Karageorgos - repository.pdf

Καραγεώργος Παναγιώτης Καθηγητής Πληροφορικής δ.ε., [email protected] Φοιτητής ΠΜΣ Ψηφιακών Συστημάτων, Ηλεκτρονικής Μάθησης Πανεπιστήμιο Πειραιά

Ανάπτυξη Διαδικτυακής Βιβλιοθήκης Σχεδίων μαθημάτων για την υποστήριξη της Διδακτικής του προγραμματισμού σε αποδεκτές γλώσσες, σύμφωνα με τα πρότυπα της ΙΟΙ

Επιβλέπων Συμεών Ρετάλης Αναπληρωτής Καθηγητής Πανεπιστημίου Πειραιά Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας Η παρούσα εργασία προτείνει ένα διαδικτυακό αποθετήριο σχεδίων μαθημάτων για την διδακτική της πληροφορικής, ώστε να συμβάλλει :  Στην δημιουργία σχεδίων μαθημάτων για την υποστήριξη της εκμάθησης του προγραμματισμού με την χρήση των αποδεκτών γλωσσών από την ΙΟΙ που χρησιμοποιούνται για την επίλυση αλγοριθμικών προβλημάτων στον ΠΔΠ και στους ΔΔΠ Βαλκανιάδων και Ολυμπιάδων.  Στην διαμόρφωση κοινών προδιαγραφών LD σε ένα web αποθετήριο ώστε να είναι εύκολη η αναζήτηση και επαναχρησιμοποίηση σχεδίων μαθημάτων.  Στην παροχή μιας απαραίτητης τεχνολογικής υποδομής προκειμένου να υποστηριχθεί η λειτουργία μιας κοινότητας πρακτικής και μάθησης για το γνωστικό αντικείμενο του προγραμματισμού στο Διαδίκτυο, για την ανταλλαγή εκπαιδευτικών εμπειριών και καλών πρακτικών .  Στην σύνδεση ενός σχεδίου μαθήματος σε ένα Web αποθετήριο με ένα προτεινόμενο προφίλ μεταδεδομένων.

Η αναγκαιότητα της υποστήριξης Ενδεικτικές μελέτες και συμπεράσματα έχουν αποδείξει την αναγκαιότητα της υποστήριξης της διδακτικής του προγραμματισμού με κλασσικές γλώσσες(C, C++,PASCAL, Java). Χρειάζονται 10 χρόνια για έναν αρχάριο προγραμματιστή να γίνει έμπειρος. (Soloway, E. et al ,1989). Οι δυσκολίες στην διδασκαλία της γλώσσας C++( web research, Milne, I. et al, 2002) Οι «στάσιμοι» και οι «υποκινητές». (Perkins et al ,1989) Οι διαφορές ανάμεσα στην φυσική γλώσσα και στην γλώσσα προγραμματισμού (Bonar, J. et al ,1989). Η συγγραφή των εντολών του προγράμματος οδηγεί σε συντακτικά λάθη που εμποδίζουν την εκτέλεση των εφαρμογών. (Jerry Lee Ford, 2008) Η οπτικοποίηση βοηθά στην εκμάθηση της αλγοριθμικής σκέψης αλλά όχι της κλασσικής γλώσσας (Price, Baecker & Small 1998) Η αναγνώριση του κώδικα από τον μαθητή δεν συνεπάγεται και δυνατότητα συγγραφής (Winslow L.E., 1996)

Στοιχεία από την έρευνα Η έρευνα κινήθηκε στα εξής επίπεδα : 1ον Σε εκπαιδευτικές πύλες και επιστημονικές κοινότητες που προκηρύσσουν διαγωνιστικές ενότητες αλγοριθμικών προβλημάτων, με χρήση κλασσικών γλωσσών προγραμματισμού, στην Ελλάδα και σε Διεθνές επίπεδο. 2ον Σε εκπαιδευτικές πύλες-αποθετήρια σχεδίων μαθημάτων πληροφορικής για την καταγραφή και μελέτη των λειτουργιών τους και κατόπιν σύγκρισης τους με βάση ένα προτεινόμενο προφίλ χειρισμού μεταδεδομένων. 3ον Σε καταγραφή και μελέτη ενός προτεινόμενου προφίλ μεταδεδομένων για ένα web αποθετήριο (Agostinho S. et al, 2009)

Διαγωνιστικές πύλες με αλγοριθμικά προβλήματα και υποστήριξη διαδικτυακής αξιολόγησης λύσεων σε αποδεκτές γλώσσες προγραμματισμού 1. Project Euler (www.projecteuler.net) 2. USACO (train.usaco.org) 3. University of Warsaw(main.edu.pl) 4. Croatian Open Competition in Informatics (hsin.hr/coci) 5. TopCoder (www.topcoder.com) 6. Sphere Online Judge (www.spoj.pl ) 7. ACM-ICPC (cm.baylor.edu) 8. UVa online Judge (uva.onlinejudge.org ) 9. IPSC (ipsc.ksp.sk) 10. HelleniCO (www.hellenico.gr)

Εκπαιδευτικές πύλες-αποθετήρια σχεδίων μαθημάτων πληροφορικής 1. 2. 3. 4.

LDShake (ldshake.upf.edu/ldshake/ ) LessonPlanet (www.lessonplanet.com) Computer Science Unplugged (csunplugged.org) SCRATCH.ie «Σχέδια μαθήματος στο SCRATCH» (www.scratch.ie/resources/) 5. BFOIT(www.bfoit.org/itp/Globals.html) 6. LessonPlanPage.com (www.lessonplanpage.com) 7. Cprogramming.com (www.cprogramming.com) 8. w3schools.com (www.w3schools.com) 9. learnjava (learnjava.awardspace.com) 10. AMSER (amser.org)

Αποθετήρια (1/10) LdSHAKE http://ldshake.upf.edu/ldshake/ Βασικά χαρακτηριστικά:  Επιτρέπει τη δημιουργία συμβατών με τα πρότυπα σχεδίων , όπως της προδιαγραφής IMS LD  Ελεύθερη πρόσβαση  Tag Cloud LdShakers  Tag Cloud LDS  Σχολιασμός και Βαθμολόγηση LDS  Πλατφόρμα Elgg – κοινωνική δικτύωση  Επιτρέπει τον διαμοιρασμό σε επίπεδα (My Lds, Editable LDs, Viewable LDs)

Αποθετήρια (2/10) LessonPlanet http://www.lessonplanet.com/ Βασικά χαρακτηριστικά:  Επιτρέπει τη δημιουργία συμβατών με τα πρότυπα σχεδίων  Σχολιασμός και Βαθμολόγηση LDs  400.000 σχέδια μαθήματος και φύλλων εργασίας  Άριστη οργάνωση και πολύ εύχρηστο  Με εγγραφή trial 10 ημερών

Αποθετήρια (3/10) Computer Science Unplugged (http://csunplugged.org)

Η μη χρήση υπολογιστή στην εκμάθηση του προγραμματισμού είναι καινοτομική ενώ παράλληλα δίνει στα προτεινόμενα σχέδια μαθήματος διαθεματικό χαρακτήρα.

