Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ MODELLUS.

Αποτελεί κοινή διαπίστωση ότι αρκετοί μαθητές και μαθήτριες αντιμετωπίζουν δυσκολίες σε πολλά από τα μαθήματα που διδάσκονται. Για αυτό το λόγο η έρευνα στον τομέα της Διδακτικής και Μεθοδολογίας ασχολείται σε μεγάλο βαθμό τόσο με την καταγραφή αυτών των προβλημάτων όσο και με την ερμηνεία και την επίλυσή τους. Για τη δημιουργία κατάλληλων συνθηκών για αποτελεσματική μάθηση οι ερευνητές και οι ερευνήτριες προσπαθούν να καθορίσουν το αντικείμενο διδασκαλίας και τον τρόπο μετάδοσης της γνώσης, αναπτύσσοντας πρότυπα και μοντέλα αποτελεσματικών μεθόδων διδασκαλίας.

Τα τελευταία χρόνια αυτές οι προσπάθειες έχουν επεκταθεί και στο χώρο της εκπαιδευτικής τεχνολογίας με κύριο αποτέλεσμα το σχεδιασμό και την υλοποίηση εκπαιδευτικού λογισμικού. Τα γενικά χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού λογισμικού σύμφωνα με το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, είναι:

Η φιλικότερη, ελκυστικότερη, πλουσιότερη και πολύπλευρη παρουσίαση της ύλης.
Η βιωματική προσέγγιση της γνώσης.
Η ενεργοποίηση του μαθητή ή της μαθήτριας μέσα από δημιουργικές δραστηριότητες, πειραματισμό και διερεύνηση.
Η συμπύκνωση πολλών μακροσκελών κειμένων σε οπτικοακουστικά μηνύματα με μεγάλη περιεκτικότητα πληροφορίας.
Η μείωση του χρόνου που αφιερώνει ο μαθητής ή η μαθήτρια και του κόπου που καταβάλλει για την αφομοίωση της ύλης-περιεχομένου και
Στην προώθηση της συνεργατικής αλλά και της εξατομικευμένης μάθησης.

Το εκπαιδευτικό λογισμικό σαν μέσο διδασκαλίας και μάθησης έχει μικρή ηλικία και η παραγωγή του γίνεται κυρίως από εμπορικές εταιρίες και όχι από φορείς σχετικούς με την εκπαιδευτική διαδικασία. Με αποτέλεσμα το εκπαιδευτικό λογισμικό να παράγεται ως ανεξάρτητο προϊόν και όχι ως μέρος ενός πακέτου διδακτικού υλικού που εξυπηρετεί συγκεκριμένο Πρόγραμμα Σπουδών. Μόνο τυχαία το εύρος και το βάθος προσέγγισης ενός θέματος, που προσφέρεται σε ένα τέτοιο εκπαιδευτικό λογισμικό και το απαιτούμενο από το τρέχον πρόγραμμα Σπουδών θα συμπέσουν. Για αυτό το λόγο το περισσότερο εκπαιδευτικό λογισμικό των εταιριών ελάχιστα βοηθά τον διδάσκοντα ή την διδάσκουσα και μόνο σε κάποια επαναληπτικά μαθήματα μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Με αφορμή τα παραπάνω είναι αναγκαία η παραγωγή του εκπαιδευτικού λογισμικού από τους ίδιους τους καθηγητές ή τις καθηγήτριες.

Προϋποθέσεις να πραγματοποιηθεί αυτό είναι:

Α) Η επιμόρφωσή τους στις νέες τεχνολογίες αλλά και σε πιο εξειδικευμένα προγράμματα παραγωγής εκπαιδευτικού υλικού. Τα προγράμματα Π-2 και Π-3 είχαν αυτές τις φιλοδοξίες αλλά δεν φαίνεται να ευδοκιμούν…

Β) Η δημιουργία βάσης εκπαιδευτικού λογισμικού όπου θα κατατίθενται όλες οι προσπάθειες, και μετά από θετική αξιολόγηση και θα προσφέρονται προς χρήση στους υπόλοιπους. Το e-υλικό είναι μια καλή αρχική προσπάθεια αλλά χρειάζεται αξιολογικός μηχανισμός και μεγαλύτερη κατηγοριοποίηση του υλικού του. Δεν μπορεί πχ στην Φυσική Λυκείου να υπάρχουν 100 εργασίες αρχειοθετημένες κατά χρόνο κατάθεσης και κάποιος ή κάποια θα πρέπει να διαβάσει όλους τους τίτλους για να βρει κάτι που τον ενδιαφέρει.

Οι ανάγκες διδασκαλίας των μαθημάτων στην τάξη με οδήγησαν να κατασκευάσω τις δύο εργασίες που παρουσιάζω σήμερα.

Η παραγωγή τους έγινε με το λογισμικό Modellus. Το λογισμικό Modellus σχεδιάστηκε από µία ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο της Λισσαβόνας, είναι ένα ισχυρό εργαλείο, ιδιαίτερα χρήσιμο για τη διδασκαλία των θετικών επιστημών.

