Υποστήριξη της δημιουργίας τεχνολογικά υποστηριζόμενων μαθημάτων στις φυσικές επιστήμες: η περίπτωση διαλειτουργικότητας του εργαλείου μαθησιακού σχεδιασμού CADMOS και του εικονικού περιβάλλοντος μάθησης WISE

Abstract

Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία, παρουσιάζεται η αξιοποίηση του εργαλείου μαθησιακού σχεδιασμού με γραφική διαπροσωπεία (graphical learning design tool) CADMOS (Courseware Development Methodology for Open instructional Systems) για την υποστήριξη του μαθησιακού σχεδιασμό τεχνολογικά υποστηριζόμενων μαθησιακών σεναρίων που βασίζονται στη διερευνητική μάθηση (inquiry based learning) και αφορούν τις φυσικές επιστήμες. Επίσης επισημαίνονται οι απαραίτητες τροποποιήσεις και παραδοχές που πρέπει να εφαρμοστούν στο εργαλείο CADMOS, ούτως ώστε να υποστηρίζεται η εκτέλεση των μαθησιακών σεναρίων σε κατάλληλα εικονικά περιβάλλοντα μάθησης (virtual learning environments), όπως το WISE (Web-based Inquiry Science Environment). Σκοπός της εργασίας είναι να υποστηριχθούν οι εκπαιδευτικοί που διδάσκουν φυσικές επιστήμες, ενώ παράλληλα διαθέτουν βασικές γνώσεις και δεξιότητες στον μαθησιακό σχεδιασμό και τη χρήση τεχνολογιών της πληροφορίας και της επικοινωνίας, κατά τη διαδικασία σχεδίασης, ανάπτυξης και υλοποίησης τεχνολογικά υποστηριζόμενων μαθημάτων. Αρχικά γίνεται μια επισκόπηση στο πεδίο της διδασκαλίας και της μάθησης των φυσικών επιστημών, ενώ τεκμηριώνεται ως κατάλληλη παιδαγωγική προσέγγιση η διερευνητική μάθηση. Εν συνεχεία αποτυπώνεται η δυναμική αλλά και οι προκλήσεις που τίθενται όσον αφορά την αξιοποίηση και ενσωμάτωση των τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνίας στη διδασκαλία και τη μάθηση των φυσικών επιστημών, αναδεικνύοντας την ανάγκη υποστήριξης του μαθησιακού σχεδιασμού. Μετά από μια σύντομη εισαγωγή και καταγραφή των δομικών στοιχείων του μαθησιακού σχεδιασμού, ακολουθεί η αναζήτηση του κατάλληλου εργαλείου για την υποστήριξη του μαθησιακού σχεδιασμού. Στο πλαίσιο των απαιτήσεων που τέθηκαν προκρίνεται ως καταλληλότερη λύσης το εργαλείο μαθησιακού σχεδιασμού CADMOS, ενώ παράλληλα ακολουθεί εκτενής περιγραφή της φιλοσοφίας, του τρόπου λειτουργίας και των δυνατοτήτων του. Περνώντας από το στάδιο του σχεδιασμού στο στάδιο της υλοποίησης, δημιουργήθηκε η ανάγκη προσδιορισμού του κατάλληλου τεχνολογικά υποστηριζόμενου περιβάλλοντος για την υλοποίηση των τεχνολογικά υποστηριζόμενων διερευνητικών σεναρίων. Τα εικονικά περιβάλλοντα μάθησης αποτελούν έναν οργανωμένο και παράλληλα αποτελεσματικό τρόπο υλοποίησης μαθημάτων. Ωστόσο η ποικιλία αυτών των περιβαλλόντων, καθώς και οι διαφορετικές δυνατότητες που προσφέρουν επανέφερε την ανάγκη σύγκρισης και επιλογής του καταλληλότερου, πάντα σε συμφωνία με τις απαιτήσεις που έχουν τεθεί. Αν και το εργαλείο CADMOS παρέχει τη δυνατότητα εκτέλεσης των μαθησιακών σεναρίων του στο πιο δημοφιλές εικονικό περιβάλλον μάθησης, το Moodle, οι απαιτήσεις που έχουν τεθεί οδήγησαν στην επιλογή ενός πιο εξειδικευμένου εικονικού περιβάλλοντος μάθησης, του WISE. Το WISE ικανοποιεί στο μέγιστο δυνατό βαθμό αυτές τις απαιτήσεις, καθώς αποτελεί ένα εικονικό περιβάλλον μάθησης κατάλληλο για την υλοποίηση τεχνολογικά υποστηριζόμενων μαθησιακών σεναρίων που βασίζονται στη διερευνητική προσέγγιση και αφορούν τις φυσικές επιστήμες. Στο σημείο αυτό αναδείχθηκε η ανάγκη διαλειτουργικότητας μεταξύ των εργαλείων που προσδιορίστηκαν ως καταλληλότερα για τον μαθησιακό σχεδιασμό και την τεχνολογικά υποστηριζόμενη υλοποίηση του. Η ανάγκη αυτή, η οποία αποτελεί το πιο ουσιαστικό κομμάτι της εργασίας, έθεσε το ζήτημα της εύρεσης των απαραίτητων τροποποιήσεων και παραδοχών που πρέπει να εφαρμοστούν στο εργαλείο CADMOS, ούτως ώστε να διαλειτουργεί πλήρως με το εικονικό περιβάλλον μάθησης WISE. Για την ανάδειξη όλων των παραπάνω ζητημάτων ακολουθήθηκε μια μελέτη περίπτωσης, όπου δημιουργήθηκε ένα τεχνολογικά υποστηριζόμενο διερευνητικό σενάριο μάθησης σε μορφή ρέοντος κειμένου και εν συνεχεία αποτυπώθηκε στα εργαλεία CADMOS και WISE. Η παραπάνω διαδικασία οδήγησε στην αντιστοίχιση των στοιχείων των δύο εργαλείων, ενώ έδωσε την ευκαιρία να προσδιοριστούν οι απαραίτητες τροποποιήσεις και παραδοχές που πρέπει να ικανοποιηθούν ώστε να επέλθει πλήρης διαλειτουργικότητα ανάμεσα στα δύο εργαλεία. Η εργασία κλείνει με την επισκόπηση της ερευνητικής πορείας, τη σύνοψη των συμπερασμάτων που εξήχθησαν και τις μελλοντικές ερευνητικές κατευθύνσεις.