Νοηματοδοτήσεις μαθητών Γυμνασίου που μαστορεύουν δυναμικά μοντέλα γραμμάτων του ελληνικού αλφαβήτου προγραμματίζοντας με τη Χελωνόσφαιρα: ανθεκτική κατανόηση και ικανότητα χρήσης μαθηματικών ιδιοτήτων
Meaning making of junior high school students who tinker dynamic letter models of the greek alphabet by programming with TurtleSphere: robust understanding and competence to use mathematical properties
Λέξεις-κλειδιά
Μοντελοποίηση ; Μαθηματικά ; Προγραμματισμός ; Απασφαλμάτωση ; Ανθεκτική κατανόησηΠερίληψη
Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί μία εμπειρική έρευνα κατά την οποία μαθητές της Γ’ Γυμνασίου μαστορεύουν δυναμικά μοντέλα γραμμάτων του Ελληνικού Αλφαβήτου μέσα από μία σειρά διδακτικών παρεμβάσεων με δραστηριότητες οι οποίες δομούνται μέσα σε ένα περιβάλλον προγραμματισμού και στοχεύουν στην ανθεκτική κατανόηση και την ικανότητα χρήσης μαθηματικών ιδιοτήτων από τους μαθητές. Συχνό φαινόμενο μέσα στα σχολεία της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης είναι η παρουσίαση των μαθηματικών στους μαθητές σαν αδιαμφησβήτητες αλήθειες τις οποίες αυτοί με τη σειρά τους οφείλουν να εφαρμόσουν σε συγκεκριμένες ασκήσεις και σε συγκεκριμένα πλαίσια του αναλυτικού προγράμματος χωρίς απαραίτητα να κατανοούν την σημασία τους ή τη χρησιμότητά τους σε πλαίσια εκτός μαθήματος και χωρίς να καλλιεργούν ουσιαστικά τη μαθηματική τους σκέψη. Ως εκ τούτου, σπάνια δίνονται ευκαιρίες στους μαθητές να βάλουν σε χρήση έννοιες που διδάσκονται μεμονωμένα στο σχολείο, μέσα σε πλαίσια που προκαλούν το ενδιαφέρον τους, τους εμπλέκουν προσωπικά και καλλιεργούν το μαθηματικό γραμματισμό. Η συγκεκριμένη έρευνα διαπραγματεύεται μία εναλλακτική προσέγγιση για τη μάθηση μέσω της μοντελοποίησης γραμμάτων με το ψηφιακό εργαλείο MaLT2, εμπλέκοντας τους μαθητές σε κατασκευές δομημάτων και κυρίως, σε διαδικασίες απασφαλμάτωσης μοντέλων τα οποία εμπεριέχουν σφάλματα στις μαθηματικές ιδιότητες που έχουν ενσωματωθεί σε αυτά με αποτέλεσμα την αλλοίωσή τους. Έτσι, βασικοί στόχοι της διδακτικής παρέμβασης είναι η ανίχνευση της πορείας της μαθηματικοποίησης από τους μαθητές και η καλλιέργεια της ικανότητας των μαθητών να αναπτύξουν βαθιά και ανθεκτική κατανόηση μιας σειράς μαθηματικών εννοιών και διαδικασιών (π.χ. τριγωνομετρικοί αριθμοί, πυθαγόρειο θεώρημα, αναλογίες), καθώς και το να βάζουν σε χρήση τα μαθηματικά μέσα στο εκάστοτε πλαίσιο, συνειδητοποιώντας τα οφέλη της εμπλοκής τους σε πραγματικές εξερευνήσεις οι οποίες υποστηρίζονται από αυτά τα μαθηματικά. Η διδακτική παρέμβαση σχεδιάστηκε στο πλαίσιο της έρευνας σχεδιασμού και ο σχεδιασμός της δραστηριότητας βασίστηκε στα θεωρητικά μοντέλα των “UDGS”, των “5Es” και του “TRU Framework”. Στα αποτελέσματα της έρευνας υπάρχουν στοιχεία χρήσης του μαθηματικού φορμαλισμού με προσωπικό νόημα για τους μαθητές, στοιχεία γενίκευσης των μαθηματικών ιδιοτήτων μέσα στα δυναμικά μοντέλα, στοιχεία που δείχνουν ότι οι μαθητές ήταν ικανοί σταδιακά να συγκρίνουν και να αξιολογούν το μαθηματικό αποτέλεσμα της χρήσης κάθε ιδιότητας μέσα στα μοντέλα και γενικότερα στοιχεία που δείχνουν την δημιουργία ενός ισχυρού περιβάλλοντος μάθησης για τα παιδιά μέσω του προγραμματισμού.
Περίληψη
The subject of this research is an empirical study in which some 9th grade students tinker with dynamic models of letters of the Greek Alphabet through a series of didactic interventions with activities that are structured in a programming environment and aim at students’ robust understanding and the competence to use mathematical properties. A common phenomenon in secondary schools is the presentation of mathematics to students as indisputable truths which they in turn have to apply in specific exercises and in specific curriculum without necessarily understanding their importance or usefulness in frameworks outside the lesson and without actually cultivating their mathematical thinking. As a result, students are seldom given opportunities to apply concepts that are taught individually in school- in contexts that interest them, engage them personally, and cultivate mathematical literacy. This research negotiates an alternative approach to learning through letter modeling with the MaLT2 digital tool, involving students in the construction of artifacts and, mainly, in debugging models that contain bugs in the mathematical properties that are embedded in them, resulting in their alteration. Thus, main objectives of this didactic intervention are the detection of the mathematization by the students and the cultivation of the students' ability to develop a deep and robust understanding in a series of mathematical concepts and processes (ex. trigonometric numbers, Pythagorean theorem, proportions), as well as to put mathematics to use in context, realizing the benefits of engaging in real-world explorations supported by that kind of mathematics. The teaching intervention was designed in the context of design based research and the design of the activity was based on the theoretical models of "UDGS", "5Es" and "TRU Framework". The results of the research contain data on the use of mathematical formalism with personal meanings for students, data on the generalization of mathematical properties within dynamic models, data that show that students were able to gradually compare and evaluate the mathematical result of using each property within models, and general data that show the creation of a powerful mathematical learning environment for children through the use of programming.
Αριθμός σελίδων
112Σχολή
Σχολή ΜηχανικώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και ΥπολογιστώνΤίτλος Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών
Ψηφιακός Μετασχηματισμός και Εκπαιδευτική ΠράξηΓλώσσα
Ελληνικά
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές