Η συνεργατική μάθηση μέσα απο ένα πείραμα σύμπραξης όλων των τύπων σχολείων της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης με τη χρήση του App Inventor

1

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής

Η συνεργατική μάθηση μέσα από ένα πείραμα σύμπραξης όλων των τύπων σχολείων της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης με τη χρήση του app inventor. Σωτήριος Φωτίου1, Νικόλαος Αλεξάκης2, Ευάγγελος Σιώτος3 , Σπυρίδων Θύμης4 [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 1,2,3,4

Εκπαιδευτικός Πληροφορικής, Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση

Περίληψη Στην προσπάθειά του ο κάθε εκπαιδευτικός να βρει τρόπους καλύτερης και αποτελεσματικότερης προσέγγισης των μαθητών του σε προγραμματιστικά περιβάλλοντα για την καλύτερη κατανόηση του αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού, εφαρμόζει κατά τη διάρκεια της διδακτικής του πορείας πλήθος από διαφορετικές προσεγγίσεις. Σε αυτή την εργασία θα παρουσιάσουμε τον τρόπο με τον οποίο υλοποιήθηκε μια συνεργατική διαδικασία ενός project με τη συμμετοχή 3 διαφορετικών τύπων σχολείων (Γυμνάσιο, Γενικό Λύκειο και Επαγγελματικό Λύκειο) για τη δημιουργία μιας εφαρμογής σε κινητό τηλέφωνο με λειτουργικό σύστημα Android, που θα παραδοθεί στο Εργαστήριο Ειδικής Επαγγελματικής Εκπαίδευσης και Κατάρτισης – Ε.Ε.Ε.Ε.Κ.. Ο σκοπός της συνεργασίας αυτής ήταν να έλθουν σε επαφή τα παιδιά από διαφορετικούς τύπους σχολείων, να αναπτύξουν ικανότητες συνεργασίας τόσο με τους συμμαθητές τους όσο και με τους μαθητές των άλλων σχολείων, και παράλληλα να αποκτήσουν βασικές προγραμματιστικές δεξιότητες. Το τελικό αποτέλεσμα είναι μια εφαρμογή (application) η οποία έχει μεγάλη χρησιμότητα για τα παιδιά με νοητική υστέρηση, σύνδρομο Down, αυτισμό, σοβαρές μαθησιακές αλλά και σύνθετες γνωστικές, συναισθηματικές και κοινωνικές δυσκολίες. Λέξεις κλειδιά : App Inventor, προγραμματισμός, συνεργατική μάθηση, αυθεντικές δραστηριότητες.

1. Εισαγωγή Το μάθημα Πληροφορική του Γυμνασίου διδάσκεται και στις τρεις τάξεις του Γυμνασίου και σύμφωνα με το Ε.Π.Π.Σ., « σκοπός της διδασκαλίας της Πληροφορικής στην υποχρεωτική εκπαίδευση (Δημοτικό, Γυμνάσιο) είναι να αποκτήσουν οι μαθητές µια αρχική αλλά συγκροτημένη και σφαιρική αντίληψη των βασικών λειτουργιών του υπολογιστή, μέσα σε µια προοπτική τεχνολογικού αλφαβητισμού και αναγνώρισης της Τεχνολογίας της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας, αναπτύσσοντας παράλληλα ευρύτερες δεξιότητες κριτικής σκέψης, δεοντολογίας, κοινωνικής συμπεριφοράς αλλά και διάθεσης για ενεργοποίηση και δημιουργία τόσο σε ατομικό επίπεδο όσο και σε συνεργασία µε άλλα άτομα ή ως µέλη μιας ομάδας.» Οι γενικοί στόχοι ομαδοποιούνται µε βάση τους τρεις άξονες: Γνώση και μεθοδολογία, Συνεργασία και Επικοινωνία και Επιστήμη και Τεχνολογία στην καθημερινή ζωή. Σύμφωνα με το αναλυτικό πρόγραμμα η ύλη για το μάθημα της Πληροφορικής στη Γ’ Γυμνασίου χωρίζεται σε τρεις διακριτές θεματικές Ενότητες : α) Γνωρίζω τον υπολογιστή ως ενιαίο σύστημα-Προγραμματισμός, β) Χρήση εργαλείων έκφρασης, επικοινωνίας, ανακάλυψης και δημιουργίας, μεγάλες δραστηριότητες και γ) Ο υπολογιστής στην κοινωνία και στον πολιτισμό. Στην Γ’ Γυμνασίου οι περισσότερες ώρες μπορούν να αφιερωθούν στη δημιουργία μιας μεγάλης δραστηριότητας με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός προγράμματος, μιας εφαρμογής ή μιας πολυμεσικής εφαρμογής. Όσον αφορά το Γενικό λύκειο, το μάθημα επιλογής «Εφαρμογές Πληροφορικής» εντάσσεται στο ωρολόγιο πρόγραμμα, της Α’ τάξης, του Ενιαίου Λυκείου και έχει γενικό στόχο: «την εμβάθυνση των γνώσεων, την απόκτηση δεξιοτήτων και ικανοτήτων, και τη διαμόρφωση στάσεων που αφορούν στις Εφαρμογές της Πληροφορικής». Στη Δεύτερη θεματική ενότητα Προγραμματιστικά περιβάλλοντα – Δημιουργία Εφαρμογών και στο κεφάλαιο 7 δίνεται η ευκαιρία στους μαθητές

