε τις προηγούµενες γνώσεις των µαθητών
Στη διασύνδεση του µαθήµατος µε εφαρµογές των εννοιών που διδάσκονται
στην καθηµερινή ζωή και σε άλλους χώρους
Στην επισήµανση ή ανακεφαλαίωση συγκεκριµένων στοιχείων της θεωρίας
Στη διευκρίνιση σηµείων που µπορούν να προκαλέσουν σύγχυση στους µαθητές
(Εξαρχάκος, 1993, Βερτσέτης, 1997, Κυριαζής & Μπακογιάννης, 2003 και
Τουµάσης, 1994)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
4
3. ∆ιδακτικές προσεγγίσεις (συνέχεια)
(ΙΙ) Ανακαλυπτικές–κατασκευαστικές προσεγγίσεις
„
Με τις ανακαλυπτικές–κατασκευαστικές προσεγγίσεις διδασκαλίας
¾
¾
¾
„
1)
2)
3)
4)
5)
οι µαθητές καταλήγουν σε ένα αποτέλεσµα για το οποίο δεν διέθεταν έναν
έτοιµο αλγόριθµο
µέσα από µια διαδικασία εξερεύνησης και ανακάλυψης
χωρίς κάποιος να τους διατυπώσει ή να τους εξηγήσει το αποτέλεσµα
Οι ανακαλυπτικές–κατασκευαστικές προσεγγίσεις ακολουθούν συνήθως τα
βήµατα:
Καθορισµός προβλήµατος
Συλλογή δεδοµένων, επεξεργασία, οργάνωση, ανάλυση
Σχηµατισµός εικασίας
Έλεγχος εικασίας
∆ιατύπωση συµπεράσµατος
(Τουµάσης, 1994 και Κορρές, 2007)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
5
3. ∆ιδακτικές προσεγγίσεις (συνέχεια)
(ΙΙΙ) ∆ιαλογικές προσεγγίσεις
„
¾
¾
„
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Οι διαλογικές προσεγγίσεις έχουν δηλαδή ως βασικές αρχές
την ενεργή συµµετοχή των µαθητών στη διδακτική διαδικασία
τη συνεργασία µεταξύ µαθητών και δασκάλου και των µαθητών µεταξύ
τους
Ο διάλογος προκειµένου να είναι αποτελεσµατικός, ενδείκνυται:
Να αναπτύσσεται στο χώρο των ενδιαφερόντων των µαθητών
Το θέµα του διαλόγου να είναι σαφώς καθορισµένο
Να υπάρχει συµµετοχή όλων των µαθητών στο διάλογο
Ο δάσκαλος να ενθαρρύνει τους µαθητές να συµµετέχουν
Ο δάσκαλος να αντιµετωπίζει τα λάθη των µαθητών µε κατανόηση
Να ενθαρρύνεται η µελέτη των διαφόρων θεµάτων από διάφορες οπτικές
γωνίες και να αποφεύγεται η προβολή απόψεων µε δογµατικό τρόπο
Να υπάρχει διάθεση για ειλικρίνεια και επιστηµονική εντιµότητα µεταξύ
των µαθητών και του δασκάλου
Ο αριθµός των µαθητών που συµµετέχουν στο διάλογο να µην είναι πολύ
µεγάλος, προκειµένου να υπάρχει πραγµατική συµµετοχή στη συζήτηση
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
6
4. Τι είναι σχέδιο µαθήµατος
„
Σχέδιο µαθήµατος είναι η καταγραφή των στοιχείων διδασκαλίας µιας ενότητας, σύµφωνα µε
τον προγραµµατισµό που έχει κάνει ο εκπαιδευτικός που θα τη διδάξει (Πλαγιανάκος, 1995).
Η χρησιµότητα ενός σχεδίου µαθήµατος είναι διπλή (Πλαγιανάκος, 1995):
¾ Αποτελεί καταγραφή των στοιχείων του σχεδιασµού που έχει γίνει για τη διδασκαλία
καθεµιάς διδακτικής ενότητας
¾ Παρέχει τη δυνατότητα στον εκπαιδευτικό που το προετοίµασε να το συµβουλεύεται κατά
τη διάρκεια της διδασκαλίας, ώστε η διδασκαλία να πραγµατοποιηθεί σύµφωνα µε το
σχεδιασµό της.
„
„
„
Το σχέδιο µαθήµατος δεν είναι δεσµευτικό για τον εκπαιδευτικό, εφόσον ενδείκνυται να το
ακολουθεί µε ελαστικό τρόπο, να είναι πάντα έτοιµος να το τροποποιήσει, να το βελτιώσει
και να το προσαρµόσει στις εκάστωτε συνθήκες ή ανάγκες, αξιοποιώντας όλα τα στοιχεία
που δίνει η ζωντανή τάξη, προκειµένου να ενισχύσει τη διδασκαλία του (Μαυρόπουλος,
2004).
Η συγκεκριµένη µορφή του σχεδίου µαθήµατος που θα χρησιµοποιήσει ένας εκπαιδευτικός
είναι θέµα προσωπικής του επιλογής, εφόσον το προετοιµάζει ο ίδιος για δική του
διευκόλυνση (Πλαγιανάκος, 1995).
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
7
5. Τι περιλαµβάνει ένα σχέδιο µαθήµατος
Σύµφωνα µε τον Τουµάση (1994), ένα σχέδιο µαθήµατος ενδείκνυται να
περιλαµβάνει:
¾ Το περιεχόµενο που πρέπει να διδαχθεί.
¾ Τους διδακτικούς στόχους που πρέπει να πραγµατοποιηθούν, υπό τη µορφή
„
¾
¾
¾
¾
¾
προτάσεων που περιγράφουν τη συγκεκριµένη συµπεριφορά που πρέπει να
είναι σε θέση να επιδείξουν οι µαθητές µετά τη διδασκαλία της ενότητας.
Προαπαιτούµενες γνώσεις και δεξιότητες των µαθητών, αν υπάρχουν.
Τεχνικές κινητοποίησης του ενδιαφέροντος των µαθητών για το
συγκεκριµένο µάθηµα.
Συγκεκριµένα βήµατα και δραστηριότητες για τους µαθητές (πορεία
διδασκαλίας).
Τα υλικά που απαιτούνται για την καλύτερη εποπτεία του µαθήµατος.
∆ιαδικασίες αξιολόγησης για τον έλεγχο της µάθησης των µαθητών.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
8
6. Μορφή σχεδίου µαθήµατος για ανακαλυπτικές–κατασκευαστικές
προσεγγίσεις (Συνδυασµός από Κορρές, 2007, Τουµάσης 1994 κ.α.)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
9
6. Μορφή σχεδίου µαθήµατος για ανακαλυπτικές–κατασκευαστικές
προσεγγίσεις (Συνδυασµός από Κορρές, 2007, Τουµάσης 1994 κ.α.) (συνέχεια)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
10
7. Βιβλιογραφία
„
„
„
„
„
Βερτσέτης Αθ. (1997). ∆ιδακτική (τ. Α΄). Πανεπιστηµιακές Σηµειώσεις.
Πανεπιστήµιο Αθηνών. Αθήνα.
Κορρές Κ. (2007). Μία διδακτική προσέγγιση των µαθηµάτων Θετικών
Επιστηµών µε τη βοήθεια νέων τεχνολογιών. ∆ιδακτορική διατριβή. Τµήµα
Στατιστικής και Ασφαλιστικής Επιστήµης. Πανεπιστήµιο Πειραιώς.
Μαυρόπουλος Α. (2004). Στοιχεία ∆ιδακτικής Μεθοδολογίας: Βασικές αρχές
για την επιτυχία µιας διδασκαλίας. Εκδόσεις Σαββάλας.
Πλαγιανάκος Σ. (1995). ∆ιδακτική επαγγελµατικών µαθηµάτων, Μέρος 2ο:
Η οργάνωση του µαθήµατος. Εκδόσεις Έλλην.
Τουµάσης Mπ. (1994). Σύγχρονη ∆ιδακτική των Μαθηµατικών. Αθήνα:
Εκδόσεις Gutenberg.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Σχεδιασµός της
διδασκαλίας
11
ΠΑΙ∆ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η/Υ
ΤΑ ΓΝΩΣΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
Η χρήση των νέων τεχνολογιών στην Εκπαίδευση
„
„
Οι εφαρµογές και οι δυνατότητες που προσφέρει η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας
και ειδικότερα η επιστήµη των υπολογιστών έχουν µπει και εδραιωθεί στην εργασιακή
µας πρακτική αλλά και στην καθηµερινή µας ζωή.
Οι µαθητές µεγαλώνουν και αναπτύσσονται θεωρώντας τον υπολογιστή ως µια
συσκευή στην οποία έχει πρόσβαση και χρησιµοποιεί καθηµερινά, όπως το σταθερό
και το κινητό τηλέφωνο, το ραδιόφωνο, την τηλεόραση κλπ (Κορρές, 2003).
Η χρήση των Η/Υ στην εκπαίδευση ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 1970 και
πέρασε από τρεις µεγάλες φάσεις ως τις µέρες µας (Jonassen, 2000):
1) Mάθηση από τους υπολογιστές (Computer Assisted Instruction – CAI), όπου ο
υπολογιστής θεωρείτο ότι έπρεπε να είναι προγραµµατισµένος να διδάσκει το µαθητή
και να κατευθύνει τις δραστηριότητες του προς την απόκτηση προκαθορισµένων
γνώσεων ή ικανοτήτων.
2) Mάθηση σχετικά µε τους υπολογιστές (εναλφαβητισµός στους Η/Υ), η οποία είχε ως
αποτέλεσµα την εισαγωγή του µαθήµατος της Πληροφορικής στην Πρωτοβάθµια και
τη ∆ευτεροβάθµια Εκπαίδευση, όπου ο υπολογιστής έγινε το γνωστικό αντικείµενο
και οι µαθητές διδάσκονταν και διδάσκονται µαθήµατα σχετικά µε τα µηχανικά µέρη
και πώς να προγραµµατίζουν τον υπολογιστή.
3) Η τρίτη φάση, η οποία και απορρίπτει τις υποθέσεις του CAI και του εναλφαβητισµού
στους υπολογιστές, είναι η χρήση του Η/Υ ως γνωστικού ή νοητικού εργαλείου στη
διδασκαλία των διαφόρων µαθηµάτων, δηλαδή η χρήση του Η/Υ ως διανοητικού
συνεργάτη του µαθητή στη µαθησιακή διαδικασία.
„
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
2
Τι είναι τα γνωστικά εργαλεία
„
¾
¾
¾
¾
¾
Τα γνωστικά εργαλεία (cognitive tools) ή νοητικά εργαλεία (mindtools)
είναι:
µαθησιακά περιβάλλοντα και εργαλεία βασισµένα στον υπολογιστή
τα οποία έχουν αναπτυχθεί ή προσαρµοστεί
προκειµένου να λειτουργούν ως διανοητικοί συνεργάτες του µαθητή,
για να ενεργοποιούν και να διευκολύνουν την κριτική σκέψη (critical
thinking)
και τη µάθηση ικανοτήτων ανώτερης τάξης (higher order learning)
(Jonassen, 2000)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
3
Τα βασικά χαρακτηριστικά των γνωστικών εργαλείων
„
„
„
„
„
„
„
„
Εργαλεία γνωστικής ενίσχυσης και αναδιοργάνωσης (Jonassen, 2000).
Υπηρετούν πολιτιστικούς σκοπούς και απαιτούν έναν ικανό χρήστη
προκειµένου να λειτουργήσουν χρήσιµα (Salomon, 1993).
Αναδιοργανώνουν (ανακατασκευάζουν ριζικά) τον τρόπο που οι
µαθητευόµενοι σκέφτονται (Pea, 1985).
Είναι γενικεύσιµα υπολογιστικά εργαλεία, τα οποία έχουν ως στόχο να
ενεργοποιήσουν και να διευκολύνουν τη γνωστική διαδικασία (Kommers,
Jonassen & Mayes, 1992).
Είναι νοητικές και υπολογιστικές συσκευές που υποστηρίζουν,
καθοδηγούν και επεκτείνουν τις διαδικασίες σκέψης των χρηστών τους
(Derry, 1990).
∆εν είναι συσκευές τις οποίες οι µαθητές χρησιµοποιούν φυσικά χωρίς
προσπάθεια («fingertip» tools) (Perkins, 1993).
Είναι συσκευές κριτικής σκέψης µέσω της µοντελοποίησης των
ικανοτήτων κριτικής σκέψης στις λειτουργίες τους (Jonassen, 2000).
∆ηµιουργούν µια «διανοητική σκαλωσιά» (Intellectual Scaffolding) προς
τη σκέψη που έχει «νόηµα» (meaningful thinking), δηλαδή ενεργοποιούν
τους µαθητές και τους υποστηρίζουν όταν έχουν ενεργοποιηθεί
(Jonassen, 2000).
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
4
Πότε µία εφαρµογή λογισµικού µπορεί να θεωρηθεί γνωστικό
εργαλείο
„
Ο D. Jonassen έχει αναπτύξει µια σειρά από κριτήρια σχετικά µε το πότε
ένα εργαλείο µπορεί να θεωρηθεί νοητικό εργαλείο (Jonassen, 2000).
„
Τα κριτήρια αυτά δεν είναι απόλυτα κριτήρια, είναι µάλλον δείκτες
εµφάνισης χαρακτηριστικών νοητικού εργαλείου.
„
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Ένα εργαλείο µπορεί να θεωρηθεί νοητικό εργαλείο όταν είναι (Jonassen,
2000):
Βασισµένο στον υπολογιστή (Computer–based)
∆ιαθέσιµη εφαρµογή (Available application)
Εντός των οικονοµικών δυνατοτήτων των µαθητευοµένων (Affordable)
Υποστηρίζει την κατασκευή της γνώσης (Knowledge Construction)
Γενικεύσιµο (Generalizable)
Υποστηρίζει την κριτική σκέψη (Critical thinking)
Ευνοεί τη µεταφορά της µάθησης σε άλλες περιοχές (Transferable
learning)
Έχει απλό, δυναµικό φορµαλισµό (Simple, powerful formalism)
Εύκολο να το µάθει κανείς (Easily learnable)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
5
Λόγοι για τη χρήση των γνωστικών εργαλείων
„
¾
¾
„
¾
¾
„
¾
¾
Έλλειψη διαθεσιµότητας παραδοσιακού εκπαιδευτικού λογισµικού
Από τα τέλη της δεκαετίας του 1970 υπήρχαν διαθέσιµα προγράµµατα CAI για να
υποστηρίξουν τη µάθηση.
Έρευνες έχουν δείξει ότι το 85 % των προγραµµάτων αυτών ήταν είτε προγράµµατα
πρακτικής και εξάσκησης (drill and practice) ή διδακτικά προγράµµατα (tutorials)
σχεδιασµένα να υποστηρίξουν την απλή αποµνηµόνευση.
