Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Μια νέα οπτική γωνία της 3D Εικονικής                Πραγματικότητας και της επίδρασής της στην                         Εκ...
2                                              7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή ΣυμμετοχήΘεωρητικό ΥπόβαθροΗ έννοια της ει...
Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση                                                                   3στιγμή. Οι χρήστες δεν χρειάζετα...
4                                                7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή Συμμετοχήικανό να επιβεβαιώσει την ενεργ...
Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση                                                                 5απάντηση, χωρίς όμως να γνωρίζουν ...
6                                                7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή ΣυμμετοχήΠαρουσίαση εκπαιδευτικής έρευνα...
Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση                                                                                   7ΣυμπεράσματαΤα 3...
8                                                            7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή ΣυμμετοχήDickey, M. D. (2005...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

μια νέα οπτική γωνία της 3 d εικονικής πραγματικότητας και της επίδρασής της στην εκπαιδευτική διαδικασία

1,163 views

Published on

  • Login to see the comments

  • Be the first to like this

μια νέα οπτική γωνία της 3 d εικονικής πραγματικότητας και της επίδρασής της στην εκπαιδευτική διαδικασία

  1. 1. Μια νέα οπτική γωνία της 3D Εικονικής Πραγματικότητας και της επίδρασής της στην Εκπαιδευτική διαδικασία Βολιώτη Χριστίνα, Παπαβασιλείου Αναστασία, Πολυμεράκη Ελένη chvoliot@csd.auth.gr, papavasa@csd.auth.gr, epolymer@csd.auth.grΠερίληψηΣτο παρόν άρθρο γίνεται αναφορά στην τρισδιάστατη εικονική πραγματικότητα και συγκεκριμέναστην επίδρασή της στην εκπαιδευτική διαδικασία. Αρχικά, διατυπώνεται η έννοια της εικονικήςπραγματικότητας και γίνεται μια κατηγοριοποίηση των διαφόρων τύπων που υπάρχουν. Παρατίθενταιοι τομείς που χρησιμοποιείται και γίνεται αναφορά στα πλεονεκτήματα αλλά και στα μειονεκτήματατων 3D εικονικών περιβαλλόντων. Στη συνέχεια παρουσιάζεται μια έρευνα με τα αποτελέσματά της, ταοποία αναφέρονται στις επιπτώσεις που επιφέρει η χρήση της επικοινωνιακής τροπικότητας (κείμενο ήήχος) στο γνωστικό φόρτο και τη μάθηση. Στόχος αυτού του άρθρου είναι να ανακαλύψει εάν τα 3Dεικονικά περιβάλλοντα μάθησης επιφέρουν θετικά αποτελέσματα στη διαδικασία της μάθησης αλλά καιστην απόκτηση γνώσης.Λέξεις κλειδιά: virtual reality, εποικοδομισμός, 3D εικονικά περιβάλλοντα μάθησης, πολυ-χρηστικόεικονικό εκπαιδευτικό περιβάλλονΕισαγωγήΜετά την αλματώδη εξέλιξη που σημειώθηκε στην τεχνολογία του υλικού των υπολογιστών,σημειώνονται αντίστοιχα αποτελέσματα και στην τεχνολογία του λογισμικού. Οι ραγδαίεςαυτές αλλαγές που συμβαίνουν, δεν μπορούν να αφήσουν ανεπηρέαστο τον τομέα τηςεκπαίδευσης, όπου δημιουργείται η ανάγκη για νέες τεχνολογίες, οι οποίες υποστηρίζουννέα περιβάλλοντα μάθησης. Στην εποχή μας δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στον τρόποαλληλεπίδρασης του χρήστη με το υπολογιστικό σύστημα. Χαρακτηριστικά αναφέρει οDickey (2005a), ότι η δημιουργία διαδραστικών περιβαλλόντων μάθησης είναι μιασύγχρονη τάση που υποστηρίζεται από την αυξανόμενη στροφή προς τον εποικοδομισμό.