2

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής

υλοποίησης εφαρμογών σε προγραμματιστικό περιβάλλον και συγκεκριμένα προγραμματισμό εφαρμογών για δύο φορητές συσκευές. Στο Επαγγελματικό Λύκειο στο μάθημα της Β’ τάξης του τομέα Πληροφορικής «Προγραμματιστικά εργαλεία για το διαδίκτυο» στο τρίτο μέρος με τίτλο "Ανάπτυξη Σύνθετης Εφαρμογής" παρουσιάζεται η διαδικασία ανάπτυξης μιας εφαρμογής διαδικτύου (applets) με τη χρήση πολλών παραδειγμάτων. Η μελέτη μας αφορά τη δυνατότητα της χρήσης του app Inventor (AI) ως εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα προαναφερθέντα μαθήματα για τη δημιουργία μιας εφαρμογής – application σε περιβάλλον android με ομαδο-συνεργατική μέθοδο μεταξύ των σχολείων.

2. Η επιλογή της ομαδοσυνεργατικής μεθόδου διδασκαλίας Συγκεκριμένα, για το project αποφασίστηκε να χρησιμοποιηθεί το ομαδοσυνεργατικό μοντέλο μάθησης. Ομαδοσυνεργατική αποκαλούμε κάθε μορφή διδασκαλίας που δημιουργεί εντός της τάξης μικρο-ομάδες μαθητών και αξιοποιεί τη δυναμική της ομάδας για τη διεξαγωγή μέρους ή ολόκληρης της διαδικασίας (Ματσαγγούρας, Η.Γ,2000). Εκτεταμένες έρευνες και μελέτες έδειξαν ότι οι μαθητές μαθαίνουν αποτελεσματικότερα όταν συμμετέχουν ενεργά στην διαδικασία. Ανεξαρτήτως του γνωσιακού αντικειμένου, οι μαθητές που δουλεύουν σε μικρές ομάδες, έχουν την τάση να μαθαίνουν περισσότερα και να συγκρατούν τη γνώση περισσότερο χρονικό διάστημα σε σχέση με άλλες μορφές διδασκαλίας. Επιπροσθέτως, οι μαθητές που συνεργάζονται σε ομάδες φαίνεται να είναι και πιο ικανοποιημένοι από τη διδασκαλία (Beckman, 1990; Chickering and Gamson, 1991; Collier, 1980; Cooper and Associates, 1990; Goodsell, Maher, Tinto, and Associates, 1992; Johnson, Johnson, and Smith, 1991; Kohn, 1986; McKeachie, Pintrich, Lin and Smith, 1986; Whitman, 1988). Ενισχυτικά στην απόφαση να επιλεγεί το συγκεκριμένο μοντέλο μάθησης αποτελούν και οι παρακάτω παράγοντες, σύμφωνα και με τον Ματσαγγούρα Η.Γ. (2010):  Οι διαμαθητικές σχέσεις μπορούν να αποτελέσουν πλαίσιο και κινητήρια δύναμη ανάπτυξης. 

Η αριθμητική συρρίκνωση των μελών της οικογένειας και η εξαφάνιση της «γειτονιάς» περιόρισαν τις εκτός σχολείου δυνατότητες κοινωνικοποίησης των παιδιών.



Η αγορά εργασίας απαιτεί άτομα με δυνατότητα να συνεργάζονται ομαλά μέσα από δίκτυα επικοινωνίας.



Το σχολείο πρέπει να καλύψει το έλλειμμα της κοινωνικοποίησης.



Η συμβολή της στην ανάπτυξη και την αυτονομία του ατόμου.

Από τη φύση του συγκεκριμένου project γίνεται χρήση τόσο της απλής όσο και της αναπτυγμένης μορφής ομαδοσυνεργατικής διδασκαλίας, όπως αυτή περιγράφεται και στο βιβλίο της Barbara Gross Davis (1993). Στην απλή μορφή (δηλαδή δύο ατόμων) έχουν δημιουργηθεί ομάδες δύο ειδών, peer tutoring (δυνατός και αδύνατος) αλλά και peer collaboration (ομότιμη συνεργασία). Αυτές οι απλές μορφές εφαρμόζονται σε επίπεδο τμήματος-τάξης. Η ανεπτυγμένη μορφή συνίσταται στο ομαδικό σχήμα όπου ένα τμήμα-τάξη αποτελεί από μόνο του μια ομάδα η οποία καλείται να συνεργαστεί με άλλη ομάδα (τμήμα-τάξη) άλλου σχολείου και πιθανόν και διαφορετικής εκπαιδευτικής βαθμίδας. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, (το οποίο ακολουθήθηκε και στο project μας) και το θεωρητικό υπόβαθρο όπως το περιγράφει η Αλεξάνδρα Κουλουμπαρίτση (2014), Σύμβουλος Π.Ι, επιτυγχάνουμε:  Θετική αλληλοεξάρτηση 