Κόστος ανάπτυξης εφαρµογών λογισµικού
Τα περισσότερα από τα διδακτικά προγράµµατα, ειδικότερα αυτά µε την υψηλότερη
ποιότητα, κοστίζουν ακριβά ακόµα και για µία άδεια χρήσης, πόσο µάλλον για µία
άδεια χρήσης σε ένα σχολείο.
Τα περισσότερα από τα νοητικά εργαλεία, αντίθετα, είναι ήδη διαθέσιµα στα σχολεία
(π.χ. εφαρµογές του Office) και αυτά που δεν είναι διαθέσιµα, κοστίζουν λιγότερο ή
το ίδιο µε τα διδακτικά προγράµµατα, τουλάχιστον οι εκδόσεις για µαθητές ή
καθηγητές (student or teacher editions.
Αποδοτικότητα (Efficiency) κόστους και µάθησης
Εφόσον τα νοητικά εργαλεία µπορούν να χρησιµοποιηθούν µε πολλούς τρόπους, σε
οποιοδήποτε µάθηµα και επειδή το κόστος ανά εφαρµογή είναι σχετικά χαµηλό, το
κόστος ανά µαθητή είναι εξαιρετικά χαµηλό.
Τα νοητικά εργαλεία απαιτούν την ανάπτυξη ικανοτήτων του µαθητευοµένου σε
περιορισµένο αριθµό προγραµµάτων, τα οποία µπορούν να εφαρµοστούν σε ένα
µεγάλο εύρος θεµατικού περιεχοµένου, αντιπροσωπεύοντας έτσι µία αποδοτικότερη
χρήση χρόνου και προσπάθειας.
(Jonassen, 2000)
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
6
Υπερµέσα (Hypermedia)
„
¾
¾
„
¾
¾
¾
¾
¾
¾
„
Τα εργαλεία κατασκευής της γνώσης βασίζονται στη θεωρία του Papert σύµφωνα
µε την οποία:
"η γνώση οικοδοµείται από το µαθητή και δεν παρέχεται από το δάσκαλο"
"αυτό συµβαίνει ιδιαίτερα εύκολα όταν ο µαθητευόµενος ασχολείται µε την
κατασκευή (construction) ενός αντικειµένου εξωτερικού ή τουλάχιστον που να
µπορεί να "µοιραστεί" (sharable), για παράδειγµα ένα κάστρο στην άµµο, µία
µηχανή, ένα πρόγραµµα του υπολογιστή ή ένα βιβλίο", για την οποία
χρησιµοποίησε τον όρο "constructionism" (Papert, 1980, 1990).
Τα εργαλεία κατασκευής της γνώσης περιλαµβάνουν:
πολυµέσα (multimedia)
εργαλεία έκδοσης (desktop publishing)
υπερκείµενο (hypertext)
κατασκευή διαδικτυακών τόπων (web sites)
CD–ROM
και ένα σύνολο σχετικών τεχνολογιών
Τα παραπάνω εργαλεία καλύπτονται υπό τον όρο «υπερµέσα» (hypermedia), τα
οποία είναι δοµηµένες, διασυνδεδεµένες, πολυµεσικές βάσεις γνώσης, που
χρησιµοποιούν τις παραπάνω τεχνολογίες.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
7
Τα υπολογιστικά φύλλα (Spreadsheets)
„
„
„
a)
b)
c)
„
Τα υπολογιστικά φύλλα (spreadsheets) είναι αριθµητικά συστήµατα
καταχώρησης και αποθήκευσης εγγραφών (record–keeping systems).
Τα υπολογιστικά φύλλα αναπτύχθηκαν αρχικά και χρησιµοποιούνται
ακόµα και σήµερα, περισσότερο για να υποστηρίξουν τη λήψη
αποφάσεων στο χώρο των επιχειρήσεων (Κορρές, 2007).
Τα υπολογιστικά φύλλα µπορούν να χρησιµοποιηθούν ως:
Εργαλεία για υπολογισµούς, ανάλυση και λογικούς συλλογισµούς
Για την κατανόηση µαθηµατικών εννοιών και κανόνων
Εργαλεία κατασκευής µοντέλων προσοµοίωσης
Ο σκοπός της χρήσης των υπολογιστικών φύλλων στη διαδικασία
µάθησης–διδασκαλίας είναι να µπορούν οι µαθητευόµενοι να αναλύουν
ανεξάρτητα µια προβληµατική κατάσταση, αναγνωρίζοντας τις
µεταβλητές και τις σχέσεις µεταξύ των µεταβλητών και να δηµιουργούν
τύπους και συναρτήσεις για τον υπολογισµό και το χειρισµό των
ποσοτήτων σ' αυτές τις µεταβλητές.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
8
Τα εργαλεία µοντελοποίησης συστηµάτων (Dynamic
modeling tools)
„
„
„
¾
¾
¾
¾
¾
Τα εργαλεία δυναµικής µοντελοποίησης (Dynamic modeling tools) περιγράφουν
πως οι ιδέες είναι δυναµικά συσχετισµένες µεταξύ τους.
Τα εργαλεία δυναµικής µοντελοποίησης χρησιµοποιούνται όχι µόνο για να
αναπαραστήσουµε δυναµικές σχέσεις, αλλά επίσης για να κατασκευάσουµε
προσοµοιώσεις µοντέλων δυναµικών συστηµάτων (Jonassen, 2000).
Η Diane Fischer (1994) προτείνει ότι οι µαθητές ενδείκνυται να εισαχθούν στη
µοντελοποίηση µέσω:
της παρουσίασης από το δάσκαλο του πώς να αναπτύξουν το µοντέλο
µετά µέσω του χειρισµού του µοντέλου και της διατύπωσης προβλέψεων
στη συνέχεια οι µαθητευόµενοι αναπτύσσουν µοντέλα ως οµαδική δραστηριότητα
στην τάξη ενώ καθοδηγούνται από το δάσκαλο
καθώς γίνονται περισσότερο ανεξάρτητοι, οι µαθητευόµενοι επιλέγουν ένα θέµα
που τους ενδιαφέρει, αναγνωρίζουν τις παραµέτρους του συστήµατος, εργάζονται
µε άλλα άτοµα για να αναπτύξουν ένα µοντέλο και το παρουσιάζουν στην τάξη
ο ρυθµός της προόδου εξαρτάται από την ηλικία, την εξυπνάδα και το ενδιαφέρον
των µαθητευοµένων.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
9
Τα εργαλεία µοντελοποίησης συστηµάτων (Dynamic
modeling tools) (συνέχεια)
„
„
¾
¾
¾
¾
Τα πιο γνωστά εργαλεία για την κατασκευή µοντέλων συστηµάτων είναι το Stella
της εταιρείας High Performance Systems, το PowerSim και το Model–It από την
οµάδα Highly Interactive Computer του Πανεπιστηµίου του Michigan (Jonassen,
2000).
Τα τελευταία χρόνια έχει διαδοθεί το λογισµικό Modellus, το οποίο σχεδιάστηκε και
αναπτύχθηκε από µία οµάδα επιστηµόνων από το Νέο Πανεπιστηµίο της Λισαβόνας
(Teodoro, 2001).
Το Modellus δίνει τη δυνατότητα στους µαθητές να κατασκευάσουν µοντέλα µε
διαλογικό τρόπο.
Μπορεί να χρησιµοποιηθεί για την κατασκευή µοντέλων και τη διερεύνηση τους µε
τη µορφή παρουσιάσεων, γραφηµάτων και πινάκων τιµών.
Επίσης µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την ανάλυση και ερµηνεία πειραµατικών
δεδοµένων, εφόσον διαθέτει εργαλεία για την κατασκευή µοντέλων από εικόνες
(φωτογραφίες, γραφήµατα κλπ) και βίντεο.
Το λογισµικό αυτό έχει µεταφραστεί στα Ελληνικά.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
10
Οι µικρόκοσµοι (Microworlds)
„
„
¾
¾
¾
¾
Ο όρος "µικρόκοσµος" (microworld) εισήχθη από τον Papert (1980) προκειµένου
να περιγράψει περιβάλλοντα εξερευνητικής µάθησης (explorative learning
environments) που χρησιµοποιούσαν τη χελώνα της Logo για να υποστηρίξουν τη
µάθηση αρχών της Γεωµετρίας.
Οι πιο γνωστές εφαρµογές µικροκόσµων είναι:
το Interactive Physics, ένα περιβάλλον έρευνας για την εξερεύνηση θεµάτων στη
Νευτώνεια Μηχανική
το SimCalc, ένα πρόγραµµα που διδάσκει έννοιες του Απειροστικού Λογισµού σε
µαθητές γυµνασιακής και λυκειακής εκπαίδευσης, µέσω του MathWorld, ενός
µικρόκοσµου που περιέχει εικονογραφηµένους κόσµους και δυναµικά γραφήµατα
στα οποία οι ηθοποιοί κινούνται ανάλογα µε τα γραφήµατα
το Geometric Supposer, ένα εργαλείο για τη δηµιουργία και τον έλεγχο εικασιών
στη Γεωµετρία, µέσω της κατασκευής και του χειρισµού γεωµετρικών αντικειµένων
και της εξερεύνησης των σχέσεων µέσα και ανάµεσα στα αντικείµενα αυτά
το Gabri–Geometry και το The Geometer's Sketchpad, τα οποία είναι περιβάλλοντα
λογισµικού που υποστηρίζουν την ανάπτυξη µιας διερευνητικής προσέγγισης στη
διδασκαλία και µάθηση της Γεωµετρίας και έχουν µεταφραστεί στα Ελληνικά
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
11
Εργαλεία συζήτησης (Conversation tools)
„
„
„
„
„
„
„
Οι νεότερες θεωρίες µάθησης θεωρούν τη µάθηση ως κοινωνική διαδικασία, όχι ως
ανεξάρτητη.
Σύµφωνα µε τους υποστηρικτές της θεωρίας κοινωνικής κατασκευής της γνώσης
(social constructivism) και της θεωρίας της κοινωνικής ανάπτυξης του Vygotsky
(social development theory), η µάθηση προκύπτει από την κοινωνική
διαπραγµάτευση των νοηµάτων, µέσω της κοινωνικής αλληλεπίδρασης των
µαθητευοµένων στις δραστηριότητες και στα γεγονότα στα οποία συµµετέχουν.
Οι µαθητές δεν είναι απαραίτητο να µαθαίνουν µόνο από το δάσκαλο. Μπορούν
επίσης να µαθαίνουν µέσω της συζήτησης των προβληµάτων, των πιστεύω και των
προσδοκιών τους µεταξύ τους.
Η τεχνολογία µπορεί να υποστηρίξει την κοινωνική µάθηση µέσω των εργαλείων
συζήτησης (conversation tools). Η ραγδαία εξάπλωση του ∆ιαδικτύου (Internet) τα
τελευταία χρόνια, έχει οδηγήσει στην σε µεγαλύτερο ή µικρότερο βαθµό
εξοικείωση όλων µας µε τα εργαλεία συζήτησης.
Για παράδειγµα, το ηλεκτρονικό ταχυδροµείο (E–mail) έχει γίνει ένα από τα πιο
διαδεδοµένα µέσα, τόσο για τις επαγγελµατικές και εκπαιδευτικές, όσο και για τις
προσωπικές µας ανάγκες επικοινωνίας.
Για τους περισσότερους φοιτητές και µαθητές η χρήση των υπηρεσιών του
διαδικτύου όπως η συνοµιλίες µέσω του διαδικτύου (chat rooms), οι οµάδες
χρηστών (user groups) κλπ είναι καθηµερινή πρακτική (Κορρές, 2007).
Τα εργαλεία συζήτησης περιλαµβάνουν: α) Εργαλεία σύγχρονης επικοινωνίας
(sychronous conferencing) και β) Εργαλεία ασύγχρονης επικοινωνίας (asychronous
conferencing).
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
12
Βάσεις δεδοµένων (Databases)
„
„
„
Τα εργαλεία σηµασιολογικής οργάνωσης είναι εργαλεία που βοηθούν
τους µαθητευόµενους να οργανώσουν και να αναπαραστήσουν οπτικά τις
ιδέες που µελετούν και µαθαίνουν.
Η οργάνωση των ιδεών είναι σηµαντική εφόσον αν οι ιδέες δεν
οργανωθούν στη µνήµη δεν θα µπορούν να ανακληθούν εύκολα από το
µαθητευόµενο (Κορρές, 2007).
Οι βάσεις δεδοµένων (Databases), οι οποίες είναι τα πιο γνωστά εργαλεία
σηµασιολογικής οργάνωσης, αρχικά αναπτύχθηκαν ως εργαλεία
παραγωγικότητας (productivity tools), προκειµένου να διευκολύνουν την
αποθήκευση και ανάκληση πληροφοριών στις επιχειρήσεις, τον
κυβερνητικό µηχανισµό και την εκπαίδευση.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
13
Τα εργαλεία οπτικοποίησης (Visualization tools)
„
„
„
„
Τα εργαλεία οπτικοποίησης (visualization tools) είναι µία νέα και γρήγορα
αναπτυσσόµενη οµάδα εργαλείων, τα οποία µας επιτρέπουν να
συλλογιστούµε λογικά και να αναπαραστήσουµε οπτικά ιδέες, χωρίς να
χρειαζόµαστε καλλιτεχνικές δεξιότητες που απαιτούνται για την
παραγωγή πρωτότυπων σχεδίων.
Τα εργαλεία αυτά µας βοηθούν να ερµηνεύσουµε και να
αναπαραστήσουµε οπτικά ιδέες και να αυτοµατοποιήσουµε κάποιες από
τις χειρωνακτικές εργασίες για τη δηµιουργία εικόνων (Κορρές, 2007).
Τα µαθηµατικά πακέτα όπως το Mathematica, το Maple, το MatLab
χρησιµοποιούνται συχνά για να αναπαραστήσουν οπτικά µαθηµατικές
σχέσεις σε προβλήµατα, ούτως ώστε οι µαθητευόµενοι να δουν τα
αποτελέσµατα οποιουδήποτε χειρισµού στα πλαίσια προβληµάτων.
Τα εργαλεία οπτικοποίησης είναι επίσης χρήσιµα για την οπτικοποίηση
πειραµάτων. Σχεδιάζοντας τη γραφική αναπαράσταση δεδοµένων που
έχουν προκύψει από πειράµατα, µπορούµε να βγάλουµε χρήσιµα
συµπεράσµατα σχετικά µε τις µεταβλητές και τις τιµές τους.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
14
Βιβλιογραφία
Derry S. J. (1990). Flexible cognitive tools for problem solving instruction. Paper presented at
the annual meeting of the American Educational Research Association, Boston, April.
Fisher D. M. (1994). Teaching System Dynamics to Teachers and Students in 8-12
Environment. Paper presented at the 1994 International System Dynamics Conference,
Scotland.
