Το GEONEXT είναι ένα δυναμικό λογισμικό βασισμένο σε Java και απευθύνεται σε μαθητές και καθηγητές με στόχο την διδασκαλία και μάθηση των Μαθηματικών. Επιτρέπει την αυτόνομη και συνεργατική εκμάθηση των μαθηματικών στην τάξη και ενθαρρύνει μια ενεργό εξερευνητική προσέγγιση στη μαθηματική σκέψη. Προσφέρει ευκαιρίες για απεικονίσεις που δεν μπορούν να πραγματοποιηθούν σε χαρτί ή στον πίνακα με τα παραδοσιακά εργαλεία κατασκευής και ενεργεί ως εργαλείο για τις γεωμετρικές κατασκευές. Το Geonext είναι κατάλληλα σχεδιασμένο έτσι ώστε να διευκολύνει τον χρήστη στην δημιουργία κατασκευών χωρίς ιδιαίτερη δυσκολία και του παρέχει την δυνατότητα χρήσης γεωμετρικών και αριθμητικών συναρτήσεων, τελεστών κλπ. Δημιουργήθηκε από το Πανεπιστήμιο Bayreuth που βρίσκεται στην Γερμανία, έχει μεταφραστεί σε 23 γλώσσες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί δωρεάν. Το πρώτο μέρος της διπλωματικής εργασίας αποτελείται από τον εξελληνισμό του εκπαιδευτικού λογισμικού Geonext και από έναν οδηγό εκμάθησης όπου περιγράφονται τα αντικείμενα και οι λειτουργίες του λογισμικού και αναφέρονται παραδείγματα κατασκευών με στόχο την εξοικείωση του χρήστη με το εν λόγω λογισμικό. Επιπλέον στο τέλος του οδηγού εκμάθησης παρατίθεται μια συγκριτική αναφορά του Geonext με άλλα εκπαιδευτικά λογισμικά όπως Geometer’s Sketchpad, Cabri, function probe, όπου μπορεί κάποιος να διαπιστώσει τα πολλά πλεονεκτήματα του λογισμικού αυτού. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας γίνεται αξιοποίηση του εν λόγω λογισμικού στην διδασκαλία των Μαθηματικών. Συγκεκριμένα παρέχονται εκπαιδευτικές δραστηριότητες όπου σε κάθε μια αναφέρονται: η σχολική βαθμίδα, το γνωστικό αντικείμενο, οι επιδιωκόμενοι στόχοι, τα αναμενόμενα αποτελέσματα, η διδακτική μέθοδος, το σενάριο διδασκαλίας, το φύλλο εργασίας του μαθητή και το φύλλο αξιολόγησης του. Τέλος στο παράρτημα της εργασίας παρατίθενται απλές κατασκευές στο Geonext και για κάθε δραστηριότητα οι απαντήσεις των φύλλων αξιολόγησης. / GEONEXT is a powerful software based on Java and helps students and teachers in Mathematics. It enables autonomous and cooperative learning of mathematics in the classroom. It encourages an active discovering approach to mathematical thinking. It offers opportunities of visualisation that can’t be realised on paper or blackboard with traditional construction tools. Geonext designed to facilitate the user to create structures without much difficulty and allows the use of geometric and arithmetic functions, etc. Created by the University of Bayreuth, which is located in Germany and has been translated into 23 languages and can be used for free. The first part of the diplomatic work consists the Hellenization of Geonext software. Also there is a user guide which describes the objects and functions of software and examples of structures. Also Geonext is compared with other known educational softwares for geometry (Geometry Sketchpad, Cabri). In the second part of work there are educational activities. The activities consist the school level, the subject, teaching methodology, teaching scenario, the worksheet and the student evaluation sheet. Finally in the Annex there are the Geonext constructions for each activity and the responses of the evaluation sheets.