Ανάπτυξη δεξιοτήτων επικοινωνίας

3

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής



Προσωπική ευθύνη και απόδοση λόγου



Παρωθητική αλληλεπίδραση

3. Η αυθεντική διδασκαλία μάθησης με τη χρήση του App Inventor H Marilyn M. Lombardi (2007) αναφέρει ότι η μάθηση μέσω της πράξης γενικά θεωρείται ο πιο αποτελεσματικός τρόπος μάθησης. Το Internet και μια ποικιλία αναδυόμενων τεχνολογιών όπως οι τηλεπικοινωνίες, οι οπτικοακουστικές και οι τεχνολογίες προσημείωσης καθιστούν πλέον δυνατό να προσφέρουν στους μαθητές αυθεντικές εμπειρίες μάθησης που κυμαίνονται από τον πειραματισμό στο πραγματικό κόσμο της επίλυσης προβλημάτων. Ο Young (1993) ανέφερε τα χαρακτηριστικά των πραγματικών προβλημάτων της ζωής τα οποία θα πρέπει, όπου είναι δυνατόν, να επαναληφθούν και σε αυθεντικές δραστηριότητες, όπως η ενεργός / παραγωγική συμμετοχή στον καθορισμό των προβλημάτων, καθώς και την επίλυσή τους, μέσω της συμμετοχής των πεποιθήσεων και των αξιών του μαθητή. Ο Jonassen (1991) όρισε τις αυθεντικές δραστηριότητες ως καθήκοντα: που έχουν πραγματικό ενδιαφέρον και χρησιμότητα στον κόσμο μας, που ενσωματώνουν όλο το πρόγραμμα σπουδών, τα οποία παρέχουν κατάλληλα επίπεδα πολυπλοκότητας, και ότι επιτρέπουν στους μαθητές να επιλέξουν τις κατάλληλες επίπεδα δυσκολίας ή της συμμετοχής. Ομοίως, οι Bransford, Vye, Kinzer και Risko (1990) περιέγραψαν τα κριτήρια των αυθεντικών δραστηριοτήτων όπως: ένα ενιαίο σύνθετο πρόβλημα πρέπει να διερευνηθεί από τους φοιτητές, οι μαθητές εντοπίζουν καθορίζουν τα δικά τους ερωτήματα και οι δραστηριότητες σχετίζονται λογικά με το πρόβλημα. Η ανάγκη για επίτευξη των παραπάνω στόχων οδηγεί στην ανάπτυξη εκπαιδευτικών εργαλείων που στοχεύουν στον περιορισμό του υποστηριζόμενου ρεπερτορίου εντολών µε απλή σύνταξη και σημασιολογία, στην οπτική/ηχητική προσομοίωση εκτέλεσης των προγραμμάτων, κ.ά. (Ξυνόγαλος κ.α., 2000). Μια επιτυχημένη λύση που έχει δοθεί για την προσέλκυση των μαθητών στην επιστήμη της πληροφορικής είναι η εισαγωγή στον προγραμματισμό µέσω εκπαιδευτικών περιβαλλόντων που προωθούν τον προγραμματισμό παιχνιδιών, εξάπτοντας έτσι τη φαντασία των μαθητών (Κορδάκη & Ψώµος, 2012). Ο συνδυασμός των παραπάνω ώθησε τους συντάκτες της έρευνας στη χρησιμοποίηση του app inventor ως το καταλληλότερο εργαλείο για την επίτευξη των περισσοτέρων θεωρητικών και πρακτικών στόχων του εγχειρήματός τους. Επίσης η αναφορά του (Young,1993) αποτέλεσε το θεωρητικό υπόβαθρο των μελετητών στην προσπάθειά τους για την προτροπή της ανάμειξης των μαθητών με συμμαθητές τους από άλλα σχολεία προς ένα κοινό σκοπό που θα ισχυροποιούσε τις αξίες της κοινωνίας μας για αλληλοβοήθεια και αλληλοϋποστήριξη μέσα από τη δημιουργία μιας εφαρμογής για το Ε.Ε.Ε.Ε.Κ. Το MIT App Inventor (ai2.appinventor.mit.edu) είναι ένα δικτυακό περιβάλλον προγραμματισμού που χρησιμοποιεί blocks αντί για κώδικα για τη δημιουργία εφαρμογών για το λειτουργικό Android των smartphones («έξυπνων» κινητών τηλεφώνων). Το App Inventor σε αφήνει να αναπτύξεις εφαρμογές σε Android κινητά τηλέφωνα χρησιμοποιώντας έναν φυλλομετρητή και ένα συνδεδεμένο τηλέφωνο είτε ένα προσομοιωτή κινητού τηλεφώνου. Οι εξυπηρετητές του ΜΙΤ App Inventor αποθηκεύουν τη δουλειά σου και σε βοηθούν να κρατήσεις επαφή με τα project σου. Το περιβάλλον ανάπτυξης του App Inventor υποστηρίζεται για Mac OS/X, GNU/Linux, και για λειτουργικά συστήματα Windows, καθώς και στα περισσότερα Android τηλέφωνα. Οι εφαρμογές που δημιουργούνται με το App Inventor μπορούν να εγκατασταθούν σε οποιοδήποτε τηλέφωνο με λειτουργικό Android. Οι Pokress, Veiga (2013) τονίζουν ότι η διαισθητική μεταφορά προγραμματισμού του App Inventor και η σταδιακή ανάπτυξη των δυνατοτήτων του, επιτρέπουν στον προγραμματιστή να επικεντρωθεί στην λογική για τον προγραμματισμό μιας εφαρμογής και όχι τη σύνταξη της κωδικοποίησης γλώσσας, προωθώντας τον ψηφιακό αλφαβητισμό για όλους. Αυτή τη στιγμή (Φεβρουάριος 2015) η χρήση του App Inventor 2 (που αντικατέστησε το AppInventor 1) αυξήθηκε σημαντικά κατά το έτος 2014 από 30,000 ενεργούς χρήστες την εβδομάδα