Περιλαμβάνει 12 τίτλους σχεδίων μαθημάτων με υλοποίηση λύσεων σε αλγοριθμικά προβλήματα με χρήση πάζλ, παιχνιδιών με κάρτες, κτλ για να βοηθήσει στην κατανόηση και στη διδασκαλία εννοιών όπως το δυαδικό σύστημα αρίθμησης, η συμπίεση δεδομένων, οι αλγόριθμοι της αναζήτησης και της ταξινόμησης ή οι δομές εντολών του προγραμματισμού.

Αποθετήρια (4/10) SCRATCH.ie http://www.scratch.ie/resources

Περιέχει σχέδια μαθήματος για την εκμάθηση του προγραμματισμού με χρήση του περιβάλλοντος SCRATCH. Το πρόγραμμα σπουδών για το SCRATCH προτείνεται σε συνεργασία με την NCCA

Ο τόπος περιγράφει την δημιουργία ενός σύνθετου παιχνιδιού με χρήση των αλγορίθμων ταξινόμησης και αναζήτησης

Αποθετήρια (5/10) BFOIT http://www.bfoit.org/itp/Globals.html  Το Berkeley Foundation for Opportunities in I.T. είναι ένα έργο του μη κερδοσκοπικού οργανισμού International Computer Science Institute.  Υποστηρίζει την διάδοση και διδασκαλία των ΤΠΕ σε εθνικές μειονότητες και γυναίκες  To curriculum δίνει έμφαση στη διδασκαλία του προγραμματισμού με την χρήση γραφικών και με παιχνίδι  Τα σχέδια μαθήματος είναι αναρτημένα και κατανεμημένα ανά ενότητες και αφορούν την εκμάθηση των γλωσσών προγραμματισμού JLOGO και JAVA

Αποθετήρια (6/10) LessonPlanPage.com (www.lessonplanpage.com)  Χρησιμοποιεί συγκεκριμένο προφίλ μεταδεδομένων  Εύχρηστο και πολύ καλό σχεδιαστικά  Δεν είναι ελεύθερης πρόσβασης  Δίνει πολλά extra στους εγγεγραμμένους χρήστες, όπως: mailing list, online σύστημα διαχείρισης μάθησης (MyClasses), ψηφιακή βιβλιοθήκη (MyLibrary), συμμετέχουν στη κοινότητα (MyDesk),

Αποθετήρια (7/10) Cprogramming.com www.cprogramming.com  Να προγραμματίζουν χρησιμοποιώντας τις γλώσσες προγραμματισμού C και C++.  Η αναζήτηση των σχεδίων μαθημάτων πραγματοποιείται από την δενδροειδή δομή παρουσίασης υπό μορφή συνδέσμων και κατηγοριοποιημένη ανά θεματική περιοχή του γνωστικού αντικειμένου που αφορά την εκμάθηση του προγραμματισμού με τις γλώσσες C, C++.

Αποθετήρια (8/10)

w3schools.com www.w3schools.com

 Ειδικεύεται κυρίως σε υποστηρικτικό μαθησιακό υλικό για την εκμάθηση του διαδικτυακού προγραμματισμού (web programming).  Τα γνωστικά αντικείμενα περιλαμβάνουν θεματικές περιοχές όπως HTML, XML, CSS, JavaScript, PHP, ASP, ASP.NET, και SQL.  Τα σχέδια μαθημάτων είναι κατηγοριοποιημένα ανά γνωστικό αντικείμενο και επιμέρους διδακτικές ενότητες.

Αποθετήρια (9/10) learnjava http://learnjava.awardspace.com/ Παρέχει μια σειρά μαθημάτων στην γλώσσα προγραμματισμού JAVA. Η δομή του γνωστικού αντικειμένου περιλαμβάνει μαθήματα για αρχάριους έως και για προχωρημένους στον προγραμματισμό. Τα σχέδια μαθημάτων κατανέμονται στη δενδροειδή δομή της τοποθεσίας σε βασικές ενότητες ενός curriculum για την εκμάθηση του προγραμματισμού

Αποθετήρια (10/10) AMSER http://amser.org/

Η αναζήτηση των σχεδίων μαθημάτων γίνεται με το προφίλ μεταδεδομένων :  Χρηματοδοτείται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (NSF), στο πλαίσιο της Εθνικής Ψηφιακής Βιβλιοθήκης Επιστήμης (NSDL) των Η.Π.Α  Δημιουργήθηκε και ανανεώνεται σε συνεργασία με τους εταίρους του έργου με επικεφαλής την ομάδα Scout Internet. (Winsconsin)  Περιέχει περιγραφές για περισσότερα από 2500 σχέδια μαθημάτων.

