Site hosted by Angelfire.com: Build your free website today!
Σχεδιασμός ανοιχτού μαθησιακού
προγραμματιστικού μικροκόσμου
Μια object oriented
γεφύρωση μεταξύ
εσωγενούς και καρτεσιανής
γεωμετρίας
 
 

Η πτυχιακή αυτή εργασία έχει σαν αντικείμενο τον σχεδιασμό prototype για ένα ανοιχτό προγραμματιστικό περιβάλλον.

Με τον όρο "προγραμματιστικό" εννοούμε ότι κάποιος μαθαίνει καθώς προγραμματίζει. Το "ανοιχτό μαθησιακό" υποδηλώνει ότι το πρόγραμμα αυτό ανήκει στην κατηγορία των ILE περιβαλλόντων. Αυτό έχει σαν συνέπεια να ακολουθηθεί μια μεθοδολογία ανάπτυξης, η οποία να συμπεριλαμβάνει το feedback σαν μέρος της αξιολόγησης του Software.

Γνωστικό περιεχόμενο είναι η Γεωμετρία. Ειδικότερα, σκοπός είναι η γεφύρωση δύο διαφορετικών γεωμετρικών συστημάτων, κάτι που όπως θα δούμε είναι αρκετά δύσκολο νοητικά.
 

1. Εισαγωγή

1.1. Γενική τοποθέτηση

Η εργασία αυτή περιγράφει ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα, το οποίο απευθύνεται σε παιδιά δημοτικού, που έχει σκοπό να τα εισάγει στην έννοια της καρτεσιανής γεωμετρίας. Το πρόγραμμα αυτό δεν φτιάχτηκε με σκοπό να γίνει εμπορικό πακέτο. Είναι ένα πρωτότυπο (prototype), που προσπαθεί να βγάλει ορισμένες αρχές για την σωστή ανάπτυξη ενός τέτοιου προγράμματος.

Για να αναπτυχθεί ένα ολοκληρωμένο εκπαιδευτικό πρόγραμμα, είναι απαραίτητη μια διεπιστημονική προσέγγιση. Χρειάζεται δηλαδή συνεργασία από τους τομείς της παιδαγωγικής, της ψυχολογίας και της πληροφορικής. Οι παιδαγωγοί είναι αυτοί που διδάσκουν στα παιδιά και ξέρουν τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν στην κατανόηση διαφόρων εννοιών. Οι ψυχολόγοι ερμηνεύουν τα προβλήματα που παρουσιάζονται και σε συνεργασία με τους παιδαγωγούς βγάζουν συμπεράσματα για τον τρόπο που πρέπει να παρουσιαστεί ένας γνωστικός τομέας. Οι πληροφορικοί παίρνουν τα συμπεράσματα αυτά για να τα υλοποιήσουν μέσα σε κάποιο πρόγραμμα. Στη συνέχεια το πρόγραμμα παρουσιάζεται σε μαθητές απ’ όπου βγαίνουν νέα συμπεράσματα για τις αλλαγές που πρέπει να γίνουν και η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να βγει μια ικανοποιητική μορφή.

Η δικιά μας εργασία χρησιμοποίησε στοιχεία και από τους τρεις πιο πάνω επιστημονικούς τομείς. Εμείς, σαν φοιτητές πληροφορικής, ασχοληθήκαμε με την υλοποίηση του προγράμματος ύστερα από μελέτη κατάλληλης βιβλιογραφίας πάνω σε θέματα παιδαγωγικής και ψυχολογίας. Αυτή μας έδωσε τις αρχές για ένα πρώτο σχεδιασμό. Στη συνέχεια, μετά από έρευνα πάνω στη χρήση του προγράμματος από παιδιά, βγήκαν κάποια νέα συμπεράσματα, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για να γίνουν κάποιες αλλαγές στη δομή του προγράμματος.

1.2. Οργάνωση κεφαλαίων

Ο σκοπός μας ήταν να φτιάξουμε ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα, το οποίο απευθύνεται σε μαθητές δημοτικού, οι οποίοι έχουν εμπειρία πάνω στον προγραμματισμό σε LOGO. Το πρόγραμμα αυτό προσπαθεί να τα βοηθήσει στην κατανόηση των καρτεσιανών συντεταγμένων, βασιζόμενοι στην εμπειρία που ήδη έχουν με τη "γεωμετρία της χελώνας". Παράλληλα τους δίνονται κάποιες αρχές από τον object oriented προγραμματισμό, οι οποίες θα τα βοηθήσουν στον τρόπο και στην οργάνωση της σκέψη τους.

Στη συνέχεια ακολουθεί μια συνοπτική παρουσίαση των κεφαλαίων που διαπραγματεύεται η εργασία μας.

