Η δημιουργία τεχνολογικά εμπλουτισμένου μαθησιακού περιβάλλοντος με υπέρβαση του σχολικού χώρου και εφαρμογή σε νέα διδακτική προσέγγιση των μαθηματικών

Abstract

The aim of the present thesis was the study of the strategies related to spatial structuring ability by kindergarten children and the possibilities of improving these strategies in the school settings. The research has been organized into three phases. Initially we aimed to identify the types of strategies that children used when they dealt with spatial tasks. Next we tried to explore possible ways to support children throughout the process of spatial structuring ability. Finally we tried to examine the features of a proposed learning environment, the “Technologically Enhanced Learning Environment” (TELE) that could contribute to this process, in terms of improving the strategies by which children managed their spatial thought. For this purpose, we designed two experiments and a teaching intervention. In the first experiment we found that, according their complexity, the strategies developed by children dealing with spatial tasks could be classified in five types. With the teaching intervention we found that children could be supported in the process of building spatial thought in two ways. Using specialized tasks that children tackle collaboratively and creating a Technologically Enhanced Learning Environment (TELE) that utilizes technological devices, computers and specialized software to support the tasks of the teaching intervention. The educational value of the TELE proved to be very significant as it enabled students to explore ideas, seek solutions, find strategies, decide and draw conclusions, in ways that were not possible without the TELE.

Η διδακτορική διατριβή αφορά τη μελέτη των στρατηγικών δόμησης εννοιών χώρου από παιδιά νηπιαγωγείου και τις δυνατότητες ενίσχυσης των στρατηγικών αυτών στο εκπαιδευτικό περιβάλλον. Τα δύο βασικά συστατικά της δόμησης εννοιών χώρου, η χωρική και η οπτικοποιημένη σκέψη, αποτελούν αντικείμενο έρευνας από δέσμη επιστημονικών κλάδων, επειδή το υλικό περιβάλλον, τόσο ως δομημένος χώρος όσο και ως περιβάλλον της φύσης, έχει μεγάλη σημασία για τη διαδικασία ανάπτυξης του παιδιού και τη μάθηση. Ο χειρισμός και η αντιμετώπιση των διαφορετικών και πολύμορφων χωρικών καταστάσεων απαιτούν τη χρήση κατάλληλων χωρικών στρατηγικών από το παιδί, οι οποίες παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την οργάνωση και τη λειτουργία του εκπαιδευτικού περιβάλλοντος. Το ερευνητικό μέρος της παρούσας διατριβής οργανώνεται σε τρεις φάσεις. Η πρώτη, έχει ως στόχο να καταγράψει τις στρατηγικές χώρου που χρησιμοποιούν τα παιδιά κατά την αντιμετώπιση έργων χώρου, η δεύτερη να διερευνήσει τρόπους με τους οποίους μπορούν να υποστηριχθούν τα παιδιά σε όλη τη διαδικασία δόμησης εννοιών χώρου και, τέλος, η τρίτη να εξετάσει τα χαρακτηριστικά ενός προτεινόμενου περιβάλλοντος μάθησης, του «Τεχνολογικά Εμπλουτισμένου Μαθησιακού Περιβάλλοντος» (ΤΕΜΠ), τα οποία θα μπορούσαν να συμβάλλουν στη διαδικασία αυτή, ιδιαίτερα σε ότι αφορά τη βελτίωση των στρατηγικών με τις οποίες τα παιδιά διαχειρίζονται τη χωρική και την οπτικοποιημένη σκέψη. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιούνται δύο πειράματα και μια διδακτική παρέμβαση που συγκεντρώνουν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τις στρατηγικές αντιμετώπισης έργων με έννοιες και αναπαραστάσεις χώρου, αλλά και τη βελτίωση των στρατηγικών αυτών σε παιδιά 5 ως 6 ετών. Από το πρώτο πείραμα διαπιστώθηκε ότι οι στρατηγικές που αναπτύσσουν τα παιδιά του νηπιαγωγείου για την αντιμετώπιση έργων δόμησης εννοιών χώρου, μπορούν να ταξινομηθούν, με κριτήριο το βαθμό πολυπλοκότητας της δράσης που προϋποθέτουν, σε πέντε τύπους. Με τη διδακτική παρέμβαση διαπιστώθηκε ότι τα παιδιά του νηπιαγωγείου μπορούν να υποστηριχτούν στη διαδικασία δόμησης εννοιών χώρου σε δύο επίπεδα. Το πρώτο περιλαμβάνει εξειδικευμένα έργα στα οποία δραστηριοποιούνται τα παιδιά με συνεργατικό τρόπο. Το δεύτερο επίπεδο βασίζεται στη δημιουργία Τεχνολογικά Εμπλουτισμένου Μαθησιακού Περιβάλλοντος (ΤΕΜΠ), με το οποίο εντάσσονται στο χώρο του νηπιαγωγείου εξειδικευμένα τεχνολογικά μέσα, τόσο σε επίπεδο υλικού όσο και σε επίπεδο λογισμικού, ώστε να υποστηριχθούν τα έργα της διδακτικής παρέμβασης. Η εκπαιδευτική διαδικασία που προσφέρει ένα ΤΕΜΠ συνιστά μια μαθησιακή διαδρομή μέσα από την οποία οι μαθητές έχουν την ευκαιρία να εξερευνήσουν ιδέες, να αναζητήσουν λύσεις, να βρουν στρατηγικές, να αποφασίσουν και να εξάγουν συμπεράσματα, να λειτουργήσουν με άλλα λόγια σε μια «κοινότητα μάθησης». Με την έννοια αυτή, το ΤΕΜΠ αναδεικνύεται σε ένα αξιόλογο εκπαιδευτικό εργαλείο, καθώς συμβάλει στη διεύρυνση των δυνατοτήτων του παιδιού για ανάπτυξη στρατηγικών, επειδή τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά του διαμορφώνουν ένα πλαίσιο στηρίγματος της δραστηριοποίησης του παιδιού. Η συμβολή αυτή του ΤΕΜΠ καταγράφηκε και στο επίπεδο της ομάδας, σε καταστάσεις που οι υφιστάμενες ατομικές στρατηγικές δεν επαρκούσαν για την επίλυση των προβλημάτων που έθετε το έργο το οποίo διαπραγματεύονταν οι μαθητές.