Την πηγή προέλευσης Το είδος του εκπαιδευτικού ψηφιακού πόρου Την γλώσσα του σχεδίου μαθήματος Το κοινό/ακροατήριο στόχος στο οποίο απευθύνεται το σχέδιο Τον τύπο Την κατάσταση του (ενεργός, ολοκληρωμένος, διαρκής)

Λειτουργίες στα αποθετήρια συνοπτικά Λειτουργίες εκπαιδευτικών αποθετηρίων Εγγραφή Χρήστη/ Δημιουργία Προφίλ Διαμοιρασμός των σχεδίων μαθημάτων με άλλα δίκτυα

LDShake

LessonPlanet

√

√

√

√

Βαθμολόγηση των σχεδίων μαθημάτων του αποθετηρίου Σχολιασμός των σχεδίων μαθημάτων του αποθετηρίου Αναζήτηση σχεδίου μαθήματος

√

Ελεύθερη πρόσβαση στο αποθετήριο

√

CSU

√

SCRATCH.ie

√

learn Lesson Cprogram Plan BFOIT w3schools AMSER ming.com Page java

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√ √

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

Το προφίλ των μεταδεδομένων σε ένα web αποθετήριο.(Agostinho S. et al, 2009) Για το κάθε σχέδιο μαθήματος σε ένα web αποθετήριο πρέπει να περιγράφονται:  Η παιδαγωγική διάσταση και το σκεπτικό που να εξηγεί γιατί αυτή θεωρείται κατάλληλη,  Η λογική για την αξιολόγηση των μαθητών και ο προβληματισμός για την επιλογή της συγκεκριμένης αξιολόγησης,  Τα φύλλα εργασίας, η ανατροφοδότηση, ο χρόνος που αυτά χρειάζονται για να απαντηθούν,  Τα χαρακτηριστικά του μαθητικού κοινού που απευθύνεται, οι παραλλαγές, η ποιότητα, η προσαρμοστικότητα, τα επιχειρησιακά στοιχεία και οι εναλλακτικές προτάσεις υλοποίησης.  Το περιβάλλον στο οποίο προτείνεται να υλοποιηθεί.  Ο εξοπλισμός και η υποστήριξη που θεωρούνται αναγκαία για την υλοποίηση του.  Μια γραφική αναπαράσταση των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων καθώς και των ρόλων και μαθησιακών αντικειμένων (resources) που σχετίζονται με αυτές. LDVS - Learning Design Visual Sequence, (Sue Bennett et al, 2002)

LDVS - Learning Design Visual Sequence, (Sue Bennett et al, 2002)

Κοινά στοιχεία μεταδεδομένων για τα σχέδια μαθημάτων στα Αποθετήρια Από την συγκριτική μελέτη προέκυψε επίσης ότι τα κοινά στοιχεία που περιλαμβάνονται και χαρακτηρίζουν τα σχέδια μαθημάτων σε όλες τις εκπαιδευτικές πύλες/αποθετήρια είναι :  Ο Τίτλος του σχεδίου μαθήματος  Το Γνωστικό αντικείμενο  Τα διάφορα μαθησιακά αντικείμενα που χρησιμοποιούνται στο σχέδιο (με μορφή εξωτερικών πηγών ή ενσωματωμένα)  Στρατηγικές αξιολόγησης των μαθητών (φύλλα εργασίας κλπ) Ως βάση σύγκρισης για το προφίλ των μετα-δεδομένων που χρησιμοποιούν τα αποθετήρια προτάθηκε το Structure of learning design Metadata in an existing Web Repository (S. Agostinho et al, 2009)

Συμπεράσματα από την έρευνα σε αποθετήρια και κοινότητες πρακτικής  Οι επιστημονικές και εκπαιδευτικές κοινότητες που συντηρούν τα αποθετήρια και τις τοποθεσίες με διαγωνιστικές ενότητες στον προγραμματισμό, δεν ακολουθούν ίδιους τρόπους διαμοιρασμού, επαναχρησιμοποίησης υλικού και κοινωνικής δικτύωσης.  Οι πρακτικές που υιοθετούν τα μέλη στα πλαίσια των διαδικτυακών κοινοτήτων υποστηρίζονται από πληροφοριακά συστήματα, και κατά συνέπεια η κοινότητα μειώνει σημαντικά τις ευχέρειές της να αποκλίνει από προδιαγεγραμμένες προδιαγραφές στην δημοσίευση, στον σχεδιασμό, στην κοινοποίηση των σχεδίων μαθημάτων της.  Το περιεχόμενο και η φιλοσοφία αυτών των πυλών/αποθετηρίων, διαφοροποιείται ανάλογα με τη χώρα προέλευσης, καθώς και κυρίαρχες σχεδιαστικές αρχές και νοοτροπίες των δημιουργών τους  Ο χειρισμός των σχεδίων μαθημάτων που περιέχουν σε σχέση με τα μεταδεδομένα που τα χαρακτηρίζουν διαφέρουν αντικατοπτρίζοντας με αυτόν τον τρόπο την κυρίαρχη κουλτούρα, τις προτεραιότητες των εκπαιδευτικών τους συστημάτων αλλά και την πολιτική του κάθε ιστότοπου.

Βασικά συστατικά στοιχεία για τον σχεδιασμό του αποθετηρίου “Teaching programming” Τα βασικά συστατικά στοιχεία που ελήφθησαν υπόψη αφορούν: I. Την δομή του γνωστικού αντικειμένου του προγραμματισμού με την μορφή κατηγοριών για τα σχέδια μαθήματος του αποθετηρίου. (Verhoeff Tom et al, 2009) II. Τον καθορισμό ενός προσαρμοσμένου προφίλ μεταδεδομένων για την περιγραφή των σχεδίων μαθημάτων, με βάση το προτεινόμενο για web αποθετήρια (Aghostinho S. et al, 2009). III. Την πρόταση κοινών σχεδιαστικών προδιαγραφών για τα σχέδια μαθήματος με την χρήση του εργαλείου CADMOS (Katsamany M., Retalis S., 2009) IV. Την ευχρηστία του συστήματος ώστε αυτό να λειτουργεί αποτελεσματικά και αποδοτικά ενώ παράλληλα να παρέχει υποκειμενική ικανοποίηση στους χρήστες του.(ISO 9241-11). V. Το ανοικτό και επεκτάσιμο περιβάλλον ανάπτυξης. Επιλέχθηκε το CMS Joomla! VI. Την υιοθέτηση πρακτικών κοινωνικής δικτύωσης και επικοινωνίας μεταξύ των μελών της κοινότητας για την ουσιαστική συμμετοχή της στον διαμοιρασμό, αξιολόγηση και εμπλουτισμό των ψηφιακών πόρων του.(Μαρμαράς & Ναθαναήλ, 2007).