Jonassen D. H. (2000). Computers as Mindtools for Schools: Engaging Critical Thinking (2nd
Edition). New Jersey: Prentice Hall, Inc.
Kommers P. A. M., Jonassen D. H. & Mayes T. M. (1992). Cognitive tools for learning.
Heidelberg, Germany: Springer–Verlag.
Papert S. (1980). Mindstorms: Children, Computers and Powerful Ideas. New York: Basic
Books.
Papert S. (1990). "Introduction by Seymour Papert". In I. Harel (Ed.), Constructionist
Learning. Boston: MIT Laboratory.
Pea R. D. (1985). "Beyond amplification: using the computer to reorganize mental
functioning". Educational Psychologist, 20 (4).
Perkins D. N. (1993). "Person–plus: A distributed view of thinking and learning". In G.
Salomon (Ed.), Distributed Cognitions: Psychological and Educational Considerations.
Cambridge: Cambridge University Press.
„
„
„
„
„
„
„
„
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
15
Βιβλιογραφία (συνέχεια)
„
„
„
„
„
„
Salomon G. (1993). “On the nature of pedagogic computer tools. The case of the writing
partner”. In S. J. Derry & S. P. Lajoie (1993), Computers as Cognitive Tools. Hillsdale, NJ:
Lawrence Erlbaum Associates.
Teodoro V. D. (2001). Modellus: ∆ιαλογική κατασκευή µοντέλων µε τη χρήση µαθηµατικών.
Εγχειρίδιο χρήσης, Έκδοση 2.5. Σχολή Θετικών Επιστηµών και Τεχνολογίας. Νέο
Πανεπιστήµιο Λισαβόνας.
Κορρές Κ. (2003). Η χρήση του Η/Υ ως γνωστικού εργαλείου στη διδασκαλία των
µαθηµατικών. Πρακτικά του 20ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Μαθηµατικής Παιδείας της
Ελληνικής Μαθηµατικής Εταιρείας, µε τίτλο «Η διαδροµή του παιδιού από την προσχολική
ηλικία µέχρι την ενηλικίωση». Βέροια, 7 – 9 Νοεµβρίου 2003.
Κορρές Κ. (2007). Μία διδακτική προσέγγιση των µαθηµάτων Θετικών Επιστηµών µε τη
βοήθεια νέων τεχνολογιών. ∆ιδακτορική διατριβή. Τµήµα Στατιστικής και Ασφαλιστικής
Επιστήµης. Πανεπιστήµιο Πειραιώς.
Κυριαζής Α., Ψυχάρης Σ. & Κορρές Κ. (υπό έκδοση, 2011). Η διδασκαλία και µάθηση των
Θετικών Επιστηµών µε τη βοήθεια του Υπολογιστή: Μοντελοποίηση, Προσοµοίωση και
εφαρµογές. Εκδόσεις Παπαζήση, υπό έκδοση, 2011.
Κυριαζής Α. & Μπακογιάννης Σ. (2003). Χρήση των Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση:
Συνύπαρξη διδακτικής πράξης και Τεχνολογίας. Αθήνα.
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – Τα γνωστικά
εργαλεία
16
ΠΑΙ∆ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η/Υ
∆Ι∆ΑΚΤΙΚΑ ΣΕΝΑΡΙΑ
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
∆ιδακτικά µοντέλα, ∆ιδακτικά Σενάρια
Μοντέλο διδασκαλίας είναι µια σχηµατοποιηµένη απόδοση της διδακτικής
„
διαδικασίας σε συνοπτική µορφή διδακτικής πορείας.
Τα διδακτικά σενάρια είναι σύνολα µεθόδων ή προσεγγίσεων
προσανατολισµένα στην πράξη, τα οποία υποστηρίζουν την προσφορά ή
την οικειοποίηση µαθησιακών περιεχοµένων µε τις, σε κάθε περίπτωση,
αναγκαίες ειδικές µεθόδους.
Προσφέρουν διόδους στη διδασκαλία την προσανατολισµένη στην πράξη
και καθιστούν δυνατή την αυτόνοµη µάθηση κάτω από συνθήκες που
προσοµοιάζουν µε τις πραγµατικές.
Περιγράφουν ενέργειες του εκπαιδευτικού (διδακτικές ενέργειες) και
„
„
„
ενέργειες των µαθητών (µαθησιακές ενέργειες).
(Κορρές, 2007, Κυριαζής, Ψυχάρης & Κορρές, 2011)
2
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
To σενάριο ανακαλυπτικών – κατασκευαστικών
προσεγγίσεων
Α. Καθορισµός µεθοδολογίας διδασκαλίας
1. Καθορισµός / ∆ιατύπωση διδακτικών στόχων
Οι µαθητές µετά το τέλος της διδασκαλίας θα πρέπει να είναι σε θέση:
¾ Να µπορούν να αναγνωρίσουν ...
¾ Να µπορούν να επιλύσουν ...
2. Καθορισµός προαπαιτούµενων γνώσεων και δεξιοτήτων
Οι µαθητές θα πρέπει:
¾ Να γνωρίζουν ...
¾ Να µπορούν να εφαρµόζουν ...
3. Καθορισµός διδακτικών προσεγγίσεων και διδακτικών τεχνικών
¾ Συνδυασµός ανακαλυπτικής και διαλογικής προσέγγισης, ...
¾ Χρήση διδακτικών τεχνικών διδασκαλίας µε ερωταπαντήσεις, µελέτη περιπτώσεων,
...
4. Προγραµµατισµός διδακτικών µέσων και υλικοτεχνικής υποδοµής:
¾ Πίνακας, φύλλα εργασίας, φύλλα αξιολόγησης, διαφανιοσκόπιο, βιντεοπροβολέας,
υπολογιστής, εργαστήριο υπολογιστών, ...
3
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Το σενάριο ανακαλυπτικών – κατασκευαστικών
προσεγγίσεων (συνέχεια)
Β. Αναλυτική περιγραφή της δοµής του µαθήµατος
1. Κινητοποίηση ενδιαφέροντος
`
Σύνδεση πραγµατικότητας µε τη συγκεκριµένη ενότητα διδασκαλίας
`
Υλικά που χρησιµοποιούνται: Ταινίες, εικόνες, ιστορίες, προβλήµατα, …
`
Από τα υλικά ερεθίσµατος θα πρέπει να προκύπτουν κάποια ερωτήµατα για τη
συνέχεια του µαθήµατος.
2. ∆ραστηριότητες
`
∆ίνονται στους µαθητές δραστηριότητες ή προβλήµατα, πολλές φορές υπό τη µορφή
ενός φύλλου εργασίας.
`
Χρησιµοποιώντας κατάλληλες ερωτήσεις αναδεικνύονται οι ιδέες των µαθητών.
`
∆ιατυπώνονται εικασίες, υποθέσεις των µαθητών.
`
Οι µαθητές µέσω του πειραµατισµού µε τις έννοιες έρχονται σε γνωστική σύγκρουση.
`
Οι µαθητές καταλήγουν σε συµπεράσµατα, τα οποία καταγράφονται.
4
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Το σενάριο ανακαλυπτικών – κατασκευαστικών
προσεγγίσεων (συνέχεια)
3. Εφαρµογή:
Οι µαθητές εφαρµόζουν σε παραδείγµατα – ασκήσεις τις έννοιες που έµαθαν.
`
4. Ανακεφαλαίωση:
`
Γίνεται µία τακτοποίηση των συµπερασµάτων που προέκυψαν από τη διδασκαλία,
παρουσιάζονται αν είναι εφικτό σε ένα πίνακα – σχεδιάγραµµα.
`
Πολλές φορές χρησιµοποιούνται οι χάρτες εννοιών και τα αντίστοιχα λογισµικά µε τα
οποία κατασκευάζονται χάρτες εννοιών, όπως το Cmap.
5. Έλεγχος – Αξιολόγηση µαθητών
6. Εργασίες για το σπίτι
5
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Το σενάριο εµπλοκής στην επιστηµονική διαδικασία
`
Το σενάριο εµπλοκής στην επιστηµονική διαδικασία σχετίζεται µε την ένταξη
της διαδικασίας της µάθησης σε ένα πολύπλοκο, ρεαλιστικό και πραγµατικό
περιβάλλον, δηλαδή µε την εµπλοκή των εκπαιδευόµενων σε ρεαλιστικά αυθεντικά καθήκοντα και την επιστηµονική έρευνα.
`
Κατά τη διάρκεια της µαθησιακής διδακτικής ακολουθίας θα πρέπει να
εγείρονται ερωτήµατα όπως( Flick & Lederman, 2006):
`
`
Έχουν εµπλακεί οι εκπαιδευόµενοι στην επιστηµονική διαδικασία;
`
Είναι οι διδακτικές στρατηγικές ενταγµένες στην επιστηµονική διαδικασία;
Ένα σενάριο µαθήµατος ενδείκνυται να περιλαµβάνει τις εξής δοµές
(Ψυχάρης, 2011):
6
¾
Εµπλοκή
¾
¾
∆ιερεύνηση
Εξήγηση
¾
Λεπτοµερής ανάπτυξη
¾
Αξιολόγηση
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Το σενάριο εµπλοκής στην επιστηµονική διαδικασία
(συνέχεια)
1. Η εµπλοκή-έναυσµα ενδιαφέροντος
`
Στη φάση αυτή αρχικοποιείται το µαθησιακό καθήκον, το οποίο µπορεί να έχει επί
µέρους στάδια.
`
Τα καθήκοντα –στόχοι θα πρέπει:
`
να συνδέονται µε τις προηγούµενες αλλά και τις τρέχουσες µαθησιακές εµπειρίες
`
να προκαλούν τους εκπαιδευόµενους να σκεφθούν στα µαθησιακά αποτελέσµατα
αυτών των καθηκόντων-δραστηριοτήτων
`
Στη φάση αυτή θα πρέπει επίσης να υπάρξει εµπλοκή των εκπαιδευόµενων σε
έννοιες, διαδικασίες, µοτίβα (πρότυπα), απλά µοντέλα και δεξιότητες, τα οποία στη
συνέχεια θα διερευνηθούν.
`
Στη φάση αυτή µπορούν να χρησιµοποιηθούν οι ΤΠΕ για επίδειξη, χρησιµοποιώντας
applets, απλά φύλλα του excel,το power point κλπ
7
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Το σενάριο εµπλοκής στην επιστηµονική διαδικασία
(συνέχεια)
2. Η διερεύνηση-αρχική µοντελοποίηση-υποθέσεις
` Σε αυτή τη φάση θα πρέπει να παρέχεται στους εκπαιδευόµενους µια κοινή βάση
εµπειριών-γνώσεων τις οποίες θα προσδιορίσουν και από τις οποίες θα αναπτύξουν
νέες έννοιες και νοητικές-εννοιολογικές διαδικασίες.
` Οι εκπαιδευόµενοι θα διερευνήσουν το περιβάλλον-σύστηµα του φαινοµένου το
οποίο µπορεί να αποτελείται από φυσικά υλικά αλλά και από έννοιες που µπορεί να
υπάρχουν σε ένα µαθησιακό περιβάλλον που έχει δηµιουργηθεί µε ΤΠΕ ή ακόµα
καλύτερα να αρχίσουν να σκέπτονται µε αλγοριθµικό τρόπο ώστε να προσδιορίζουν
τις υποθέσεις για την επίλυση ενός προβλήµατος και να κατασκευάσουν ένα αρχικό
µοντέλο.
` Για την επίλυση προβλήµατος, στη φάση αυτή θα αναγνωρισθούν οι µεταβλητές και
θα εκφρασθεί η άποψη ποιες µεταβλητές είναι οι εξαρτηµένες, ποιες οι ανεξάρτητες
και πως µπορεί να γίνει ο έλεγχος(control) των µεταβλητών.
3. Εξήγηση-ερµηνεία-έλεγχος υποθέσεων
` Σε αυτή τη φάση του διδακτικού µοντέλου πρέπει οι εκπαιδευόµενοι να εστιάσουν σε
ένα συγκεκριµένο τµήµα του συστήµατος-φαινοµένου και να εκφράσουν λεκτικά και
µαθηµατικά την εννοιολογική τους κατανόηση ή να επιδείξουν τις δεξιότητες που
έχουν αποκτήσει.
` Σε αυτή τη φάση µπορεί να αρχίσει ένα πιο φορµαλιστικό επίπεδο εισαγωγής εννοιών
από τον εκπαιδευτή σχετικά µε έννοιες και τη διασύνδεση εννοιών.
8
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Το σενάριο εµπλοκής στην επιστηµονική διαδικασία
(συνέχεια)
4. Λεπτοµερής ανάπτυξη-πειραµατισµός-γενίκευση
`
Αυτή η φάση του διδακτικού µοντέλου «προκαλεί» τους εκπαιδευόµενους να
εκφράσουν και –πιθανόν-να επεκτείνουν την εννοιολογική τους κατανόηση.
`
Επίσης παρέχεται η δυνατότητα στους εκπαιδευόµενους να εµπλακούν σε
πειραµατικές διαδικασίες µε τις οντότητες του φυσικού χώρου ή µε τις έννοιες που
υπεισέρχονται στο φαινόµενο(π.χ. µέσω της κατασκευής δραστηριοτήτων σε ένα
περιβάλλον ΤΠΕ) και να δηµιουργήσουν µόνοι τους στοιχειώδη εκφραστικά µοντέλα.
Η φάση αυτή περιέχει και την πρόβλεψη-γενίκευση µέσω της εξαγωγής
συµπερασµάτων.
`
5. Αξιολόγηση
Σε αυτή τη φάση δίνεται η δυνατότητα στους εκπαιδευόµενους να αξιολογήσουν οι
ίδιοι το επίπεδο εννοιολογικής κατανόησης και παρέχονται δυνατότητες στους
εκπαιδευτικούς να αξιολογήσουν, π.χ µε διαβαθµισµένα κριτήρια, την επίτευξη των
µαθησιακών στόχων.
