«Εκπαιδευτικά λογισμικά από μαθητές… για μαθητές! Συνεργατική εξ αποστάσεως εκπαίδευση» 13ο Μαθητικό Συνέδριο Πληροφορικής

«Εκπαιδευτικά λογισμικά από μαθητές… για μαθητές! Συνεργατική εξ αποστάσεως εκπαίδευση» 13ο Μαθητικό Συνέδριο Πληροφορικής

ΔΕΥΤΕΡΑ 19 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2021
Σημαντική ήταν η συμμετοχή των παιδιών μας στο 13ο Συνέδριο Πληροφορικής – Τμήμα Πληροφορικής Πολυμέσων & Ρομποτικής

Περίληψη

Ένα σκαλί είσαι εσύ, άλλο σκαλί είμαι εγώΤο ένα είμαι εγώ, το αύριο είσαι εσύΣυνεργασία λοιπόν, το μαγικό ραβδί…

Αυτό σκέφτηκαν, λοιπόν, οι μαθητές του Τμήματος Πληροφορικής, Πολυμέσων & Ρομποτικής του σχολείου μας και αποφάσισαν να δημιουργήσουν εκπαιδευτικά παιχνίδια για τους μικρότερους μαθητές μας. Σκοπός αυτού του έργου είναι να αναδειχθεί αρχικά η δυναμική του προγραμματισμού με το Scratch στο Δημοτικό. Στόχος είναι δημιουργία εκπαιδευτικών παιχνιδιών που θα βοηθούν τη διδασκαλία μαθημάτων όπως της Πληροφορικής, των Μαθηματικών, της Ιστορίας, της Γεωγραφίας, θα έχουν δημιουργηθεί από παιδιά για παιδιά και θα χρησιμοποιούνται ως ευχάριστα βοηθητικά λογισμικά για εξάσκηση. Οι προγραμματιστικές τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν για την δημιουργία των παιχνιδιών ήταν απλές. Οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες των δύο ή τριών ατόμων και η κάθε ομάδα ανέλαβε από ένα παιχνίδι. Όλο το project υλοποιήθηκε εξ αποστάσεως μέσω των Breakout Rooms του διαδικτυακού εργαλείου τηλεδιασκέψεων Microsoft Teams.

Λέξεις κλειδιά: scratch, συνεργασία εξ αποστάσεως, Teams

1. Εισαγωγή

Ο χαρακτηρισμός ενός λογισμικού ως εκπαιδευτικού λαμβάνει υπόψη του τόσο την παιδαγωγική όσο και την τεχνολογική διάσταση. Με τον όρο εκπαιδευτικό λογισμικό, εννοούμε τις εφαρμογές λογισμικού που χρησιμοποιούνται για την υπολογιστική υποστήριξη της διδασκαλίας και της μάθησης. Το εκπαιδευτικό λογισμικό μπορεί να έχει τις εξής μορφές:

  • Το ειδικά κατασκευασμένο, από εξειδικευμένες εταιρίες ή από πανεπιστημιακά και ερευνητικά ιδρύματα, λογισμικό και υλικό με σαφή διδακτικό και μαθησιακό σκοπό (για συγκεκριμένο γνωστικό αντικείμενο ή για διαθεματικές χρήσεις) που συνήθως είναι σε μορφή CD – DVD και εγκαθίσταται στον υπολογιστή ή βρίσκεται σε κάποιον δικτυακό τόπο και προσπελαύνεται μέσω Διαδικτύου.
  • Το υπάρχον λογισμικό γενικής ή ειδικής χρήσης, όπως για παράδειγμα κειμενογράφοι, βάσεις δεδομένων, προγράμματα επεξεργασίας εικόνων ,λογιστικά φύλλα, εφαρμογές διαδικτύου (π.χ. για δημιουργία blog ή wiki) κλπ. που έχει αναπτυχθεί από εταιρίες λογισμικού ή και από μεμονωμένες ομάδες προγραμματιστών. Το λογισμικό αυτό (που με τη στενή έννοια του όρου δεν μπορεί να θεωρηθεί εκπαιδευτικό), το οποίο κατά κύριο λόγο απευθύνεται σε κατηγορίες χρηστών εκτός εκπαίδευσης, έχει «μεταλλαχθεί» σε επίπεδο χρήσης και χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη γνώσεων και δεξιοτήτων σε διάφορα γνωστικά αντικείμενα ως γνωστικό εργαλείο»

Ο όρος «ψηφιακό παιχνίδι» (digital game) χρησιμοποιείται στη βιβλιογραφία για να περιγράψει εφαρμογές λογισμικού οι οποίες:

  • έχουν τα τυπικά χαρακτηριστικά παιχνιδιού (όπως συγκεκριμένη κατάσταση έναρξης, ορισμένους κανόνες, στόχο, τελική κατάσταση νίκης/ήττας κ.λπ.), γεννούν στους χρήστες κίνητρο εμπλοκής και προσφέρουν άμεση διαδραστική εμπειρία που δημιουργεί το αίσθημα της ψυχαγωγίας (π.χ. Salen & Zimmerman, 2003),
  • παίζονται σε σύγχρονες ψηφιακές τεχνολογικές πλατφόρμες, όπως: υπολογιστής, διαδίκτυο, κονσόλες παιχνιδιών, φορητές συσκευές. Χαρακτηριστικές τεχνολογικές πλατφόρμες:
  • προσωπικός υπολογιστής (PC) (Wikipedia),
  • PlayStation (Βικιπαίδεια, Wikipedia),
  • GameBoy (Βικιπαίδεια, Wikipedia),
  • Xbox (Βικιπαίδεια, Wikipedia),
  • Wii (Βικιπαίδεια, Wikipedia).

Παρόλο που το νόημά τους αρχικά τουλάχιστον ήταν διαφορετικό, έχουμε οδηγηθεί στο να χρησιμοποιούνται σήμερα σχεδόν ισοδύναμα και οι όροι:

  • Ηλεκτρονικά παιχνίδια (όπου το «ηλεκτρονικά» παραπέμπει πλέον στην ψηφιακή τεχνολογία).
  • Παιχνίδια υπολογιστή (computer games): παιχνίδια που παίζονται σε προσωπικό υπολογιστή (PC games). Ο όρος computer τείνει να υποδηλώνει κάθε είδους ψηφιακή τεχνολογία και πλατφόρμα.
  • Βιντεο-παιχνίδια (video games): παιχνίδια που παίζονται σε video-κονσόλες, δηλ. «παιχνιδομηχανές» ειδικά κατασκευασμένες ώστε να εξάγουν σήμα βίντεο και να μπορούν να συνδεθούν με κατάλληλη οθόνη (π.χ. τηλεόραση).

Αποφασίσαμε, λοιπόν, να σχεδιάσουμε και να υλοποιήσουμε κάποια εκπαιδευτικά λογισμικά τα οποία θα έχουν βοηθητικό ρόλο στην εκμάθηση των μαθημάτων του ωρολογίου προγράμματος αλλά, λόγω του παιχνιδοκεντρικού χαρακτήρα τους, θα δίνουν και ένα κίνητρο στους μαθητές να τα χρησιμοποιήσουν και εκτός τάξης. Το εργαλείο συγγραφής κώδικα που χρησιμοποιήσαμε ήταν το scratch. Αυτό που κάνει την εργασία μας ακόμη πιο ιδιαίτερη και δύσκολη είναι πως όλο το project υλοποιήθηκε εξ’αποστάσεως μέσω των Breakout Rooms του διαδικτυακού εργαλείου τηλεδιασκέψεων Microsoft Teams.

2. Το εργαλείο Scratch

To scratch αναπτύχθηκε από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης (MIT). Αποτελεί ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον ανάπτυξης διαδραστικών εφαρμογών και εκμάθησης προγραμματισμού για παιδιά ηλικίας από 8 έως 16 ετών. Τα παιδιά έχουν τη δυνατότητα να δημιουργήσουν παιχνίδια, κουίζ ερωτήσεων, ιστορίες και κινούμενα σχέδια. Το περιβάλλον ανάπτυξης του Scratch μπορεί να μεταφορτωθεί δωρεάν και να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε υπολογιστή. Επιπλέον, μπορεί κανείς να το βρει και στο διαδίκτυο (http://scratch.mit.edu/) και αφού δημιουργήσει προσωπικό λογαριασμό μπορεί να προγραμματίσει online, να μοιραστεί τα έργα του με άλλους χρήστες, να τροποποιήσει και να επεκτείνει τα έργα άλλων χρηστών. Εμείς δουλέψαμε online.

Το περιβάλλον χρήστη του περιβάλλοντος ανάπτυξης του Scratch χωρίζει την οθόνη σε πολλαπλές περιοχές: στα αριστερά είναι η παλέτα με τις εντολές, στο κέντρο είναι οι πληροφορίες για την τρέχουσα φιγούρα και η περιοχή των σεναρίων και στα δεξιά είναι η σκηνή και η λίστα με τις φιγούρες. Τα τμήματα με τις εντολές μπορούν να συρθούν πάνω στην περιοχή των σεναρίων για τη δημιουργία παιχνιδιών.

Εικόνα 1: Παλέτa εντολών στο scratch online

Εικόνα 2 - Παλέτα σεναρίου

3. Παιχνιδοποίηση (gamification)

Η έννοια της «παιχνιδοποίησης» (gamification) είναι, με απλά λόγια, η εφαρμογή τεχνικών παιχνιδιού σε δραστηριότητες που δεν είναι παιχνίδι καθαυτές. Για παράδειγμα, το να δίνουμε τη δυνατότητα στους συμμετέχοντες σε μια δραστηριότητα να κερδίζουν πόντους με τις ενέργειες που κάνουν ή να παίρνουν διακριτικά (π.χ. παράσημα) ανάλογα με την εμπειρία τους στη δραστηριότητα είναι χαρακτηριστικά στοιχεία παιχνιδοποίησης.

Η δραστηριότητα θα μπορούσε να είναι π.χ. εμπορική (οι επισκέπτες ενός δικτυακού τόπου κερδίζουν πόντους με βάση τις αγορές που κάνουν) ή εκπαιδευτική (οι μαθητές κερδίζουν πόντους με βάση τις επιδόσεις τους σε κάποιες δοκιμασίες) και λοιπά. Συνοπτικά, η παιχνιδοποίηση στοχεύει στο να δημιουργήσει στους συμμετέχοντες έμμεσα την αίσθηση παιχνιδιού, χωρίς να μετατρέψει την ίδια τη δραστηριότητα σε ολοκληρωμένο παιχνίδι.

4. Τεχνολογία λογισμικού και ομάδα ανάπτυξης παιχνιδιού

Ένα υψηλών απαιτήσεων παιχνίδι αναπτύσσεται από μια ομάδα επαγγελματιών διάφορων κλάδων. Χρειάζονται τέσσερις τουλάχιστον βασικές ειδικότητες σε μια τέτοια ομάδα:

  • Σεναριογράφος: Ρόλος υπεύθυνος για την ανάπτυξη του σεναρίου και των διαφόρων εκδοχών του παιχνιδιού.
  • Σχεδιαστής: Ρόλος υπεύθυνος για τον μετασχηματισμό του σεναρίου σε τρόπο παιχνιδιού (gameplay), για την ανάπτυξη των οθονών (storyboards) και –συνολικά– για την ανάλυση των τεχνικών θεμάτων που μπορεί να αφορούν το παιχνίδι.
  • Προγραμματιστής: Ρόλος που αναλαμβάνει τη συγγραφή κώδικα σύμφωνα με τις οδηγίες του σχεδιαστή.
  • Ειδικός πολυμέσων: Ρόλος που αφορά στην παραγωγή και επεξεργασία όλων των στοιχείων πολυμέσων: γραφικά, ήχοι, εικόνες, σχεδιοκίνηση, βίντεο.

Στην ομάδα μας και κατά τη διάρκεια του project, όλοι μπήκαμε στον ρόλο και των τεσσάρων ειδικοτήτων.

5. Microsoft Teams και Breakout Rooms

Όλο το project υλοποιήθηκε εξ αποστάσεως μέσω των Breakout Rooms του διαδικτυακού εργαλείου τηλεδιασκέψεων Microsoft Teams. Σε κάθε μάθημα, αφού συνδεόμασταν στο Teams και μπαίναμε στην κύρια σύσκεψη του μαθήματος, στη συνέχεια χωριζόμασταν στις ομάδες μας και η κάθε ομάδα έμπαινε στο «δωμάτιό της». Σκοπός ήταν να προσομοιωθεί ο τρόπος με τον οποίο δουλεύουμε στο σχολείο!

Εικόνα 3 - screenshot από τα Break Out Rooms

5. Δημιουργία των εκπαιδευτικών παιχνιδιών

Στόχος μας όπως αναφέραμε και παραπάνω, ήταν να δημιουργήσουμε βοηθητικά εκπαιδευτικά λογισμικά που να δίνουν και ένα έξτρα κίνητρο στους μαθητές να παίξουν εκτός τάξης. Έτσι, τα παιχνίδια μας βοηθούν τη διδασκαλία μαθημάτων όπως της Πληροφορικής, των Μαθηματικών, της Ιστορίας και της Γεωγραφίας. Κάθε σκηνή βοηθά τον μαθητή να μάθει ή να εξασκήσει κάποια υπάρχουσα γνώση (κάνοντας εξάσκηση και επανάληψη). Τα λογισμικά μας τα οποία είναι βασισμένα στη λογική των ερωταπαντήσεων, είναι εύκολο να «πειραχτούν» και από τους ίδιους τους εκπαιδευτικούς αλλάζοντας οι ίδιοι τις ερωτήσεις που θέλουν να κάνουν στους μαθητές τους αφού ο κώδικας είναι έτοιμος από εμάς! Παρακάτω βλέπετε screenshots από τα παιχνίδια μας.

