Η διδασκαλία των φυτών στο δημοτικό σχολείο εντάσσεται στο μάθημα της Μελέτης Περιβάλλοντος και αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της εκπαιδευτικής θεματολογίας. Από σχετικές έρευνες, είναι φανερό πως ο τρόπος που τα παιδιά εξηγούν τα φυσικά φαινόμενα, αναδεικνύει διαφορετικούς τύπους γνώσης που αντανακλούν τον τρόπο με τον οποίο τα παιδιά κατανοούν τον φυσικό και βιολογικό κόσμο ως αποτέλεσμα της καθημερινής εμπειρίας τους (Ραβάνης, 1999). Oi ιδέες που έχουν τα παιδιά για τον φυσικό κόσμο είναι τόσο καλά εδραιωμένες, γεγονός που επιτάσσει την προσέγγιση των φυσικών φαινομένων μέσω αξιοποίησης των αντιλήψεων και των εμπειριών των μαθητών.

Η διδακτική προσέγγιση των Φυσικών Επιστημών (ΦΕ) έχει δεχθεί αρκετές αλλαγές ανά τα χρόνια. Συχνά, οι συμβατικές μέθοδοι διδασκαλίας έχουν δείξει οτι αποτυγχάνουν να ενισχύσουν την κατανόηση των φυσικών φαινομένων. Επομένως, οι εκπαιδευτικοί καλούνται να υιοθετήσουν νέες θεωρίες και προσεγγίσεις διδασκαλίας (μαθητοκεντρικές μέθοδοι, εποικοδομητικό μοντέλο μάθησης).

Ταυτόχρονα, οι εξελίξεις στον τομέα των τεχνολογιών παρέχουν σημαντικές και ποικίλες ευκαιρίες για τη βελτίωση της διδασκαλίας και της μάθησης, με αποτέλεσμα να προσφέρονται περισσότερα πλεονεκτήματα στις εκπαιδευτικές διεργασίες. Παράλληλα, η τεχνολογία της επαυξημένης πραγματικότητας ήρθε για να φέρει αρκετές αλλαγές σε διάφορους τομείς, χωρίς να αφήσει ανεπηρέαστο φυσικά και τον τομέα της εκπαίδευσης. Η επαυξημένη πραγματικότητα συνδυάζει εικονικά με πραγματικά αντικείμενα. Τεχνητά ψηφιακά τρισδιάστατα αντικείμενα ενσωματώνονται σε πραγματικό χρόνο στο υπάρχον περιβάλλον, δίνοντας και τη δυνατότητα αλληλεπίδρασης στο χρήστη (Van Krevelen & Poelman, 2010). Οι εφαρμογές της επαυξημένης πραγματικότητας στην εκπαίδευση έχουν σκοπό να δώσουν κίνητρα στη μάθηση, να κατανοήσει ο μαθητής με την οπτικοποίηση έννοιες που τον δυσκολεύουν και να φέρουν πιο ικανοποιητικά αποτελέσματα στην μαθησιακή διαδικασία (Kesim & Ozarslan, 2012).

Στα πλαίσια του μαθήματος Εκπαιδευτική Τεχνολογία-Πολυμέσα στη Διδασκαλία της Βιολογίας, επέλεξα να μελετήσω και να παρουσιάσω στην ολομέλεια των συμφοιτητών μου, την μεταπτυχιακή εργασία της κα. Καραγεώργου Δωροθέας με τίτλο «Χρήση ταμπλετών για τη διδασκαλία στοιχείων των φυτών σε μαθητές του δημοτικού σχολείου». Η κα Καραγεώργου, λαμβάνοντας υπόψιν όλες τις προαναφερθείσες συνιστώσες περί της εκπαίδευσης των ΦΕ, διεξήγαγε εμπειρική έρευνα θέλοντας να διερευνήσει το κατά πόσο μια εκπαιδευτική εφαρμογή μέσω ταμπλετών (tablets) μπορεί να ενισχύσει το γνωστικό επίπεδο των μαθητών για τη διδασκαλία των φυτών στο δημοτικό σχολείο.

H έρευνα θέτει 3 σημαντικά ερευνητικά ερωτήματα.