`
9
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Πρακτικός Οδηγός Επιστηµονικής Έρευνας στη ∆ιδακτική
των Επιστηµών (Flick & Lederman, 2006)
∆εξιότητες της Επιστηµονικής Έρευνας
Προσδιορισµός των ερωτήσεων που µπορούν να
Κατανόηση της Επιστηµονικής έρευνας
Κατανόηση της Επιστηµονικής έρευνας
διερευνηθούν επιστηµονικά
Σχεδιασµός της επιστηµονικής διερεύνησης
∆ιαφορετικές ερωτήσεις οδηγούν σε διαφορετικές
διερευνήσεις
Χρήση κατάλληλων εργαλείων και τεχνικών για συλλογή
Κατανόηση των σύγχρονων επιστηµονικών γνώσεων
και ανάλυση δεδοµένων
Χρησιµοποίηση µοντέλων –patterns- παραδείγµατος για
Η κατανόηση της χρήσης µαθηµατικών µεθόδων σε
τη περιγραφή, εξήγηση, παραγωγή υποθέσεων και
κάθε στάδιο
προβλέψεων
Αναγνώριση και ανάλυση εναλλακτικών εξηγήσεων,
Η χρήση της τεχνολογίας για την συγκέντρωση και
υποθέσεων, προβλέψεων
ανάλυση δεδοµένων
Χρήση µαθηµατικών σχέσεων και µεθόδων προσοµοίωσης Οι επιστηµονικές εξηγήσεις περιέχουν επιχειρήµατα,
σε κάθε στάδιο
αποδείξεις, χρησιµοποιούν θεωρίες και µοντέλα ενώ οι
επιστηµονικές ανακαλύψεις ορισµένες φορές οδηγούν
σε νέες θεωρίες και εξηγούν patterns
10
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
To µοντέλο ιδεών των µαθητών
Το µοντέλο των Driver και Oldham (1986) έχει τις φάσεις:
1) Φάση προσανατολισµού (orientation)
`
Έχει ως στόχο να δώσει στουςµαθητές την ευκαιρία να θέτουν σκοπούς και να δώσει
κίνητρα που να τους εµπλέκουν στη διαδικασία εκµάθησης ενός θέµατος.
`
Η ευκαιρία αυτή θα πρέπει να προέρχεται από πραγµατικές, βιωµατικές καταστάσεις έτσι
ώστε να εµπλέκονται οι µαθητές στη διαδικασία της γνώσης.
2) Φάση εκµαίευσης (elicitation)
` Οι µαθητές παροτρύνονται ναεξωτερικεύουν τις δικές τους ιδέες, ώστε να γίνονται
πρωταγωνιστές της όλης διαδικασίας.
3) Φάση αναδόµησης (restructuring)
Οι µαθητές πραγµατοποιούν ανταλλαγή απόψεων και διασαφηνίζονται νοήµατα.
`
Συζητούνται οι γνώµες όλων και µε αυτόν τον τρόπο τίθενται σε δοκιµασία.
`
Αν τα αποτελέσµατα των συζητήσεων δεν συµπίπτουν µε τις προϋπάρχουσες ιδέες ή
προβλέψεις των µαθητών, τότε οδηγούνται, µε κατάλληλες τεχνικές σε γνωστική
σύγκρουση, µε σκοπό την αναδόµηση των απόψεών τους.
`
11
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
To µοντέλο ιδεών των µαθητών (συνέχεια)
4) Φάση εφαρµογής (application)
`
Οι µαθητές θέτουν σε εφαρµογή τις ιδέες τους σε οικείες αλλά και άγνωστες
καταστάσεις.
5) Φάση κριτικής θεώρησης (review)
`
Οι µαθητές αναστοχάζονται και συνειδητοποιούν µε ποιον τρόπο άλλαξαν τις
αντιλήψεις τους.
`
Η φάση αυτή αποτελεί στην ουσία ένα µέσο για αυτοέλεγχο και συνειδητοποίηση
της γνωστικής τους πορείας, το οποίο ονοµάζεται µεταγνώση.
12
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
To µοντέλο επίλυσης προβλήµατος (Problem Solving)
Σ’ ένα πρόβληµα υπάρχει:
Η αρχική προβληµατική κατάσταση (αναγνώριση της ύπαρξης του προβλήµατος)
Μία ενδιάµεση κατάσταση που δηµιουργείται µε την έναρξη της λύσης του
προβλήµατος
Μία τελική κατάσταση που εκφράζει το επιθυµητό αποτέλεσµα
‰
¾
¾
¾
∆ιαφορετικά θα µπορούσαµε να πούµε ότι σε ένα πρόβληµα υπάρχουν:
Τα δεδοµένα
‰
¾
¾
¾
Οι επιθυµητοί στόχοι
Η διαδικασία επίτευξης των στόχων (επίλυση του προβλήµατος), η οποία δεν είναι
συνήθως γνωστή στο µαθητή.
Απαιτείται λοιπόν από την πλευρά του µαθητή συνειδητή προσπάθεια και
δραστηριοποίηση, ώστε να βρεθεί η λύση του προβλήµατος
(Τουµάσης, 1994).
‰
13
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
To µοντέλο επίλυσης προβλήµατος (Problem Solving)
(συνέχεια)
1) Κατανόηση του προβλήµατος
‰
Καταβάλλεται προσπάθεια για κατανόηση της φύσης του προβλήµατος από το
µαθητή µε προσεκτική ανάγνωση και σχετική βοήθεια του εκπαιδευτικού.
‰
Επειδή ο µαθητής συχνά συγχέει τα µέσα µε τους σκοπούς του προβλήµατος,
καλό είναι να θέτει στον εαυτό του ερωτήµατα σχετικά µε τα δεδοµένα και τα
ζητούµενα του προβλήµατος, το είδος της λύσης που πρέπει να αναζητήσει και τις
δυσκολίες που εµποδίζουν την επίτευξη της.
2) Σχέδιο δράσης
‰
Η λύση του προβλήµατος απαιτεί πάντοτε ένα σχέδιο δράσης από το µαθητή. Με
συστηµατική σκέψη και υποµονή, ο µαθητής θα χαράξει την πορεία των ενεργειών
του ή τη στρατηγική που θα τον φέρει στη λύση.
‰
Αν παρουσιάσει σηµεία αδυναµίας για την εκπόνηση ενός σχεδίου δράσης, ο
εκπαιδευτικός τον βοηθάει και τον ενθαρρύνει να σχεδιάσει µία πορεία δράσης που
να βασίζεται στις ιδέες του.
14
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
To µοντέλο επίλυσης προβλήµατος (Problem Solving)
(συνέχεια)
3) ∆ιεξαγωγή της επίλυσης του προβλήµατος
‰
Ο µαθητής προχωρά στην εφαρµογή του σχεδίου δράσης του προβλήµατος µε τη
βοήθεια του εκπαιδευτικού.
‰
Κατά την επίλυση του προβλήµατος, ο εκπαιδευτικός ζητάει από το µαθητή να
περιγράψει τις ενέργειες στις οποίες προβαίνει, ούτως ώστε ο µαθητής να τις µάθει
καλύτερα, αλλά και για να παρακολουθήσει τι κάνει ο ίδιος.
‰
Ο µαθητής κάποιες φορές χρειάζεται νύξεις από τον εκπαιδευτικό, προκειµένου αν
κατευθυνθεί σε νέους δρόµους εξέτασης του προβλήµατος.
4) Επανεξέταση της προβληµατικής κατάστασης
Ο εκπαιδευτικός ζητάει από τους µαθητές να επαναλάβουν τις ενέργειες στις οποίες
προέβησαν.
‰
Οι µαθητές έχουν την ευκαιρία να δουν συνολικά τη σχέση µεταξύ του
προβλήµατος, του σχεδίου δράσης και της λύσης που επιχειρήθηκε.
‰
Με τον τρόπο αυτό αντιµετωπίζουν κριτικά τις ενέργειές τους και συγκρατούν
καλύτερα τις εµπειρίες τους για µελλοντική χρήση.
‰
15
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Βιβλιογραφία
`
`
Κυριαζής Α., Ψυχάρης Σ. & Κορρές Κ. (2012). Η διδασκαλία και µάθηση των Θετικών
Επιστηµών µε τη βοήθεια του Υπολογιστή: Μοντελοποίηση, Προσοµοίωση και
εφαρµογές. Εκδόσεις Παπαζήση, υπό έκδοση, 2011.
Κορρές Κ. (2007). Μία διδακτική προσέγγιση των µαθηµάτων Θετικών Επιστηµών µε
τη βοήθεια νέων τεχνολογιών. ∆ιδακτορική διατριβή. Τµήµα Στατιστικής και
Ασφαλιστικής Επιστήµης. Πανεπιστήµιο Πειραιώς.
`
Κορρές Κ. (2011). Σηµειώσεις επιµόρφωσης µαθήµατος «∆ιδακτική µαθηµάτων
ειδικότητας». Γενικό Τµήµα Παιδαγωγικών Μαθηµάτων, Ε.Π.ΠΑΙ.Κ., Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.
Αθήνα, 2011. Προσβάσιµο από την ιστοσελίδα:
http://users.sch.gr/kkorres/htmllinks/didactics.htm
`
Ψυχάρης Σ. (2011). ∆ιαλέξεις µαθήµατος «Παιδαγωγικές εφαρµογές Η/Υ».
Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. Προσβάσιµο µέσω της ιστοσελίδας:
http://www.spsycharis.gr/SectionMyLectures/PedagogicalApplicationsof-ICTLectures/The scenario.doc
16
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Βιβλιογραφία (συνέχεια)
`
`
`
`
Flick, L & Lederman, N (2006) Scientific Inquiry and Nature of Science: Implications
for Teaching, Learning, and Teacher Education. Kluwer Academic Publishers.
Τουµάσης Mπ. (1994). Σύγχρονη ∆ιδακτική των Μαθηµατικών. Αθήνα: Εκδόσεις
Gutenberg.
Μαυρόπουλος Α. (2004). Στοιχεία ∆ιδακτικής Μεθοδολογίας: Βασικές αρχές για την
επιτυχία µιας διδασκαλίας. Εκδόσεις Σαββάλας.
Πλαγιανάκος Σ. (1995). ∆ιδακτική επαγγελµατικών µαθηµάτων, Μέρος 2ο: Η
οργάνωση του µαθήµατος. Εκδόσεις Έλλην.
17
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος – ∆ιδακτικά σενάρια
Ανακαλυπτική προσέγγιση
µε τη βοήθεια υπερµέσων
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
Τα γνωστικά εργαλεία (cognitive tools) ή νοητικά
εργαλεία (mindtools)
¾ Tα «υπερµέσα» (hypermedia)
¾ ∆ραστηριότητα µε τη χρήση υπερµεσικού λογισµικού και
φύλλων εργασίας
¾ Ερωτηµατολόγια γνώσεων – διαθέσεων
¾
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
1
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
z
Η χρήση του Η/Υ ως γνωστικού ή νοητικού εργαλείου προτείνεται από τη
διεθνή βιβλιογραφία ως το περισσότερο υποσχόµενο µοντέλο για να
υποστηρίξει την ανακαλυπτική–κατασκευαστική µάθηση από τους
µαθητές.
z
Τα γνωστικά εργαλεία (cognitive tools) ή νοητικά εργαλεία (mindtools)
είναι µαθησιακά περιβάλλοντα και εργαλεία βασισµένα στον υπολογιστή
τα οποία έχουν αναπτυχθεί ή προσαρµοστεί προκειµένου να
λειτουργούν ως διανοητικοί συνεργάτες του µαθητή, για να
ενεργοποιούν και να διευκολύνουν την κριτική σκέψη και τη µάθηση
ικανοτήτων ανώτερης τάξης.
z
Τα εργαλεία κατασκευής της γνώσης, ειδικότερα τα «υπερµέσα»
(hypermedia), µπορούν να βοηθήσουν το µαθητή να οικοδοµήσει τη
γνώση.
z
Η παρούσα παρουσίαση αφορά µια δραστηριότητα για τη µελέτη της
συνάρτησης y = αx + β, στη Β΄ Γυµνασίου, µε την βοήθεια υπερµέσων.
z
Για τις ανάγκες της δραστηριότητας, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε
υπερµεσικό εκπαιδευτικό λογισµικό και αντίστοιχα φύλλα εργασίας.
z
Η δραστηριότητα εφαρµόστηκε στο Γυµνάσιο του Κολλεγίου Ψυχικού,
κατά το σχολικό έτος 2005 – 2006.
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
2
Υπερµεσικό εκπαιδευτικό λογισµικό
z
Εφαρµογή σε HTML η οποία
περιλαµβάνει µία αρχική σελίδα στη
οποία υπάρχουν σύνδεσµοι για τις
διάφορες δραστηριότητες.
z
Οι δραστηριότητες περιλαµβάνουν:
Ενέργειες
Παρουσίαση εικόνων
Παρουσίαση animations µε τη
µορφή video
Ερωτήσεις για τους µαθητές µετά
από κάθε παρουσίαση
¾
¾
¾
¾
z
∆εν απαιτείται επιµόρφωση των
καθηγητών που θα
χρησιµοποιήσουν την εφαρµογή,
εφόσον η πλοήγηση σ’ αυτήν δε
διαφέρει από την πλοήγηση στους
συνδέσµους µιας ιστοσελίδας.
Η εφαρµογή βρίσκεται στην ιστοσελίδα:
http://users.sch.gr/kkorres
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
3
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ∆ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ
z
Το µάθηµα γίνεται στην αίθουσα διδασκαλίας µε τη χρήση ενός
υπολογιστή και ενός βίντεο–προβολέα.
z
Μοιράζονται φύλλα εργασίας σε έντυπη µορφή στα οποία
υπάρχουν ενέργειες και ερωτήσεις (διαδραστικότητα και η
αλληλεπίδραση µε τους µαθητές).
z
Οι µαθητές εκτελούν τη ενέργεια που τους ζητείται, η οποία µπορεί
να είναι:
η συµπλήρωση ενός πίνακα τιµών
η απεικόνιση κάποιων σηµείων σε ένα σύστηµα συντεταγµένων
η σχεδίαση της γραφικής παράστασης κάποιας συνάρτησης
¾
¾
¾
z
Παρουσιάζεται στους µαθητές, µε τη βοήθεια της εφαρµογής, ο
αντίστοιχος πίνακας τιµών ή η γραφική παράσταση, οπότε µπορούν
να ελέγχουν την ορθότητα των αποτελεσµάτων τους.
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
4
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ∆ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ
(συνέχεια)
z
Οι µαθητές απαντούν σε ερωτήσεις που υπάρχουν στο
φύλλο εργασίας.
z
Ακολουθεί συζήτηση µεταξύ µαθητών και καθηγητή και των
µαθητών µεταξύ τους σχετικά µε τις ερωτήσεις που τίθενται
στο φύλλο εργασίας.
z
Αν τεθεί άλλο θέµα για συζήτηση από τους µαθητές, έχει
προβλεφθεί ένας σύνδεσµός µε το Graphmatica, στο οποίο
ο δάσκαλος µπορεί να εισάγει οποιαδήποτε συνάρτηση ή
οικογένεια συναρτήσεων και να σχεδιαστεί αυτόµατα η
γραφική τους παράσταση (διαδραστικότητα και
αλληλεπίδραση µε το δάσκαλο).
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
5
Ερωτηµατολόγιο γνώσεων – διαθέσεων
• Για την αξιολόγηση της δραστηριότητας, σχεδιάστηκε
και αναπτύχθηκε ένα ερωτηµατολόγιο γνώσεων –
διαθέσεων, το οποίο συµπληρώθηκε από τους
µαθητές.
