Μια γλώσσα και ένα υπολογιστικό περιβάλλον για τη συγγραφή και εκτέλεση σεναρίων συνεργατικής μάθησης

Abstract

A collaboration script is a set of guidelines specifying how participants in a cooperative activity will be allocated in groups and how they will effectively cooperate and work together. This thesis reports on a novel computational platform that aims to aid specialists who are working in Collaboration Learning (CL), instruction designers or teachers, to define the parameters for a successful and productive implementation of Computer Supported Collaborative Learning (CSCL) scripts. The proposed environment provides the necessary tools for script authoring, supported by a block-based visual language, as well as for the basic functionalities for script’s management. It uses a new specialized language, based on Mathematical Logic, for the formal description of scripts. Additionally, the presented platform provides two useful functionalities. The former serves as a deployment mechanism, converting the textual representation of the script into a constraint logic program ({CLP}) after an initial instantiation step. A solution of these constraints represents a feasible group formation. The second mechanism extracts scripts' formal descriptions from tabular examples of scripts using inductive learning. Furthermore, this research showed that learning the methodology and the related platform is feasible in a short time and with some effort even by users who have no previous experience in programming or Mathematical Logic.

Ένα σενάριο συνεργασίας σε ομαδοσυνεργατική δραστηριότητα, είναι ένα σύνολο οδηγιών που προσδιορίζουν πώς θα κατανεμηθούν οι συμμετέχοντες στην δραστηριότητα σε ομάδες και πώς θα συνεργαστούν αποτελεσματικά. Αυτή η διατριβή αναφέρεται σε ένα νέο υπολογιστικό περιβάλλον το οποίο στοχεύει να βοηθήσει τους σχεδιαστές εκπαιδευτικών σεναρίων ή τους εκπαιδευτικούς, είτε να δημιουργήσουν νέα σενάρια είτε να αξιοποιήσουν προϋπάρχοντα προσαρμόζοντάς τα σε συγκεκριμένες συνθήκες π.χ. μιας σχολικής τάξης. Το προτεινόμενο αυτό περιβάλλον (πλατφόρμα) βασίζεται σε μια νέα εξειδικευμένη γλώσσα, βασισμένη στον λογικό προγραμματισμό με περιορισμούς, για την τυπική περιγραφή των σεναρίων σε μορφή κειμένου. Υλοποιήθηκε, επίσης, ένα οπτικό περιβάλλον διεπαφής για τον χρήστη το οποίο παρέχει τα απαραίτητα εργαλεία για τη δημιουργία σεναρίων καθώς και για τις βασικές λειτουργίες αποτελεσματικής διαχείρισής τους. Η πλατφόρμα, παρέχει δύο βασικές λειτουργίες. Η πρώτη αφορά έναν μηχανισμό ο οποίος, μέσω της εξειδίκευσης των παραμέτρων ενός σεναρίου, παράγει ένα συγκεκριμένο στιγμιότυπο και μεταφράζει τη λεκτική του αναπαράσταση σε κώδικα λογικού προγραμματισμού με περιορισμούς. Η ικανοποίηση αυτών των περιορισμών έχει ως αποτέλεσμα έναν εφικτό σχηματισμό ομάδας. Η δεύτερη λειτουργία είναι ένας μηχανισμός που εξάγει τις τυπικές περιγραφές των σεναρίων από παραδείγματα σεναρίων χρησιμοποιώντας επαγωγική μάθηση. Η γλώσσα περιγράφει αποτελεσματικά γνωστά σενάρια ενώ η χρηστικότητα της προτεινόμενης πλατφόρμας την καθιστά ένα σημαντικό εργαλείο για την κατασκευή σεναρίων συνεργατικών δραστηριοτήτων. Επιπλέον, η παρούσα έρευνα έδειξε ότι η εκμάθηση της μεθοδολογίας και της σχετικής πλατφόρμας είναι εφικτό να γίνει σε σύντομο χρόνο και με μικρή προσπάθεια ακόμα και από χρήστες που δεν έχουν προηγούμενη εμπειρία στον προγραμματισμό ή στην Μαθηματική Λογική.