1. Κατά πόσο μια εκπαιδευτική εφαρμογή με χρήση ταμπλετών είναι ικανή να βελτιώσει τo γνωστικό επίπεδο των παιδιών για τα φυτά;
2. Η χρήση εκπαιδευτικών εφαρμογών μέσω tablet είναι αποτελεσματικότερη ως προς τις γνώσεις που απέκτησαν οι μαθητές σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους διδασκαλίας;
3. Ποια είναι η άποψη των παιδιών για τη χρήση ταμπλετών στην εκπαιδευτική διαδικασία;

Η μεταπτυχιακή εργασία της κα Καραγεώργου, χωρίζεται σε 11 κεφάλαια. Παρακάτω θα περιγράψουμε, με σχετική συντομία, το θεωρητικό υπόβαθρο, τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε, τα βασικά αποτελέσματα και τα γενικά συμπεράσματα που προέκυψαν από την έρευνα.

---

Θεωρητικό υπόβαθρο

Στα πρώτα 7 κεφάλαια, γίνεται εκτενής αναφορά στις θεωρητικές συνιστώσες πάνω στις οποίες βασίστηκε η εργασία. Αναφέρω επιγραμματικά:

Κεφάλαιο 1: Γίνεται εισαγωγή στη διδακτική των ΦΕ (σκοποί και στόχοι). Στη συνέχεια γίνεται αναφορά σε θεωρίες μάθησης – διδακτικά μοντέλα των ΦΕ και τέλος, αναλύονται  η παραδοσιακή, η ανακαλυπτική και η εποικοδομητική προσέγγιση.

Κεφάλαιο 2: Παρουσιάζονται οι στόχοι των αναλυτικών προγραμμάτων σπουδών στην Ελλάδα και σε ορισμένες χώρες του εξωτερικού. Η πλειονότητα αυτών, εστιάζει στην ενεργή συμμετοχή του μαθητή στη διαδικασία της μάθησης και στη χρήση των νέων τεχνολογιών.

Κεφάλαιο 3: Εξετάζονται οι αντιλήψεις των μαθητών σχετικά με τις ΦΕ και τα φυτά, μέσω ερευνών που έχουν εκπονηθεί τα τελευταία χρόνια. Επισημαίνονται οι δυσκολίες της διδασκαλίας των φυτών στο σχολείο (οργάνωση και διαχείριση χρόνου, διαχείριση της τάξης, διαθεσιμότητα υλικών και ο ρόλος του εκπαιδευτικού).

Κεφάλαιο 4: Αρχικά, περιγράφεται η δομή ενός υπολογιστή tablet καθώς και η εξέλιξη του μέσα στα χρόνια (ενδεικτικές χρονολογίες και μοντέλα tablets). Εν συνεχεία, αναλύεται ο όρος επαυξημένη πραγματικότητα (εφαρμογές υπολογιστών οι οποίες ενσωματώνουν πληροφορίες και υλικό, στον πραγματικό κόσμο). Ιστορική αναδρομή, στόχοι/λειτουργίες,  κατηγοριοποίηση.

Κεφάλαιο 5: Αναλύεται η αξιοποίηση των tablets και της επαυξημένης πραγματικότητας στην εκπαίδευση. M-learning, ψηφιακές συσκευές, ψηφιακοί βοηθοί. Αναφορά σε εικονικά μοντέλα, επαυξημένα βιβλία, 3D αναπαραστάσεις. Εν συνεχεία γίνεται αναφορά σε θεωρίες μάθησης καθώς στα παιδαγωγικά ζητήματα που ανακύπτουν από τη χρήση εφαρμογών Επαυξημένης Πραγματικότητας.

Κεφάλαιο 6: Περιγράφεται ο ρόλος των ΤΠΕ στην εκπαίδευση γενικότερα, αλλά και ειδικότερα στις φυσικές επιστήμες (εργαλεία ΤΠΕ, αξιοποίηση, συμβολή). Tablets και Ε.Π. στις Φυσικές Επιστήμες (πλεονεκτήματα, προβληματισμοί).

