Μελέτη της ατομικής και συνεργατικής οικοδόμησης της γνώσης μαθητών μέσω της εννοιολογικής χαρτογράφησης σε υπολογιστικό περιβάλλον

Abstract

The systematic recording and evaluation of knowledge construction is of critical importance in learning studies. In particular, when the learning process takes place in a collaborative environment, then a permanent evaluation of knowledge construction is needed both for group members and the group as a whole. Group members interact and share learning experiences aiming to construct new knowledge. In an ideal collaborative environment each member would participate actively and contribute equivalently to the fulfilling of the group aims. In real learning environments, however, this remains to be proven by the systematic recording both of the individual and group knowledge construction, as well as the evaluation of contribution of each member to the collaborative learning process and vice versa. The aim of the present research was to study the individual and collaborative knowledge construction of students, searching for the factors that influence the interaction of those during the learning process. Concept maps were selected as recorders of knowledge construction, as these are considered a suitable and sensitive tool for revealing the participants’ conceptual structures and for recording the learning process of both group and group members. Their construction, with suitable concept mapping software offers among others the advantages of easy revision, storage and facilitation of collaborative learning. In addition, we considered assessment methods of concept maps in order to develop a protocol of analysis that would allow an effective and systematic assessment, both qualitative and quantitative and at the same time simple and reliable in the application. In the thesis that follows a case study research is presented, which was carried out with the participation of eleven years old students of sixth class of Greek elementary school. In real class conditions and with the use of concept mapping software the students represented their cognitive structures in various phases of a course in individual and collaborative level, constructing concept maps individually and collaboratively, before, during and after teaching on the subject: “Energy and Environment”. Sequences of individually and collaboratively constructed concept maps were evaluated with the use of a model protocol of analysis of conceptual maps that was developed in the frame of present research in order to have a complete, quantitative and qualitative assessment of concept maps. The analysis of concept maps of group members and groups have led us to conclude that first of all individual and collaborative learning process and their interaction is revealead through the evaluation of concept map consequences, especially when a qualitatively oriented assessment protocol is used. Also, we led to the conclusion that the conceptual representations of a group and of its members often influences the process of collaborative and individual learning by defining the way which they manage new knowledge. In addition, other factors such as gender, personality and relation of group members also influence the knowledge structure process.

Η συστηματική καταγραφή, μελέτη και αξιολόγηση της πορείας οικοδόμησης της γνώσης είναι καθοριστικής σημασίας για την εκπαίδευση και την εκπαιδευτική έρευνα. Ιδιαίτερα όταν η μαθησιακή διαδικασία λαμβάνει χώρα σε συνεργατικό περιβάλλον, προκύπτει η ανάγκη για διαρκή αξιολόγηση της οικοδόμησης της γνώσης τόσο της ομάδας όσο και του ατόμου. Μια ομάδα αποτελείται από μέλη, που έχουν τη δυνατότητα μέσω της συνεργατικής μάθησης να μοιραστούν μαθησιακές εμπειρίες, να αλληλοσυμπληρωθούν και να οικοδομήσουν νέα γνώση. Σε ένα ιδανικό συνεργατικό περιβάλλον μάθησης το κάθε μέλος συμμετέχει ενεργά στην ομάδα και συμβάλει ισότιμα στην ολοκλήρωση των στόχων της. Στα πραγματικά μαθησιακά περιβάλλοντα, όμως θα πρέπει συστηματικά να καταγραφεί και να μελετηθεί η εξατομικευμένη και συνεργατική μάθηση και ο τρόπος που αυτές αλληλοεπηρεάζονται, καθ’ όλη τη διαδικασία οικοδόμησης της γνώσης. Στόχο της έρευνας αποτέλεσε η μελέτη της πορείας της ατομικής και συνεργατικής οικοδόμησης της γνώσης μαθητών, η καταγραφή των παραγόντων που τις επηρεάζουν και η διερεύνηση πιθανών αλληλεπιδράσεών τους. Στην προσπάθεια αναζήτησης πιο ευαίσθητων, σε σχέση με τα παραδοσιακά τεστ, καταγραφέων της μαθησιακής διαδικασίας και των αλλαγών που διαδραματίζονται καθώς αυτή συντελείται, επιλέχθηκαν οι εννοιολογικοί χάρτες. Οι εννοιολογικοί χάρτες θεωρούνται κατάλληλο εργαλείο για την παρακολούθηση και καταγραφή της μαθησιακής διαδικασίας τόσο της ομάδας όσο και των μελών που την αποτελούν. Η κατασκευή τους δε, με κατάλληλο λογισμικό εννοιολογικής χαρτογράφησης προσφέρει μεταξύ άλλων τα πλεονεκτήματα της εύκολης αναθεώρησης, αποθήκευσης και διευκόλυνσης της συνεργατικής μάθησης. Τέλος ιδιαίτερης σημασίας θεωρείται ο τρόπος αξιολόγησης των χαρτών. Για να είναι αποτελεσματικός απαιτείται ένα συστηματικό, ποιοτικά προσανατολισμένο και παράλληλα απλό και αξιόπιστο στην εφαρμογή πρωτόκολλο ανάλυσης των εννοιολογικών χαρτών. Στην εργασία που ακολουθεί παρουσιάζεται η ερευνητική διαδικασία, μελέτης περίπτωσης, που διεξήχθη με ενδεκάχρονους μαθητές της έκτης τάξης του δημοτικού σχολείου. Σε συνθήκες πραγματικής τάξης, και με τη χρήση λογισμικού εννοιολογικής χαρτογράφησης, οι μαθητές αναπαρέστησαν τις εννοιολογικές τους δομές και την πορεία που η οικοδόμηση της γνώσης τους ακολούθησε σε ατομικό και ομαδικό επίπεδο, κατασκευάζοντας εννοιολογικούς χάρτες εξατομικευμένα και συνεργατικά πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τη διδασκαλία μιας διδακτικής παρέμβασης με θέμα: «Ενέργεια, Περιβάλλον και Ζωντανοί Οργανισμοί». Οι ακολουθίες ατομικά και συνεργατικά κατασκευασμένων εννοιολογικών χαρτών αναλύθηκαν με τη χρήση ενός πρότυπου πρωτόκολλου ανάλυσης εννοιολογικών χαρτών που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας και αναλυτικά θα παρατεθεί παρακάτω, ώστε να καλύψει τις ανάγκες μια πλήρους, ποσοτικής και ποιοτικής αποτίμησης των εννοιολογικών χαρτών. Η ερευνητική διαδικασία οδήγησε πρώτα απ’ όλα στο συμπέρασμα ότι οι ακολουθίες ατομικά και συνεργατικά κατασκευασμένων εννοιολογικών χαρτών, αξιολογημένων με ποιοτικά κατά κύριο λόγο κριτήρια μπορούν να παράσχουν μια λεπτομερή καταγραφή της οικοδόμησης της γνώσης μιας ομάδας, των μελών της αλλά και των αλληλεπιδράσεων αυτών. Επίσης αναδείχθηκε ο ρόλος των νοητικών αναπαραστάσεων, οι οποίες τόσο ατομικά όσο και συνεργατικά συχνά επηρέασαν την πορεία της οικοδόμησης της γνώσης, καθορίζοντας τον τρόπο διαχείρισης της νέας γνώσης. Τέλος καταγράφηκαν και άλλοι παράγοντες που επηρέασαν την οικοδόμησης της γνώσης, όπως το φύλο, η προσωπικότητα και οι σχέσεις των μελών μιας ομάδας.