Επιπλέον, τα εκπαιδευτικά παραδείγματα υποστηρίζουν ότι η γνώση οικοδομείται για αυτόκαι οι μαθητές είναι υποχρεωμένοι να ασχολούνται περισσότερο με τη μαθησιακήδιαδικασία. Συνεπώς, τα περιβάλλοντα που ευνοούν τους μαθητές και που είναι σε θέση νατα διαχειριστούν και να τα εξερευνήσουν, είναι περισσότερο αποτελεσματικά στηνεποικοδομητική μάθηση. Η εικονική πραγματικότητα (Virtual Reality – VR) αποτελεί κύριοεκφραστή της νέας αυτής τάσης. Λόγω του μεγάλου εκπαιδευτικού ενδιαφέροντος που αποκτά η εικονικήπραγματικότητα καθώς και του ότι εισάγει «νέες ευκαιρίες και δυνατότητες» στηνεκπαίδευση, αναδύθηκε η ανάγκη να παρουσιάσουμε στο συγκεκριμένο άρθρο τις θετικέςκαι αρνητικές πλευρές του VR αλλά και μια σύγχρονη έρευνα με τα αποτελέσματά της. Ησημαντικότητα της έρευνας είναι ότι εξετάζει το γνωστικό φόρτο και το μαθησιακόαποτέλεσμα σε σχέση με τα εικονικά περιβάλλοντα μάθησης.Α. Τζιμογιάννης (επιμ.), Πρακτικά Εργασιών 7ου Πανελλήνιου Συνεδρίουμε Διεθνή Συμμετοχή «Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση», σ. 1-7Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου, Κόρινθος, 23-26 Σεπτεμβρίου 2010
  2. 2. 2 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή ΣυμμετοχήΘεωρητικό ΥπόβαθροΗ έννοια της εικονικής πραγματικότητας ορίζεται μέσα από την εμπειρία που βιώνει οχρήστης της. Οι τρεις βασικές πτυχές της εικονικής πραγματικότητας είναι οι παρακάτω(Burdea & Coiffet, 2003): 1. η εμβύθιση (immersion) στο περιβάλλον, δηλαδή η αίσθηση που δημιουργείται στο χρήστη ότι παρευρίσκεται ο ίδιος στον τρισδιάστατο εικονικό χώρο, 2. η αλληλεπίδραση (interaction), δηλαδή η δυνατότητα που προσφέρεται στο χρήστη να πλοηγηθεί στον τρισδιάστατο εικονικό χώρο, αλλά και να έρθει σε επαφή με τα αντικείμενα του χώρου σε πραγματικό χρόνο (real time), 3. η φαντασία (imagination), η ικανότητα δηλαδή του ανθρώπινου μυαλού να συνθέτει νοητικές εικόνες καταστάσεων που δεν υφίστανται στην πραγματικότητα. Ο βαθμός στον οποίο μια προσομοίωση αποδίδει καλά, εξαρτάται από την ανθρώπινη φαντασία. Τα συστήματα εικονικής πραγματικότητας μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορες, ίσωςκαι αλληλεπικαλυπτόμενες, κατηγορίες ανάλογα με τον τρόπο και τα μέσα πουχρησιμοποιούν για να προσεγγίσουν την πραγματικότητα (Δημητριάδης, Καραγιαννίδης,Πομπόρτσης, Τσιάτσος, 2008): • Επιτραπέζια εικονική πραγματικότητα (Desktop VR): στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα συστήματα που προβάλλουν τον εικονικό κόσμο σε μια τυπική οθόνη επιτραπέζιου υπολογιστή. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι τα ηλεκτρονικά παιχνίδια. • Video Mapping: αποτελεί μια παραλλαγή των επιτραπέζιων συστημάτων εικονικής πραγματικότητας. Χρησιμοποιεί την οθόνη του υπολογιστή για την αναπαράσταση του εικονικού κόσμου, αλλά δέχεται και σήματα σύνθετης εικόνας. • Συστήματα εμβύθισης (Immersive VR): στη συγκεκριμένη κατηγορία εικονικών συστημάτων οι χρήστες εμβυθίζονται πλήρως στον εικονικό κόσμο με τη βοήθεια κάποιων συσκευών εισόδου/εξόδου. • Τηλεπαρουσία (tele-presence): η συγκεκριμένη κατηγορία χρησιμοποιεί απομακρυσμένους αισθητήρες του πραγματικού κόσμου, για να μεταφέρει τις συνθήκες του πραγματικού περιβάλλοντος στο εικονικό. • Μικτή πραγματικότητα (Mixed Reality): είναι ένα είδος συστήματος εικονικής πραγματικότητας που συνδυάζει ένα σύστημα εικονικής πραγματικότητας με ένα σύστημα τηλεπαρουσίας. • Fish Tank VR: πρόκειται για συστήματα εικονικής πραγματικότητας που συνδυάζουν μια στερεοσκοπική οθόνη υγρών κρυστάλλων μαζί με ένα μηχανισμό για την παρακολούθηση της κίνησης του κεφαλιού. Με αυτό το σύστημα προσφέρεται στο χρήστη μια μεγαλύτερη αίσθηση ρεαλισμού. • Ενισχυμένη εικονική πραγματικότητα (Augmented VR): ένα σύστημα εικονικής πραγματικότητας που συνδυάζει την πραγματική σκηνή με την εικονική που παράγει ο υπολογιστής, βελτιστοποιώντας την αίσθηση ρεαλισμού και προσεγγίζοντας πολύ τη συνειδητή πραγματικότητα. Ένας ακόμα διαχωρισμός μπορεί να γίνει με βάση το πόσοι χρήστες μπορούν να έχουνπρόσβαση και να αλληλεπιδράσουν με το εικονικό περιβάλλον ανά πάσα στιγμή. Υπάρχουνδύο τύποι συμμετοχής: τα περιβάλλοντα απλού χρήστη και τα συνεργατικά εικονικάπεριβάλλοντα. Τα εικονικά περιβάλλοντα απλού χρήστη (SVEs) είναι περιβάλλοντα σταοποία ένα άτομο καθορίζει την αλληλεπίδραση, ενώ τα συνεργατικά εικονικά περιβάλλοντα(CVEs) επιτρέπουν περισσότερα από ένα άτομα να εισέλθουν στο περιβάλλον ανά πάσα
