Μελέτη και ανάλυση διδακτικών προτύπων για εφαρμογή στην διδακτική πολύπλοκων συστημάτων

Abstract

This doctoral dissertation main goal is to develop and distribute educational materials and methods that enhance the collaboration of education levels and Sustainable Development Education (ESD). One of the fields of the research is finding the appropriate framework to include a blended e-learning environment for introducing contemporary science subjects in the context of the ESD. Distance learning is the only way to create communication channels and direct collaboration with other levels of education (students, teachers) in different geographical areas. This dissertation designs and implements didactic modules that deal with different contemporary science issues and studies - the effectiveness of a combination of specific e-learning tools that serve each model, communication tools and the interaction of students and teachers in these formal or informal educational environments. The dissertation is based on four main pillars: including contemporary science topics, in formal or informal educational practices, creating frameworks that contribute to ESD and to goals of Agenda 2030 (agenda of the Sustainable Development Goals - SDGs), using distance learning tools and practices, integrating Problem Oriented Project Based Learning (POPBL) methods under the appropriate framework to the produced standards above. Based on these pillars and by combining them, we created didactic e-learning modules and studied their effectiveness. Our research concludes that it can be set an appropriate blended e-learning environment choosing topics that enhance Education for Sustainable Development. We found out the criteria for selecting topics for this framework, so we can have a common framework for all levels of education collaborating with the university. The problem-oriented approach in the above context and the usage of the learning object method in the design of the e-learning didactic module, using specific suggested learning tools, such as hosting all the material on a Learning Management System and using specific simulations, real remote. Experiments and multimedia, had positive feedback from students, that were motivated to actively participate throughout this process. Teachers found the didactic module useful and some of them still using parts of it.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει στόχο την παραγωγή και διακίνηση εκπαιδευτικού υλικού και μεθόδων που ενισχύουν την συνεργασία βαθμίδων εκπαίδευσης και την Εκπαίδευση για την Αειφόρο Ανάπτυξη (ΕΑΑ). Η επιλογή διδασκαλίας από απόσταση σύγχρονων θεμάτων Φυσικής στο πλαίσιο της ΕΑΑ και η έρευνα του κατάλληλου πλαισίου από το οποίο μπορεί να επιτευχθεί αυτό είναι ένα από τα αντικείμενα έρευνας. Η εκπαίδευση από απόσταση είναι ένα από τα αντικείμενα μελέτης για πολλούς λόγους που θα αναφερθούν παρακάτω, αλλά ένας από τους κυριότερους είναι ότι καθίσταται ο μοναδικός τρόπος να πετύχουμε δίαυλο επικοινωνίας και άμεση συνεργασία με τις υπόλοιπες βαθμίδες εκπαίδευσης (μαθητές, εκπαιδευτικούς) σε διάφορα γεωγραφικά μέρη. Η παρούσα διατριβή σχεδιάζει και υλοποιεί εκπαιδευτικά πρότυπα που ασχολούνται με διαφορετικά σύγχρονα θέματα επιστήμης και μελετά - αναλύει την αποτελεσματικότητα συνδυασμού συγκεκριμένων μαθησιακών εργαλείων που εξυπηρετούν το κάθε πρότυπο, τα εργαλεία επικοινωνίας και την αλληλεπίδραση των μαθητών και εκπαιδευτικών στα άτυπα αυτά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα. Η διατριβή βασίζεται σε τέσσερις βασικούς πυλώνες και αναλύονται με την ακόλουθη σειρά: ένταξη σύγχρονων θεμάτων επιστήμης, σε τυπική και μη μορφή, στο σχολικό πλαίσιο, δημιουργία δράσεων που συμβάλλουν στην Εκπαίδευση για την Αειφόρο Ανάπτυξη και υπηρετούν τους στόχους της Agenda 2030 (agenda of the Sustainable Development Goals - SDGs), χρήση εξ αποστάσεως εργαλείων και πρακτικών, ένταξη Problem Oriented Project Based Learning μεθόδου υπό το κατάλληλο πλαίσιο στα παραγώμενα διδακτικά πρότυπα Βασιζόμενοι στους πυλώνες αυτούς διερευνάται το κατάλληλο blended e- learning διδακτικό πρότυπο που πρέπει να δημιουργηθεί ώστε να αποσκοπεί στην ΕΑΑ, επιλέγοντας την προβληματοκεντρική διερεύνηση ενός σύγχρονου θέματος για την αειφορία και την βιωσιμότητα και συνδυάζοντας αριθμό συγκεκριμένων εξ αποστάσεως μαθησιακών και επικοινωνιακών εργαλείων. Το πρότυπο αυτό καλείται να είναι αποτέλεσμα ζυμώσεων της συνεργασίας των βαθμίδων εκπαίδευσης και να μπορεί να είναι διαθέσιμο προς όλους και επαναχρησιμοποιήσιμο. Η έρευνά μας καταλήγει στο ότι μπορεί να στηθεί κατάλληλο blended e- learning περιβάλλον με θεματική που να ενισχύει την Εκπαίδευση για την Αειφόρο Ανάπτυξη. Παρουσιάζονται τα κριτήρια επιλογής θεματολογίας που μπορεί να δημιουργήσει και ενιαίο πλαίσιο, μια κοινή δράση, για όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης σε συνεργασία με το πανεπιστήμιο. Η προβληματοκεντρική προσέγγιση στο παραπάνω πλαίσιο και η χρήση της μεθόδου των μαθησιακών αντικείμενων στον σχεδιασμό του e-learning προτύπου, χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα προτεινόμενα μαθησιακά εργαλεία , όπως την φιλοξενία όλου του υλικού σε πλατφόρμα τηλεκπαίδευσης (Learning Management System) και η χρήση συγκεκριμένων προσομοιώσεων, εξ αποστάσεως πραγματικών πειραμάτων και πολυμέσων, είχε θετική ανατροφοδότηση από του χρήστες, δίνοντας κίνητρο σε αυτούς .να συμμετέχουν ενεργά καθόλη την διάρκεια της δράσης. Οι εκπαιδευτικοί έκριναν χρήσιμο το πρότυπο και κάποιοι χρησιμοποιούν μέρη του ακόμη και σήμερα.