Κεφάλαιο 7:  Παρουσίαση και σύγκριση διαθέσιμων εφαρμογών που έχουν σχέση με τη διδασκαλία των φυτών στο μάθημα των Φυσικών Επιστημών. Τελική επιλογή της εφαρμογής Blippar (κριτήρια, περιγραφή, πλεονεκτήματα, κατασκευή «έργων»)

Μεθοδολογία

Επιλέχτηκαν 3 διαφορετικά σχολεία μαθητών (ακέραιες ομάδες και όχι τυχαία κατάταξη σε ομάδες) και δημιουργήθηκαν 3 ομάδες (δηλαδή κάθε σχολείο λογίζεται ως ξεχωριστή ομάδα). Το δείγμα ήταν μαθητές Γ’ Δημοτικού, προερχόμενοι από 3 διαφορετικά σχολεία της Λιβαδειάς (66 μαθητές συνολικά). Δημιουργήθηκαν οι εξής ομάδες:

• ΟΜΑΔΑ 1 (22 μαθητές): Εφαρμόστηκε συμβατική διδασκαλία με χρήση σχολικού εγχειριδίου.
• ΟΜΑΔΑ 2 (22 μαθητές): Εφαρμόστηκε συμβατική διδασκαλία εμπλουτισμένη με πειράματα και φύλλα εργασίας.
• ΟΜΑΔΑ 3 (22 μαθητές): Εφαρμόστηκε διδασκαλία με χρήση tablets και φύλλα εργασίας.

Το αντικείμενο που διδάχθηκε ήταν τα είδη των φυτών, τα μέρη των φυτών και τα φυτά του τόπου όπου ζουν οι μαθητές. Συγκεκριμένα επιλέχθηκαν 3 διδακτικές ενότητες:

• Τα μέρη των φυτών
• Οι κατηγορίες των φυτών
• Τα φυτά του τόπου μας- Η ελιά.

Για την διεξαγωγή της έρευνας επιλέχθηκε η εφαρμογή επαυξημένης πραγματικότητας Blippar. Πρόκειται για μια ελεύθερη εφαρμογή η οποία προσφέρει στους χρήστες τη δυνατότητα να δημιουργήσουν “έργα” και να τα δουν στη συνέχεια να ζωντανεύουν. Περιέχει 3D γραφικά, δίνοντας τη δυνατότητα στον χρήστη να περιστρέψει και να κάνει zoom in και zoom out όλα τα αντικείμενα. Ακόμα, έχει ως σκοπό ο δημιουργός να μπορεί να εισάγει ψηφιακό υλικό (τρισδιάστατο ή μη) στον πραγματικό κόσμο, δίνοντας στους μαθητές ισχυρά κίνητρα για μάθηση.

Έχει εύκολο και ευέλικτο menu, παρέχοντας αρκετές δυνατότητες στον δημιουργό για να προσθέσει ό,τι υλικό
θέλει. Με αυτήν τη δυνατότητα, ο δημιουργός να μπορεί να προσθέσει ό,τι υλικό θέλει, γίνεται η εφαρμογή συμβατή με το ΑΠΣ, καθώς το υλικό που θα προστεθεί εξαρτάται από τον
δημιουργό. Επιπλέον, το υλικό που προστίθεται στην εφαρμογή χαρακτηρίζεται από δημιουργικότητα και επιστημονικότητα. Τέλος, η εφαρμογή είναι διαθέσιμη και για λογισμικά iOS αλλά και Android.

Το μόνο που χρειάζεται είναι οι χρήστες να περάσουν τη συσκευή με ενεργοποιημένη την κάμερα πάνω από ένα αντικείμενο και αμέσως θα κάνουν την εμφάνισή τους στην οθόνη πληροφορίες σχετικές με το αντικείμενο που «σκάναρε». Οι πληροφορίες αυτές ανανεώνονται συνεχώς ακόμα και από τους χρήστες. Ακόμα, μπορεί να λειτουργήσει ως μηχανή αναζήτησης, καθώς αναγνωρίζει τα αντικείμενα που «σκανάρονται», τα κατονομάζει και στη συνέχεια σε μεταφέρει σε εκατοντάδες σελίδες σχετικές με τα αντικείμενα.