  3. 3. Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση 3στιγμή. Οι χρήστες δεν χρειάζεται να είναι στην ίδια τοποθεσία και μπορούν νααλληλεπιδράσουν είτε μεταξύ τους είτε με το εικονικό περιβάλλον μέσω της πλοήγησης τηςεικονικής τους αναπαράστασης, δηλαδή του avatar. Ακόμα μπορούν να επικοινωνήσουνμεταξύ τους άμεσα και προφορικά χρησιμοποιώντας μικρόφωνο και ακουστικά ( Mayer,2005). Η εικονική πραγματικότητα είναι μια τεχνολογία που έχει γίνει εξαιρετικά δημοφιλής τατελευταία χρόνια. Πολλές έρευνες υιοθετούν την ιδέα των VR και του Augmented reality, ταοποία χρησιμοποιούνται για να υποστηρίξουν διαφορετικούς τρόπους μάθησης καιεφαρμόζονται σε πολλά επιστημονικά πεδία όπως: ιατρική (έρευνες ψυχιατρικές,σχιζοφρένιας, παχυσαρκίας, διαβήτη, σε άτομα με ειδικές ικανότητες ή με ανάγκεςαποκατάστασης, κ.ά.), ψυχαγωγία, κατάρτιση στελεχών σε εταιρείες ή εργοστάσια,ρομποτική και τηλε-ρομποτική, τουρισμός, στρατός, κ.ά.. Ακόμα η εικονικήπραγματικότητα έχει εφαρμοστεί επιτυχώς σε εκπαιδευτικές εφαρμογές και αποτελεί τονπυρήνα των 3D εικονικών περιβαλλόντων μάθησης (Virtual Reality Learning Environments– VRLEs) (Chittaro & Ranon, 2007; John, 2007; Monahan, McArdle, & Bertolotto, 2008; Pan,Cheok, Yang, Zhu, & Shi, 2006; Rauch, 2007). Τι είναι, όμως, στην πραγματικότητα τα 3D εικονικά περιβάλλοντα μάθησης; Είναι απλάένας εικονικός κόσμος (π.χ. Active Worlds, Second Life) ή ένα online παιχνίδι, στο οποίο οιμαθητές συμμετέχουν στο μάθημα ή κάνουν τις εργασίες τους, με απώτερο σκοπό τηνυποστήριξη της διδασκαλίας και της μάθησης μέσα σε ένα εκπαιδευτικό πλαίσιο. Οι τρειςδιαστάσεις, οι ομαλές χρονικές μεταβολές και η διαδραστικότητα είναι τα πιο σημαντικάχαρακτηριστικά που διακρίνουν τα 3D VRLEs (Wann & Mon-Williams, 1996) από άλλουςτύπους εικονικών περιβαλλόντων, όπως αυτές παρέχονται μέσα από ένα σύστημαδιαχείρισης μάθησης (Learning Management Systems – LMS), ή από ένα σύστημαδιαχείρισης μαθημάτων (Course Management Systems – CMS), (π.χ. Blackboard, Moodle). Μια ποικιλία από ευεργετικά αποτελέσματα παρέχονται σε αυτούς που χρησιμοποιούντα 3D εικονικά περιβάλλοντα για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Τα οφέλη περιλαμβάνουν τηδιεξαγωγή εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων σε ένα ακίνδυνο περιβάλλον, την ενεργόσυμμετοχή των μαθητών, βελτιώσεις στη συνεργασία και την επικοινωνία, οπτικοποίηση σεδύσκολο ως προς την κατανόηση περιεχόμενο με σκοπό να βοηθηθούν οι εκπαιδευόμενοικαι τέλος, οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν έναν εναλλακτικό χώρο για τηδιεξαγωγή μαθημάτων και την εκπόνηση εργασιών συνεργατικά (Eschenbrenner, Fui-HoonNah, & Siau, 2008). Στη συνέχεια θα παρουσιαστούν διάφορες απόψεις για τη χρήση αλλά και τη σημασίατης εικονικής πραγματικότητας στην εκπαιδευτική διαδικασία.Οφέλη και προβληματισμοί για την εικονική πραγματικότητα στη μάθησηΕδώ και χρόνια γίνονται έρευνες για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της χρήσηςτης εικονικής πραγματικότητας στην εκπαίδευση. Ένα συμπέρασμα στο οποίο συμφωνούνοι περισσότεροι ερευνητές είναι ότι οι εκπαιδευόμενοι αποκομίζουν πράγματα από ταεικονικά περιβάλλοντα μάθησης (Shaffer, Squire, Halverson, & Gee, 2005). Ένα από τασημαντικότερα στοιχεία των εικονικών περιβαλλόντων μάθησης είναι ότι επιτρέπουν στουςχρήστες να βιώσουν την τεχνολογία από πρώτο χέρι. Οι εκπαιδευόμενοι έχουν τηδυνατότητα να πειραματιστούν οι ίδιοι με διάφορα προβλήματα και να τα εφαρμόσουν σεμεθόδους δοκιμής και λάθους στο γύρω κόσμο. Τα 3D VRLEs έχουν τη δυνατότητα νασυμβάλλουν θετικά στη συμμετοχή των μαθητών, καθώς τους θυμίζουν τα εμπορικάδιαθέσιμα ηλεκτρονικά παιχνίδια. Το εμβυθιστικό και διαδραστικό τους περιβάλλον είναι
