Supporting learners’ capacity for autonomous decisions using learning analytics

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής αφορά στην υποστήριξη των αυτόνομων αποφάσεων μάθησης με τη χρήση αναλυτικών δεδομένων μάθησης, καθώς και στην ανάπτυξη ενός μοντέλου που ολιστικά αξιολογεί την ανάπτυξη των ικανοτήτων αυτόνομης μάθησης. Πέντε ερευνητικοί στόχοι τέθηκαν και διερευνήθηκαν μέσα από τα αντίστοιχα ερευνητικά ερωτήματα. Οι στόχοι αυτοί ήταν οι εξής: 1) η ερμηνεία της μαθησιακής επίδοσης και η κατανόηση των παραγόντων στους οποίους οφείλεται, μέσα από μια οπτική ανάλυσης των πραγματικών αλληλεπιδράσεων, 2) η ανάπτυξη δυναμικών μοντέλων εκπαιδευόμενων σε πραγματικό χρόνο και βασισμένων σε αναλυτικά δεδομένα μάθησης, για την έγκαιρη εξατομικευμένη υποστήριξή τους, 3) η σχεδίαση και παροχή μεταγνωστικής βοήθειας ως οπτικοποιημένα αναλυτικά δεδομένα μάθησης, με σκοπό την προώθηση της αυτόνομης μάθησης, 4) η δυνατότητα εξάσκησης του αυτόνομου ελέγχου σε περιβάλλοντα που επιτρέπουν τις αυτόνομες επιλογές και η αξιολόγηση της επίδρασης των επιλογών των εκπαιδευόμενων στην τελική μαθησιακή τους επίδοση, και 5) η διερεύνηση των αυτόνομων αποφάσεων σε συνθήκες συνεργατικής μάθησης. Η παρούσα διατριβή αποτελεί την πρώτη προσπάθεια εφαρμογής των αναλυτικών δεδομένων μάθησης για την κατανόηση, ερμηνεία και μοντελοποίηση των παραμέτρων που σχετίζονται με την ανάπτυξη δεξιοτήτων μαθησιακής αυτονομίας. Η σχετική βιβλιογραφία παρουσιάζει κενό στην θεματική αυτή περιοχή. Για την υλοποίηση της έρευνας σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε μια σειρά από εμπειρικές μελέτες και πειραματικές μετρήσεις στις οποίες αναπτύχθηκαν αναλυτικά δεδομένα μάθησης για την υποστήριξη της αυτόνομης μάθησης από τρεις διαφορετικές προσεγγίσεις: (α) ως κατ’ απαίτηση αναζήτηση μεταγνωστικής βοήθειας ως οπτικοποιημένα αναλυτικά δεδομένα μάθησης, (β) ως (ημι-)αυτόνομη επιλογή και έλεγχος της προσαρμοσμένης διαδικασίας γνωστικής αυτό-αξιολόγησης, και (γ) ως παιγνιοθεωρητικές ομαδικές συστάσεις εκπαιδευτικών πηγών σε συνθήκες συνεργατικής μάθησης. Λαμβάνοντας υπόψη και τις τρεις αυτές προσεγγίσεις, η διατριβή παρέχει μια ολιστική θεώρηση του πώς τα τεχνολογικά υποβοηθούμενα εκπαιδευτικά περιβάλλοντα μπορούν να υποστηρίξουν τους εκπαιδευόμενους στην ανάπτυξη μαθησιακής αυτονομίας. Τα αναλυτικά δεδομένα μάθησης αντλούνται με πολλές διαφορετικές τεχνικές και μεθόδους εξόρυξης γνώσης, και καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα παραμέτρων που σχετίζονται με τη συμπεριφορά, τα κίνητρα και το γνωσιακό επίπεδο των εκπαιδευόμενων.Η συνολική συνεισφορά της παρούσας διατριβής συνοψίζεται ως εξής:1. Αξιοποιεί τα αναλυτικά δεδομένα μάθησης, και με γνώμονα αυτά, προτείνει και αξιολογεί ένα ολιστικό μοντέλο για την ερμηνεία της μαθησιακής επίδοσης σε διαδικασίες συνοπτικής αυτό-αξιολόγησης της μάθησης με ερωτήσεις-ασκήσεις πολλαπλής επιλογής. Αντίστοιχο μοντέλο δεν υπήρχε στη σχετική βιβλιογραφία, 2. Προτείνει και αξιολογεί δυναμικά και συνεκτικά μοντέλα εκπαιδευόμενων που βασίζονται σε αναλυτικά δεδομένα μάθησης, και ενσωματώνει στα μοντέλα αυτά μια διάσταση χρονικής δυναμικής (temporal dynamics) προκειμένου να διασφαλιστεί η «επίγνωση επί του παρόντος (current-awareness)» υιοθετώντας την προσαρμοστική κατηγοριοποίηση των δυναμικών ροών δεδομένων για τη μοντελοποίηση των εκπαιδευόμενων, 3. Για πρώτη φορά στη βιβλιογραφία αναπτύσσει και χρησιμοποιεί τα αναλυτικά δεδομένα μάθησης για τη μέτρηση των αυτόνομων αλληλεπιδράσεων κατά τη διάρκεια προσαρμοστικών και σταθερών διαδικασιών αυτό-αξιολόγησης της γνώσης, με στόχο να υποστηρίξει τη ανάπτυξη δεξιοτήτων μαθησιακής αυτονομίας. Επίσης, πρωτότυπη κρίνεται η εφαρμογή της Θεωρίας Παιγνίων για τη λήψη αποφάσεων και την καθοδήγηση των ομαδικών συστάσεων. Τέλος, η πρόταση ενός ολιστικού μοντέλου αξιολόγησης της ανάπτυξης της ικανότητας για αυτόνομη μάθηση, βασισμένου σε αντιλήψεις για την αυτορρύθμιση και σε αναλυτικά δεδομένα μάθησης που πρακτικά καταγράφουν την αυτορρύθμιση, αποτελεί καινοτομία που «ανοίγει» μια ολόκληρη ερευνητική περιοχή.