A mobile application for students with learning difficulties: design and evaluation

Abstract

In recent years the use of portable technologies and devices has become widespread in many fields, such as in the economy, tourism, entertainment, but also in education. There are many surveys that prove the huge spread of use and popularity of mobile devices (mobile phones, tablets and laptops) among young people. On the other hand, mobile phones are mostly preferred compared to other mobile devices by secondary school students. Mobile technology offers the ability to support learning and also offers to both students and teachers personalized learning opportunities. The main factors for the adoption and implementation of M-Learning in schools are the willingness and readiness of teachers. Therefore, this PhD dissertation aims at the design and evaluation of an educational Android application that is expected to help Greek gymnasium’s students with learning difficulties to acquire extra skills in mathematics. Firstly, the attitudes and perceptions of Greek special education teachers about the use of ICTs in class have been analyzed to make sure on the one hand that teachers’ knowledge on this field is adequate, considering the fact that ICTs’ knowledge is not a prerequisite skill for becoming teacher. Additionally, teachers’ attitudes towards the use of ICTs in class have been clarified. This stage is carried out via structured questionnaires and the data analysis of the answers has been made with IBM SPSS Statistics software.Secondly, in the framework of the thesis’ elaboration, a new technological Android application has been created, aiming at assisting students with learning difficulties in the field of mathematics. The application development tool that has been used is Android Studio, the official IDE (Integrated Development Environment) for the Android platform. The programming language that has been used is Java, while XML’s knowledge was required in order to customize the formatting and the appearance of the application. The application was to be implemented in integration departments of two secondary Greek schools within a period of six months (finally the period was reduced to two due to covid-19 restrictions). Before its implementation the application was evaluated by 7 teachers specialized in both the area of informatics and mathematics via a structured questionnaire. After its implementation the results were evaluated via interviews with special education teachers and questionnaires addressed to students with learning difficulties in order to estimate on the one hand the opinions and impressions of the students and teachers because of its use.

Τα τελευταία χρόνια η χρήση φορητών τεχνολογιών και συσκευών έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη σε πολλούς τομείς, όπως στην οικονομία, τον τουρισμό, την ψυχαγωγία, αλλά και στην εκπαίδευση. Υπάρχουν πολλές έρευνες που αποδεικνύουν την τεράστια εξάπλωση της χρήσης και της δημοτικότητας των κινητών συσκευών (κινητά τηλέφωνα, tablet και φορητοί υπολογιστές) μεταξύ των νέων. Από την άλλη πλευρά, τα κινητά τηλέφωνα προτιμώνται περισσότερο σε σύγκριση με άλλες κινητές συσκευές από τους μαθητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. Η κινητή τεχνολογία προσφέρει τη δυνατότητα υποστήριξης της μάθησης και προσφέρει επίσης στους μαθητές και τους εκπαιδευτικούς εξατομικευμένες ευκαιρίες μάθησης. Οι κύριοι παράγοντες για την υιοθέτηση και εφαρμογή του M-Learning στα σχολεία είναι η προθυμία και η ετοιμότητα των εκπαιδευτικών. Επομένως, η παρούσα διδακτορική διατριβή στοχεύει στο σχεδιασμό και την αξιολόγηση μιας εκπαιδευτικής εφαρμογής Android που αναμένεται να βοηθήσει τους μαθητές γυμνασίου με μαθησιακές δυσκολίες να αποκτήσουν επιπλέον δεξιότητες στα μαθηματικά. Πρώτον, αναλύθηκαν οι στάσεις και οι αντιλήψεις των Ελλήνων εκπαιδευτικών ειδικής αγωγής σχετικά με τη χρήση των ΤΠΕ στην τάξη, ώστε να διασφαλιστεί αφενός ότι οι γνώσεις των εκπαιδευτικών σε αυτόν τον τομέα είναι επαρκείς, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι οι γνώσεις των ΤΠΕ δεν αποτελούν προαπαιτούμενο προσόν για να γίνει κάποιος εκπαιδευτικός. Επιπλέον, διευκρινίστηκαν οι στάσεις των εκπαιδευτικών απέναντι στη χρήση των ΤΠΕ στην τάξη. Αυτό το στάδιο πραγματοποιείται μέσω δομημένων ερωτηματολογίων και η ανάλυση των δεδομένων των απαντήσεων έγινε με το λογισμικό IBM SPSS Statistics. Δεύτερον, στο πλαίσιο της εκπόνησης της διπλωματικής εργασίας, δημιουργήθηκε μια νέα τεχνολογική εφαρμογή Android, με στόχο την υποστήριξη των μαθητών με μαθησιακές δυσκολίες στον τομέα των μαθηματικών. Το εργαλείο ανάπτυξης εφαρμογών που χρησιμοποιήθηκε είναι το Android Studio, το επίσημο IDE (Integrated Development Environment)για την πλατφόρμα Android. Η γλώσσα προγραμματισμού που χρησιμοποιήθηκε είναι η Java,ενώ απαιτήθηκε η γνώση XML για την προσαρμογή της μορφοποίησης και της εμφάνισης της εφαρμογής. Η εφαρμογή επρόκειτο να εφαρμοστεί σε τμήματα ένταξης δύο δευτεροβάθμιων σχολείων της Ελλάδας εντός περιόδου έξι μηνών (τελικά η περίοδος μειώθηκε σε δύο λόγω των περιορισμών λόγω της πανδημίας του Covid-19). Πριν από την εφαρμογή της, η εφαρμογή αξιολογήθηκε από 7 εκπαιδευτικούς με εξειδίκευση τόσο στην πληροφορική όσο και στα μαθηματικά μέσω δομημένου ερωτηματολογίου. Μετά την εφαρμογή της, τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν μέσω συνεντεύξεων με εκπαιδευτικούς ειδικής αγωγής και ερωτηματολογίων που απευθύνθηκαν σε μαθητές με μαθησιακές δυσκολίες, προκειμένου να εκτιμηθούν αφενός οι απόψεις και οι εντυπώσεις των μαθητών και των εκπαιδευτικών λόγω της χρήσης της.