4

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής

τον Ιανουάριο του 2014 σε 93,000 το Φεβρουάριο του 2015. Μάλιστα η συμμετοχή των ενεργών χρηστών μειώνεται αισθητά κατά 60% κατά την περίοδο των Χριστουγέννων γεγονός που μας κάνει να συμπεραίνουμε ότι η πλειοψηφία των χρηστών του App Inventor παγκόσμια γίνεται στα σχολεία. Εκπαιδευτικοί και μαθητές είναι το πρωτεύον κοινό του App Inventor καθώς το ίδιο από μόνο του κατά κύριο λόγο είναι ένα ακαδημαϊκό έργο. Οι προσπάθειες για την υποστήριξη των εκπαιδευτικών στη χρησιμοποίηση του App Inventor οδήγησαν στη δημιουργία αξιοσημείωτου πλήθους έργων από τους μαθητές, αυξάνοντας την εμπλοκή τους στη δημιουργία εφαρμογών, τόσο εντός όσο και εκτός των τοίχων του σχολείου. Οι βιβλιοθήκες των μπλοκ του App Inventor περιλαμβάνουν τις πιο βασικές υπολογιστικές δομές, όπως εντολές επιλογής, διαδικασίες, μεταβλητές, και τις δομές δεδομένων. Πραγματικά, το App Inventor είναι ένα ιδανικό περιβάλλον για σκέψη και συμμετοχή των μαθητών όπως αποδεικνύεται από τη συλλογή των ιστοριών και των εφαρμογών των μαθητών που αναδεικνύουν την επιτυχή χρήση του, σύμφωνα και με τον Pockress Veiga (2013).

4. Το παράδειγμα της αξιοποίησης της ομαδοσυνεργατικής μεθόδου Για την υλοποίηση της πρότασής μας συνεργάστηκαν μαθητές της Γ Γυμνασίου στο μάθημα της Πληροφορικής, της Α’ Λυκείου στο μάθημα της Εφαρμογές Πληροφορικής, της Β ΕΠΑ.Λ του μαθήματος Σχεδίαση και Διαχείριση Ιστοτόπων. Τα τμήματα αποτελούνταν από ένα μέσο όρο 8-10 μαθητών. Οι μαθητές του Γυμνασίου κατά το πρώτο τρίμηνο είχαν εξοικειωθεί με τον οπτικό προγραμματισμό, μέσα από την εφαρμογή του Scratch. Όσον αφορά τα Λύκεια και το ΕΠΑ.Λ οι μαθητές επίσης στην πλειονότητά τους είχαν ασχοληθεί με το Scratch κατά τη διάρκεια της φοίτησής τους στο Γυμνάσιο. H ανάπτυξη της εφαρμογής έγινε σε 6 στάδια. Τα 6 στάδια ακολούθησαν τη πρώτη επαφή των μαθητών με το ΑΙ.  Κατά το πρώτο στάδιο δημιουργίας της εφαρμογής οι μαθητές του Γυμνασίου μέσω του καταιγισμού ιδεών (brainstorming) πρότειναν και κατέγραψαν τα σημεία στα οποία θα επικεντρωνόταν η εφαρμογή τόσο για τους μαθητές του Γυμνασίου όσο και για τους μαθητές των Λυκείων .  Στο δεύτερο στάδιο ακολούθησε η δημιουργία της εφαρμογής στο σχολικό εργαστήριο.  Στο τρίτο στάδιο έγινε καταγραφή της προόδου της εφαρμογής και οι αναλύσεις των επιπλέον σημείων, που απαιτούσαν επιπλέον δουλειά για την ανάθεση της εργασίας στα Λύκεια.  Στο τέταρτο στάδιο οι μαθητές του Γυμνασίου χώρισαν τα επιπλέον στάδια της εφαρμογής σε 2 μέρη. Ένα που αφορούσε στην ανάπτυξη κώδικα και θα την υλοποιούσαν τα Γ.Ε.Λ. και ένα που αφορούσε την ανάπτυξη της σχεδίασης της εφαρμογής και της τελειοποίησης της που θα αναλάμβανε το ΕΠΑ.Λ.  Το πέμπτο στάδιο περιελάμβανε τον τελικό έλεγχο της εφαρμογής (συρραφή, διόρθωση προβλημάτων, κτλ) από τις ομάδες των Λυκείων.  Το έκτο στάδιο περιελάμβανε την παράδοση του τελικού προγράμματος (εφαρμογής) στο Ε.Ε.Ε.Ε.Κ.. Για την ολοκλήρωση όλων των σταδίων απαιτήθηκαν 4 διδακτικές ώρες του γυμνασίου, 6 ώρες του Λυκείου 20 διδακτικές ώες του ΕΠΑ.Λ. (μαζί με τη δημιουργία της ιστοσελίδας της εφαρμογής) και μια ώρα επίσκεψης στο Ε.Ε.Ε.Ε.Κ. των μελών των ομάδων για την παράδοση της εφαρμογής.

