Σύγκριση μιας συνεργατικής μαθησιακής δραστηριότητας σε πραγματικό και εικονικό 3D περιβάλλον

Abstract

This dissertation identifies the advantages of the Problem-Based Learning (PBL) instructional strategy and acknowledges the limitations of classic laboratory education to support it. Multi-User Virtual Environments (MUVEs) like Second Life (SL) are 3D collaborative virtual environments that could act as complementary or alternative worlds for the implementation of PBL activities offering low cost, safe and always available environments. The aim of this dissertation was to design and empirically evaluate a simple PBL activity in both the real and virtual worlds, by carrying out a descriptive study (N=30) and a quasi-experimental study (N=150) with University students. The results showed that the MUVE provided similar learning outcomes, engagement, usability and satisfaction to the real world condition. SL is perceived as more pleasurable and informal learning environment than reality. Satisfaction is positively correlated with presence. The PBL activity tends to last longer in SL that in real world, mainly due to control procedures and reduced nonverbal communication, that also “impose” a more fragmented pattern of verbal communication.

Η Μάθηση Βασισμένη σε Προβλήματα - ΜΒΠ (Problem Based Learning - PBL) αποτελεί μια διδακτική στρατηγική που αποσκοπεί στην οικοδόμηση γνώσεων και απόκτηση δεξιοτήτων μέσα από την επίλυση προβλημάτων. Βασίζεται στις θεωρίες μάθησης του κοινωνικού εποικοδομισμού και της πλαισιοθετημένης μάθησης, και στοχεύει στην ενεργή, συνεργατική και νοηματοδοτημένη εφαρμογή της γνώσης (Jonassen, Peck, & Wilson, 1999). Στη ΜΒΠ οι μαθητές συνεργάζονται σε μικρές ομάδες για να λύσουν προβλήματα του πραγματικού κόσμου. Η ΜΒΠ βοηθά τους μανθάνοντες να αποκτήσουν ισχυρό κίνητρο για μάθηση, να αναπτύξουν κριτική σκέψη, να βελτιώσουν την ικανότητα διατήρησης της γνώσης, να αποκτήσουν μία στάση δια βίου μάθησης, να βελτιώσουν τις επικοινωνιακές και κοινωνικές τους δεξιότητες και να εκτιμήσουν τη δύναμη της συνεργασίας(PBL@UD, 2012).Αν και ο πειραματισμός και η επίλυση προβλημάτων είναι δεξιότητες που οφείλουν να έχουν όλοι οι επιστήμονες, η διδακτική στρατηγική της ΜΒΠ εφαρμόζεται ελάχιστα στην τριτοβάθμια εκπαίδευση. Αυτό οφείλεται κυρίως στους περιορισμούς της εργαστηριακής εκπαίδευσης, που είναι ο κατεξοχήν χώρος υλοποίησης της ΜΒΠ: αδυναμία υλοποίησης πειραμάτων σε διάφορες κλίμακες του χώρου και του χρόνου, περιορισμένη χωρητικότητα και διαθεσιμότητα, ακριβός εξοπλισμός και αναλώσιμα, αδυναμία επανάληψης του πειράματος, εφαρμογή συγκεκριμένων διαδικασιών και όχι ελεύθερου πειραματισμού και αδυναμία συμμετοχής από απόσταση.