Ι. Η δομή του γνωστικού αντικειμένου του προγραμματισμού στο αποθετήριο Τα σχέδια μαθήματος στο αποθετήριο ομαδοποιούνται ανάλογα με την δομή ενός curriculum για το γνωστικό αντικείμενο του προγραμματισμού, που προτείνεται από την IOI (Verhoeff Tom et al, 2009). Με βασικές ενότητες: Basic concepts in teaching programming

Fundamental programming constructs Fundamental data structures Advanced data structures Basic algorithms in sorting

Lesson plans

The concept of recursion Advanced concepts in teaching programming

Algorithms & Complexity Algorithmic strategies

Σε κάθε ενότητα υπάρχουν αντίστοιχες υποενότητες

Geometric algorithms on 2D grids

ΙΙ. Το προσαρμοσμένο προφίλ Μεταδεδομένων σχεδίου μαθήματος του αποθετηρίου (1/3) Τα μεταδεδομένα που χαρακτηρίζουν ένα σχέδιο μαθήματος στο αποθετήριο κατηγοριοποιήθηκαν σε:  Mandatory metadata fields Title, Category  Optional metadata fields Description Image Lesson Flow Tags Goals Prerequisites Attached resources Item Image Caption, Credits, Rating, Commenting  Additional Information metadata fields (language, ages, pedagogical approach, etc)

 Στα μεταδεδομένα 1ου επιπέδου οι χρήστες περιγράφουν τα επιμέρους συστατικά στοιχεία του σχεδίου μαθήματος χρησιμοποιώντας ένα κοινά αποδεκτό (τυποποιημένο) τρόπο περιγραφής μεταδεδομένων, (Gráinne Conole, 2010)

ΙΙ. Το προσαρμοσμένο προφίλ Μεταδεδομένων σχεδίου μαθήματος του αποθετηρίου (2/3)  Στα μεταδεδομένα 2ου επιπέδου οι χρήστες περιγράφουν τα σχέδια μαθήματος σε ελεύθερο λόγο και με βάση το ιδιαίτερο λεξιλόγιό τους Στα μεταδεδομένα 2ου επιπέδου λαμβάνουν χώρα τρεις δυνατότητες:  Των χρηστών να αξιολογούν σε αστέρια (1 έως 5) σχέδια μαθήματος. Επικύρωση προσωπικής προτίμησης για σχέδιο μαθήματος (evaluation metadatation).  Της προσθήκης ετικετών κοινωνικής επισήμανσης χαρακτηρισμού στα σχέδια μαθήματος (social tagging)  Της προσθήκης σχολίων στα σχέδια μαθήματος άλλων σχεδιαστών (peer review). Και οι 3 αυτές δυνατότητες αποτελούν ένα σύστημα αξιολόγησης των σχεδίων μαθήματος από ομότιμους εκφρασμένο χωρίς περιορισμούς και με ελεύθερο τρόπο.

ΙΙ. Το προσαρμοσμένο προφίλ Μεταδεδομένων σχεδίου μαθήματος του αποθετηρίου (3/3)

ΙΙΙ. Η επιλογή του εργαλείου CADMOS (1/4) Η επιλογή του εργαλείου CADMOS για τον σχεδιασμό ενός μαθήματος επιτρέπει: Σε επαγγελματίες εκπαιδευτικούς να «χτίσουν», να αναθεωρήσουν και να απεικονίσουν το επιθυμητό σχέδιο μάθησης, χωρίς την ανάγκη γνώσης των τεχνικών δεξιοτήτων της προδιαγραφής LD ενώ παράλληλα υποστηρίζει την εξαγωγή ενός σχεδίου μαθήματος σε μορφή IMS-LD (Level A, B,C) (Mary Katsamani, Symeon Retalis, 2010) Το «χτίσιμο» ενός σχεδίου μαθήματος σε δύο επίπεδα:  Στο εννοιολογικό επίπεδο (conceptual model) αναπαρίστανται οι εκπαιδευτικές δραστηριότητες  Στο επίπεδο ροής (flow model) αναπαρίσταται ο χάρτης πλοήγησης των δραστηριοτήτων σε σχέση με τους ρόλους κατά την εξέλιξη του μαθήματος

ΙΙΙ. Ο προτεινόμενος σχεδιασμός ενός μαθήματος με το CADMOS (2/4). Οι λόγοι της πρότασης:  Τα αποθηκευμένα σχέδια μαθημάτων καλό είναι να διακρίνονται από κοινές σχεδιαστικές αρχές και παρόμοια χαρακτηριστικά.  Η ευκολία στον σχεδιασμό ενός μαθήματος με ένα εργαλείο που δεν απαιτεί την γνώση κάποιας περιγραφικής γλώσσας (LDL Learning Design Language) και την σε βάθος κατανόηση της LD, (Katsamani Mary, Retalis Symeon, 2010).  Το εργαλείο παρέχεται για ελεύθερη χρήση με απλή εγγραφή,  Έχει την δυνατότητα να συγκεντρώνει και να συσκευάζει (package) σε κάποια ψηφιακή μορφή (IMSLD) το μαθησιακό υλικό (learning/instructional content) ενός σχεδίου μαθήματος ώστε να γίνεται δυνατή η αποδοτική διανομή του (deployment) στο αποθετήριο “Teaching Programming”.

ΙΙΙ. H συνεργασία του CADMOS με το αποθετήριο (3/4) Ο σχεδιασμός ενός σχεδίου μαθήματος προτάθηκε να γίνει με το CADMOS Tool και κατόπιν να «ανέβει» στο αποθετήριο. Κατ’ αυτόν τον τρόπο δημιουργείται το image lesson flow που ακολουθεί βασικές σχεδιαστικές αρχές του flow model του εργαλείου CADMOS. Παράδειγμα της διαδικασίας υπάρχει στα αντίστοιχα video για την διαδικασία (Σελίδα αποθετηρίου “Design Instructions”) http://www.youtube.com/watch?v=uljVwf5QCSs&feature=player_embedded http://www.youtube.com/watch?v=P1Kdim7ufno&feature=player_embedded

ΙΙΙ. Η υλοποίηση του σεναρίου (php scripts) της διεπαφής με το αποθετήριο(4/4)

Add/modify a lesson plan

IV. Λειτουργικότητα και ευχρηστία του αποθετηρίου(1/2)

Οι χρήστες στο αποθετήριο σύμφωνα με την Linda Macaulay και την κατηγοριοποίηση που προσφέρει το CMS Joomla!