  4. 4. 4 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή Συμμετοχήικανό να επιβεβαιώσει την ενεργό συμμετοχή τους, αλλά και να αντιληφθεί τι τραβάει τηνπροσοχή τους (Chapman, Selvarajah & Webster, 1999). Ένας εικονικός κόσμος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην εκπαιδευτική διαδικασία,σύμφωνα με τον Aldrich (2002), ο οποίος δήλωσε ότι: «Η νέα γενιά των μαθητών, σχεδόν τηςηλικίας των τριάντα και νεότεροι, μεγάλωσαν παίζοντας παιχνίδια σε υπολογιστές. Αυτοί,αλλά και οι μελλοντικοί μαθητές έχουν μάθει το πώς να μαθαίνουν μέσα από τις διαδράσειςμε τον υπολογιστή. Πλέον προσδοκούν να εμπλακούν σε πολλαπλά επίπεδα ταυτόχρονα, μεγρήγορες αποκρίσεις, ποιοτικά γραφικά, υψηλή διέγερση και εξαιρετικά εμβυθιστικά καιχρηστο-κεντρικά περιβάλλοντα. Ως αποτέλεσμα αισθάνονται μεγάλη ανία στηνπαραδοσιακή τάξη». Με βάση την παραπάνω ουσιώδη διαπίστωση, κάποια επιπρόσθετα πλεονεκτήματα καικαινοτομίες είναι (Chittaro & Ranon, 2007): • Η πιο ρεαλιστική και λεπτομερής απεικόνιση των αντικειμένων, προσφέροντας έτσι περισσότερες δυνατότητες ελέγχου σε σχέση με τις 2D αναπαραστάσεις. Δίνεται, με τον τρόπο αυτό, μια αίσθηση ισχύος, ελέγχου και διαδραστικότητας (Byrne, 1996; Bricken, 1990). • Η υποστήριξη μιας εποικοδομητικής προσέγγισης στη μάθηση. Οι χρήστες μαθαίνουν «κάνοντας κάτι» αντί, «διαβάζοντας». Αυτό διευκολύνει την εκμάθηση δύσκολων εννοιών, όπως για παράδειγμα τη σχέση μεταξύ απόστασης, κίνησης και χρόνου ή άλλων επιστημονικών εννοιών (Yair, Mintz, & Litvak, 2001), μέσω της δυνατότητας ανάλυσης του ίδιου θέματος ή φαινομένου από διαφορετικές απόψεις. Με αυτό τον τρόπο, οι χρήστες μπορούν να αποκτήσουν μια βαθύτερη κατανόηση του θέματος και να δημιουργήσουν περισσότερα πλήρη και ακριβή νοητικά μοντέλα. • Η αλληλεπίδραση με ένα άλλο ανθρώπινο ον – avatar μπορεί να είναι πιο εύκολη και ελκυστική από την αλληλεπίδραση με ένα βιβλίο ή έναν υπολογιστή. • Η ανάπτυξη συναισθημάτων είναι επίσης σημαντική όταν αναφέρεται στους «εικονικούς δασκάλους». Η απλή παρουσία ενός ρεαλιστικού χαρακτήρα έχει αποδειχθεί ότι έχει θετική επίδραση στους μαθητές. Μια ακόμη ισχυρότερη επίδραση στην κινητροδότηση μπορεί να επιτευχθεί μέσω ενός εικονικού συμμαθητή ή ενός εικονικού δασκάλου, που δείχνει ενδιαφέρον και ευαισθησία για την πρόοδο των μαθητών, ενθουσιασμό όταν επιτυγχάνουν και τους βοηθά όταν κάνουν λάθος. (Johnson, Rickel, & Lester, 2000). • Τα πλεονεκτήματα που παρέχονται μέσω των εικονικών φίλων ή δασκάλων. Πρώτον, εισάγουν την κοινωνική διάσταση στα 3D VRLEs, τα οποία συχνά θεωρούνται ψυχρά και απρόσωπα. Δεύτερον, μπορούν να δείξουν τον τρόπο εκτέλεσης μιας εργασίας αντί απλώς να εξηγήσουν πώς λύνεται, με αποτέλεσμα τη μείωση του χρόνου μάθησης. Τρίτον, δίνεται η ευκαιρία συνεργασίας με έναν ή περισσότερους εικονικούς φίλους. Τέλος, μια αξιοσημείωτη πτυχή των 3D εικονικών περιβαλλόντων μάθησης είναι ηλεγόμενη «εμπλοκή» (engagement). Υπάρχουν πολλοί ορισμοί για τον όρο αυτό. Αυτό πουείναι προφανές σε όλους τους ορισμούς, είναι ότι συνεπιφέρει ένα είδος πνευματικής σκέψης(στα πλαίσια της ενημέρωσης και της επικέντρωσης σε κάτι), γνωστικής προσπάθειας καιπροσοχής. Η εμπλοκή δεν είναι ένας απόλυτος όρος. Σε γενικές γραμμές, οι εμπλεκόμενοιχρήστες συμμορφώνονται με τις ελάχιστες απαιτήσεις μιας συγκεκριμένης άσκησης, ενώ οιμη-εμπλεκόμενοι οδηγούνται σε άλλες δραστηριότητες, off-task (Bangert-Drowns & Pike,2001). Μια χαρακτηριστική off-task συμπεριφορά σύμφωνα με τους Baker, Corbett,Koedinger και Wagner (2004), είναι εκείνη κατά την οποία οι μαθητές εκμεταλλεύονται τιςδυνατότητες βοήθειας και ανάδρασης του συστήματος, με σκοπό να μάθουν τη σωστή
