Εισαγωγή στον προγραμματισμό με το περιβάλλον Scratch στο πλαίσιο του μαθήματος της Ερευνητικής Εργασίας στο Λύκειο

Abstract

Στη διατριβή αυτή γίνεται αρχικά μια καταγραφή των ωρολογίων προγραμμάτων διδασκαλίας της πληροφορικής, που ισχύουν στη γενική μέση εκπαίδευση του ελληνικού εκπαιδευτικού συστήματος. Παρουσιάζονται αναλυτικά τα περιεχόμενα των μαθημάτων πληροφορικής στο Γυμνάσιο και στο Γενικό Λύκειο και οι αντίστοιχες ώρες διδασκαλίας. Μέσα από αυτή την καταγραφή αναδεικνύεται η ανάγκη για περισσότερες ώρες διδασκαλίας ενός σύγχρονου αντικειμένου, όπως η πληροφορική, και ιδιαίτερα του πεδίου που αφορά τον προγραμματισμό υπολογιστών, η διδασκαλία του οποίου αποδεδειγμένα προσφέρει μέγιστα μαθησιακά οφέλη. Στη συνέχεια, στο δεύτερο κεφάλαιο, παρουσιάζονται οι γενικές αρχές και το πλαίσιο του μαθήματος της ερευνητικής εργασίας, το οποίο εισήχθη στο πρόγραμμα σπουδών του Γενικού Λυκείου από το σχολικό έτος 2011-2012. Το μάθημα της Ερευνητικής Εργασίας, όπως εφαρμόζεται στο ελληνικό Λύκειο στηρίζεται στις παιδαγωγικές αρχές της διερευνητικής μάθησης, της διεπιστημονικής συνεργασίας, της διαφοροποίησης του περιεχομένου-διαδικασίας-πλαισίου μάθησης και τέλος στην αρχή της ομαδικής συνεργασίας των μαθητών. Στο επόμενο κεφάλαιο γίνεται μια συνοπτική παρουσίαση των εκπαιδευτικών λογισμικών, που προτείνονται από το υπουργείο παιδείας για τα μαθήματα του προγραμματισμού υπολογιστών. Είναι μια σειρά από προγραμματιστικά περιβάλλοντα, ειδικά σχεδιασμένα για μαθητές, με κύριο χαρακτηριστικό τη φιλικότητα προς το χρήστη και την απλότητα στη σύνταξη και εκτέλεση κώδικα. Ένα από τα παραπάνω λογισμικά είναι το Scratch, η παρουσίαση του οποίου γίνεται στο κεφάλαιο 4. Ο τρόπος λειτουργίας του Scratch είναι σχετικά απλός. Με το σύρσιμο και την εναπόθεση πλακιδίων εντολών σε αντικείμενα που κινούνται σε μια δισδιάστατη σκηνή , οι νέοι προγραμματιστές μπορούν να κατασκευάσουν παιχνίδια, παρουσιάσεις, πρωτότυπες διαδραστικές ιστορίες, βιντεοκλίπ όπως επίσης και κινούμενα σχέδια. Παρουσιάζεται αναλυτικά το περιβάλλον και οι εντολές της έκδοσης Scratch 2.0. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζεται μία πραγματική περίπτωση ερευνητικής εργασίας με τίτλο ¨Ψηφιακές Δημιουργίες με το Scratch”, η οποία πραγματοποιήθηκε από μαθητές του Γενικού Λυκείου Άργους Ορεστικού το σχολικό έτος 2018-19. Στην εργασία αυτή περιγράφονται 25 δίωρες εβδομαδιαίες συναντήσεις, στις οποίες ακολουθήθηκε, με μικρές αποκλίσεις, το ερευνητικό σχήμα που περιγράφεται στο 2ο κεφάλαιο. Βασικός διδακτικός στόχος ήταν η εισαγωγή στον προγραμματισμό υπολογιστών, μέσω του μαθήματος της Ερευνητικής Εργασίας και των βασικών παιδαγωγικών αρχών της διερευνητικής και ομαδοσυνεργατικής μάθησης. This postgraduate thesis firstly records the hours of ICT teaching per week, according to the school timetables in general secondary education of the Greek educational system. The contents of the computer science courses in the Gymnasium and in the General Lyceum and the corresponding teaching hours are presented in detail. This record highlights the need for more hours of teaching a modern subject, such as computer science, and especially in the field of computer programming, the teaching of which has been shown to provide maximum learning benefits. Then, in the second chapter, the general principles and the context of the Project Course are presented, which was introduced in the curriculum of the General Lyceum since school year 2011-2012. The Project Course, as applied in the Greek Lyceum, is based on the pedagogical principles of exploratory learning, interdisciplinary collaboration, the differentiation of content-process-learning context and finally the principle of group collaboration of students. The following chapter provides a brief overview of the educational software proposed by the Ministry of Education for computer programming courses. It is a series of programming environments, specially designed for students, with the main feature being user-friendliness and simplicity in writing and executing code. One of the above software is Scratch, which is presented in Chapter 4. How Scratch works is relatively simple. By dragging and dropping command tiles on objects moving in a two-dimensional scene, young developers can create games, presentations, original interactive stories, video clips as well as animations. The environment and commands of the Scratch 2.0 version are presented in detail. The last chapter presents a real case of Project Course entitled "Digital Creations with Scratch", which was carried out by students of the General Lyceum of Argos Orestiko in the school year 2018-19. This thesis describes 25 two-hour weekly meetings, which followed, with small deviations, the research scheme described in Chapter 2. The main teaching goal was the introduction to computer programming, through the Project Course and the basic pedagogical principles of exploratory and collaborative learning.