IV. Λειτουργικότητα και ευχρηστία του αποθετηρίου(2/2) Καθοριστικοί παράγοντες για την ευχρηστία (Thomason Larisa, 2004) που ελήφθησαν υπόψη για το δικτυακό αποθετήριο είναι:  Η εύκολη και ευχάριστη πλοήγηση  Η συνέπεια και καθαρή αναπαράστασης της πληροφορίας σε όλο το περιεχόμενο  Η στήριξη με προβολή στον δικτυακό τόπο ενός γνωστού ονόματος του χώρου, υπό μορφή χορηγίας ή άλλης παροχής  Η σωστή ανάδραση με τους χρήστες της τοποθεσίας  Η παρεχόμενη βοήθεια και επικοινωνία με τους σχεδιαστές, που θα πρέπει να είναι συνεχής και αποτέλεσμα εύκολης αναζήτησης Επίσης ελήφθησαν υπόψη οι προδιαγραφές ευχρηστίας που πρέπει να τηρεί ένας δικτυακός τόπος σε Joomla! σύμφωνα με τον Merav Knafo. (Merav Knafo ,2011).

V. Το περιβάλλον υλοποίησης στο CMS Joomla! (1/2) Επεκτασιμότητα: Εξασφαλίζεται κατά κύριο λόγο από τις δυνατότητες του CMS το οποίο παρέχει επεκτάσιμες και εξελισσόμενες υπηρεσίες ικανές να υποστηρίξουν την δημιουργία ενός ψηφιακού αποθετηρίου και να στηρίξουν την μελλοντική επεξεργασία νέων μορφών περιεχομένου ώστε να καλύψουν τις ανάγκες των χρηστών. Πρότυπα. Χρησιμοποιήθηκε το πρότυπο Cloudbase University, το οποίο προσφέρει ισχυρά τεχνικά χαρακτηριστικά όπως: 17 σημεία για τοποθέτηση ενθεμάτων (modules) 4 προφίλ χρωματικών συνδυασμών Ενσωματωμένη υποστήριξη AJAX εφαρμογών (Built-in AJAX Support) Συμβατότητα με το πρότυπο W3C XHTML 1.0 Transitional Υποστήριξη θεμάτων για iPhone και iPod Touch κτλ

V. Το περιβάλλον υλοποίησης στο CMS Joomla! (2/2) Το πρόσθετο Κ2 από την JoomlaWorks:

Είναι μία ισχυρή εφαρμογή για τη διαχείριση περιεχομένου του Joomla!, ελεύθερη σε διάθεση, κατασκευασμένη από Έλληνες προγραμματιστές που εμπλουτίζει το περιεχόμενο και διευκολύνει τον κοινωνικό διαμοιρασμό. Πιο συγκεκριμένα με το πρόσθετο K2 στο αποθετήριο δημιουργήθηκαν:  οι κατηγορίες και υποκατηγορίες γνωστικών αντικειμένων σε αντιστοιχία και ανάλογα με την δομή ενός Προγράμματος Σπουδών (curiculum) για το γνωστικό αντικείμενο του προγραμματισμού, που προτείνεται από την IOI.  τα απαραίτητα πεδία μεταδεδομένων για την περιγραφή ενός σχεδίου μαθήματος Κατά την υλοποίηση υπήρξε επικοινωνία και ανταλλαγή απόψεων με την κοινότητα των χρηστών του Κ2 (community.getk2.org)

VΙ. Κοινωνική δικτύωση με συλλογικό χαρακτηρισμό περιεχομένου και αναφορά Το περιεχόμενο ενός σχεδίου μαθήματος ή ενός σχολίου, μπορεί να δημοσιευτεί σε σελίδες κοινωνικής δικτύωσης (Google, Facebook, Del.icio.us, DiggThis, Reedit, StumbleUpon, MySpace, Technoratti)

Επομένως οι χρήστες/σχεδιαστές του αποθετηρίου μπορούν να:

Επεκτείνουν και να ενεργοποιήσουν την κοινότητα των εκπαιδευτικών του αποθετηρίου Αυξήσουν τις δυνατότητες να ευρετηριάζουν αυτόματα τις πληροφορίες καθώς και να τις παρέχουν σε μεγάλο αριθμό ενδιαφερομένων ανεξαρτήτως τόπου και χρόνου Λειτουργήσουν συμπληρωματικά στην κρίση, αξιολόγηση και αρχειοθέτηση της πληροφορίας ενός σχεδίου μαθήματος χωρίς να απειλούν την ύπαρξη και την λειτουργία της πληροφορίας που περιέχει.

Παρουσίαση της λειτουργίας του αποθετηρίου Η πλοήγηση στον δικτυακό τόπο και στις δυνατότητες που προσφέρει, γίνεται εύκολα με τη χρήση της βασικής μπάρας πλοήγησης που αποτελείται από 8 κύρια στοιχεία μενού: 1. Home (Αρχική Σελίδα) 2. Lesson Plans (Σχέδια Μαθήματος) 3. Search a Lesson Plan (Αναζήτηση Σχεδίου Μαθήματος) 4. Tips & Tools (Συμβουλές και εργαλεία για τους σχεδιαστές) 5. Design Instructions (Οδηγίες για τον σχεδιασμό ενός μαθήματος) 6. Blogging (Ιστολόγιο) 7. Contact (Επικοινωνία) 8. Mypage (Η σελίδα μου)

1. Αρχική οθόνη (Home) του web αποθετηρίου “Teaching Programming” 1.7 1.8 8

1.1

1.2

1.3 1.9

1.6 1.10

1.4 1.5

2. Οθόνη Lesson plans Μενού accordion

Όνομα κατηγορίας

Ανάπτυξη κατηγοριών Εικόνα κατηγορίας

3. Οθόνη Search a Lesson Plan

Search By category search using menu accordion

Search by metadata

Search popular tags Search by keywords

4. Οθόνη Tips & Tools (Προτάσεις & εργαλεία)

Προβολή εργαλείων

Δημιουργία σχολίου

5. Οθόνη Design Instructions (Οδηγίες σχεδιασμού μαθήματος) Άρθρο Οδηγιών

Επεξηγηματικά 2 video

6. Οθόνη Blogging (Ιστολόγιο του αποθετηρίου) (1/3) (λίστα δημοσιεύσεων )