  5. 5. Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση 5απάντηση, χωρίς όμως να γνωρίζουν γιατί αυτή η απάντηση είναι και η σωστή (gaming thesystem). Ωστόσο, υπάρχουν διάφορα επίπεδα εμπλοκής στα οποία μπορεί κανείς να φτάσει.Η εμπλοκή μπορεί να χαρακτηριστεί είτε ως υψηλή, είτε ως χαμηλή. Από την άλλη, υπάρχουν ανοιχτά ζητήματα που εκκρεμούν από τη χρήση τωντεχνολογιών αυτών στην εκπαιδευτική διαδικασία. Το γεγονός αυτό, βέβαια, είναιαναμενόμενο, καθώς πρόκειται για μια νέα μέθοδο. Αρχικά, έχει παρατηρηθεί δυσκολία στηπλοήγηση (Youngblut, 1998) αλλά και στη χρήση 3D interface. Οι χρήστες συχνά δεν είναισε θέση να κινηθούν όπως θέλουν, μπορούν εύκολα να χαθούν ή δεν ξέρουν πώς ναφτάσουν σε μια συγκεκριμένη θέση. Άλλα προβλήματα που αφορούν το εκπαιδευτικό πλαίσιο είναι οι δάσκαλοι, η έλλειψηεμπειρίας ή οι δυσκολίες που δημιουργούνται από τη χρήση στην τάξη. Αυτό συμβαίνειγιατί πολλοί εκπαιδευτικοί προέρχονται από μια γενιά που δεν είναι εξοικειωμένη με αυτήντην τεχνολογία και έτσι δεν αντιλαμβάνεται τα οφέλη από τη χρήση τους στην εκπαίδευση(Squire, 2003). Τα 3D εικονικά περιβάλλοντα μάθησης προωθούν κυρίως την ενεργήανακάλυψη της γνώσης, με αποτέλεσμα να αλλάζει ο ρόλος του εκπαιδευτικού. Οεκπαιδευτικός από παντογνώστης, μετατρέπεται σε σύντροφο ή οδηγό (Youngblut, 1998).Κατά συνέπεια, η προσπάθεια ενσωμάτωσης αυτών των τεχνολογιών και τωνπαραδοσιακών μαθημάτων με αποτελεσματικό τρόπο, είναι ένα πολύ δύσκολο έργο, πουβρίσκεται ακόμη υπό έρευνα. Ένα άλλο σημείο διαφωνίας είναι αν τα VRLEs θα πρέπει να χρησιμοποιούνται εντός ήεκτός του σχολείου. Επειδή τα περιβάλλοντα αυτά προσφέρουν μια τεράστια σφαίραδυνατοτήτων, μπορούν και οι δύο μορφές να αντικαταστήσουν τα εργαστήρια, τα οποίακρίνονται αρκετές φορές επικίνδυνα. Ακόμα, τα 3D εικονικά περιβάλλοντα μάθησης είναι ακριβά για να κατασκευαστούν, κιαυτό είναι ένα μείζον θέμα για την εκπαίδευση. Οι μαθητές προτιμούν τα ίδια επίπεδαλεπτομέρειας στα εκπαιδευτικά περιβάλλοντα, όπως και στα ηλεκτρονικά παιχνίδια, ακόμακι αν κάτι τέτοιο δεν είναι απαραίτητο για τη μάθηση. Για το λόγο αυτό, η απογοήτευση τωνμαθητών μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη μάθηση, δηλαδή η προσδοκία τους μπορείσυχνά να είναι πολύ πιο υψηλή, αν νομίζουν ότι ένα 3D εικονικό περιβάλλον θα μιμούνταντην πραγματικότητα, και η έλλειψη απόδοσης ρεαλισμού έχει ως συνέπεια τη σημαντικήμείωση της διαδικασίας της μάθησης (Chittaro & Ranon, 2007). Τέλος, έχουν διεξαχθεί έρευνες που αφορούν την εικονική πραγματικότητα σεσυνδυασμό με τη θεωρία του εποικοδομισμού, οι οποίες οδηγούν σε αρνητικάσυμπεράσματα. Πιο συγκεκριμένα, μελέτες που έχουν διεξαχθεί από τους Harp και Mayer,(1997, 1998), Mayer, Heiser, και Lonn, (2001) και τον Moreno (2007), υποστηρίζουν ότι τασύνθετα - πολύπλοκα οπτικά υλικά, όπως είναι τα εικονικά περιβάλλοντα στο σύνολό τους(π.χ. background, AVATARS, ήχος – κείμενο – μουσική, κ.ά.) μπορούν να εμποδίσουν τουςαρχάριους μαθητές από τη σωστή παρακολούθηση και την ενεργό συμμετοχή τους στομάθημα. Θα παρουσιαστεί στη συνέχεια μια παρόμοια έρευνα, η οποία είναι ενδεικτική τηςσύγχρονης τάσης που υπάρχει στην εφαρμογή των 3D εικονικών περιβαλλόντων στηνεκπαιδευτική διαδικασία. Εστιάζει σε δύο λεπτά και σημαντικά σημεία, στα οποία πρέπει ναδίνεται ιδιαίτερη προσοχή όταν σχεδιάζεται ένα εικονικό περιβάλλον μάθησης, αυτά τουγνωστικού φόρτου και του μαθησιακού αποτελέσματος. Η έρευνα είναι χαρακτηριστική τωνμέχρι στιγμής αποτελεσμάτων στον τομέα αυτό.
