Δυναμική αλληλεπίδραση των παραγόντων ενός οικοσυστήματος: εφαρμογή στην περιβαλλοντική εκπαίδευση με τη χρήση μοντέλων ασαφούς λογικής (fuzzy logic)

Abstract

Η κατανόηση των πολύπλοκων περιβαλλοντικών παραγόντων ενός οικοσυστήματος είναι ένα σημαντικό ζήτημα στα πλαίσια της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης, ειδικά όταν οι παράγοντες αυτοί προέρχονται από ανθρωπογενείς δραστηριότητες που αλληλεπιδρώντας δυναμικά μεταξύ τους, οδηγούν στην υποβάθμιση του περιβάλλοντος. Για να αποτυπωθούν οι σχέσεις αλληλεξάρτησης, εξυπηρετώντας στη βαθύτερη κατανόηση των αποτελεσμάτων τους, κρίνεται σκόπιμη η εισαγωγή της ασαφούς λογικής στα πλαίσια της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης. Η ‘ασαφής λογική’ είναι μια ευφυής τεχνική του πεδίου της υπολογιστικής νοημοσύνης και βασίζεται σε ένα σύνολο κανόνων οι οποίοι είναι εύκολα κατανοητοί από τους μαθητές, επειδή παρουσιάζουν μεγάλη ομοιότητα με τη φυσική γλώσσα. Εισάγεται, στα πλαίσια της διατριβής αυτής, ως μία επέκταση του υποθετικού και προβλεπτικού συλλογισμού και επιτρέπει τη διερεύνηση εναλλακτικών υποθέσεων. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της ανάπτυξης ενός αλληλεπιδραστικού περιβάλλοντος γραφικών σε υπολογιστή (Graphical User’s Interface-GUI), το οποίο ενσωματώνει ένα ασαφές μοντέλο μιας λίμνης. Το ασαφές μοντέλο διασφαλίζει την επιστημονική αρτιότητα των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης, ενώ το περιβάλλον γραφικών μεταφέρει στους μαθητές μόνο τα κατανοητά χαρακτηριστικά των περιβαλλοντικών παραγόντων του οικοσυστήματος της λίμνης. Το γραφικό περιβάλλον δημιουργήθηκε σε διαδοχικά στάδια με την ενεργό συμμετοχή των μαθητών. Οι αναπαραστάσεις του βασίστηκαν σε ζωγραφιές και χάρτινα μοντέλα που τα ίδια τα παιδιά κατασκεύασαν. Ο πειραματισμός των μαθητών με το γραφικό περιβάλλον, σε μία πρώτη ‘πιλοτική’ αξιολόγηση με τους μαθητές που συμμετείχαν στη διαδικασία σχεδιασμού, έδειξε μία αισθητή βελτίωση στην κατανόηση των σημαντικών περιβαλλοντικών προβλημάτων της λίμνης, ενώ ταυτόχρονα βοήθησε στην άρση μερικών παρανοήσεων σχετικών με vii τη λειτουργία του οικοσυστήματος. Επίσης, το προτεινόμενο λογισμικό αξιολογήθηκε συγκριτικά με τη συμβατική μέθοδο διδασκαλίας, ως προς τα μαθησιακά του αποτελέσματα. Τα ευρήματα παρουσιάζουν σημαντική βελτίωση της κατανόησης των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των παραγόντων επιβάρυνσης του οικοσυστήματος από τους μαθητές. Έτσι, θεωρούμε ότι αποτελεί αξιόλογο εργαλείο για την Περιβαλλοντική Εκπαίδευση.