4.1 Η επικοινωνία των μαθητών διαφορετικών σχολείων και ομάδων Η επικοινωνία των μαθητών έγινε μέσω τηλεδιασκέψεων (http://www.skype.com).

με τη χρήση της εφαρμογής skype

5

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής

Κατά την πρώτη τηλεδιάσκεψη που είχε διάρκεια 25 λεπτών έγινε γνωριμία των μαθητών των 2 σχολείων (Γυμνάσιο, Γ.Ε.Λ), η ανάλυση και η ανταλλαγή των μέχρι εκείνη τη στιγμή εντυπώσεων από το project, καθώς και η ανάθεση των επιπλέον χαρακτηριστικών που επιλέχθηκαν από το Γυμνάσιο για την τελική μορφή της εφαρμογής. Από τη μεριά των Λυκείων υπήρξε η θετική αποδοχή του πρώτου σταδίου της εφαρμογής καθώς επίσης και η αποδοχή των επιπλέον βημάτων που τέθηκαν για την τελική υλοποίηση της εφαρμογής. Τη διαδικασία της τηλεδιάσκεψης ακολούθησε η αποστολή των λεπτομερειών των επιπλέον χαρακτηριστικών της εφαρμογής μέσω email. Κατά την πρώτη επικοινωνία των μαθητών των Λυκείων με το ΕΠΑ.Λ. παραδόθηκε η τελική μορφή της εφαρμογής με σκοπό την τελειοποίηση του γραφικού περιβάλλοντος επικοινωνίας του τελικού χρήστη της εφαρμογής, καθώς και τη δημιουργία της ιστοσελίδας του project. Στη δεύτερη τηλεδιάσκεψη ακολούθησε η επικοινωνία των μαθητών του Γυμνασίου με τους μαθητές του ΕΠΑ.Λ. Συγκεκριμένα όλοι οι μαθητές των ομάδων του Γυμνασίου από τις 4 ομάδες μίλησαν με τη μια ομάδα του ΕΠΑ.Λ. Η τηλεδιάσκεψη διήρκησε 30 λεπτά και εκτός από τη γνωριμία των ομάδων των μαθητών υπήρξαν και ερωτήσεις των μαθητών σχετικά με τα μαθήματα του ΕΠΑ.Λ του τομέα πληροφορικής καθώς και με το επίπεδο δυσκολίας τους. Στην τηλεδιάσκεψη αυτή οι συζητήσεις επικεντρώθηκαν στην τελική μορφή του γραφικού περιβάλλοντος GUI (σχεδιασμός κουμπιών, χρώματα, μεγέθη, ευχρηστία, κτλ) που θα λάβει η εφαρμογή. Από την πλευρά τους οι μαθητές του ΕΠΑ.Λ εξήγησαν την μεθοδολογία που ακολούθησαν για το σχεδιασμό του γραφικού περιβάλλοντος και ανέφεραν τα σχεδιαστικά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν. Επίσης αναφέρθηκαν στον τρόπο παρουσίασης και προβολής της εφαρμογής, ο οποίος είναι η δημιουργία μιας ιστοσελίδας στο πλαίσιο της διδακτέας ύλης τους. Κατά τη διάρκεια του project υπήρξαν πολλές ασύγχρονες επικοινωνίες μεταξύ των υπευθύνων εκπαιδευτικών μέσω skype ενός wiki. Η τελική παρουσίαση της εφαρμογής έγινε σε 2 ξεχωριστές τηλεδιασκέψεις μεταξύ των μαθητών του ΕΠΑ.Λ και των μαθητών του Γυμνάσιου και μεταξύ των μαθητών του ΕΠΑ.Λ και των μαθητών των Γ.Ε.Λ.

ΓΥΜΝΑΣΙΟ

Γ.Ε.Λ.

ΕΠΑ.Λ.