  6. 6. 6 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή ΣυμμετοχήΠαρουσίαση εκπαιδευτικής έρευνας με τα αποτελέσματά τηςΣε αυτή τη πρόσφατη μελέτη (Kartiko, Kavakli & Cheng, 2010), ερευνήθηκε η επίδραση τηςεπικοινωνιακής τροπικότητας (δηλαδή ο τρόπος με τον οποίο επικοινωνούν οιεκπαιδευόμενοι, κείμενο ή ήχος) σχετικά με το γνωστικό φόρτο και τη μάθηση σε φοιτητέςπου έχουν ολοκληρώσει έναν κύκλο σπουδών σε ένα πολυ-χρηστικό εικονικό εκπαιδευτικόπεριβάλλον (MUVE). Τα εκπαιδευτικά MUVEs περιβάλλοντα είναι τρισδιάστατοι εικονικοί κόσμοι πουπροσφέρουν στους μαθητές αλληλεπίδραση με άλλους ανθρώπους που εκπροσωπούνταιαπό avatar. Σε αυτά τα περιβάλλοντα, οι μαθητές μπορούν να αλληλεπιδρούν με διάφορααντικείμενα (συμπεριλαμβανομένων εικόνων, ήχων, και άλλων πολυμεσικώνπεριεχομένων), ενώ επικοινωνούν και συνεργάζονται με συμμαθητές τους, ώστε ναερευνήσουν σενάρια και να λύσουν κάποια δύσκολα προβλήματα (Nelson & Ketelhut,2007). Η έρευνα έγινε με σκοπό να δοθούν απαντήσεις στα ερευνητικά ερωτήματα: 1. αν οι φοιτητές που έχουν ολοκληρώσει την έρευνα σε ένα MUVE περιβάλλον, όπου η επικοινωνία γινόταν μέσω του διαδικτύου και ήταν βασισμένη στον ήχο («φωνή VoIP»), έδειξαν χαμηλότερα επίπεδα γνωστικού φόρτου από φοιτητές που έχουν ολοκληρώσει το ίδιο πρόγραμμα σπουδών σε ένα περιβάλλον που χρησιμοποιεί κείμενο ως μέσο επικοινωνίας 2. αν οι φοιτητές που έχουν ολοκληρώσει την έρευνα σε ένα MUVE περιβάλλον, όπου η επικοινωνία ήταν με «φωνή VoIP», είχαν καλύτερες επιδόσεις στην μάθηση από φοιτητές που έχουν ολοκληρώσει το ίδιο πρόγραμμα σπουδών σε ένα περιβάλλον που χρησιμοποιεί κείμενο ως μέσο επικοινωνίας Στην έρευνα συμμετείχαν 78 προπτυχιακοί φοιτητές από ένα μεγάλο πανεπιστήμιο. Οισυμμετέχοντες στην έρευνα ήταν εθελοντές και σαν κίνητρο θα λάμβαναν επιπλέον μονάδεςσε ένα επιλεγμένο μάθημα στο οποίο είχαν εγγραφεί. Οι φοιτητές της ομάδας ελέγχου (n =39), χρησιμοποίησαν textbase chat για να επικοινωνήσουν με τους συνεργάτες τους μέσαστον κόσμο SimLandia, ενώ οι συμμετέχοντες στην ομάδα treatment (n = 39)χρησιμοποίησαν VoIP chat. Προσφέρθηκαν συνεδρίες σε δύο διαφορετικά εργαστήριαηλεκτρονικών υπολογιστών που χρησιμοποιούν το ίδιο υλικό, με μόνη εξαίρεση τηνπροσθήκη του Skype για την επικοινωνία στην ομάδα treatment. Η έρευνα αποτελούνταν από τέσσερα στάδια. Στο πρώτο στάδιο, δόθηκαν γενικέςοδηγίες στους συμμετέχοντες σε μορφή παρουσίασης διαφανειών. Έπειτα, οι συμμετέχοντεςσυμπλήρωσαν ατομικά ένα online ερωτηματολόγιο που περιείχε ερωτήματα δημογραφικάκαι σχετικά με το γνωστικό τους υπόβαθρο. Στο τρίτο στάδιο οι συμμετέχοντες, εργάστηκανγια 90 λεπτά σε ομάδες των τριών για να ολοκληρωθεί η έρευνα στο περιβάλλον SimLandia.Τέλος, οι εκπαιδευόμενοι απάντησαν ένα ακόμα online ερωτηματολόγιο. Όσον αφορά στο θέμα της γνωστικής υπερφόρτωσης, το αποτέλεσμα της έρευνας έδειξεότι οι μαθητές που χρησιμοποίησαν «φωνή VoIP» για την επικοινωνία τους στον εικονικόκόσμο, ανέφεραν κατά μέσο όρο σημαντικά χαμηλότερο γνωστικό φόρτο από αυτούς πουχρησιμοποίησαν το κείμενο ως βάση για την επικοινωνία. Σχετικά με το θέμα της μάθησης, και οι δύο δοκιμές ήταν στατιστικά μη σημαντικές (p .05). Οι μαθητές και στις δύο ομάδες ανέφεραν στατιστικά όμοια αποτελέσματα σχετικά με τοπεριεχόμενο της επιστήμης και τη διαδικασία της μάθησης. Τέλος, όσον αφορά την εμπλοκή ως επιστήμονες, βρέθηκε να είναι μη στατιστικάσημαντική η διαφορά ανάμεσα στην ομάδα που χρησιμοποιούσε VoIP και σε αυτή πουχρησιμοποιούσε κείμενο για την επικοινωνία.