Η έρευνα διήρκησε 3 εβδομάδες και οργανώθηκε σε 1 ενότητα την εβδομάδα, ενώ κάθε ενότητα ολοκληρώθηκε σε 2 διδακτικές ώρες. Οι μαθητές της Ομάδας 3 (η ομάδα που χρησιμοποίησε την εφαρμογή) χωρίστηκαν σε ζευγάρια και κάθε ζευγάρι πήρε ένα tablet. Σε μια extra διδακτική ώρα, έγινε ενημέρωση σχετικά με την ασφαλή χρήση των tablets και δόθηκαν χρήσιμες συμβουλές σχετικά με την εφαρμογή. Τέλος, χρησιμοποιήθηκαν τα επόμενα ερευνητικά εργαλεία:

• Pre-test:  Ερωτηματολόγιο το οποίο δόθηκε και στις τρεις ομάδες μια εβδομάδα πριν τις διδασκαλίες για να ελεγχθεί το επίπεδο και οι γνώσεις των μαθητών.
• 3 φύλλα αξιολόγησης: Το 1ο φύλλο αξιολόγησης αφορά «Τα μέρη του φυτού», το 2ο φύλλο αξιολόγησης αφορά «Τα είδη των φυτών» και το 3ο φύλλο αξιολόγησης αφορά «Τα φυτά του τόπου μας-Η ελιά» (ανοιχτού και κλειστού τύπου).
• Ερωτηματολόγιο αξιολόγησης της εφαρμογής Ε.Π. Δόθηκε μόνο στην Ομάδα 3, για να ελεγχθούν οι εντυπώσεις που αποκόμισαν σχετικά με την εφαρμογή που χρησιμοποίησαν.
• Post-test: 15 μέρες μετά την ολοκλήρωση των διδασκαλιών, δόθηκε στους μαθητές όλων των ομάδων για να ελεγχθεί η μακροπρόθεσμη επίδραση των διδασκαλιών.

Αποτελέσματα

Ανάλυση αποτελεσμάτων στα φύλλα αξιολόγησης

Τα φύλλα αξιολόγησης βαθμολογήθηκαν βάσει των σωστών απαντήσεων και εφαρμόστηκε ANOVA ανάλυση.

Οι 3 ομάδες είχαν το ίδιο αρχικό επίπεδο γνώσεων, εφόσον στο pre-test δεν υπήρχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Συνεπώς, οποιεσδήποτε διαφορές παρατηρήθηκαν στη συνέχεια, οφείλονται στην διαφορετική διδακτική μέθοδο που ακολουθήθηκε.

Η ομάδα 2 δεν ξεπέρασε την ομάδα 1. Άρα είναι ασφαλές να ειπωθεί πως οι διδακτικές μέθοδοι που αφορούσαν αυτές τις ομάδες, δεν επέφεραν διαφορετικά μαθησιακά αποτελέσματα.

Η ομάδα 3 ξεπέρασε την ομάδα 1, γεγονός που υποδηλώνει πως η διδακτική μέθοδος της ομάδας 3 υπερτερεί αυτήν της ομάδας 1.

Στα Φύλλα αξιολόγησης 2 και 3 («Τα είδη των φυτών» και «Τα φυτά του τόπου μας- Η ελιά»), η ομάδα 3 ξεπέρασε την ομάδα 2. Όμως, στο Φύλλο αξιολόγησης 1 («Τα μέρη των φυτών) δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ αυτών των ομάδων.

Αποτελέσματα ερωτηματολογίου για τις απόψεις και εντυπώσεις των μαθητών σχετικά με την εφαρμογή.

Από το ερωτηματολόγιο φαίνεται πως:

•Η εφαρμογή τους άρεσε πάρα πολύ (Μ=4.49).

•Βρήκαν την εφαρμογή εύκολη στη χρήση (Μ=4.92) και πολύ ρεαλιστική (Μ=4,94)

•Σημεία που επιδέχονται βελτίωσης είναι η καταλληλότητα της αφήγησης (Μ=3,88), η σαφήνεια του στόχου της εφαρμογής (Μ=3,73) και η σχέση με προσωπικά ενδιαφέροντα (Μ=3,74).