Ε.Ε.Ε.Ε.Κ. Εικόνα 1 Σχεδιάγραμμα συνεργασίας σχολείων

4.2 Η χρήση του app Inventor στην ανάπτυξη του project Στους μαθητές δόθηκε η άδεια να φέρνουν τα κινητά τους τηλέφωνα με λειτουργικό σύστημα Android για την υλοποίηση της εφαρμογής. Τα κινητά τους τηλέφωνα τις υπόλοιπες ώρες του σχολικού ωραρίου παρέμεναν φυλασσόμενα στο γραφείο των καθηγητών. Για τις ανάγκες της εφαρμογής πρέπει τα κινητά τηλέφωνα να είναι συνδεδεμένα στο διαδίκτυο, οπότε το router του εργαστηρίου κατά τη διάρκεια του μαθήματος της εφαρμογής του AI είχε ενεργοποιημένο το ασύρματο δίκτυο. Για τις περιπτώσεις των παιδιών (κυρίως του Γυμνασίου) που δεν είχαν κινητό τηλέφωνο με λειτουργικό σύστημα Android οι εκπαιδευτικοί είχαν επιπλέον 3 κινητά τηλέφωνα που

6

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής

δάνειζαν στους μαθητές τους. Με τον τρόπο αυτό έχουν τη δυνατότητα οι μαθητές καθώς προγραμματίζουν να βλέπουν άμεσα (real time) το τελικό αποτέλεσμα στο κινητό τους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να κάνει ιδιαίτερα ελκυστικό το περιβάλλον εργασίας των μαθητών και παράλληλα ενθαρρύνει σημαντικά τη δημιουργικότητά τους Για να μπορέσουν οι μαθητές να φτάσουν στην σχεδίαση και εξέλιξη της εφαρμογής που προορίζονταν για το Ε.Ε.Ε.Ε.Κ, χρειάστηκε να εξοικειωθούν με το περιβάλλον του ΑΙ μέσα από τη δημιουργία 2 μικρών και εύκολων project για την εισαγωγή τους στον οπτικό προγραμματισμό με τη χρήση του ΑΙ. Για αυτό το λόγο προτιμήθηκαν τα project με ονομασίες Hello Purr και Talk to Me που προτείνονται από τον οδηγό εκμάθησης του ΑΙ στη σελίδα του ΜΙΤ.

Εικόνα 2 Μικρογραφίες (screenshots) από τις 2 εφαρμογές που χρησιμοποιήθηκαν για την εξάσκηση Ο σκοπός της αυθεντικής μάθησης επιτεύχθηκε κυρίως με την μεταφορά της εφαρμογής των μαθητών στα κινητά τους τηλέφωνα και με την επίδειξη της εφαρμογής στους μαθητές άλλων τάξεων του σχολείου. Η αυθεντική δραστηριότητα έδωσε επίσης τη δυνατότητα στους μαθητές να ξεφύγουν από τη στενή χρήση ενός προγράμματος προγραμματισμού και να συγκεντρωθούν στην ουσία του χρησιμοποιώντας στον μέγιστο βαθμό τα οφέλη της ομαδοσυνεργατικής μεθόδου. Ουσιαστικά αυτό που κατάφερε το ΑΙ ήταν να κερδίσει και τους πιο «αδιάφορους» μαθητές και να βοηθήσει τους μαθητές να αντιληφτούν την πραγματική χρήση του προγραμματισμού στην καθημερινή μας ζωή .

4.3 Το αποτέλεσμα της συνεργασίας Το αποτέλεσμα της συνεργασίας ήταν η δημιουργία μιας εφαρμογής με σκοπό να χρησιμοποιηθεί από τα παιδία του Ε.Ε.Ε.Ε.Κ. και τους γονείς τους. Ο στόχος της εφαρμογής ορίστηκε από τα παιδιά του Γυμνασίου τα οποία έκαναν και τον αρχικό σχεδιασμό της. Η ονομασία που έδωσαν στην εφαρμογή είναι PARENTHELP, και ο στόχος τους ήταν να δημιουργήσουν μια εφαρμογή την οποία θα μπορούσε να τη χρησιμοποιήσει ένα παιδί του Ε.Ε.Ε.Ε.Κ (ή οποιοδήποτε άλλο παιδί με αντίστοιχες δυσκολίες) σε περίπτωση που βρισκόταν σε κίνδυνο (είχε χαθεί) και ήθελε τη βοήθεια των γονιών του. Ο στόχος τους ήταν, ο χρήστης να μη χρειάζεται να κάνει πάνω από 2 κλικ στη εφαρμογή για να μπορέσει να ζητήσει βοήθεια. Να μπορεί δηλαδή ακόμα και σε κατάσταση άγχους και πανικού να κάνει μια συγκεκριμένη και εύκολη κίνηση στο κινητό του τηλέφωνο, χωρίς να χρειαστεί να ψάξει τον τηλεφωνικό κατάλογο (τις επαφές του) ή να χρειαστεί να γράψει κάποιο μήνυμα. Ο σχεδιασμός περιελάμβανε 5 κουμπιά στην αρχική οθόνη, ως εξής: 1. Κάλεσε το μπαμπά 2. Στείλε μήνυμα στη μαμά 3. Δες τη θέση σου

7

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής

4. Στείλε τη θέση σου με μήνυμα 5. Στείλε το χάρτη της θέσης σου. Στην εικόνα 3 φαίνονται screenshots της εφαρμογής και στην εικόνα 4 ο κώδικας σε μορφή block που δημιουργήθηκε για την υλοποίηση της εφαρμογής.