  7. 7. Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση 7ΣυμπεράσματαΤα 3D εικονικά περιβάλλοντα μάθησης προσφέρουν στην εκπαίδευση ένα νέο τρόπομάθησης, συνεργασίας και κοινωνικοποίησης. Η χρήση αυτής της τεχνολογίας στηνεκπαίδευση είναι μια σχετικά νέα ιδέα που κερδίζει το ενδιαφέρον λόγω τωνπλεονεκτημάτων της. Μερικά συμπεράσματα που προκύπτουν από τη χρήση αυτής της τεχνολογίας στηνεκπαίδευση είναι ότι οι μαθητές: • θεωρούν τα εικονικά περιβάλλοντα μάθησης πιο ελκυστικά και διασκεδαστικά από ότι την παραδοσιακή διδασκαλία (γιατί τους θυμίζουν ηλεκτρονικά παιχνίδια) και • μέσω της «εμπλοκής» τους στο περιβάλλον, ενδιαφέρονται και ψυχαγωγούνται περισσότερο σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους. Κατά συνέπεια, συμμετέχουν περισσότερο στην εκπαιδευτική διαδικασία και την εφαρμόζουν πιο πρόθυμα· αυτό οδηγεί κάποιους ερευνητές να χρησιμοποιούν τη λέξη edutainment (Chittaro & Ranon, 2007). Τα παραπάνω, οδηγούν στο λογικό συμπέρασμα ότι η χρήση τους θα πρέπει να αυξήσειτο ποσοστό της αποκτηθείσας γνώσης. Οι μελέτες όμως αποτυγχάνουν σε γενικές γραμμέςστο να επιδείξουν και να αποδείξουν τη μεταφορά της μάθησης, κυρίως εξαιτίας τωνδειγμάτων μικρού μεγέθους, και της εφαρμογής τους σε σύντομο χρονικό διάστημα.Σύμφωνα και με την έρευνα που παρουσιάστηκε, παρόλο που αποδείχτηκε ότι τα επίπεδατης γνωστικής υπερφόρτωσης ήταν μικρότερα στους μαθητές που χρησιμοποίησαν στηνεπικοινωνία τους ήχο, όσον αφορά στη διαδικασία της μάθησης δεν υπήρχαν σημαντικέςδιαφορές. Άρα χρειάζεται ακόμη δουλειά για να γίνουν ακριβή σχόλια για την αξία των εικονικώνπεριβαλλόντων μάθησης. Οι έρευνες γενικά αναφέρουν θετική διάθεση για αυτήν τηντεχνολογία· υπάρχει κάτι ελκυστικό στην εικονική πραγματικότητα προς εκπαιδευτικούςκαι εκπαιδευόμενους. Αυτό που δεν έχει γίνει ακόμα ξεκάθαρο, είναι, αν τους έλκει ηκαινοτομία , ή αν στα αλήθεια τονώνει και δίνει κίνητρα για μάθηση. Οι ερευνητές πρέπεινα κάνουν περαιτέρω έρευνα για να αποφασίσουν τη μαθησιακή προοπτική που δίνουν τα3D εικονικά περιβάλλοντα, σε σύγκριση με τις άλλες παραδοσιακές μεθόδους.ΑναφορέςAldrich, C. (2002). A field guide to educational simulations. Alexandria, VA: American Society for Training & Development.Baker, R. S., Corbett, A. T., Koedinger, K. R., & Wagner, A. Z. (2004). Off-Task Behavior in the Cognitive Tutor Classroom: When Students “Game the System”. Human-Computer Interaction Institute. Carnegie Mellon University Pittsburgh, PA, USA.Bangert-Drowns, R., & Pike, R. (2001). A taxonomy of student engagement with educational software: an exploration of literate thinking with electronic text. Journal of Educational Computing Research, 24(3).Bricken, W. (1990). Learning in Virtual Reality (Technical Memorandum M-90-5). University of Washington, Seattle, WA.Burdea, G., & Coiffet, P. (2003). Virtual Reality Technology, NJ: Wiley, 2nd edition.Byrne, C. M. (1996). Water on Tap : The Use of Virtual Reality as an Educational Tool. Unpublished doctoral dissertation. University of Washington, Seattle, WA.Chapman, P., Selvarajah, S., & Webster, J. (1999). Engagement in Multimedia Training Systems. Proceedings of the 32nd Hawaii International Conference on System Sciences, 1-9.Chittaro, L., & Ranon, R. (2007). Web3D technologies in learning, education and training: motivations, issues, opportunities. Computers & Education, 49, 3–18.