Εικόνα 4 - screenshots από διάφορες σκηνές των παιχνιδιών μας

6. Έλεγχος ορθής λειτουργίας λογισμικού

Πριν δοθεί ένα πραγματικό παιχνίδι στο εμπόριο, πρέπει να περάσει από μία ομάδα ανθρώπων, τους λεγόμενους testers, οι οποίοι εξετάζουν τον κώδικα για εντοπισμό λαθών ή αδύναμων σημείων. Έτσι κι εμείς, φτιάξαμε σε ομάδες τα παιχνίδια μας μέσα σε συγκεκριμένο χρονοδιάγραμμα το οποίο ορίστηκε από την καθηγήτριά μας. Αφού προέκυψε μία πρώτη έκδοση του κάθε παιχνιδιού, μία άλλη ομάδα παιδιών – οι λεγόμενοι testers – τέσταραν τα παιχνίδια και σημείωσαν τα λάθη και τις αδυναμίες τους. Τα περισσότερα σφάλματα που παρουσιάστηκαν στα παιχνίδια μας ήταν λάθη στις μεταβλητές μας και στον τρόπο που αυτές μεταβάλλονταν, στην εμφάνιση και εξαφάνιση των αντικειμένων από σκηνή σε σκηνή.

Με βάση τις παρατηρήσεις των testers, συνεχίσαμε τον προγραμματισμό για να καταλήξουμε σε μια πιο βελτιωμένη έκδοση των παιχνιδιών. Τις τελικές εκδόσεις τις ανεβάσαμε στο ίντερνετ, στο http://scratch.mit.edu/ . Το τελικό στάδιο του project ήταν να δημιουργήσουμε παρουσιάσεις στις οποίες περιγράφουμε τον σκοπό του παιχνιδιού μας, τον τρόπο που παίζεται, τις ηλικίες και το μάθημα που αφορά, τις προγραμματιστικές τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν αλλά και τα αρχικά σφάλματα του κώδικά μας.

7. Συμπεράσματα

Μετά την υλοποίηση των εκπαιδευτικών παιχνιδιών μας, κάναμε ένα ταξίδι πίσω στο χρόνο βλέποντας τι κερδίσαμε από όλη αυτήν την εμπειρία. Είδαμε πώς μπορεί να φτιαχτεί ένα παιχνίδι από την αρχή. Μέσα από το μάθημα της Πληροφορικής και το scratch εξελίξαμε τις δικές μας γνώσεις επάνω στη συγγραφή κώδικα προσπαθώντας ταυτόχρονα να δημιουργήσουμε λογισμικά που θα προσφέρουν γνώση σε άλλους μαθητές! Προσπαθήσαμε να συνδυάσουμε τη διασκέδαση με τη μάθηση και ελπίζουμε το αποτέλεσμα να σας αρέσει!

Βιβλιογραφία

1. Gordon, A. K. (1970). Games for Growth, Science Research AssociateInc., Palo Alto California

2. Malone, T.W. (1980). What makes things fun to learn? A study of intrinsically motivating computer games. Palo Alto, CA: Xerox

3. Μπαρμπάτσης, Κ., Οικονόμου, Δ., Παπαμαγκανά, Ι., & Ζώζας, Ι. (2010). Ηλεκτρονικά Παιχνίδια ως Εκπαιδευτικά Εργαλεία, Πρακτικά 2ου Πανελληνίου Εκπαιδευτικού Συνεδρίου Ημαθίας

4. Χονδρούλη, Β. (2013). Αξιολόγηση εκπαιδευτικού παιχνιδιού για την υποστήριξη μουσικής εκπαίδευσης, Πτυχιακή εργασία

5. Επιμόρφωση Εκπαιδευτικών για την αξιοποίηση και εφαρμογή των ΤΠΕ στη διδακτική πράξη: Τεύχος 2 α: Κλάδος ΠΕ70 « Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιμόρφωσης», εκδ. ΙΤΥ Πάτρα, Δεκέμβριος 2010

6. http://learn20.wikispaces.com/

7. http://el.wikipedia.org/wiki/Γλώσσα_προγραμματισμού_Scratch