Εδώ παρουσιάζεται μια επισκόπηση της βιβλιογραφίας που διαβάσαμε πάνω στο τρόπο της μάθησης, στη μάθηση των μαθηματικών και της γεωμετρίας ειδικότερα. Αυτό το κεφάλαιο έχει σαν θέμα του την παρουσίαση των διαφόρων μορφών εκπαιδευτικών υπολογιστικών περιβαλλόντων, με ιδιαίτερη έμφαση στα ανοιχτά μαθησιακά περιβάλλοντα, στα οποία ανήκει η εργασία μας. Στο κεφάλαιο αυτό δίνεται ο ορισμός του μικρόκοσμου και παρουσιάζονται τα μέρη τα οποία τον συνιστούν. Επίσης εξετάζονται οι λόγοι για τους οποίους το προγραμματιστικό περιβάλλον της LOGO αποτελεί μια καλή βάση για την στήριξη των μικροκόσμων. Εδώ γίνεται παρουσίαση των εντολών που αποτελούν τον μικρόκοσμο που κατασκευάσαμε και αναλύονται τα μέρη που τον απαρτίζουν. Στο κεφάλαιο της καρτεσιανής γεωμετρίας παρουσιάζονται οι δυσκολίες που συναντούν τα παιδιά κατά την εκμάθηση της καρτεσιανής γεωμετρίας και πώς ξεπερνιούνται αυτές οι δυσκολίες με την χρήση του μικρόκοσμού μας. Εδώ παρουσιάζεται η σχέση της LOGO με τον object oriented προγραμματισμό, πώς ο μικρόκοσμός μας βοηθάει στη χρήση των object oriented τεχνικών και πώς αυτές δίνουν στα παιδιά ένα οργανωμένο τρόπο σκέψης. Το κεφάλαιο αυτό δείχνει τον τρόπο με τον οποίο αξιοποιήσαμε τις εμπειρίες που είχαν τα παιδιά πάνω στην LOGO φροντίζοντας ο μικρόκοσμός μας να είναι συμβατός με τη φιλοσοφία της LOGO. Τα αποτελέσματα που βγήκαν από την χρήση του μικρόκοσμού μας από μαθητές, παρουσιάζονται και αναλύονται σ’ αυτό το κεφάλαιο. Βλέπουμε κατά πόσο οι εντολές είναι κατανοητές και κατά πόσο βοηθούν τα παιδιά στην εκμάθηση του γνωστικού αντικειμένου. Στο κεφάλαιο αυτό δίνονται ορισμένα παραδείγματα από την βοήθεια που μπορεί να δώσει ο μικρόκοσμού μας σε έμπειρους χρήστες για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων της καρτεσιανής γεωμετρίας. Κλείνοντας την εργασία αυτή, παρουσιάζεται μια συζήτηση για τα προβλήματα που υπήρξαν κατά την ανάπτυξη του πρώτου prototype για τον μικρόκοσμο και προτείνονται ορισμένες μελλοντικές αλλαγές.

1.3. Το πλαίσιο της παρούσας εργασίας

Η εργασία αυτή έγινε στα πλαίσια μιας διπλωματικής εργασίας στο Τμήμα Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Αθηνών. Το θέμα της ήταν κατασκευή ενός ανοιχτού εκπαιδευτικού μικροκόσμου βασισμένου στη LOGO. Ανατέθηκε στη αρχή του ακαδημαϊκού έτους 1990-91 και διήρκεσε ένα χρόνο.

Υπεύθυνος καθηγητής ήταν ο επίκουρος καθηγητής Πληροφορικής κ. Παναγιώτης Γεωργιάδης. Σ’ όλη τη διάρκεια της εργασίας υπήρχε επίβλεψη και καθοδήγηση από τον Δρ. Χρόνη Κυνηγό. Η εργασία έγινε από τους τελειόφοιτους φοιτητές του τμήματος Πληροφορικής Βασίλη Αναστόπουλο, Γιώργο Γεωργίου και Γιάννη Κιζάνη.

Η εργασία αυτή παρουσιάστηκε στις 11/2/1992 στο σεμινάριο του τμήματος Πληροφορικής για την Πληροφορική στην Εκπαίδευση, που έχει υπεύθυνο τον καθηγητή κ. Γεώργιο Φιλοκύπρου. Πέρα από τον γόνιμο διάλογο που έγινε στη συγκεκριμένη παρουσίαση, η παρακολούθηση του μας έδωσε την ευκαιρία για εμπλουτισμό των γνώσεών μας με την ευρύτητα των θεμάτων που συζητούνται και τη ανταλλαγή ιδεών που γίνεται.
 


[Επιλογές] [Βιογραφικό] [Επόμενο Κεφάλαιο]