  8. 8. 8 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή ΣυμμετοχήDickey, M. D. (2005a). Brave new (interactive) worlds: A review of the design affordances and constraints of two 3D virtual worlds as interactive learning environments. Interactive Learning Environments, 13(1-2), 121-137.Eschenbrenner, B., Fui-Hoon Nah, F., & Siau, K. (2008). 3-D Virtual Worlds in Education: Applications, Benefits, Issues, and Opportunities. Journal of Database Management, 19(4), 91-110.Harp, S. F., & Mayer, R. E. (1997). The role of interest in learning from scientific text and illustrations: on the distinction between emotional interest and cognitive interest. Journal of Educational Psychology, 89(1), 92–102.Harp, S. F., & Mayer, R. E. (1998). How seductive details do their damage: a theory of cognitive interest in science learning. Journal of Educational Psychology, 90(3), 414–434.John, N. W. (2007). The impact of Web3D technologies on medical education and training. Computers & Education, 49, 19–31.Johnson, W. L., Rickel, J. W., & Lester, J. C. (2000). Animated pedagogical agents: face-to-face interaction in interactive learning environments. International Journal of Artificial Intelligence in Education, 11, 47– 78.Kartiko, I., Kavakli, M., & Cheng, K. (2010). Learning science in a virtual reality application: The impacts of animated-virtual actors’ visual complexity. Computers & Education, 55, 881–891.Mayer, R.(2005). Multimedia learning in virtual reality. Multimedia Learning (pp. 525-546), NY: Cambridge University Press.Mayer, R. E., Heiser, J., & Lonn, S. (2001). Cognitive constraints on multimedia learning: when presenting more material results in less understanding. Journal of Educational Psychology, 93(1), 187– 198.Monahan, T., McArdle, G., & Bertolotto, M. (2008). Virtual reality for collaborative e-learning. Computers & Education, 50, 1339–1353.Moreno, R. (2007). Optimising learning from animations by minimising cognitive load: cognitive and affective consequences of signalling and segmentation methods. Applied Cognitive Psychology, 21(6), 765–781.Nelson, B., & Ketelhut, D. J. (2007). Scientific inquiry in educational multi-user virtual environments. Educational Psychology Review, 19, 265–283.Pan, Z., Cheok, A. D., Yang, H., Zhu, J., & Shi, J. (2006). Virtual reality and mixed reality for virtual learning environments. Computers & Graphics, 30, 20–28.Rauch, U. (2007). Who owns this space anyway? The Arts 3D VL Metaverse as a network of imagination, In. Proceedings of ED-MEDIA, 2007, 4249–4253.Shaffer, D., Squire, K., Halverson, R., & Gee, J. (2005). Video games and the future of learning. Phi Delta Kappan, 87(2), 104–111.Squire, K. (2003). Video games in education. International Journal of Intelligent Simulations and Gaming, 2(1), 49–62Yair, Y., Mintz, R., & Litvak, S. (2001). 3-D virtual reality in science education: An implication for astronomy teaching. Journal of Computers in Mathematics and Science Education, 20, 3.Youngblut, C. (1998). Educational uses of virtual reality technology. Technical Report No. IDA Document D-2128, Institute for Defence Analyses.Wann, J., & Mon-Williams, M. (1996). What does virtual reality NEED? Human factors issues in the design of three-dimensional computer environments. International Journal of Human–Computer Studies, 44, 6, 829–847.Δημητριάδης, Σ., Καραγιαννίδης, Χ., Πομπόρτσης, Α., Τσιάτσος, Θ. (2008). Εικονική Πραγματικότητα και Εικονικά Περιβάλλοντα. Ευέλικτη Μάθηση με Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας & Επικοινωνιών (σ. 211-215), Θεσσαλονίκη: Τζιόλας.

×