Γνωστικά εργαλεία μάθησης και ηλεκτρονική μάθηση - CTAT

Abstract

Τα γνωσιακά εργαλεία, μοντέλα και περιβάλλοντα μάθησης αποτελούν σημαντικά μέσα για την επίτευξη αποτελεσματικότερης εκπαιδευτικής διαδικασίας. Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν μέσα από τη διεξαγωγή δραστηριοτήτων και όχι ακούγοντας ή παρακολουθώντας τον εκπαιδευτή. Τα βήματα που ακολουθούνται για την επίλυση ενός προβλήματος με βάση τα εν λόγω μοντέλα, ακολουθούν τον τρόπο σκέψης των εκπαιδευομένων, ενώ οι οδηγίες που παρέχονται εξαρτώνται από το περιεχόμενο. Ο τρόπος λειτουργίας των γνωσιακών μοντέλων ακολουθεί σε μεγάλο βαθμό τις αρχές της θεωρίας δραστηριότητας (activity theory), γεγονός που αντανακλάται στην προσωποποίηση της εκπαιδευτικής διαδικασίας με βάση το επίπεδο και τις επιδόσεις του κάθε εκπαιδευομένου. Η πλατφόρμα μάθησης CTAT (Cognitive Tutor Authoring Tools) βασίζεται στη θεωρία γνώσης και μάθησης ACT-R και λειτουργεί στηριζόμενη στο μετασχηματισμό της συμπεριφοράς των εκπαιδευόμενων κατά τη διαδικασία επίλυσης προβλημάτων. Ο σύμβουλος μάθησης εφαρμόζει ένα τύπο αλγορίθμου που ονομάζεται «ανίχνευση μοντέλου» για να μπορεί να παρακολουθεί τους εκπαιδευόμενους κατά τη διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος και να συγκρίνει τις ενέργειές τους με τις ενδεδειγμένες που προτείνονται από το μοντέλο. Ο «συγγραφέας εκπαιδευτή» (instructor author) επιδεικνύει στο σύστημα, πώς οι εκπαιδευόμενοι αναμένεται να επιλύσουν τα προβλήματα που τους ανατίθενται και τι λάθη αναμένεται να κάνουν. Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, αναπτύσσεται ένας πιλοτικός γνωσιακός εκπαιδευτής με χρήση της πλατφόρμας CTAT, ο οποίος σαν στόχο έχει την εκπαίδευση σε θέματα Φυσικοχημείας. Ο εκπαιδευτής αυτός χρησιμοποιεί και υπολογίζει μια σειρά αριθμητικών πληροφοριών όπως είναι ο αριθμός πρωτονίων, νετρονίων και ηλεκτρονίων ενός σωματιδίου (ατόμου, κατιόντος ή ανιόντος) καθώς επίσης και ο ατομικός και μαζικός αριθμός του σωματιδίου. Η παρούσα υλοποίηση, χρησιμοποιεί λογισμικό Flash για να δημιουργήσει ένα γραφικό περιβάλλον αλληλεπίδρασης και εν συνεχεία ζητάει από τους εκπαιδευόμενους να πραγματοποιήσουν υπολογισμούς του αριθμού πρωτονίων, νετρονίων και ηλεκτρονίων σωματιδίων καθώς επίσης και του ατομικού και μαζικού αριθμού.