• Έγινε στατιστική µελέτη για το τµήµα Β4 του Γυµνασίου του
Κολλεγίου Ψυχικού.
• Συµπλήρωσαν το ερωτηµατολόγιο: 23 µαθητές
• Φύλο: 12 αγόρια (52,2 %) και 11 κορίτσια (47,8 %)
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
6
Ερωτηµατολόγιο διαθέσεων
Καθόλου
Count
%
Count
Σας προκαλεί ενδιαφέρον η χρήση του
Η/Υ;
%
Count
Το µάθηµα προκάλεσε το ενδιαφέρον σας;
%
Count
Το µάθηµα τράβηξε την προσοχή σας;
%
Count
Συµµετείχατε ενεργητικά στο µάθηµα;
%
Count
Υπήρχε δυνατότητα να συζητάτε µεταξύ
σας σχετικά µε το µάθηµα;
%
Count
Υπήρχε δυνατότητα να συζητάτε µε τον
καθηγητή σχετικά µε το µάθηµα;
%
Count
Το µάθηµα σας βοήθησε να κατανοήσετε
καλύτερα τις έννοιες;
%
Πιστεύετε ότι κερδίσατε παραπάνω από το Count
παραδοσιακό µάθηµα;
%
Θέλετε να κάνετε και άλλα µαθήµατα
Count
Μαθηµατικών στα οποία να
%
χρησιµοποιείται ο Η/Υ;
Χρησιµοποιείτε Η/Υ στο σπίτι;
1
4.3%
2
8.7%
Λίγο
Πολύ
Πάρα Πολύ
Total
1
4.3%
1
4.3%
5
21.7%
3
13.0%
5
21.7%
9
39.1%
2
8.7%
3
13.0%
3
13.0%
3
12
52.2%
14
60.9%
14
60.9%
15
65.2%
13
56.5%
7
30.4%
15
65.2%
8
34.8%
9
39.1%
9
10
43.5%
8
34.8%
4
17.4%
5
21.7%
4
17.4%
5
21.7%
6
26.1%
12
52.2%
11
47.8%
11
23
100.0%
23
100.0%
23
100.0%
23
100.0%
23
100.0%
23
100.0%
23
100.0%
23
100.0%
23
100.0%
23
13.0%
39.1%
47.8%
100.0%
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
7
Ερωτηµατολόγιο διαθέσεων
(συνέχεια)
z
Παρατηρούµε ότι οι διαθέσεις των µαθητών σχετικά µε το
µάθηµα ήταν πολύ θετικές.
z
Η πλειοψηφία των µαθητών (πάνω από 75 %), έδωσε
απαντήσεις Πάρα πολύ ή Πολύ σε όλες τις ερωτήσεις εκτός
από:
την ερώτηση σχετικά µε τη δυνατότητα να συζητούν µεταξύ
τους σχετικά µε το µάθηµα, όπου το 47 % απάντησε Λίγο ή
Καθόλου
την ερώτηση σχετικά µε τη δυνατότητα ενεργητικής
συµµετοχής, όπου το 26 % απάντησε επίσης Λίγο ή
Καθόλου.
¾
¾
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
8
Πίνακας γραπτών δοκιµίων του τµήµατος Β4 κατά το
σχολικό έτος 2005-2006
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
9
Παρατηρήσεις από τον πίνακα γραπτών δοκιµίων του
τµήµατος Β4
z
Στα τρία ωριαία διαγωνίσµατα είχαµε µέσο όρο 13,5 ενώ στο συγκεκριµένο τεστ
είχαµε 16,3.
z
13 µαθητές στο συγκεκριµένο τεστ έγραψαν βαθµό αρκετά µεγαλύτερο από τον
µέσο όρο που είχαν στις µέχρι τότε γραπτές τους δοκιµασίες (κόκκινο χρώµα).
z
4 µαθητές στο συγκεκριµένο τεστ έγραψαν βαθµό αρκετά µικρότερο από τον
µέσο όρο που είχαν στις µέχρι τότε γραπτές τους δοκιµασίες (γαλάζιο χρώµα).
z
Ο µαθητής Νο. 2 έχει κάποιες άτυπες µαθησιακές δυσκολίες. Στις ωριαίες
γραπτές δοκιµασίες δεν έχει ξεπεράσει το 10 ενώ στο τεστ µετά το µάθηµα µε
το πρόγραµµα έγραψε 20. Το ίδιο και ο µαθητής Νο. 6 που είχε µέσο όρο στις
ωριαίες γραπτές δοκιµασίες 16 και έγραψε 20.
z
Οι µαθητές Νο. 9, 10 και 22 έχει διαπιστωθεί ότι έχουν µειωµένη απόδοση στο
γραπτό λόγο σε σχέση µε τον προφορικό, πράγµα που δεν διαπιστώθηκε στο
συγκεκριµένο τεστ.
z
Ο µαθητής Νο. 14 είναι –µε την κλασσική έννοια – ο ορισµός του άριστου
µαθητή, η χαµηλή του όµως επίδοση µπορεί να δικαιολογηθεί εφόσον έχει
δηλώσει ότι δεν του αρέσουν οι υπολογιστές και ότι δεν έχει εξοικείωση µε
αυτούς.
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
10
Παρατηρήσεις από τους διδάσκοντες
z
z
z
z
z
z
Μεγάλη δυνατότητα κατανόησης έδωσε η κίνηση του
προγράµµατος.
Στα κοµµάτια της δραστηριότητας χωρίς κίνηση, είχαµε
χαµηλότερα ποσοστά επιτυχίας στις γραπτές δοκιµασίες που
έδωσαν οι µαθητές µετά τη δραστηριότητα.
Η πλειοψηφία των µαθητών δήλωσε ότι ήθελαν οι ίδιοι να
χειρίζονται τον υπολογιστή.
Το µάθηµα, σύµφωνα µε τους µαθητές, γίνεται πιο ευχάριστο
και διασκεδαστικό.
Μερικές φορές δεν υπήρχε καλή εικόνα από τον βιντεο–
προβολέα.
Υπήρξε µερικές φορές χάσιµο χρόνου µέχρι να λειτουργήσει ο
υπολογιστής.
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
11
Πλεονεκτήµατα – µειονεκτήµατα της
δραστηριότητας από τους µαθητές
Πλεονεκτήµατα:
z Το µάθηµα απόκτησε πολύ πιο ενδιαφέρον, είναι πιο κατανοητό,
πιο παραστατικό και τραβάει την προσοχή (16 µαθητές).
z Αυτό που θέλει να πει ο καθηγητής γίνεται ευκολότερα κατανοητό
από τους µαθητές, αφού έγιναν µπροστά στα µάτια µας πολύ
περισσότερα παραδείγµατα (3 µαθητές).
z Υπήρξε µεγαλύτερη δυνατότητα συζήτησης στο µάθηµα (4
µαθητές).
Μειονεκτήµατα:
z ∆εν ήταν η εικόνα πάρα πολύ καθαρή (3 µαθητές).
z Ήταν πιο εύκολο να µιλάνε οι µαθητές µεταξύ τους (1 µαθητής).
z ∆εν συµµετείχαν οι µαθητές τόσο πολύ, παρά µόνο έβλεπαν και
έγραφαν (2 µαθητές).
z Χρειαζόταν πολύ χρόνος µέχρι να συνδεθεί ο Η/Υ (2 µαθητές).
Ανακαλυπτική προσέγγιση µε τη βοήθεια
υπερµέσων, ∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
12
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια του PowerPoint
1
Α.Σ.ΠΑΙ.ΤΕ.
ΜΑΘΗΜΑ: «ΠΑΙ∆ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η/Υ»
∆Ι∆ΑΣΚΩΝ: ΚΟΡΡΕΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
ΕΡΓΑΣΙΑ: Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια του PowerPoint
Φοιτητής/ές:
Εξάµηνο:
Βήµα 1. Επιλογή διδακτικής ενότητας
Να επιλέξετε µία διδακτική ενότητα από κάποιο µάθηµα του αναλυτικού προγράµµατος του τοµέα σας
από τις τάξεις Α΄, Β΄ ή Γ΄ των Ηµερήσιων Ε.ΠΑ.Λ.
Ηµεροµηνία:
Ενότητα:
Χρονική διάρκεια:
Βήµα 2. Σχεδιασµός δραστηριοτήτων
Να κάνετε ένα σχέδιο µαθήµατος για τη συγκεκριµένη διδακτική ενότητα, στο οποίο θα περιέχονται
δραστηριότητες µε εφαρµογές του PowerPoint και αντίστοιχα φύλλα εργασίας.
1. ∆ιδακτικοί στόχοι
2. Προαπαιτούµενες γνώσεις και δεξιότητες
3. ∆ιδακτική µεθοδολογία
3α. ∆ιδακτικές προσεγγίσεις
/ ∆ιδακτικές τεχνικές:
3β. ∆ιδακτικά µέσα /
Υλικοτεχνική υποδοµή:
4. ∆οµή του µαθήµατος (Αναλυτική περιγραφή)
4α. Κινητοποίηση
ενδιαφέροντος:
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια του PowerPoint
4β. ∆ραστηριότητες:
4γ. Εφαρµογή:
4δ. Ανακεφαλαίωση:
4ε. Έλεγχος –
Αξιολόγηση µαθητών
4στ. Εργασίες για το
σπίτι
2
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια του PowerPoint
3
Βήµα 3. Υλοποίηση εφαρµογών και άλλου υλικού
α) Να υλοποιήσετε την εφαρµογή του PowerPoint που σχεδιάσατε.
Β) Να διαµορφώσετε κατάλληλα φύλλα εργασίας στο Word, τα οποία να κατευθύνουν τους µαθητές
στις δραστηριότητες που σχεδιάσατε.
Τα φύλλα εργασίας ενδείκνυται να περιέχουν ενέργειες που πρέπει να κάνουν οι µαθητές και
ερωτήσεις τις οποίες πρέπει να απαντήσουν σε κατάλληλο χώρο που περιέχεται στο φύλλο εργασίας.
γ) Στο τέλος κάθε µαθήµατος τα αρχεία της εργασίας (παρουσίαση του PowerPoint – έγγραφα του
Word) να σώζονται µε ονόµατα το επίθετο/επίθετα σας και την ηµεροµηνία (για παράδειγµα
korres26-03-11.ppt και korres26-03-11.doc) και να αποστέλονται µε e–mail στη διεύθυνση:
kostas_korres@yahoo.gr
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια υπερµέσων και του Hot Potatoes
1
Α.Σ.ΠΑΙ.ΤΕ.
ΜΑΘΗΜΑ: «ΠΑΙ∆ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η/Υ»
∆Ι∆ΑΣΚΩΝ: ΚΟΡΡΕΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
ΕΡΓΑΣΙΑ: Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια υπερµέσων και του Hot
Potatoes
Φοιτητής/ές:
Εξάµηνο:
Βήµα 1. Επιλογή διδακτικής ενότητας
Να επιλέξετε µία διδακτική ενότητα από κάποιο µάθηµα του αναλυτικού προγράµµατος του τοµέα σας
από την Α΄, Β΄ ή Γ΄ Τάξη των Ηµερήσιων Ε.ΠΑ.Λ.
Ηµεροµηνία:
Ενότητα:
Βήµα 2. Σχεδιασµός δραστηριοτήτων
Να κάνετε ένα σχέδιο µαθήµατος για τη συγκεκριµένη διδακτική ενότητα, στο οποίο θα
χρησιµοποιείται µία υπερµεσική εφαρµογή, µε τη µορφή µιας εκπαιδευτικής ιστοσελίδας, η οποία θα
έχει συνδέσµους (links):
•
σε οπτικοακουστικό υλικό (εικόνες, φωτογραφίες, βίντεο κλπ)
•
σε εφαρµογές του Hot Potatoes
και αντίστοιχα φύλλα εργασίας.
1. ∆ιδακτικοί στόχοι
2. Προαπαιτούµενες γνώσεις και δεξιότητες
3. ∆ιδακτική µεθοδολογία
3α. ∆ιδακτικές προσεγγίσεις
/ ∆ιδακτικές τεχνικές:
3β. ∆ιδακτικά µέσα /
Υλικοτεχνική υποδοµή:
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια υπερµέσων και του Hot Potatoes
4. ∆οµή του µαθήµατος (Αναλυτική περιγραφή)
4α. Κινητοποίηση
ενδιαφέροντος:
4β. ∆ραστηριότητες:
4γ. Εφαρµογή:
4δ. Ανακεφαλαίωση:
4ε. Έλεγχος –
Αξιολόγηση µαθητών
4στ. Εργασίες για το
σπίτι
2
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια υπερµέσων και του Hot Potatoes
3
Βήµα 3. Υλοποίηση εφαρµογών και άλλου υλικού
α) Να κάνετε αναζήτηση οπτικοακουστικού υλικού, σχετικού µε την ενότητα που έχετε επιλέξει, στο
∆ιαδίκτυο (Internet).
β) Να υλοποιήσετε τις εφαρµογές του Hot Potatoes που σχεδιάσατε.
γ) Να υλοποιήσετε την υπερµεσική εφαρµογή που σχεδιάσατε.
δ) Να διαµορφώσετε κατάλληλα φύλλα εργασίας στο Word, τα οποία να κατευθύνουν τους µαθητές
στις δραστηριότητες που σχεδιάσατε.
Τα φύλλα εργασίας ενδείκνυται να περιέχουν ενέργειες που πρέπει να κάνουν οι µαθητές και
ερωτήσεις τις οποίες πρέπει να απαντήσουν σε κατάλληλο χώρο που περιέχεται στο φύλλο εργασίας.
ε) Στο τέλος κάθε µαθήµατος τα αρχεία της εργασίας (εφαρµογές του Hot Potatoes, έγγραφα του
Word, η υπερµεσική εφαρµογή, τα αρχεία του οπτικοακουστικού υλικού κλπ) να σώζονται µε ονόµατα
το επίθετο/επίθετα σας και την ηµεροµηνία (για παράδειγµα korres26-03-11.avi, korres26-03-11.doc)
και να αποστέλονται µε e–mail στη διεύθυνση:
kostas_korres@yahoo.gr
Κορρές Κ. – Παράδειγµα δραστηριότητας για διδασκαλία µε τη βοήθεια του Excel
1
Α.Σ.ΠΑΙ.ΤΕ.