Δημοσιεύσεις Ιστολογίου

6. Οθόνη Blogging (Ιστολόγιο του αποθετηρίου) (2/3) (νέα δημοσίευση)

WYSIWYG Επεξεργασία Δημοσίευσης Στο Ιστολόγιο

6. Οθόνη Blogging (Ιστολόγιο του αποθετηρίου) (3/3) (σχολιασμός δημοσίευσης και κοινοποίηση σε κοινωνικά δίκτυα)

Κοινοποίηση Σε κοινωνικά δίκτυα

Υποβολή Σχολίων

7. Contact (επικοινωνία)

8. My page (σελίδα εγγεγραμμένων χρηστών)

Προσθήκη σχεδίου

Προβολή Δημοσιευμένων

Επεξεργασία προφίλ

9.Οθόνη Add a Lesson Plan (προσθήκη σχεδίου μαθήματος)(1/5) 9.1 9.6

9.2

9.3

9.4

9.7 9.5 9.1

9.8

9.Οθόνη Add a Lesson Plan (Παράθυρα διαλόγου)(2/5)

Επιλογή “Import a lesson plan from Cadmos”

Παράθυρο βοήθειας από την επιλογή “Read instructions first”

9.Οθόνη Add a Lesson Plan (3/5)(μενού Metadata, Description)

Επιλογή Metadata

Επιλογή Description

9.Οθόνη Add a Lesson Plan (προσθήκη σχεδίου μαθήματος)(4/5) (μενού Lesson Flow)

Επιλογή Lesson Flow

9.Οθόνη Add a Lesson Plan (5/5) (μενού Goals & Prerquisites, Attached resources)

Επιλογή Goals & Prerequisites Επιλογή Attached resources

Αξιολόγηση Δικτυακού τόπου (1/8)  Για την αξιολόγηση της εκπαιδευτικής πύλης χρησιμοποιήθηκε ένα δείγμα 10 ατόμων καθηγητών πληροφορικής Δ.Ε. επιμορφωτών β επιπέδου.  Προετοιμάστηκαν σενάρια χρήσης του συστήματος τα οποία εκτέλεσαν οι εκπαιδευτικοί ατομικά  Στη συνέχεια, δόθηκε στους χρήστες ένα ερωτηματολόγιο ευχρηστίας το οποίο χρησιμοποιεί κλίμακα αξιολόγησης τύπου Likert. (http://www.mylesson.info/survey/index.php?sid=14247&newtest=Y&la ng=el )  Συλλέχθηκαν οι απαντήσεις των χρηστών και τα αποτελέσματα της αναζήτησης μελετήθηκαν ποιοτικά και ποσοτικά, για το αν πληρούνται οι όροι για να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις ευχρηστίας και λειτουργικότητας του συστήματος  Τα αποτελέσματα που προέκυψαν αφορούν στην εύρεση θετικών αλλά και αρνητικών στοιχείων, όπως επίσης και προτάσεων για την καλύτερη οργάνωση του εκπαιδευτικού τόπου.

Αξιολόγηση Δικτυακού τόπου (2/8) Η αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε τον Ιούλιο 2011 σε δείγμα 10 καθηγητών πληροφορικής Δ.Ε. με τα εξής χαρακτηριστικά:  Να είναι διορισμένοι σε σχολεία δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης τα τελευταία 5 – 15 χρόνια.  Για την εγκυρότητα των αποτελεσμάτων, επελέγησαν, όσο αυτό ήταν δυνατό, καθηγητές με αυξημένα τυπικά προσόντα.  Η επιλογή των εκπαιδευτικών έγινε από το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Εκπαίδευση και Δια βίου Μάθηση» του ΕΣΠΑ (2007-2013) για την επιμόρφωση καθηγητών πληροφορικής ΔΕ β επιπέδου, γεγονός που αυξάνει την αξιοπιστία των απαντήσεων που έδωσαν, όντας άτομα με εξειδικευμένα προσόντα που καλλιεργούν τις δυνατότητες τους στην δημιουργία και αξιοποίηση σχεδίων μαθημάτων της διδακτικής της πληροφορικής.

Αξιολόγηση Δικτυακού τόπου (3/8) Σενάρια χρήσης Αποτελούνται από συγκεκριμένες σειρές ενεργειών που ο κάθε χρήστης θα πρέπει να ακολουθήσει, προκειμένου να αποκτήσει την ζητούμενη εμπειρία και γνώση ώστε να προχωρήσει μετά σε μια κατά προσέγγιση ορθολογική κρίση του περιβάλλοντος του συστήματος. Σενάριο 1: Δημιουργία λογαριασμού στην εκπαιδευτική πύλη Σενάριο 2: Είσοδος στο αποθετήριο Σενάριο 3: Προσθήκη νέου σχεδίου μαθήματος Σενάριο 4. Τροποποίηση σχεδίου μαθήματος Σενάριο 5: Αναζήτηση σχεδίου μαθήματος Σενάριο 6: Πλοήγηση στα σχέδια μαθήματος Σενάριο 7: Εισαγωγή σχολίων και αξιολόγηση στα σχέδια μαθήματος

Αξιολόγηση Δικτυακού τόπου (4/8) Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης  Η επιλογή των ερωτήσεων και η αρχική τους συγκέντρωση (item pool) ανταποκρίθηκε πλήρως στους κανόνες διατύπωσης που ισχύουν γενικότερα για την κατασκευή ερωτηματολογίων, δηλαδή δεν χρησιμοποιήθηκαν σκόπιμα ερωτήσεις-μονάδες διφορούμενες, πολύπλοκες και ασαφείς ή με διπλές αρνήσεις.  Ακόμα, επιλογή των ερωτήσεων έγινε έτσι ώστε, να υπάρχει σαφής διαφοροποίηση μεταξύ των ερωτώμενων που έχουν θετική στάση από εκείνους που έχουν αρνητική στο υπό έρευνα αντικείμενο.  Αποφεύχθηκαν ερωτήσεις στις οποίες η πλειονότητα των ερωτηθέντων θα απαντούσε με τον ίδιο τρόπο καθώς επίσης και ερωτήσεις πραγματολογικού τύπου στις οποίες οι ερωτώμενοι θα απαντούσαν με βάση τα «πιστεύω τους» και όχι τις γνώσεις τους. (Βασιλοπούλου, 2010).