Ανήκει στην κατηγορία του ανοικτού τύπου περιβάλλοντος εκπαιδευτικό λογισμικό. Είναι εργαλείο για δημιουργία μοντέλων και προσομοιώσεων και για πειραματισμό. Με την βοήθεια μαθηματικών μοντέλων, πολλά φυσικά φαινόμενα μπορούν να παρουσιαστούν με την μορφή γραφικών παραστάσεων και animations.

Στα θετικά στοιχεία του Modellus περιλαμβάνονται:

Το βρίσκει κάποιος ή κάποια χωρίς οικονομική επιβάρυνση είτε σε σχολεία πού έχει διατεθεί από το ΥΠ.Ε.Π.Θ., είτε από το διαδίκτυο όπου προσφέρεται δωρεάν, στην διεύθυνση: http://phoenix.sce.fct.unl.pt/modellus/
Σε κάποιο βαθμό έχει γίνει γνωστό από τους καθηγητές και τις καθηγήτριες του ΠΕ04 αφού διδάχθηκε στα πλαίσια της ενδοσχολικής επιμόρφωσης.
Με μια απλή γνωριμία μπορεί ο καθένας ή η καθεμία να τρέξει εφαρμογές που έχουν φτιάξει άλλοι ή άλλες ή διατίθενται από το ίδιο το πρόγραμμα.
Με κάποια εξοικείωση με τους Η/Υ ο καθένας ή η καθεμία μπορεί να φτιάξουν δικές τους εφαρμογές.
Το πρόγραμμα έχει εξελληνιστεί.

Τα προγράμματα που θα παρουσιάσω αναφέρονται στη διδασκαλία δύο δύσκολων κεφαλαίων της Βιολογίας Γ΄ Λυκείου.

Η κάθε δραστηριότητα απαιτεί την διάθεση μιας διδακτικής ώρας η οποία θα πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο Πληροφορικής του σχολείου.

Σε κάθε θέση εργασίας έχει εισαχθεί τόσο το πρόγραμμα Modellus όσο και η εφαρμογή. Οι μαθητές και οι μαθήτριες κάθονται ανά 2 ή 3 σε κάθε Η/Υ και τους χορηγείται το φύλλο εργασίας.

Το φύλλο εργασίας δίνει αφενός τις απλές οδηγίες για το τρέξιμο της εφαρμογής και αφετέρου ερωτήσεις για αυτά που συμβαίνουν κατά το τρέξιμο της εφαρμογής. Για την συμπλήρωση των φύλλων εργασίας προβλέπεται σε κάθε εφαρμογή το σταμάτημα της σε τρία ή τέσσερα σημεία.

Στο πρακτικό μέρος εμφανίζονται στις δύο εφαρμογές κινούμενα σχήματα ή ακόμα και εικόνες που ακολουθούν στο μοντέλο απλές εξισώσεις κίνησης. Για τις διάφορες μεταβολές κίνησης, που εμφανίζονται χρησιμοποιείται κατά κόρο η ιδέα, που μου έδωσε ο εκπαιδευτής μου στην ενδοσχολική επιμόρφωση κ. Α. Προυντζόπουλος, της εξαφάνισης τους από την οθόνη και αντικατάστασή τους από νέα σχήματα ή εικόνες με διαφορετική κατεύθυνση κίνησης.

Α. Στάδια πρωτογενούς χυμικής ανοσίας

Το κεφάλαιο είναι το πιο δύσκολο στην κατανόησή του από το μάθημα της Βιολογίας Γ’ Λυκείου, Γενικής Παιδείας. Η συνοπτική του παρουσίαση του από το σχολικό βιβλίο αλλά και τα νοητικά χάσματα που παρουσιάζονται με ώθησαν στην παραγωγή αυτού του λογισμικού. Παρουσιάζεται συνοπτικά η δράση όλων των ειδών κυττάρων που συμμετέχουν στην διαδικασία αυτή και η οπτικοποίηση της διαδικασίας λύνει πολλές από τις απορίες των μαθητών και μαθητριών και συμβάλει στην ευκολότερη κατανόησή της και εκμάθησή της.

Η εφαρμογή, που χωράει σε μια απλή δισκέτα μπορεί να διατεθεί σε όποιον ή όποια επιθυμεί μέσω του Α΄ Ε.Κ.Φ.Ε. Πειραιά (Κορυδαλλού) ενώ σύντομα θα κατατεθεί για δημοσίευση στο e-υλικό.

Β. Η λειτουργία του οπερόνιου λακτόζης στην Escherichia coli.

Στην εφαρμογή περιγράφεται με animation η λειτουργία του οπερόνιου λακτόζης σε συνθήκες παρουσίας ή μη λακτόζης. Ο τρόπος παρουσίασης πέρα του ότι καλύπτει την διδασκαλία του φαινομένου αποτελεί ταυτόχρονα και μια καλή επαναληπτική δραστηριότητα για τα προηγούμενα μαθήματα του κεφαλαίου (μεταγραφή, μετάφραση).

Η εφαρμογή, μαζί με το αντίστοιχο φύλο εργασίας και ένα φύλο με οδηγίες στον καθηγητή είναι δημοσιευμένη στο e-υλικό στην διεύθυνση http://e-yliko.sch.gr/biolyk.htm από όπου ο καθένας μπορεί να την κατεβάσει στον Η/Υ του.