Εικόνα 3 Screenshot της σχεδίασης της τελικής εφαρμογής

Εικόνα 4 Screenshot του κώδικα της τελικής εφαρμογής

Συμπεράσματα Η μέθοδος συνεργασίας των μαθητών των Γυμνασίων και των Λυκείων που ακολουθήθηκε, είχε προηγουμένως σχεδιαστεί από τους ίδιους τους μαθητές. Η χρησιμοποίηση του App Inventor ως το εργαλείο για την υλοποίηση του project ανέδειξε τα προτερήματά του και προώθησε χαρακτηριστικά της αυθεντικής διδασκαλίας μάθησης όπως αυτά αναλύθηκαν στην τρίτη ενότητα. Οι μαθητές κατά τη διάρκεια της υλοποίησης της εφαρμογής βρέθηκαν αντιμέτωποι με τα πραγματικά προβλήματα που αντιμετωπίζει μια ομάδα στην οποία έχει ανατεθεί ένα προγραμματιστικό έργο και απέκτησαν πολύτιμες εμπειρίες στον τρόπο με τον οποίο θα πρέπει να γίνεται η οργάνωση ενός έργου, τα στάδια υλοποίησης του και η επικοινωνία με άλλες ομάδες (οι οποίες έχουν αναλάβει τα υπόλοιπα κομμάτια του προγραμματιστικού έργου). Η λογική του ΑΙ έδειξε ότι ωθεί τους μαθητές στην κατανόηση της ουσίας του προγραμματισμού και της λογική επίλυσης προβλημάτων χωρίς να υπάρχει το άγχος ή τα λάθη της σύνταξης της γλώσσας προγραμματισμού. Σε όλη τη διάρκεια της ανάπτυξης της εφαρμογής οι μαθητές μπορούσαν με τα κινητά τους τηλέφωνα να προχωρούν σε άμεσο έλεγχο του κώδικα (blocks) επιταχύνοντας τη

8

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής

διαδικασία εξέλιξης και υλοποίησης της εφαρμογής. Η παρέμβαση των εκπαιδευτικών στη διαδικασία ήταν ελάχιστη με επιλεκτικές παρεμβάσεις κατά περίπτωση. Οι μαθητές στο τέλος της υλοποίησης της εφαρμογής γεύτηκαν τη χαρά της ολοκλήρωσης ενός επίπονου και δύσκολου, για τα δεδομένα τους και τις εμπειρίες τους, έργου. Έφεραν εις πέρας μια μεγάλη διαδικασία συνεργασίας πολλών ομάδων και κατανόησαν το τρόπο με τον οποίο τα σύγχρονα μέσα τηλεδιάσκεψης αλλά και τα υπολογιστικά συστήματα μέσω του διαδικτύου επιτρέπουν την άμεση ανταλλαγή πληροφοριών και την ουσιαστική επικοινωνία και συνεργασία μεταξύ των ομάδων. Οι μαθητές κατά την παράδοση της εφαρμογής εκτός από τα συναισθήματα χαράς για το ολοκληρωμένο έργο τους και την αποδοχή του από τα παιδιά του ειδικού σχολείου, διακατέχονταν και από την επιθυμία την επόμενη φορά να αναπτύξουν κάτι ακόμα καλύτερο και πιο χρήσιμο. Η παράδοση της εφαρμογής τους θα μπορούσαμε να πούμε ότι ήταν για τους μαθητές αυτούς η πρώτη τους «επαγγελματική» παρουσίαση. Το αποτέλεσμα επίσης ενίσχυσε τη θέληση των μαθητών σε όλους τους τύπους σχολείων να δείξουν τεράστιο ενδιαφέρον, άμιλλα, συνεργασία και ένα πλήθος θετικών επιτευγμάτων με σημαντικότερο ίσως την επαφή τους με την κοινωνική πλευρά του εγχειρήματος. Τα σχόλια των μαθητών και όλων των εμπλεκομένων, μας ωθούν στο συμπέρασμα ότι ο συνδυασμός της αυθεντικής μάθησης με χρήση εργαλείων σαν το ΑΙ, και ομαδοσυνεργατικής μεθόδου διδασκαλίας είναι ο ιδανικός τρόπος διδασκαλίας. Ο συνδυασμός αυτός λειτουργεί ακόμα καλύτερα και παράγει περισσότερα θετικά αποτελέσματα όταν συνδυαστεί με έννοιες όπως η κοινωνική προσφορά που μπορεί να έχει η επιλογή ενός θέματος εργασίας. Οι μαθητές πρότειναν σε επόμενα project τη δημιουργία εφαρμογών που προάγουν πανανθρώπινες αξίες όπως η ισότητα, η ελευθερία έκφρασης και δημιουργίας, η ανιδιοτέλεια αλλά και εφαρμογές που μπορούν να βοηθήσουν σε προβλήματα της σύγχρονης κοινωνίας όπως ο ρατσισμός, η ασφάλεια στο διαδίκτυο, ο διαδικτυακός και ο σχολικός εκφοβισμός κ.α.