Αξιολόγηση Δικτυακού τόπου (5/8) Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης Το ερωτηματολόγιο αποτελείται συνολικά από 38 ερωτήσεις. Από αυτές οι 35 ακολουθούν την κλίμακα Likert επιτρέποντας μορφή απαντήσεων σε κατηγορίες από 1 έως 5. Αρίθμηση Περιγραφή Ομάδας Ερωτήσεων Γενική αξιολόγηση ευχρηστίας για το δικτυακό τόπο 1-12 13-8

21-30

31-35 36-38

Αξιολόγηση της επιλογής "Add a Lesson Plan" και της φόρμας διεπαφής με τον χρήστη στην δημιουργία ενός νέου σχεδίου μαθήματος. Αξιολόγηση ευχρηστίας του εργαλείου CADMOS και της διαδικασίας εισαγωγής (import) ενός σχεδίου μαθήματος από το CADMOS στον δικτυακό τόπο Αξιολόγηση διαδικασίας αναζήτησης, τροποποίησης και σχολιασμού ενός σχεδίου μαθήματος στον δικτυακό τόπο. Καταγράψτε την γνώμη σας

Αξιολόγηση Δικτυακού τόπου (6/8) Συμπεράσματα Μετά τις απαντήσεις στο ερωτηματολόγιο, διατυπώθηκαν προφορικά γνώμες, απόψεις και προτάσεις βελτίωσης. Αυτές σε συνδυασμό με τις απαντήσεις που δόθηκαν οδήγησαν σε συμπεράσματα κριτικής και προτάσεις βελτίωσης. ΜΟ 4ης Ομάδας ΜΟ 3ης Ομάδας ΜΟ 2ης ομάδας ΜΟ 1ης ομάδας

3,6

3,8

4

4,2

4,4

7%

33%

13% 20%

27%

Κατανομή των απαντήσεων στις κατηγορίες του ερωτηματολογίου (1-5)

1 2 3 4 5

Αξιολόγηση Δικτυακού τόπου (7/8) Τα θετικά χαρακτηριστικά που εντόπισαν οι χρήστες συνοψίζονται:

        

η πλοήγηση στον εκπαιδευτικό τόπο είναι εύκολη και ευχάριστη ο δικτυακός τόπος έχει ξεκάθαρη και απλή διεπαφή χρήστη ο εκπαιδευτικός τόπος δημιουργεί μια θετική εμπειρία η αλληλεπίδραση με τον εκπαιδευτικό τόπο και οι πληροφορίες που παρέχει είναι ξεκάθαρες και κατανοητές παρατηρείται καλό επίπεδο αισθητικής παρατηρείται γρήγορη ανταπόκριση του συστήματος υπάρχει ευκολία στην αναζήτηση σχεδίων μαθήματος ο εκπαιδευτικός τόπος μεταφέρει μία αίσθηση συμμετοχής σε μια κοινότητα χρηστών με κοινά ενδιαφέροντα ο εκπαιδευτικός τόπος έχει μεγάλη δυναμική και χρηστική αξία για τους εκπαιδευτικούς

Αξιολόγηση Δικτυακού τόπου (8/8) Οι προτάσεις βελτίωσης συνοψίζονται στα εξής σημεία :  Να υπάρχει δυνατότητα απόκρυψης/εμφάνισης κάποιων πληροφοριών των σχεδίων μαθημάτων  Καλό θα ήταν να υπάρχει πιο συνοπτική απεικόνιση για κάποια πεδία μεταδεδομένων  Καλό θα ήταν να παρέχεται υποστήριξη για ενσωμάτωση σχεδίων μαθημάτων και εκπαιδευτικών πόρων από περισσότερα πρότυπα (λ.χ. SCORM)  Να αποφεύγεται η χρήση ορολογίας στα μεταδεδομένα .  Το αποθετήριο καλό θα ήταν να είναι δίγλωσσο με ταυτόχρονη υποστήριξη αγγλικής και ελληνικής γλώσσας για τα μενού και τις επιλογές των χρηστών του.  Η υλοποίηση του αποθετηρίου καλό θα ήταν να περιέχει περισσότερα πολυμεσικά χαρακτηριστικά (π.χ. τεχνολογία Flash)  Σύνδεση με περισσότερες τεχνολογίες web 2.0  Να δίνεται η δυνατότητα ταξινόμησης των σχεδίων μαθημάτων ανάλογα με την βαθμολογία τους ανά κατηγορία γνωστικού αντικειμένου

Επισκόπηση και αξιοποίηση του αποθετηρίου μέσω των κοινοτήτων πρακτικής (1/2) Κάποιες από τις «προτυποποιημένες πρακτικές» που προτείνονται να υιοθετηθούν στα πλαίσια της κοινότητας πρακτικής του συγκεκριμένου αποθετηρίου αφορούν:  Την χρήση του εργαλείου μαθησιακού σχεδιασμού CADMOS για την δημιουργία ενός σχεδίου μαθήματος στην διδακτική του προγραμματισμού, και την εισαγωγή του στο αποθετήριο. (Katsamani Mary, Retalis Symeon,2010).  Την περιγραφή με βάση ένα εξειδικευμένο για το αντικείμενο του προγραμματισμού, προφίλ εκπαιδευτικών μεταδεδομένων, για τα σχέδια μαθήματος σε ένα διαδικτυακό αποθετήριο (Agostinho S. Et al, 2009)  Την γραφική αναπαράσταση με μορφή εικόνας της ροής εκτέλεσης των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων ενός μαθήματος (Lesson Flow LDVS).(Sue Bennet et al, 2002).  Την πρόταση για ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα σπουδών για το γνωστικό αντικείμενο, με σκοπό την προετοιμασία μαθητών για τους διεθνείς διαγωνισμούς προγραμματισμού της ΙΟΙ. (Verhoeff Tom et al, 2009).

