Αξιοποίηση του μοντέλου κινήτρων ARCS και συνεργατικών τεχνικών για τη δημιουργία ενός μικτού περιβάλλοντος μάθησης βασικών εννοιών προγραμματισμού μέσα από έννοιες STEAM

Abstract

Ερευνητικοί πυλώνες στην παρούσα εργασία αποτέλεσαν ο συναισθηματικός (affective), ο κοινωνικός (social) και ο γνωστικός (cognitive) τομέας, οι οποίοι περιλαμβάνουν διάφορους σημαντικούς παράγοντες μάθησης. Κατ' αντιστοιχία, παράγοντες όπως τα κίνητρα (motivation), η συνεργασία (collaboration) και η υπολογιστική σκέψη (computational thinking), μελετήθηκαν μέσα από τη σχεδίαση ενός εννοιολογικού πλαισίου, το οποίο αφορά ένα μικτό εκπαιδευτικό περιβάλλον για την διδασκαλία βασικών εννοιών προγραμματισμού και την κατανόηση εννοιών που προέρχονται από τα πεδία των Φυσικών Επιστημών, της Τεχνολογίας, της Μηχανικής, των Τεχνών και των Μαθηματικών (STE(A)M). Το εκπαιδευτικό αυτό περιβάλλον σχεδιάστηκε πάνω σε ένα μοντέλο ανεστραμμένης τάξης, ώστε να παρέχει ON-LINE και εξ' αποστάσεως δραστηριότητες μέσα από ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης μάθησης (LMS), όπως είναι το Moodle αλλά και δραστηριότητες για face-to-face διδασκαλία, αξιοποιώντας παράλληλα τα πλεονεκτήματα που προσφέρει το προγραμματιστικό εργαλείο SCRATCH. Ο σχεδιασμός του περιβάλλοντος αυτού βασίστηκε στο μοντέλο κινήτρων ARCS (KELLER, 1987), για κάθε βασική συνιστώσα του οποίου (Προσοχή - Συσχέτιση - Εμπιστοσύνη - Ικανοποίηση) ενσωματώθηκαν διαφορετικές στρατηγικές και τεχνικές. Βασικός στόχος αποτέλεσε η διερεύνηση για το αν μέσω των στρατηγικών αυτών, υπάρχει στατιστικά σημαντική επίδραση στα κίνητρα των μαθητών για το αντικείμενο του προγραμματισμού μέσα από τα πεδία STE(A)M. Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι ο προγραμματισμός θεωρείται αναμφισβήτητα μέσο για την καλλιέργεια πολλών σημαντικών δεξιοτήτων του 21ου αιώνα, όπως είναι η υπολογιστική σκέψη και η συνεργασία, δόθηκε μεγαλύτερη έμφαση στο σχεδιασμό συνεργατικών δραστηριοτήτων επίλυσης προβλήματος. Για το λόγο αυτό, δημιουργήθηκαν δραστηριότητες βάσει των στρατηγικών Συνεργατικής Μάθησης (Collaborative Learning) Brainstorming & Think-Pair-Share, και της συνεργατικής διδακτικής προσέγγισης του προγραμματισμού «Προγραμματισμός σε ζευγάρια» (PAIR PROGRAMMING), μέσω των οποίων συνεπώς κρίθηκε απαραίτητη η διερεύνηση της ανάπτυξης των δεξιοτήτων αυτών. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε τρεις φάσεις και χρησιμοποίησε ως δείγμα 12 μαθητές δημοτικού σχολείου ηλικίας 9-11 ετών. Βασίστηκε σε ποσοτική ανάλυση δεδομένων μέσω ερωτηματολογίων τα οποία απαντήθηκαν από τους μαθητές στην πρώτη και τρίτη φάση της έρευνας, δηλαδή στην αρχή και στο τέλος της πειραματικής διαδικασίας και στην παρατήρηση. Τα αποτελέσματα, κατέδειξαν ότι η επίδραση του εκπαιδευτικού περιβάλλοντος ήταν στατιστικά σημαντική στα κίνητρα των μαθητών καθώς και στην ανάπτυξη δεξιοτήτων συνεργασίας και υπολογιστικής σκέψης. Η βιβλιογραφική επισκόπηση ανέδειξε την ανάγκη δημιουργίας ενός εννοιολογικού πλαισίου ικανού να παρέχει δυνατότητες για ανάπτυξη των προαναφερόμενων δεξιοτήτων αλλά κυρίως να αναπτύσσει κίνητρα σε μαθητές μικρής ηλικίας όπως είναι οι μαθητές της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης, να έρθουν σε επαφή με το αντικείμενο του προγραμματισμού ώστε μελλοντικά να εμπλακούν σε τομείς STEM. Εφόσον στην Ελλάδα, τίθεται θέμα για την ένταξη του γνωστικού αντικειμένου του προγραμματισμού σ' αυτή τη βαθμίδα εκπαίδευσης, κρίνεται απαραίτητη η υλοποίηση του σε μαθητές ακόμη μικρότερης ηλικίας απ' την προβλεπόμενη των προγραμμάτων σπουδών. Η σημαντικότητα της έρευνας έγκειται στην ανάδειξη αυτής της αναγκαιότητας, αλλά και στην επαφή των μαθητών με μορφές ασύγχρονης εκπαίδευσης όπως είναι τα ηλεκτρονικά μαθήματα μέσα από τα οποία καλλιεργούνται οι δεξιότητες ασύγχρονης συνεργασίας για επίλυση προβλημάτων. Επιπλέον, προτείνει μια μεθοδολογία ένταξης του καινοτόμου μοντέλου μικτής μάθησης, της ανεστραμμένης τάξης στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση, ως προκαταρκτικό στάδιο της αποκλειστικά on-line και εξ' αποστάσεως εκπαίδευσης. Κυρίως, δίνει έμφαση στον σχεδιασμό ενός μικτού περιβάλλοντος μάθησης με την χρήση ποικίλων τεχνολογικών μέσων, τα οποία ενορχηστρώνονται κατάλληλα βάσει του μοντέλου κινήτρων ARCS, και των τεχνικών συνεργατικής μάθησης, μέσω του οποίου οι εκπαιδευτικοί μπορούν να υποκινήσουν τους μαθητές τους και να επιτύχουν τους διδακτικούς στόχους τους σε κάθε γνωστικό αντικείμενο.