ΜΑΘΗΜΑ: «ΠΑΙ∆ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η/Υ»
ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΚΟΡΡΕΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
ΕΡΓΑΣΙΑ: Παράδειγµα δραστηριότητας για διδασκαλία µε τη βοήθεια του Excel
Βήµα 1. Παρουσίαση του προβλήµατος / θέµατος υπό διαπραγµάτευση
Πρόβληµα:
Το πείραµα του Εφελκυσµού
ΜΗΧΑΝΙΚΗ
Χρονική διάρκεια:
2 διδακτικές ώρες
Παρουσιάζεται στους µαθητές η αντίστοιχη θεωρία:
«Για να χρησιµοποιήσουµε τα διάφορα υλικά στις κατασκευές, πρέπει να γνωρίζουµε τη συµπεριφορά τους
στις καταπονήσεις. Αυτό το πετυχαίνουµε υποβάλλοντας τα υλικά σε µια σειρά δοκιµών που
πραγµατοποιούνται µε τη βοήθεια ειδικών µηχανών.Η σπουδαιότερη από αυτές τις δοκιµές είναι η δοκιµή σε
εφελκυσµό.
Η µηχανή του πειράµατος έχει δύο σιαγόνες (τσόκ) οι οποίες µε σύσφιξη συγκρατούν τις δυο άκρες του
δοκιµίου (∆οκίµια ονοµάζουµε µικρά κοµµάτια του υλικού, ειδικά διαµορφωµένα µε καθορισµένες διαστάσεις
διατοµής).Στη συνέχεια µε µετακίνηση της µιας σιαγόνας δηµιουργείται εφελκυστική καταπόνηση του
δοκιµίου. Συγχρόνως γίνεται µέτρηση των δυνάµεων που ασκούνται στο δοκίµιο και της αντίστοιχης
επιµήκυνσής του, από ειδικά όργανα (δυναµόµετρο, επιµηκυνσιόµετρο) της µηχανής. Οι ενδείξεις των
οργάνων καταγράφονται σε πίνακες και µε βάση αυτές δηµιουργούµε διαγράµµατα.
F
Οι τάσεις σ, αφού µας είναι γνωστή η διατοµή Α, µπορούν να προσδιοριστούν από τη σχέση: σ= .
A
Επιµήκυνση ανά µονάδα µήκους ε ή ανηγµένη επιµήκυνση, την οποία προσδιορίζουµε από τη σχέση:
∆l
ε=
, όπου lα είναι το αρχικό µήκος του δοκιµίου και ∆l η επιµήκυνση.
lα
Ανηγµένη παραµόρφωση είναι το πηλίκο της παραµόρφωσης δια του αρχικού µήκους του σώµατος. Στον
εφελκυσµό έχουµε ανηγµένη επιµήκυνση και στη θλίψη ανηγµένη επιβράχυνση.
Η επιµήκυνση ∆l δίδεται κατ'ευθείαν από τη µηχανή, αλλά υπολογίζεται και από τη σχέση: ∆l = lτ − lα ,
όπου lτ είναι το τελικό µήκος που αποκτά κάθε φορά το δοκίµιο από την σταδιακή αύξηση των τάσεων».
Τα παρακάτω στοιχεία είναι από πείραµα εφελκυσµού που έγινε σε δοκίµιο µε: Υλικό = Χάλυβας
Αρχικό µήκος: lα =20cm, ∆ιατοµή: Κυκλική διαµέτρου d =8mm
1
2
3
Φορτίο F
Παραµόρφωση ∆l
Τάση σ
(dαΝ)
(mm)
0
0
1092
2
1680
14
1848
20
2016
30
2100
48
2100
62,5
4
Ανηγµένη επιµήκυνση ε
2
(dαΝ/cm )
(x 100)
Στις στήλες 1 και 2 είναι τα στοιχεία που καταγράψαµε από τα όργανα της µηχανής. Τα στοιχεία στις στήλες
3 και 4 τα υπολογίζουµε από τις σχέσεις που δόθηκαν παραπάνω.
Κορρές Κ. – Παράδειγµα δραστηριότητας για διδασκαλία µε τη βοήθεια του Excel
2
Βήµα 2. Επίλυση του προβλήµατος µε τη βοήθεια του Excel
1. ∆ηµιουργούµε ένα βιβλίο εργασίας στο Excel:
Ανοίγουµε το Excel: Έναρξη → Προγράµµατα → Microsoft Excel
Από το µενού εντολών του Excel επιλέγουµε:
Αρχείο → Αποθήκευση ως
και αποθηκεύουµε το κενό βιβλίο εργασίας µε το όνοµα «∆ραστηριότητα Excel» στο φάκελο εργασίας µε το
όνοµα µας.
2. Αντιγράφουµε τις στύλες 1, 2, 3 και 4 στο Excel και µορφοποιούµε τον πίνακα που σχηµατίζεται.
3. Ορίζουµε τα διάφορα µεγέθη ως συναρτήσεις, όπως φαίνεται στα παρακάτω σχήµατα:
Κορρές Κ. – Παράδειγµα δραστηριότητας για διδασκαλία µε τη βοήθεια του Excel
4. Σχεδιάζουµε τα διαγράµµατα «Τάσης–Φορτίου» και «Τάσης–Παραµόρφωσης»:
3
Κορρές Κ. – Παράδειγµα δραστηριότητας για διδασκαλία µε τη βοήθεια του Excel
4
Βήµα 3. Συζήτηση – διατύπωση συµπερασµάτων
Τα αποτελέσµατα που προέκυψαν από τους υπολογισµούς και τα διαγράµµατα που παρουσιάστηκαν
παραπάνω συζητώνται µε τους µαθητές και διατυπώνονται συµπεράσµατα. Οι µαθητές µπορούν είτε να
δηµιουργούν οι ίδιοι το βιβλίο εργασίας του Excel µε τη βοήθεια κάποιου φύλλου εργασίας που θα περιέχει
κάποιες ενέργειες (όπως παραπάνω) ή να τους δίνεται ένα βιβλίο εργασίας έτοιµο µε το οποίο να
πειραµατίζονται.
Βήµα 4. Επίλυση ασκήσεων µε τροποποίηση του υπάρχοντος βιβλίου εργασίας
∆ίνονται ασκήσεις στους µαθητές µε παρόµοια δεδοµένα και τους ζητείται να τις επιλύσουν µε αντίστοιχες
διαδικασίες.
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια του Excel
1
Α.Σ.ΠΑΙ.ΤΕ.
ΜΑΘΗΜΑ: «ΠΑΙ∆ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η/Υ»
∆Ι∆ΑΣΚΩΝ: ΚΟΡΡΕΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
ΕΡΓΑΣΙΑ: Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια του Excel
Φοιτητής/ές:
Εξάµηνο:
Βήµα 1. Επιλογή διδακτικής ενότητας
Να επιλέξετε µία διδακτική ενότητα από κάποιο µάθηµα του αναλυτικού προγράµµατος του τοµέα σας
από τις τάξεις Α΄, Β΄ ή Γ΄ των Ηµερήσιων Ε.ΠΑ.Λ.
Ηµεροµηνία:
Ενότητα:
Χρονική διάρκεια:
Βήµα 2. Σχεδιασµός δραστηριοτήτων
Να κάνετε ένα σχέδιο µαθήµατος για τη συγκεκριµένη διδακτική ενότητα, στο οποίο θα περιέχονται
δραστηριότητες µε αλληλεπιδραστικές εφαρµογές στο Excel και αντίστοιχα φύλλα εργασίας.
1. ∆ιδακτικοί στόχοι
2. Προαπαιτούµενες γνώσεις και δεξιότητες
3. ∆ιδακτική µεθοδολογία
3α. ∆ιδακτικές προσεγγίσεις
/ ∆ιδακτικές τεχνικές:
3β. ∆ιδακτικά µέσα /
Υλικοτεχνική υποδοµή:
4. ∆οµή του µαθήµατος (Αναλυτική περιγραφή)
4α. Κινητοποίηση
ενδιαφέροντος:
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια του Excel
4β. ∆ραστηριότητες:
4γ. Εφαρµογή:
4δ. Ανακεφαλαίωση:
4ε. Έλεγχος –
Αξιολόγηση µαθητών
4στ. Εργασίες για το
σπίτι
2
Κορρές Κ. – Σχεδιασµός δραστηριοτήτων µε τη βοήθεια του Excel
3
Βήµα 3. Υλοποίηση εφαρµογών και άλλου υλικού
α) Να υλοποιήσετε τις αλληλεπιδραστικές εφαρµογές που σχεδιάσατε σε φύλλα του Excel.
Β) Να διαµορφώσετε κατάλληλα φύλλα εργασίας στο Word, τα οποία να κατευθύνουν τους µαθητές
στις δραστηριότητες που σχεδιάσατε.
Τα φύλλα εργασίας ενδείκνυται να περιέχουν ενέργειες που πρέπει να κάνουν οι µαθητές και
ερωτήσεις τις οποίες πρέπει να απαντήσουν σε κατάλληλο χώρο που περιέχεται στο φύλλο εργασίας.
γ) Στο τέλος κάθε µαθήµατος τα αρχεία της εργασίας (φύλλα του Excel – έγγραφα του Word) να
σώζονται µε ονόµατα το επίθετο/επίθετα σας και την ηµεροµηνία (για παράδειγµα korres30-04-11.xls
και korres30-04-11.doc) και να αποστέλονται µε e–mail στη διεύθυνση:
kostas_korres@yahoo.gr
ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗΣ
ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
∆ρ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΚΟΡΡΕΣ
Επιστηµονικός συνεργάτης Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.
1
Νοητικά
η
εργαλεία
ργ
– Ορισµός
ρ µ ς
Τα νοητικά ή γνωστικά εργαλεία (mindtools or cognitive tools) είναι:
¾ µαθησιακά περιβάλλοντα και εργαλεία βασισµένα στον
υπολογιστή
¾ τα οποία έχουν αναπτυχθεί ή προσαρµοστεί
¾ για να λειτουργούν ως «διανοητικοί συνεργάτες» του µαθητή
µαθητή,
¾ προκειµένου να ενεργοποιούν και να διευκολύνουν την κριτική
σκέψη και τη µάθηση ικανοτήτων ανώτερης τάξης.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
2
Ν
Νοητικά
ά εργαλεία
λ ί – Βασικά
Β
ά χαρακτηριστικά
ά
‰ Εργαλεία γνωστικής ενίσχυσης και αναδιοργάνωσης (Jonassen, 2000).
‰ Υπηρετούν
Υ
ύ πολιτιστικούς
λ
ύ σκοπούς
ύ και απαιτούν
ύ έναν
έ
ικανόό χρήστη
ή
προκειµένου να λειτουργήσουν χρήσιµα (Salomon, 1993).
‰ Αναδιοργανώνουν τον τρόπο που οι µαθητές σκέφτονται (Pea, 1985).
‰ Είναι γενικεύσιµα υπολογιστικά εργαλεία, τα οποία έχουν ως στόχο να
ενεργοποιήσουν και να διευκολύνουν τη γνωστική διαδικασία
((Kommers,, Jonassen & Mayes,
y , 1992).
)
‰ Είναι νοητικές και υπολογιστικές συσκευές που υποστηρίζουν,
καθοδηγούν και επεκτείνουν τις διαδικασίες σκέψης των χρηστών τους
(Derry, 1990).
‰ ∆εν είναι συσκευές τις οποίες οι µαθητές χρησιµοποιούν φυσικά χωρίς
προσπάθεια (Perkins, 1993).
‰ Είναι συσκευές κριτικής σκέψης µέσω της µοντελοποίησης των
ικανοτήτων κριτικής σκέψης στις λειτουργίες τους (Jonassen, 2000).
‰ ∆ηµιουργούν µια «διανοητική σκαλωσιά» προς τη σκέψη που έχει
«νόηµα»,
ό
δηλαδή
δ λ δή ενεργοποιούν
ύ τους µαθητές
θ έ και τους υποστηρίζουν
ίζ
όταν έχουν ενεργοποιηθεί∆ρ(Jonassen,
2000).
Κορρές Κ., Εργαλεία
3
µοντελοποίησης συστηµάτων
Εργαλεία δυναµικής µοντελοποίησης
Τα εργαλεία δυναµικής µοντελοποίησης (Dynamic modeling tools)
περιγράφουν πως οι ιδέες είναι δυναµικά συσχετισµένες µεταξύ τους.
Τα εργαλεία δυναµικής µοντελοποίησης χρησιµοποιούνται:
‰ για να αναπαραστήσουµε δυναµικές σχέσεις
‰ για να κατασκευάσουµε
ά
προσοµοιώσεις
ώ
µοντέλων
έλ δ
δυναµικών
ώ
συστηµάτων
Στα εργαλεία δυναµικής µοντελοποίησης κατατάσσονται:
¾ Υπολογιστικά φύλλα (Spreadsheets)
¾ Έµπειρα
µ ρ συστήµατα
ήµ
(Expert
( p systems)
y
)
¾ Εργαλεία µοντελοποίησης συστηµάτων (Systems modeling tools)
¾ Μικρόκοσµοι (Microworlds)
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
4
Εργαλεία µοντελοποίησης συστηµάτων
¾ Τα νοητικά µοντέλα είναι νοητικές αναπαραστάσεις, οι οποίες δίνουν τη
δ
δυνατότητα
ό
στους µαθητευόµενους
θ
ό
να κατασκευάσουν
ά
προσοµοιώσεις
ώ
των φαινοµένων, τις οποίες µπορούν να «τρέχουν», προκειµένου να
ελέγξουν την κατανόηση τους (Jonassen & Henning, 1999).
¾ Η κατασκευή µοντέλων του πραγµατικού κόσµου απαιτεί διάφορες
διανοητικές
η
ς δραστηριότητες
ρ
ηρ η ς όπωςς προγραµµατισµός,
ρ γρ µµ
µ ς, συλλογή
γή δεδοµένων,
µ
,
συνεργασία και πρόσβαση σε πληροφορίες, οπτικοποίηση δεδοµένων,
µοντελοποίηση και έκθεση (Soloway, Krajcik & Finkel, 1995).
¾ Η κατασκευή µοντέλων απευθύνεται σε ανώτερα επίπεδα σκέψης, όπως
αξιολόγηση, σύνθεση και ανάλυση (Steed, 1992).
¾ Οι δραστηριότητες µε τη χρήση εργαλείων µοντελοποίησης συστηµάτων
απαιτούν περισσότερο χρόνο και προσπάθεια από τους µαθητές, όµως τα
δ
διανοητικά
ά αποτελέσµατα
λέ
δικαιολογούν
δ
λ ύ την προσπάθεια
άθ
και το χρόνο
ό
(Jonassen, 2000).
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
5
µοντελοποίησης συστηµάτων
Το µοντέλο διδασκαλίας της Diane Fischer (1994)
¾ Παρουσίαση από το δάσκαλο του πώς οι µαθητές να αναπτύξουν
το µοντέλο.
µ
¾ Χειρισµός του µοντέλου και διατύπωση προβλέψεων από τους
µαθητές.
¾ Οι µαθητές αναπτύσσουν µοντέλα ως οµαδική δραστηριότητα
στην τάξη ενώ καθοδηγούνται από το δάσκαλο.