Επισκόπηση και αξιοποίηση του αποθετηρίου μέσω των κοινοτήτων πρακτικής (2/2) Το προτεινόμενο αποθετήριο σχεδίων μαθημάτων για τον προγραμματισμό απευθύνεται και σε ήδη υπάρχουσες κοινότητες, εκπαιδευτικών και μαθητών:  Οι μαθητές Γυμνασίων και Λυκείων όλης της χώρας που παίρνουν μέρος στον Πανελλήνιο Διαγωνισμό Πληροφορικής και έχουν την ανάγκη υποστήριξης με κατανεμημένο μαθησιακό υλικό ανά ενότητες γνωστικού αντικειμένου, οργανωμένο σε μορφή σχεδίων μαθημάτων.  Οι καθηγητές/μέλη της ΟΕ και ΕΕ του ΠΔΠ, μπορούν να έχουν στην διάθεσή τους ένα εργαλείο με το οποίο να μπορούν να:  παρουσιάσουν στο ευρύ κοινό την ερευνητική τους δραστηριότητα  διατηρήσουν το ψηφιακό περιεχόμενο των διαλέξεων και μαθημάτων τους σε μια κεντρική και ασφαλή τοποθεσία  αποθηκεύσουν και να διαχειριστούν εκπαιδευτικά τεκμήρια που ήταν κατακερματισμένα  συστηματοποιήσουν την διδασκαλία τους για την προετοιμασία των μαθητών για τον ΠΔΠ και τους ΔΔΠ

 Μέλη επιστημονικών ομάδων άλλων χωρών που συμμετέχουν στις Διεθνείς Διαγωνιστικές Διοργανώσεις

Μελλοντικές Δυνατότητες Επέκτασης Το προτεινόμενο αποθετήριο μπορεί μελλοντικά να:  Υποστηρίξει προσθήκη και διαχείριση εκπαιδευτικών πόρων από περισσότερα πρότυπα (λ.χ. SCORM) και λογισμικά σχεδιασμού μαθημάτων(λ.χ. LAMS)  Έχει δυνατότητα προσθήκης σχεδίων μαθήματος για ΑμΕΑ.  Εμπλουτίσει τις λειτουργίες του με περισσότερες τεχνολογίες αναπαράστασης της πληροφορίας πολυμεσικού και διαδραστικού χαρακτήρα (λ.χ. Flash, Ajax κλπ)  Συνδεθεί με το αυτόματο σύστημα αξιολόγησης (online judge) HelleniCO που χρησιμοποιείται στις διαγωνιστικές φάσεις του ΠΔΠ,  Φιλοξενήσει την Βάση των Θεμάτων, τις λύσεις τους, και τα δοκιμαστικά δεδομένα, όλων των διαγωνισμών του ΠΔΠ και των ΔΔΠ.  Συνδεθεί με περισσότερες τεχνολογίες Web 2.0, σύγχρονης και ασύγχρονης επικοινωνίας μεταξύ των σχεδιαστών/ μελών της κοινότητας του, καθώς και να  Παρέχει ευρύτερο διαμοιρασμό του ψηφιακού υλικού του σε περισσότερες και πιο εξειδικευμένες κοινότητες πρακτικής.

Αναφορές (1/2)  Nielsen Jacob 10 Ten Usability Heuristics http://www.useit.com/papers/heuristic/heuristic_list.html  IMS Simple Sequencing Information and Behavior Model v1.0 Final Specification, IMS Global Learning Consortium, Inc., March 2003.  Agostinho Shirley, Bennett Sue, Lori Lockyer, Lisa Kosta, Jennifer Jones and Barry Harper (2009), An examination of learning design descriptions in an existing learning design repository Faculty of Education, University of Wollongong, Auckland 2009  Gráinne Conole (2010). Capturing practice: the role of mediating artefacts in learning design,  Davinia Hernández-Leo, Lauren Romeo, Miguel A. Carralero, Jonathan Chacón, Mar Carrió, Pau Moreno, Josep Blat (2011), “LdShake: Learning design solutions sharing and co-edition”  Katsamani Mary,Retalis Symeon, (2010) MAKING LEARNING DESIGNS IN LAYERS: THE CADMOS APPROACH  Verhoeff Tom et al, (Gyula Horvath, Krzysztof Diks, Gordon Cormack, Michal Forisek) (2009), The International Olympiad in Informatics Syllabus paper (διαθέσιμο στη διεύθυνση http://www.ioi2009.org/GetResource?id=32)  Μαρμαράς Ν. Ναθαναήλ Δ.(2007), «Συστήματα και Μοντέλα Συνεργασίας για Εργασία, Μάθηση, Κοινότητες Πρακτικής και Δημιουργία Γνώσης», Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2007, Κεφ 3. «Κοινότητες Πρακτικής και Πληροφοριακά Συστήματα»

Αναφορές (2/2)  Soloway & Spohrer (1989): Studying the Novice Programmer, pp. 325-354  Milne, I., Rowe, G. (2002). Difficulties in Learning and teaching Programming -Views of Students and Tutors, Education and Information Technologies, 7(1), pp. 55-66.  Perkins, D., Hanconck, C., Hobbs, R., Martin, F. & Simmons, R. (1989). Conditions of learning in novice programmers. In Soloway & Spohrer: Studying the Novice Programmer, pp.261-279.  Bonar, J. & Soloway, E. (1989). Preprogramming Knowledge: A Major Source of Misconceptions in Novice Programmers,  Price, Blaine A., Baecker, Ronald, and Small, Ian (1998). An Introduction to Software Visualization. In Stasko, John, Domingue, John, Brown, Marc H.,and Price, Blaine A., (Eds.), Software visualization: programming as a multimedia experience, Ch. 1, pp. 3–27. The MIT Press  Jerry Lee Ford (2008) Scratch Programming for Teens. Publisher: Course Technology PTR. Canada 2008.  Winslow, L.E. (1996). Programming pedagogy - A psychological overview. SIGCSE Bulleting, 28(3), pp. 17-22.  Bennett, S. (2002). Description of a technology-supported constructivist learning environment that usesreal-life cases to support collaborative project work. Retrieved October 8, 2008, from Learning Designs Web site: http://www.learningdesigns.uow.edu.au/exemplars/info/LD1/index.html

Παράρτημα: Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης (1/6)

Παράρτημα: Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης (2/6)

Παράρτημα: Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης (3/6)

Παράρτημα: Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης (4/6)

Παράρτημα: Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης (5/6)

Παράρτημα: Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης (6/6)