Αποτελέσματα ερωτήσεων ανοιχτού τύπου.

Στοιχεία που τους άρεσαν περισσότερο:

• χρήση tablet στο μάθημα (59 %)
• «Όλα» (18 %)
• «Τα quiz» (13 %)
• «Η πλοήγηση» (4,5 %)
• «Το ότι ήταν σαν να παίζω» (4,5 %).

Στοιχεία που τους άρεσαν λιγότερο:

• «Όλα τους άρεσαν» (91 %)
• «Τα είδη των φυτών» (9 %).

Συμπεράσματα

Η χρήση tablets και εφαρμογών επαυξημένης πραγματικότητας στη μαθησιακή διαδικασία, είχε θετικά αποτελέσματα στο εκπαιδευτικό πλαίσιο που εντάχθηκε (ομαδοσυνεργατική διδασκαλία, εποικοδομητική προσέγγιση)

Οι μαθητές είχαν θετική στάση απέναντι στη χρήση ταμπλετών με εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας

Η ελευθερία που δόθηκε στους μαθητές να διαχειρίζονται τον χρόνο που θα διαθέσουν στη μάθηση, να ελέγχουν τον ρυθμό και τη σειρά των υποενοτήτων που θα επιλέξουν να διδαχθούν, φάνηκε να αρέσει στους μαθητές και να έχει θετικά αποτελέσματα.

Ο εκπαιδευτικός μπορεί να σχεδιάσει και να κατασκευάσει την εφαρμογή σύμφωνα με τους στόχους που έχει θέσει στην διδασκαλία και τις ανάγκες της τάξης του.

Το δείγμα των μαθητών είναι επαρκές (66 μαθητές) για στατιστική ανάλυση,  αλλά δεν είναι επαρκές για να γενικευθούν τα αποτελέσματα.

Οι απαντήσεις που δόθηκαν από τους μαθητές στα φύλλα αξιολόγησης αλλά και στο ερωτηματολόγιο καταγραφής απόψεων  πιθανώς να μην ήταν ειλικρινείς, γιατί μπορεί να θεωρήθηκε ως εργαλείο αξιολόγησης των επιδόσεών τους.

Ο αριθμός των διδασκαλιών ήταν περιορισμένος, εξαιτίας των διαθέσιμων ωρών διδασκαλίας.

Η επιλογή και άλλων ηλεκτρικών συσκευών (όπως Η/Υ ή κινητά τηλέφωνα) θα επέτρεπε και τη μεταξύ τους σύγκριση.

Θα ήταν θεμιτό να γίνουν μελλοντικές έρευνες που θα κάνουν χρήση εφαρμογών επαυξημένης πραγματικότητας μέσω ταμπλετών, με άλλα διδακτικά αντικείμενα, σε διαφορετική ηλικιακή ομάδα, μεγαλύτερο δείγμα  με μεγαλύτερη διάρκεια  και διαφορετικές διδακτικές μεθόδους, προκειμένου  να μπορέσουν να γενικευτούν τα αποτελέσματα.

---

Μελετώντας λοιπόν, την εκτεταμένη εμπειρική έρευνα της κα Καραγεώργου, μπορούμε να επισημάνουμε την αξία των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διαδικασία γενικότερα και ειδικότερα, στην διδασκαλία της Βιολογίας. Η συμβατική μέθοδος διδασκαλίας χάνει έδαφος με το πέρασμα των ετών και ταυτόχρονα καθίσταται αναγκαία η αντικατάσταση του ”δασκαλοκεντρικού” προσανατολισμού μάθησης από τον ”μαθητοκεντρικό” προσανατολισμό. Κι όλα αυτά, μέσω του πρίσματος νέων τεχνολογιών και σύγχρονων διδακτικών εργαλείων.

Μπορείτε να διαβάσετε την εργασία της κα Καραγεώργου, πατώντας εδώ.

Ευχαριστώ για την προσοχή.

Γεωργία Τζάφα, Βιολόγος.