¾Οι µαθητές, καθώς γίνονται περισσότερο ανεξάρτητοι, επιλέγουν
ένα θέµα που τους ενδιαφέρει
ενδιαφέρει, αναγνωρίζουν τις παραµέτρους
του συστήµατος, εργάζονται µε άλλα άτοµα για να αναπτύξουν
ένα µοντέλο και το παρουσιάζουν στην τάξη.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
6
Το µοντέλο διδασκαλίας του David Jonassen (2000)
(περαιτέρω ανάπτυξη του µοντέλου της D. Fischer)
¾ Οι µαθητές "τρέχουν" και ελέγχουν ένα υπάρχον υπόδειγµα µοντέλου.
Οι µαθητές κάνουν προβλέψεις και παράγουν υποθέσεις, τις οποίες
ελέγχουν µε τη χρήση του µοντέλου.
µοντέλου
¾ Οι µαθητές χειρίζονται το υπάρχον µοντέλο.
¾ Οι µαθητές δηµιουργούν ένα οµαδικό µοντέλο µιας παρόµοιας
κατάστασης,
ά
δ
δουλεύοντας
λ ύ
ως τάξη
άξ υπό
ό την καθοδήγηση
θ δή
του δ
δασκάλου.
άλ
¾ Οι µαθητές δηµιουργούν ένα σχέδιο για τα δικά τους µοντέλα, σκεπτόµενοι
τι θέλουν να αναπαραστήσουν, τι σηµεία θέλουν να τονίσουν, τι είδους
δοµές και πληροφορίες θα χρειαστούν κλπ.
¾ Οι µαθητές δηµιουργούν και ελέγχουν τα µοντέλα τους.
¾ Οι µ
µαθητές
η ς παρουσιάζουν
ρ
ζ
τα µ
µοντέλα τουςς στην
η τάξη.
ξη
¾ Οι µαθητές δηµιουργούν τις δικές τους θεωρίες, βασισµένοι στα µοντέλα
τους που δουλεύουν.
¾ Οι µαθητές αναστοχάζονται σχετικά µε τη δραστηριότητα.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
7
Γνωστά εργαλεία µοντελοποίησης συστηµάτων
‰ Το Stella της εταιρείας High Performance Systems
‰ Το PowerSim και το Model
Model–It,
It, τα οποία σχεδιάστηκαν και
αναπτύχθηκαν από την οµάδα Highly Interactive Computer
του Πανεπιστηµίου του Michigan
‰ Το Modellus, το οποίο σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε από µία
οµάδα επιστηµόνων από το Νέο Πανεπιστήµιο της Λισαβόνας
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
8
Σχέδιο µαθήµατος – Ειδικοί στόχοι
‰
Ικανότητα αναγνώρισης και διάκρισης γραµµικών και µη γραµµικών
σχέσεων µεταξύ µεταβλητών και διατύπωση προβλέψεων και
συµπερασµάτων για την εξαρτηµένη µεταβλητή για δεδοµένες τιµές
της ανεξάρτητης.
ανεξάρτητης
‰
Αναγνώριση γνωστών στους µαθητές µαθηµατικών σχέσεων και
εννοιών όταν τις συναντήσουν σε προβλήµατα της καθηµερινής ζωής
εννοιών,
ή άλλων επιστηµών.
‰
Συσχετισµός γραφικής αναπαράστασης µεγεθών και µαθηµατικών
τύπων.
‰
∆ιερεύνηση µεταβολής γραφικών αναπαραστάσεων συναρτήσεων
ανάλογα µε τη µεταβολή των παραµέτρων και ποιοτική ερµηνεία των
µεταβολών των αντίστοιχων φυσικών µεγεθών.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
9
Σχέδιο µαθήµατος – Πορεία διδασκαλίας
Βήµα 1ο:
Ο καθηγητής υπενθυµίζει
στους µαθητές
θ έ τις εξισώσεις
ξ ώ
της ευθύγραµµης οµαλά
µεταβαλλόµενης κίνησης.
Γίνεται η ερώτηση στους
µαθητές τι µαθηµατική µορφή
έχουν οι εξισώσεις αυτές.
Οι µαθητές µε τη βοήθεια του
καθηγητή εντοπίζουν την
αναλογία της εξίσωσης της
ταχύτητας µε την y = αx + β
και της εξίσωσης του διαστήµατος µε την y = αx2.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
10
Σχέδιο µαθήµατος – Πορεία διδασκαλίας
Βήµα 2ο:
Οι µαθητές παροτρύνονται να
παρατηρήσουν δύο ειδών σχέσεις:
¾ τη γραµµική σχέση µεταξύ των
µεταβολών ταχύτητας – χρόνου,
από τη γραφική παράσταση v-t
και να τη συσχετίσουν
ί
µε τη
γραµµική συνάρτηση
f(x) = αx + β,
¾ τη µη γραµµική σχέση µεταξύ
διαστήµατος – χρόνου από την
απεικόνιση θέσεων του
οχήµατος σε σταθερά χρονικά
διαστήµατα από τη γραφική
παράσταση x-t και να τη
συσχετίσουν µε την συνάρτηση
f(x) = αx2.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
11
Σχέδιο µαθήµατος – Πορεία διδασκαλίας
Βήµα 3ο:
Οι µαθητές παροτρύνονται να
µελετήσουν τη µεταβολή της
γραφικής παράστασης των
συναρτήσεων f(x) = αx + β,
ανάλογα µε τη µεταβολή των
ρ µ ρ α και β,
παραµέτρων
ειδικότερα πώς τροποποιείται η
γραφική παράσταση v-t της
ρ η ης v = vo + αt:
συνάρτησης
¾ διατηρώντας την επιτάχυνση
σταθερή και µεταβάλλοντας
την αρχική ταχύτητα vo και
¾ διατηρώντας την αρχική
ταχύτητα σταθερή και
µεταβάλλοντας την
επιτάχυνση – επιβράδυνση α.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
12
Σχέδιο µαθήµατος – Πορεία διδασκαλίας
Βήµα 3ο (συνέχεια):
Οι µαθητές µπορούν να
ερωτηθούν να προβλέψουν και
να περιγράψουν την κίνηση που
θα εκτελέσει το όχηµα
παρατηρώντας τη γραφική
παράσταση v-t.
Οι εικασίες που διατυπώνουν
οι µαθητές µπορούν να
ελεγχθούν µε τη βοήθεια του
Modellus, µέσω της επιλογής
των αντίστοιχων αρχικών
αρχι ών
συνθηκών και το «τρέξιµο» του
µοντέλου.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
13
Σχέδιο µαθήµατος – Πορεία διδασκαλίας
Βήµα 4ο:
Οι µ
µαθητές
η ς παροτρύνονται
ρ ρ
να
παρατηρήσουν τη µεταβολή της
γραφικής παράστασης των
συναρτήσεων f(x) = αx2,
ανάλογα µε τη µεταβολή της
παραµέτρου α,
ειδικότερα να παρατηρήσουν
πώς τροποποιείται η γραφική
παράσταση x-t της συνάρτησης
x = ½ α t2 µεταβάλλοντας την
επιτάχυνση
ά
– επιβράδυνση
β άδ
α.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
14
Σ έδ µαθήµατος
Σχέδιο
θή
– Πορεία
Π ί δ
διδασκαλίας
δ
λί
Βήµα
ήµ 5ο:
Οι µαθητές παροτρύνονται, να κατασκευάσουν αντίστοιχο µοντέλο της
ευθύγραµµης οµαλής κίνησης, υπό τη µορφή δραστηριότητας σε οµάδες στην
τάξη.
Παροτρύνονται να εξετάσουν τις σχέσεις ταχύτητας – χρόνου v-t (v = vo) και
διαστήµατος – χρόνου x-t (x = v t) και να βγάλουν συµπεράσµατα για τις
αντίστοιχες µαθηµατικές συναρτήσεις f(x) = yo και f(x) = αx.
O καθηγητής µπορεί να εισάγει στο Modellus τα µοντέλα που διατύπωσαν
οι οµάδες των µαθητών, τροποποιώντας το µοντέλο της ευθύγραµµης οµαλά
µεταβαλλόµενης κίνησης και µέσω της διαδικασίας αυτής να ελεγχθούν τα
συµπεράσµατα
ά
και οι απόψεις
ό
των µαθητών.
ώ
Βήµα 6ο:
Ο µαθητές
Οι
θ έ παροτρύνονται
ύ
να συγκεντρώσουν
ώ
τα συµπεράσµατα
ά
για τις
συναρτήσεις f(x) = αx + β και f(x) = αx2 σε ένα πίνακα, ούτως ώστε να
αναστοχαστούν σχετικά µε τις έννοιες που διδάχθηκαν και σχετικά µε τη
συνολική
λ ήδ
δραστηριότητα.
ό
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
15
Σ
Συµπεράσµατα
ά
– Προτάσεις
Π ά
Προτείνεται η χρήση εργαλείων µοντελοποίησης συστηµάτων στη
διδασκαλία των Μαθηµατικών, µέσω της διασύνδεσης µε άλλες
Επιστήµες, για τους εξής λόγους:
‰ Οι µαθητές έρχονται σε επαφή µε πρακτικές εφαρµογές των
Μαθηµατικών, οπότε η προσέγγιση τους παύει να είναι µια
θεωρητική παρουσίαση και αποκτά εφαρµόσιµο χαρακτήρα
χαρακτήρα.
‰ Οι µαθητές εξοικειώνονται µε την ερµηνεία φαινοµένων και τη
διατύπωση συµπερασµάτων για µεγέθη από άλλες Επιστήµες,
στηριζόµενοι σε ιδιότητες των αντίστοιχων µαθηµατικών εννοιών.
εννοιών
‰ Η διαδικασία διδασκαλίας – µάθησης ακολουθεί µια ανακαλυπτική –
κατασκευαστική πορεία, εφόσον:
9 οι µαθητές
θ έ δ
διατυπώνουν
ώ
και ελέγχουν
λέ
εικασίες
ί και γίνεται
ί
συζήτηση σχετικά µε προβλέψεις και ερµηνείες
9 καλλιεργείται η τάση και η διάθεση των µαθητών για έρευνα και
πειραµατισµό
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
16
Β βλ
Βιβλιογραφία
ί
¾ Κορρές Κωνσταντίνος & Σεφερλής Σταύρος (2005). “∆ιδασκαλία µαθηµατικών
εννοιών µε τη χρήση εργαλείων µοντελοποίησης συστηµάτων”. Πρακτικά 22ου
Πανελληνίου Συνεδρίου µε διεθνή συµµετοχή της Ελληνικής Μαθηµατικής
Εταιρείας. Λαµία, 18–20 Νοεµβρίου 2005.
¾ Derry S.
S J.
J (1990).
(1990) Flexible cognitive tools for problem solving instruction
instruction. Paper
presented at the annual meeting of the American Educational Research
Association, Boston, April.
¾ Fisher D. M. (1994). Teaching System Dynamics to Teachers and Students in 8-12
E i
Environment.
P
Paper
presented
d at the
h 1994 IInternational
i
lS
System D
Dynamics
i
Conference, Scotland.
¾ Jonassen D. & Henning P. (1999). "Mental models: knowledge in the head and
knowledge in the world".
world . Educational technology, 39 (3), p. 37
37- 42.
¾ Jonassen D. H. (2000). Computers as Mindtools for Schools: Engaging Critical
Thinking (2nd Edition). New Jersey: Prentice Hall, Inc.
¾ Kommers P. A. M., Jonassen D. H. & Mayes T. M. (1992). Cognitive tools for
l
learning.
i
H id lb
Heidelberg,
G
Germany: S
Springer–Verlag.
i
V l
¾ Pea R. D. (1985). "Beyond amplification: using the computer to reorganize mental
functioning". Educational Psychologist, 20 (4).
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
17
Β βλ
Βιβλιογραφία
ί
¾ Perkins D. N. (1993). "Person–plus: A distributed view of thinking and learning". In
G. Salomon (Ed.), Distributed Cognitions: Psychological and Educational
Considerations. Cambridge: Cambridge University Press.
¾ Salomon G. (1993). “On the nature of pedagogic computer tools. The case of the
writing partner”
partner . In S.
S J.
J Derry & S
S. P
P. Lajoie (1993),
(1993) Computers as Cognitive Tools.
Tools
Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
¾ Soloway E., Krajcik J., & Finkel E. (1995). The Investigator's Workshop Project:
Supporting Science Modeling and Inquiry via Computational Media & Technology.
Paper presented at the annual meeting off the National Association for
f Research on
Science Teaching.
¾ Steed M. (1992). "Stella, a simulation construction kit: Cognitive process and
educational implications"
implications . Journal of Computers in Mathematics and Science
Teaching, 11 (1), 39–52.
¾ Teodoro V. D. (2001). Modellus: ∆ιαλογική κατασκευή µοντέλων µε τη χρήση
µαθηµατικών. Εγχειρίδιο χρήσης, Έκδοση 2.5. Σχολή Θετικών Επιστηµών και
Τ
Τεχνολογίας.
λ ί
Νέο
Νέ Π
Πανεπιστήµιο
ή
Λισαβόνας.
Λ βό
¾ Κορρές Κ. (2003). Η χρήση του Η/Υ ως γνωστικού εργαλείου στη διδασκαλία των
µαθηµατικών. Πρακτικά του 20ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Μαθηµατικής Παιδείας της
Ελληνικής Μαθηµατικής Εταιρείας, µε τίτλο «Η διαδροµή του παιδιού από την
προσχολική ηλικία µέχρι την ενηλικίωση». Βέροια, 7 – 9 Νοεµβρίου 2003.
∆ρ Κορρές Κ., Εργαλεία
µοντελοποίησης συστηµάτων
18
ΤΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΜΕΣΩ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ
ΦΥΛΛΩΝ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
∆ρ Κορρές Κωνσταντίνος
Επιστηµονικός
ηµ
ς συνεργάτης
ργ ης Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.
Ε-mail: korres.konstantinos@gmail.com
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
z Η διερευνητική µάθηση ((inquiry
y based learning)
g) ορίζεται
ζ
ωςς
«µία προσέγγιση στη µάθηση η οποία περιλαµβάνει µία διαδικασία εξερεύνησης του
κόσµου και οδηγεί στη διαµόρφωση ερωτήσεων, στην πραγµατοποίηση
ανακαλύψεων και στον έλεγχο αυτών των ανακαλύψεων»
de Jong (2006).
z Αποτελέσµατα ερευνών έχουν δείξει ότι
τα µαθησιακά περιβάλλοντα βασισµένα στον υπολογιστή µπορούν να υποστηρίξουν
την κατασκευαστική
ή και εξερευνητική
ξ
ή µάθηση
άθ
(Fund, 2007).
z Η έννοια του υπολογιστή ως γνωστικού εργαλείου µπορεί να προσφέρει πολλά στην
υποστήριξη
ή ξ της δ
διδασκαλίας
δ
λί και της µάθησης,
άθ
εφόσον
ό
‰ οι µαθητές µπορούν να χρησιµοποιήσουν εργαλεία βασισµένα στον
υπολογιστή ως διανοητικούς συνεργάτες
‰ στη δηµιουργία µίας «διανοητικής σκαλωσιάς» (intellectual scaffolding)
‰ προς τη σκέψη που έχει νόηµα (meaningful thinking)
Jonassen (2000).