Τα Εικονικά Περιβάλλοντα Πολλών Χρηστών (Multi User Virtual Environments, MUVEs) είναι τρισδιάστατα εικονικά περιβάλλοντα, οι χρήστες των οποίων εκπροσωπούνται από ανθρωπόμορφες αναπαραστάσεις (avatars) μέσω των οποίων μπορούν να περιηγούνται σε αυτά, να επικοινωνούν, να συνεργάζονται και να μαθαίνουν. Αποτελούν ένα αναδυόμενο μέσο, το οποίο λόγω των τεχνολογικών του χαρακτηριστικών επιτρέπει στους χρήστες του να εκφράζουν την ταυτότητά τους και να βιώνουν χωρική και κοινωνική παρουσία (Annetta, Folta, & Klesath, 2010). Τα ψυχολογικά αυτά χαρακτηριστικά επιτρέπουν την υλοποίηση δραστηριοτήτων βασισμένων στις θεωρίες της πλαισιοθετημένης μάθησης και του κοινωνικού εποικοδομισμού, στις οποίες βασίζεται η ΜΒΠ.Από τη βιβλιογραφική επισκόπηση, φάνηκε ότι αν και τα MUVEs έχουν χρησιμοποιηθεί συχνά για εκπαίδευση και έρευνα, δεν έχουν γίνει εμπειρικές μελέτες σύγκρισης εργαστηριακών δραστηριοτήτων ΜΒΠ μεταξύ του πραγματικού και του εικονικού κόσμου στην τριτοβάθμια εκπαίδευση. Στην παρούσα διατριβή επιχειρείται μια τέτοια σύγκριση στους εξής άξονες: στο μαθησιακό αποτέλεσμα, στην αίσθηση παρουσίας, στην ευχρηστία, στην ικανοποίηση από τη συνεργασία και στην ευχαρίστηση από την εμπειρία.Σχεδιάστηκε μια δραστηριότητα ΜΒΠ βασισμένη στις αρχές του εποικοδομισμού, ώστε να είναι απλή, ενδιαφέρουσα και εύκολα υλοποιήσιμη. Οι γνώσεις που απαιτούνται για τη λύση της είναι ο νόμος της ανάκλασης του φωτός και βασική τριγωνομετρία. Ως πλατφόρμα MUVE επιλέχθηκε το Second Life (SL), ως το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο MUVE για εκπαιδευτική έρευνα (Wankel & Kingsley, 2009). Η ερευνητική διαδικασία υλοποιήθηκε σε δύο στάδια: την πιλοτική και την κύρια έρευνα. Η πιλοτική ήταν μια περιγραφική (descriptive) έρευνα, στα πλαίσια της οποίας υλοποιήθηκε και δοκιμάστηκε η δραστηριότητα ΜΒΠ στο SL σε περιορισμένο δείγμα (Ν=30). Από την πιλοτική έρευνα συλλέχθηκαν χρήσιμες πληροφορίες για θέματα σχεδιασμού και ευχρηστίας του περιβάλλοντος και της μαθησιακής δραστηριότητας. Δεδομένου ότι τα αποτελέσματα της πιλοτικής έρευνας ήταν ενθαρρυντικά, πραγματοποιήθηκε η κύρια έρευνα ημι-πειραματικού (quasi-experimental) τύπου σε μεγαλύτερο δείγμα (Ν=150), που αφορούσε την υλοποίηση και σύγκριση της δραστηριότητας σε εικονικό και πραγματικό περιβάλλον. Για τη συλλογή των εμπειρικών δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν ερωτηματολόγια και καταγραφές βίντεο.Η κύρια έρευνα έδειξε ότι δεν υπάρχουν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των περιβαλλόντων στο μαθησιακό αποτέλεσμα, την ευχρηστία, την ικανοποίηση από τη συνεργασία και την ευχαρίστηση από την εμπειρία. Ωστόσο υπάρχουν ενδείξεις ότι το SL εκλαμβάνεται ως πιο ευχάριστο και άτυπο περιβάλλον μάθησης. Η ικανοποίηση συσχετίζεται θετικά με την αίσθηση παρουσίας. Η δραστηριότητα διαρκεί περισσότερο στο SL λόγω των διαδικασιών χειρισμού και της μειωμένης μη λεκτικής επικοινωνίας, παράγοντες που φαίνεται να «επιβάλλουν» ένα πιο κατακερματισμένο μοτίβο ομιλίας.Το τελικό συμπέρασμα της παρούσας διατριβής είναι ότι τα MUVEs έχουν τη δυνατότητα να υποστηρίξουν εργαστηριακές δραστηριότητες ΜΒΠ στην τριτοβάθμια εκπαίδευση, με παρόμοιο μαθησιακό αποτέλεσμα, ευχρηστία, εμπλοκή και ικανοποίηση με το πραγματικό περιβάλλον, παρέχοντας επιπλέον τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, της υψηλής διαθεσιμότητας και ασφάλειας.