Η εννοιολογική χαρτογράφηση στη διδακτική της πληροφορικής: η αξιολόγηση ως εργαλείο μάθησης σε διαδικτυακά και προσαρμοστικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα

Abstract

Assessment is one of the most powerful educational tools for promoting and motivating effective learning. The exploitation of innovative assessment methods and tools may make the assessment process a valuable learning experience and may motivate learners to change the way and the methods they use for learning. Regarding the assessment of student learning as an integral and essential part of the processes of teaching and learning, in the context of the thesis, alternative assessment methods (i.e. self-assessment, peer-assessment and collaborative-assessment) and tools (i.e. concept maps) are studied, aiming to promote learning, to evaluate cognitive skills and to cultivate/develop metacognitive and social skills. Furthermore in the direction of promoting meaningful learning through assessment, computerized learning environments are developed, which exploit alternative assessment methods and tools and have as basic unit the concept of the activity. More specifically, possible ways for using concept maps as a tool for instruction, learning and assessment, in the context of the Informatics subject matter, are proposed. Particularly, in the context of two studies conducted, the effectiveness of concept mapping as a teaching and assessment strategy, in helping learners to understand the basic concepts of the Informatics subject matter, is investigated. Also, in the direction of exploiting concept maps as a learning and assessment tool, an adaptive web-enabled concept mapping learning environment, referred to as COMPASS, was developed. COMPASS aims to assess learner’s understanding as well as to support the learning process by employing a variety of concept mapping activities, applying a scheme for the qualitative and quantitative estimation of learner’s knowledge and providing different informative, tutoring and reflective feedback components in order to inform learners about their learning progress, guide and tutor them in the direction of enriching/reconstructing their knowledge, support reflection and accommodate their learning needs and preferences. Regarding the exploitation of alternative assessment methods, the PECASSE environment was developed, which supports self-, peer- and collaborative-assessment and their combinations. In addition to the basic functions of uploading learners’ activities/reviews, grading/commentary of the work and results presentation, PECASSE supports (i) the individual and collaborative elaboration of the activities, (ii) the review of the activities by one or group of learners, (iii) the collaboration of authors and/or assessors in synchronous and asynchronous way, (iv) the submission of the activities up to three rounds after assessors’ comments, (v) the evaluation of assessors, (vi) the grouping of learners and the assignment of assessors following alternative strategies, and (vii) a variety of strategies for setting the assessment scheme applied in the review process.

Η αξιολόγηση αποτελεί ένα από τα πιο δυναμικά εκπαιδευτικά εργαλεία, ενθαρρύνοντας και προάγοντας αποτελεσματικά τη μάθηση. Η αξιοποίηση εναλλακτικών μεθόδων και εργαλείων αξιολόγησης μπορεί να καταστήσει την αξιολόγηση μια πολύτιμη μαθησιακή εμπειρία συμβάλλοντας παράλληλα στην αποτίμηση της επίδοσης των μαθητών. Επίσης, η αλλαγή στις μεθόδους και στα εργαλεία αξιολόγησης αποτελεί έναν αποτελεσματικό τρόπο ενθάρρυνσης των μαθητών να αλλάξουν τον τρόπο και τις μεθόδους με τις οποίες μαθαίνουν. Στο πλαίσιο της παρούσας διατριβής μελετώνται εναλλακτικοί μέθοδοι αξιολόγησης, όπως η αυτοαξιολόγηση, η ομότιμη αξιολόγηση και η συνεργατική αξιολόγηση καθώς και εργαλεία αξιολόγησης, όπως οι εννοιολογικοί χάρτες, με στόχο την ενθάρρυνση/προαγωγή της μάθησης, την αξιολόγηση γνωστικών στόχων και την ανάπτυξη και καλλιέργεια μετα-γνωστικών και κοινωνικών δεξιοτήτων. Επίσης, αντικείμενο της διατριβής αποτελεί ο σχεδιασμός και η υλοποίηση υπολογιστικών μαθησιακών περιβαλλόντων που αξιοποιούν εναλλακτικές μεθόδους και εργαλεία αξιολόγησης, έχουν ως βασική δομική μονάδα την έννοια της δραστηριότητας και στόχο τη μάθηση μέσω της αξιολόγησης. Συγκεκριμένα, στο πλαίσιο της διατριβής, μέσα από το σχεδίασμά και την εφαρμογή ενός ολοκληρωμένου διδακτικού παραδείγματος, προτείνονται δυνατοί τρόποι ένταξης και αξιοποίησης του εννοιολογικού χάρτη ως εργαλείου διδασκαλίας, μάθησης και αξιολόγησης στο γνωστικό αντικείμενο της Πληροφορικής και διερευνάται η συμβολή του στην κατανόηση εννοιών της Πληροφορικής. Επίσης, στην κατεύθυνση αξιοποίησης του εννοιολογικού χάρτη ως εργαλείου μάθησης και αξιολόγησης σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ένα προσαρμοστικό περιβάλλον εννοιολογικής χαρτογράφησης με στόχο να υποστηρίξει τη μαθησιακή διαδικασία και τη διαδικασία της αξιολόγησης μέσα από (i) την εκπόνηση διαφορετικού τύπου δραστηριοτήτων εννοιολογικής χαρτογράφησης, τη δυνατότητα ανάλυσης των εννοιολογικών χαρτών των μαθητών, τον ποιοτικό χαρακτηρισμό των αντιλήψεων τους και την ποιοτική και ποσοτική εκτίμηση του γνωστικού τους επιπέδου, (ii) την παροχή ενός πλαισίου στήριξης κατά τη διάρκεια εκπόνησης της δραστηριότητας με στόχο να πληροφορήσει, καθοδηγήσει και διδάξει τους μαθητές, ώστε να ανακαλύψουν τα λάθη τους και να προβούν σε τυχόν διορθώσεις, και (iii) την παροχή εξατομικευμένης υποστήριξης και καθοδήγησης, σύμφωνα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των μαθητών. Τέλος, αναπτύχθηκε ένα διαδικτυακό μαθησιακό περιβάλλον που υποστηρίζει τις μεθόδους της αυτοαξιολόγησης, της ομότιμης αξιολόγησης και της συνεργατικής αξιολόγησης, επιτρέποντας στους μαθητές να αξιολογούν τις εργασίες των άλλων μαθητών, να επανεξετάζουν και να αναθεωρούν τις δικές τους ιδέες και εργασίες καθώς και να συνεργάζονται με τον εκπαιδευτικό και τους άλλους μαθητές.