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
2
ΕΙΣΑΓΩΓΗ (συνέχεια)
(
χ )
Στην παρουσίαση αυτή:
z Παρουσιάζεται η µεθοδολογία του υπολογιστικού πειράµατος µέσω ηλεκτρονικών
φύλλων εργασίας στο Mathematica
και συζητώνται οι δυνατότητες που προσφέρει στην υποστήριξη της διδασκαλίας και
µάθησης µαθηµάτων Θετικών Επιστηµών και Τεχνολογικών µαθηµάτων
(Κορρές & Ψυχάρης, 2011).
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
3
ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ
z H Υπολογιστική Επιστήµη (Computational Science) ορίζεται ως η επιστήµη που
περιλαµβάνει τρεις περιοχές:
‰ τη µαθηµατική µοντελοποίηση φαινοµένων
‰ τις αριθµητικές
θ
έ µεθόδους
θόδ
για επιστηµονικούς
ύ υπολογισµούς
λ
ύ και
‰ την επιστηµονική οπτικοποίηση.
z Στην Υπολογιστική Επιστήµη το µοντέλο, η προσοµοίωση και το υπολογιστικό
πείραµα
ί
παίρνουν
ί
τη θέ
θέση του «κλασικού»
λ
ύ πειράµατος
ά
(Psycharis, 2008).
z Ένα από τα βασικά συστατικά αυτού του πεδίου έρευνας είναι:
‰ η σωστή
ή αφαίρεση
ί
ενός
ό φυσικού
ύ φαινοµένου
έ
σε έένα εννοιολογικό
λ
ό µοντέλο
έλ και
‰ η µετάφραση σε ένα υπολογιστικό µοντέλο το οποίο να µπορεί να επαληθευτεί
Sloot (1994).
z Αυτό µας οδηγεί στη έννοια του υπολογιστικού πειράµατος, όπου
‰ το µοντέλο και ο υπολογιστής παίρνουν τη θέση της «κλασικής» πειραµατικής
διάταξης και
‰ η προσοµοίωση
ί
αντικαθιστά
θ ά το πείραµα.
ί
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
4
ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ (συνέχεια)
(
χ )
z
z
z
Η υποστήριξη της διαδικασίας της µάθησης («σκαλωσιά») (scaffolding)
βοηθάει τους µαθητευόµενους στο να µικρύνουν την απόσταση µεταξύ αυτών που µπορούν
να κάνουν µόνοι τους και αυτών που µπορούν να κάνουν υπό καθοδήγηση (Hartman,
2001).
Η υποστήριξη,
υποστήριξη η οποία µπορεί να πάρει πολλές µορφές
‰
παρέχει την απαιτούµενη βοήθεια
‰
λαµβάνοντας υπόψη τα ατοµικά χαρακτηριστικά του/της κάθε µαθητευόµενου/ης,
όπως το ποσό της βοήθειας που εκείνος/η χρειάζεται ή τις ειδικές δυσκολίες που
αντιµετωπίζει.
Ειδικότερα η µάθηση η οποία είναι βασισµένη στην προσοµοίωση (simulation–based
learning), περιλαµβάνει τη µάθηση:
‰
η οποία πραγµατοποιείται σε ένα υπολογιστικό περιβάλλον
‰
στο οποίο ο/η µαθητευόµενος/η αλληλεπιδρά µε τις οντότητες του περιβάλλοντος και
σταδιακά εξάγει συµπεράσµατα σχετικά µε τα χαρακτηριστικά του εννοιολογικού
µοντέλου (concept model) καθώς προχωρά στην προσοµοίωση
διαδικασία η οποία ενδέχεται να οδηγήσει σε αλλαγές της αρχικής διαµορφωµένης έννοιας
(Van Joolingen & de Jong, 2003).
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
5
ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ (συνέχεια)
(
χ )
z
z
Το Mathematica είναι ένα γνωστικό εργαλείο, το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί
αποτελεσµατικά
λ
ά ως λογισµικό
λ
ό υποστήριξης
ή ξ (scaffolding
(
ff ldi software)
ft
) σε µαθήµατα
θή
Θετικών
Θ
ώ
Επιστηµών, κυρίως επειδή:
‰
Ο συµβολισµός των πράξεων, συµβόλων και αντικειµένων είναι παρόµοιος µε το
ή η συµβολισµό
µβ
µ των Θετικών Επιστηµών
ηµ
συνήθη
‰
Έχει µία δοµή βασισµένη στις συναρτήσεις, η οποία µας επιτρέπει να ορίσουµε και να
µελετήσουµε γεωµετρικά αντικείµενα, έννοιες και ιδιότητες ως πραγµατικές συναρτήσεις
πραγµατικών µεταβλητών και
‰
Π
Προσφέρει
έ
πολλές
λλέ δυνατότητες
δ
ό
στην εύκολη,
ύ λ γρήγορη
ή
και ακριβή
βή σχεδίαση
δί
γραφηµάτων στο επίπεδο και στον τρισδιάστατο χώρο
(Κορρές, 2007 και Korres & Kyriazis, 2010).
Προτείνεται ο σχεδιασµός και η χρήση ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας τα οποία
‰
Είναι υλοποιηµένα στο Mathematica
‰
Υποστηρίζουν την ανακαλυπτική µάθηση και
‰
Περιέχουν δραστηριότητες οι οποίες µέσω βηµάτων, ενεργειών και ερωτήσεων,
καθοδηγούν τους/τις µαθητευόµενους/ες στον πειραµατισµό µε τις έννοιες, στη
διαµόρφωση και τον έλεγχο εικασιών και στη διαµόρφωση γενικών συµπερασµάτων
µετά από συζήτηση
(Κ
(Κορρές,
έ 2007).
2007)
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
6
ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ (συνέχεια)
(
χ )
z Προτείνεται η αξιοποίηση της µεθοδολογίας του υπολογιστικού πειράµατος µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας στο Mathematica, τα οποία περιλαµβάνουν:
1) Το Χώρο Υποθέσεων, όπου οι µαθητευόµενοι/ες, σε συνεργασία µεταξύ τους
και µε το δάσκαλο,
δάσκαλο αποφασίζουν,
αποφασίζουν ξεκαθαρίζουν και δηλώνουν τις υποθέσεις του
προβλήµατος υπό διαπραγµάτευση
2) Το Χώρο Πειραµάτων, όπου πραγµατοποιείται το υπολογιστικό πείραµα και
περιλαµβάνει δραστηριότητες συνεργατικής ανακαλυπτικής µάθησης
βασισµένες στην προσοµοίωση
3) Το Χώρο Προβλέψεων, όπου τα αποτελέσµατα, τα συµπεράσµατα και οι λύσεις
που έχουν διατυπωθεί και διαµορφωθεί στο Χώρο Πειραµάτων ελέγχονται
µέσω της αναλυτικής (µαθηµατικής) επίλυσης
(Kyriazis, Psycharis & Korres, 2009).
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
7
Ηλεκτρονικό φύλλο εργασίας στο Mathematica
(Χώ
(Χώρος
υποθέσεων)
θέ
)
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
8
Ηλεκτρονικό φύλλο εργασίας στο Mathematica
(Χώ
(Χώρος
Πειραµάτων)
Π
ά
)
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
9
Ηλεκτρονικά φύλλα εργασίας στο Mathematica
(Χώ
(Χώρος
Προβλέψεων)
Π βλέ
)
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
10
ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΣ
z
z
z
Βασισµένοι στη θεωρητική ανάλυση και στα αποτελέσµατα της µελέτης
µπορούµε να συµπεράνουµε ότι το υπολογιστικό πείραµα µέσω ηλεκτρονικών φύλλων
εργασίας στο Mathematica
µπορεί να προσφέρει πολλά στην υποστήριξη της διδασκαλίας και µάθησης.
Η µεθοδολογία του υπολογιστικού πειράµατος σε συνδυασµό µε τις δυνατότητες που
προσφέρουν τα γνωστικά εργαλεία
µπορούν να δώσουν στους διδάσκοντες των µαθηµάτων Θετικών Επιστηµών και
Τεχνολογικών µαθηµάτων στην Τεχνολογική Εκπαίδευση ένα εργαλείο µε πολλές
δυνατότητες
ώστε να εφαρµόσουν αποτελεσµατικά δραστηριότητες διερευνητικής και κατασκευαστικής
µάθησης.
µάθησης
Οι σπουδαστές από την άλλη
ασχολούνται ενεργητικά µε τη γνώση, εξερευνούν, πειραµατίζονται,
ρχ
σε άµεση
µ η επαφή
φή µε
µ το δυναµικό
µ
χαρακτήρα
χ ρ ήρ του γνωστικού
γ
αντικειµένου,
µ
,
έρχονται
επίσης όµως έρχονται σε επαφή µε την Υπολογιστική Επιστήµη,
µια επιστήµη που έχει πολλά να προσφέρει στη µάθηση εννοιών και µεθόδων των
µαθηµάτων Θετικών Επιστηµών και των Τεχνολογικών µαθηµάτων.
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
11
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
z De Jong,
g T. ((2006).
) “Computer Simulations: Technological
g
Advances in Inquiry
y
Learning”. Science 2006.
z Fund, Z. (2007). The Effects of Scaffolded Computerized Science Problem-Solving on
Achievement Outcomes: A Comparative Study of Support Programs. Journal of
C
Computer
t Assisted
A i t dL
Learning,
i
v.23,
23 n.5.
5
z Guzdial, M. (1995). “Software-realized scaffolding to facilitate programming for
science learning”. Interactive Learning Environments, 4(1), 1–44.
z Hartman,
Hartman H
H. JJ. (2001)
(2001). “Developing
Developing students’
students metacognitive knowledge and
strategies”. In H. J. Hart-man (Ed.), Metacognition in Learning and Instruction:
Theory, Research, and Practice, Chapter 3, pp. 33–68. Kluwer Academic Publishers,
Dordrecht, The Netherlands.
z Jonassen, D. H. (2000). Computers as Mindtools for Schools: Engaging Critical
Thinking (2nd Edition). New Jersey: Prentice Hall, Inc.
z Klahr, D. & Dunbar, K. (1988). “Dual space search during scientific reasoning”.
Cognitive Science, 12, 1-48.
z Korres, K. & Kyriazis, A. (2010). “Instructional Design using computers as cognitive
tools in Mathematics and Science Higher Education”. Σύγχρονα θέµατα Εκπαίδευσης,
1 (1)
(1), σελ.
λ 43
43–65.
65 Εκδόσεις
Ε δό
Π
Παπαζήση.
ζή
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
12
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
z Korres, K. ((2011),
) Statistical Analysis
y using
g SPSS ((in Greek).
) ASPETE and
Roehampton University, MA in Education. Accessible at
http://users.sch.gr/kkorres/SPSS/
z Kyriazis, A., Psycharis, S. & Korres, K. (2009). “Discovery Learning and the
C
Computational
t ti
lE
Experiment
i
t iin Hi
Higher
h M
Mathematics
th
ti and
dS
Science
i
Ed
Education:
ti
A
combined approach”. International Journal of Emerging Technologies in Learning of
the International Association of Online Engineering, Volume 4, Issue 4, December
009 (doi:10.3991/ijet.v4i4.1044).
(do 0 399 / je
0 )
2009
z Psycharis, S. (2008). “Computerized Models in Physics Teaching: Computational
Physics and ICT”. International Journal of Learning, 2008, Volume 15, Number 9,
111–116.
z Shiflet, A. B. & Shiflet, G. W. (2006). Introduction to Computational Science: Modeling
and Simulation for the Sciences. Princeton University Press.
z Shunn, C. & Klahr, D. (1995). A 4-space model for scientific discovery. Paper
presented
t d att the
th AAAI S
Symposium
i
S
Systematic
t
ti M
Methods
th d off S
Scientific
i tifi Discovery,
Di
M
Menlo
l
Park, CA.
z Sloot, P. (1994). Lecture on Parallel Scientific Computing and Simulations. CERN
school on computing
computing, Sopron
Sopron, Hungary August 1994
1994.
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
13
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
z Van Joolingen,
g
W. R., & de Jong,
g T. ((2003).
) “Sim-Quest: Authoring
g educational
simulations”. In T. Murray, S. Blessing & S. Ainsworth (Eds.). Authoring tools for
advanced technology educational software: Toward cost-effective production of
adaptive, interactive, and intelligent educational software (pp. 1-31). Dordrecht:
Kluwer Academic Publishers
Publishers.
z Κορρές Κ. (2007). Μία διδακτική προσέγγιση των µαθηµάτων Θετικών Επιστηµών µε
τη βοήθεια νέων τεχνολογιών. ∆ιδακτορική διατριβή. Τµήµα Στατιστικής και
Ασφαλιστικής
σφα σ ής Επιστήµης,
σ ήµης, Πανεπιστήµιο
α ε σ ήµ ο Πειραιώς.
ε ρα ώς
z Κορρές Κωνσταντίνος & Ψυχάρης Σαράντος (2011). “Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας στη διδασκαλία µαθηµάτων Θετικών Επιστηµών: Οι
απόψεις των σπουδαστών Εκπαιδευτικών Τεχνολογικής Εκπαίδευσης”. Πρακτικά του
2oυ Επιστηµονικού Συνεδρίου του Συλλόγου Επιστηµονικού Προσωπικού της
Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. «Τεχνολογικές Εξελίξεις και ∆ιδακτικές Εφαρµογές στην ΤΕΕ –
Καινοτοµικές ∆ράσεις και Προοπτικές Ανάπτυξης». Αθήνα, Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε., 16–17
∆εκεµβρίου 2011.
2011
∆ρ Κορρές Κ., Το υπολογιστικό πείραµα µέσω
ηλεκτρονικών φύλλων εργασίας
14

H πορεία της Διερευνητικής Μεθόδου σε ένα

αριστοτελειο πανεπιστημιο θεσσαλονικης παι∆αγ γικη σχολη παι∆αγ γι

Καταφύγιο Ολύμπου - Σύλλογος Αποφοίτων των Εκπαιδευτηρίων

Κι εδώ µπορώ !»:Ένα πρόγραµµα εµψύχωσης µε νοσηλευόµενα παιδιά

ΣΥΝΤΟΜΑ ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΑ ΣΗΜΕΙΩΜΑΤΑ ΤΩΝ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΤΗΣ

H ΧΡΥΣΗ ΤΟΜΗ

∆ρ. Ηλίας Σαράφης,

για το σχολικο ετος 2009

Ανήλικοι µε εισαγγελική εντολή