Αναφορές Barbara Gross Davis, (1993). Tools for teaching, San Francisco: Jossey-Bass Publishers. Beckman M. (1990). Collaborative learning: Preparation for the Workplace and Democracy College Teaching 38(4), 128-133. Bransford,J.D., Vye N., Kinzer C., & Risko, V. (1990). Teaching thinking and content knowledge: Toward an integrated approach. In B.F. Jones & L. Idol (Eds.), Dimensions of thinking and cognitive instruction (pp. 381-413). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Chickering A. W. and Gamson Z. F (eds.), (1991). Applying the seven principles for good practice in undergraduate education. New directions for teaching and learning. San Francisco: JosseyBass, . Collier K. G. (1980). Peer-group learning in higher education: The development of higher-order skills. Studies in Higher Education. , 5(1), 55-62 Cooper J., and Associates (1990) Cooperative learning and college instruction. Long Beach: Institute for Teaching and Learning. California State University. David Wolber (2011) App Inventor and Real-World Motivation Technical symposium on Computer science education. Dallas Texas SIGSCE’11 ACM. David Wolber, H Abelson,E Spertus, L Looney (2011), App inventor . O'Reilly Media, Inc. Goodsell A., Maher M., Tinto V, and Associates (eds.) (1992). Collaborative Learning: A Sourcebook for Higher Education. University Park: National Center on Postsecondary Teaching, Learning, and Assessment, Pennsylvania State University. Guskey T R. (1988). Improving Student Learning in College Classrooms. Springfield, Ill: Thomas. Gray J., Abelson H., Wolber D., and Friend M. (2012). Teaching CS principles with App Inventor. In , New York, NY : Proceedings of the 50th Annual Southeast Regional Conference ACM-SE ’12. Johnson D. W., Johnson R. T., and Smith K. A. (1991). Cooperative Learning: Increasing College Faculty Instructional Productivity. ASHE-ERIC Higher Education Report No.4. Washington, D.C.: School of Education and Human Development, George Washington University. Jonassen D. (1991). Evaluating constructivistic learning. Educational Technology 31(9), 28-33 Kohn A. (1986). No Contest: The Case Against Competition. Boston: Houghton Mifflin. Marilyn M. Lombardi (2007). Authentic Learning for the 21st Century: An Overview. Educause Learning initiative

9

9ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής

McKeachie W. J., Pintrich P R., Lin Y.-G., and Smith D.A.F. (1983). Teaching and Learning in the College Classroom: A Review of the Research Literature. Ann Arbor: National Center for Slavin, R. E. "When Does Cooperative Learning Increase Student Achievement?" Psychological Bulletin 94(3), 429-445. Shaileen Crawford Pokress, José Juan Dominguez Veiga (2013). MIT App Inventor: Enabling Personal Mobile Computing PRoMoTo 2013 proceedings Whitman N. A. (1988). Peer Teaching: To Teach Is to Learn Twice. Washington, D.C.: ASHE-ERIC Higher Education Report No.4. Washington, D.C.: Association for the Study of Higher Education. Young M.F. (1993). Instructional design fro situated learning. Educational technology Research and Development, 41(1), 43-58. Ε.Π.Π.Σ. Πληροφορικής, (1997). Ενιαίο Πλαίσιο Προγράµµατος Σπουδών Πληροφορικής, Υ.ΠΌ.ΠΑΙ.Θ. Ανακτήθηκε στις 10 Φεβρουαρίου 2015 από www.pischools.gr/lessons/computers/epps/epps-informaticslyceum.doc Κορδάκη M. & Ψώµος Π. (2012). Μια πρόταση διδασκαλίας του Προγραμματισμού µέσω δημιουργίας Εκπαιδευτικών Ψηφιακών Αφηγήσεων στο περιβάλλον Storytelling Alice. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο «Διδακτική της Πληροφορικής, 20-22 Απριλίου 2012, Φλώρινα. Κουλουμπαρίτση Αλεξάνδρα, (2014), Το σχολικό βιβλίο: Σχεδιασμός - διδασκαλία - αξιολόγηση, Εκδόσεις: Γρηγόρη Ματσαγγούρας Η.Γ (2000) Ομαδοσυνεργατική Διδασκαλία και Μάθηση. Εκδόσεις: Γρηγόρη. Ξυνόγαλος Σ., Σατρατζέµη Μ. & Δαγδιδέλης Β. (2000). Η εισαγωγή στον προγραµµατισµό: Διδακτικές Προσεγγίσεις και Εκπαιδευτικά Εργαλεία. 2o ΣυνέδριοΕΤΠΕ, Πάτρα.