Rapid technological developments as well as the continuous development of ubiquitous computation technologies have led to the development of hardware and software that can function as auxiliary but also as autonomous sometimes in the educational process.
One of the areas where primary school students encounter problems are in math’s and particularly in mental calculations. In this diploma thesis, we attempted to address such problems by constructing a large ubiquitous, interactive, mixed reality surface in order to motivate 7-8 years old students to actively participate in the teaching procedure of mathematics. The main goal of this paper is to examine whether ubiquitous computation technologies, such as mixed reality (MR), can contribute to addressing learning problems such as learning mental calculations. We believe that such technologies will motivate children and will increase their interest in classroom.
We mainly focused on teaching, practicing and evaluating students in use of the 1010 strategy or separation of tens and units.
In order to achieve this, we developed a large interacting surface of mixed reality as well as a software with three activities focused on implementing the 1010 Strategy. In order to gather experimental data on usability, attractiveness and goal achievement, our interacting surface was tested by 54 Second grade students. In order to draw conclusions, we used: observation, questionnaires and focus group interviews.
The study of research results demonstrates the positive contribution of our ubiquitous interactive system to the educational process, with very high rates in participant’s satisfaction and attractiveness. In addition, the use of this learning method seems to have positive results in children comparing the Pre and Post Tests.
Οι ραγδαίες εξελίξεις στον χώρο της τεχνολογίας καθώς και η συνεχής ανάπτυξη τεχνολογιών διάχυτου υπολογισμού οδήγησε στην ανάπτυξη συσκευών και εφαρμογών που μπορεί να λειτουργήσουν επικουρικά αλλά και αυτόνομα κάποιες φορές στην εξέλιξη της εκπαιδευτικής διαδικασίας.
Ένας από τους τομείς που οι μαθητές των πρώτων τάξεων του Δημοτικού σχολείου αντιμετωπίζουν προβλήματα είναι τα μαθητικά και ειδικότερα, οι νοεροί υπολογισμοί. Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε προσπάθεια αντιμετώπισης τέτοιων προβλημάτων με την κατασκευή μιας μεγάλης διάχυτης αλληλεπιδραστικής επιφάνειας μεικτής πραγματικότητας, προκειμένου να παρακινηθούν όλοι οι μαθητές της Β΄ τάξης να συμμετέχουν ενεργά. Στόχος αυτής της εργασίας είναι να εξετάσουμε κατά πόσο οι τεχνολογίες διάχυτου υπολογισμού, μπορούν να συνεισφέρουν στην εκμάθηση των στρατηγικών του νοερού υπολογισμού. Θεωρούμε πως η χρήση τέτοιων τεχνολογιών κατά τη διδασκαλία θα αυξήσει κατακόρυφα το ενδιαφέρον των μαθητών και θα τους δώσει περαιτέρω κίνητρα για τη ενεργή συμμέτοχή τους.
Απώτερος στόχος μας είναι να δώσουμε μια νέα διαφορετική έννοια στον όρο διδασκαλία των στρατηγικών του νοερού υπολογισμού, όπου ο μαθητής θα έχει τον πρωτεύοντα ρόλο. Εστιάσαμε κυρίως στη διδασκαλία, την εξοικείωση και την αξιολόγηση των μαθητών στη χρήση της στρατηγικής Διαχωρισμού Δεκάδων – Μονάδων ή 1010.
Για να το επιτύχουμε αυτό αναπτύξαμε μια μεγάλη αλληλεπιδραστική επιφάνεια μεικτής πραγματικότητας με την ονομασία augmented assistant 1010, παράλληλα με μια εφαρμογή τριών δραστηριοτήτων εστιασμένη στην εφαρμογή της στρατηγική Διαχωρισμού Μονάδων Δεκάδων. Για να συγκεντρώσουμε πειραματικά δεδομένα όσον αφορά την ευχρηστία, την ελκυστικότητα και την επίτευξη των στόχων μας, η κατασκευή μας δοκιμάστηκε από 54 μαθητές της Β΄ Τάξης του Δημοτικού Σχολείου μοιρασμένοι σε ζεύγη. Τα εργαλεία άντλησης συμπερασμάτων που χρησιμοποιήθηκαν ήταν η παρατήρηση, η χρήση ερωτηματολογίων καθώς και οι ομαδικές συνεντεύξεις (focus groups).
Η μελέτη των αποτελεσμάτων της έρευνας αποδεικνύει την θετική συνεισφορά του διάχυτου αλληλεπιδραστικού μας συστήματος στην εκπαιδευτική διαδικασία, με πολύ υψηλά ποσοστά στον τομέα της ικανοποίησης των συμμετεχόντων και της ελκυστικότητας. Επιπλέον η χρήση αυτής της μεθόδου εκμάθησης φαίνεται πως έχει μεγάλη γνωστική επιρροή στους συμμετέχοντες συγκρίνοντας τον τρόπο εκτέλεσης των νοερών υπολογισμών πριν και μετά τη πειραματική διαδικασία.
Περιέχει: Πίνακες, εικόνες, διαγράμματα
