Δημιουργία και αξιοποίηση μοντέλων μηχανικής μάθησης (machine learning) από μαθητές προσχολικής ηλικίας

Δημιουργία και αξιοποίηση μοντέλων μηχανικής μάθησης (machine learning) από μαθητές προσχολικής ηλικίας

Κερασοβίτη, Πηνελόπη

Smyrnaiou, Zacharoula

Σχολή Μηχανικών

Troussas, Christos

Σγουροπούλου, Κλειώ

Ψηφιακός Μετασχηματισμός και Εκπαιδευτική Πράξη

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Υπολογιστών

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

2022-07-01

2022-07-12T07:36:44Z

Η παρούσα ερευνητική εργασία εντάσσεται στη θεματική περιοχή της εκπαιδευτικής τεχνολογίας και αφορά στα πιθανά οφέλη που προκύπτουν σε επίπεδο ψηφιακών ικανοτήτων (competencies) κατά τη δημιουργία και αξιοποίηση μοντέλων μηχανικής μάθησης από μαθητές προσχολικής ηλικίας, με σκοπό την επίλυση του περιβαλλοντικού ζητήματος της κυκλικής οικονομίας (ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση άδειων συσκευασιών). Η έρευνα ακολουθεί τις αρχές της Έρευνας Σχεδιασμού (DBR), ενώ η ανάλυση των παραχθέντων δεδομένων έγινε με τη μέθοδο της εμπειρικά θεμελιωμένης θεωρίας (grounded theory). Το δείγμα αποτέλεσαν 6 μαθητές προσχολικής ηλικίας (5 έως 6 ετών), που φοιτούν σε δημόσιο νηπιαγωγείο του Νομού Αττικής. Ως θεματική του πειράματος διδασκαλίας επιλέχθηκε το περιβαλλοντικό ζήτημα της ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης άδειων συσκευασιών (κυκλική οικονομία), στο πλαίσιο του οποίου οι μαθητές εκπαίδευσαν μοντέλα μηχανικής μάθησης, τα οποία και αξιοποίησαν στα παρακάτω ψηφιακά δομήματα: 1) Μία εφαρμογή που υποδεικνύει στο χρήστη το σωστό κάδο ανακύκλωσης, ανάλογα με το υλικό κατασκευής της άδειας συσκευασίας 2) Μία εφαρμογή για κινητά και φορητές συσκευές, που προτείνει στο χρήστη ιδέες επαναχρησιμοποίησης της άδειας συσκευασίας 3) Ένα «έξυπνο» ρομπότ, που αναγνωρίζει το υλικό των άδειων συσκευασιών και τις μεταφέρει στο σωστό κάδο ανακύκλωσης. Όπως προκύπτει έπειτα και από την ανάλυση των δεδομένων που αντλήθηκαν, οι μαθητές δημιουργούν ποικίλες νοηματοδοτήσεις κατά τη δημιουργία μοντέλων μηχανικής μάθησης, ενώ παράλληλα - παρόλο που συχνά αποδίδουν στη μηχανή ανθρώπινες ιδιότητες - φαίνεται να κατανοούν ότι η εκπαίδευση ενός ML μοντέλου είναι ουσιαστικά μία διαδικασία διδασκαλίας και μάθησης. Παράλληλα, φαίνεται ότι ο τρόπος με τον οποίο οι μαθητές ενεπλάκησαν στο πείραμα διδασκαλίας, αφού κλήθηκαν να αξιοποιήσουν άμεσα τα μοντέλα που δημιούργησαν, ενσωματώνοντάς τα σε εφαρμογές σχετιζόμενες με την κυκλική οικονομία, οδήγησε στην καλλιέργεια δεξιοτήτων δημιουργικής επίλυσης προβλημάτων, με αποτέλεσμα οι μαθητές/-τριες να μπορούν στη συνέχεια να σκεφτούν και να περιγράψουν και άλλες πιθανές εφαρμογές της μηχανικής μάθησης. Τέλος, μολονότι πρόκειται για μία μικρής κλίμακας έρευνα, τόσο λόγω χρονικών περιορισμών, όσο και λόγω του μεγέθους του δείγματος, μπορεί να θέσει τα θεμέλια για περαιτέρω διερεύνηση της αξιοποίησης της μηχανικής μάθησης στην προσχολική εκπαίδευση, εντός σχολικού πλαισίου και με σκοπό την επίτευξη συγκεκριμένων προσδοκώμενων μαθησιακών αποτελεσμάτων.

Δημιουργικότητα

Ικανότητες (competencies)

Εκπαιδευτική ρομποτική

Περιβαλλοντική εκπαίδευση

Μηχανική μάθηση

Ελληνική γλώσσα

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής

Ανώτατη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης (Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.)

ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ - Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Υπολογιστών - Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες - Ψηφιακός Μετασχηματισμός και Εκπαιδευτική Πράξη

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές

Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής (ΠΑ.Δ.Α.)

Πολυνόη - Ιδρυματικό Αποθετήριο Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής

Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες - Ψηφιακός Μετασχηματισμός και Εκπαιδευτική Πράξη

ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Υπολογιστών