Την έννοια της ομοιότητας τη συναντάμε πολύ συχνά στην καθημερινή μας ζωή. Την χρησιμοποιούμε σε πρακτικά προβλήματα, όπως για τη μέτρηση της απόστασης απρόσιτων σημείων ή στην κατασκευή όμοιων σχημάτων (προοπτική κατασκευή), που χρησιμοποείται από τους σχεδιαστές και τους ζωγράφους για να απεικονίσουν ένα αντικείμενο του τρισδιάστατου χώρου πάνω σε μια δισδιάστατη επιφάνεια Η έννοια της ομοιότητας αποτελεί μέρος της επιστήμης των Μαθηματικών, και ιδιαίτερα της Γεωμετρίας και διδάσκεται σύμφωνα με το σχολικό αναλυτικό πρόγραμμα στο Γυμάσιο και στο Λύκειο. Η κατανόησή της επομένως έχει σημαντικό ενδιαφέρον. Οι μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες που είναι ανθεκτικές και εμφανίζονται ακόμα και σε απόφοιτους Λυκείου. Υπάρχουν πολλά προβλήματα κατανόησης της έννοιας ‘ομοιότητα’ σχημάτων και ιδιαίτερα των τριγώνων σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης. Οι δυσκολίες αυτές οφείλονται στο ότι η έννοια της ομοιότητας είναι σύνθετη καθώς είναι στενά συνδεδεμένη με τις έννοιες της αναλογίας και του λόγου. Στην εργασία αυτή έγινε σχεδιασμός εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων για τη διδασκαλία της ομοιότητας τριγώνων με εκπαιδευτικό λογισμικό Δυναμικής Γεωμετρίας (Sketchpad και Microworlds pro) σε μαθητές της Γ’ Γυμνασίου. Ο στόχος ήταν να δοθεί η ευκαιρία στους μαθητές να μελετήσουν και να κατανοήσουν την έννοια της ομοιότητας με έναν ενεργητικό ποιοτικό τρόπο, να εμπλακούν σε μια επιστημονική έρευνα που ενισχύει την κριτική και δημιουργική τους ικανότητα καθώς και την ανάληψη πρωτοβουλιών. Η διδασκαλία έγινε στο Γυμνάσιο Καμαρών, στα δύο τμήματα της τρίτης τάξης που είχαν τον ίδιο αριθμό μαθητών. Στο πρώτο τμήμα έγινε η διδασκαλία με τον παραδοσιακό τρόπο με τη χρήση φύλλου εργασίας, η οποία και βιντεοσκοπήθηκε. Το δεύτερο τμήμα χωρίστηκε σε τρείς ομάδες και η διδασκαλία έγινε με κατάλληλες εκπαιδευτικές δραστηριότητες που σχεδιάστηκαν αξιοποιώντας τα εκπαιδευτικά λογισμικά Sketchpad και Microworlds pro που επίσης βιντεοσκοπήθηκε. Δόθηκε στους μαθητές φύλλο εργασίας με συγκεκριμένες δραστηριότητες. Με την πρώτη δραστηριότητα εισαγωγικά, έγινε προσπάθεια με κατάλληλα παραδείγματα να δουν οι μαθητές πως χρησιμοποιούμε στην καθημερινή ζωή τη λέξη όμοιος, ομοιότητα, μοιάζω και να αναρωτηθούν αν έχει την ίδια σημασία για τα Μαθηματικά και ειδικά τη Γεωμετρία. Η δεύτερη δραστηριότητα θέτει στους μαθητές το ερώτημα ποια από τα στοιχεία των τριγώνων (που δίδονται) -οι πλευρές τους ή οι γωνίες τους-είναι αυτά που τα κάνουν να διατηρούν το σχήμα τους. Με την τρίτη δραστηριότητα που είναι σχεδιασμένη στο περιβάλλον Microworlds pro οι μαθητές μετά από μετρήσεις σε δύο εικόνες που τους δίδονται, βρίσκουν το κλάσμα που δείχνει πόσες φορές μεγαλύτερη είναι η μία εικόνα από μία άλλη. Η τέταρτη δραστηριότητα είναι σχεδιασμένη στο περιβάλλον Sketchpad. Οι μαθητές παρατηρούν τη μεταβολή της μορφής τριγώνου μετά από μεγένθυνση σε φωτοτυπικό μηχάνημα και μετά από μετρήσεις πλευρών- γωνιών και δυναμικών μετασχηματισμών των τριγώνων προσπαθούν να δώσουν έναν ορισμό για τα όμοια τρίγωνα. Οι δραστηριότητες που ακολουθούν προκάλεσαν το ενδιαφέρον των μαθητών, τους βοήθησαν να εμπεδώσουν την έννοια και να καταλάβουν πως η έννοια αυτή καλύπτει τις ανάγκες επίλυσης προβλημάτων της καθημερινής ζωής σήμερα και παλιότερα. Είναι δραστηριότητες σχεδιασμένες σε περιβάλλον Microworlds pro και αναφέρονται: στον τρόπο υπολογισμού του ύψους ενός δένδρου που ξέρουμε από τον Θαλή, ο οποίος κατά τον μύθο, για να μετρήσει το ύψος μιας πυραμίδας στην Αίγυπτο χρησιμοποίησε ως μονάδα μήκους το ύψος του σώματός του εκμεταλλευόμενος την σκιά που δημιουργείται από τις ακτίνες του ήλιου. Οι μαθητές πειραματίζονται για τις διαφορετικές θέσεις του ήλιου αλλά και μέγεθος του πασσάλου που χρησιμοποιούμε ως μονάδα μέτρησης και διαπιστώνουν ότι δεν εξαρτάται από αυτά το ύψος του δένδρου. Η επόμενη δραστηριότητα δείχνει ότι η ιστορία με τα όμοια τρίγωνα είναι πολύ παλιά. Οι μαθητές ανακαλύπτουν πώς ο αρχαιότερος Μαθηματικός Θαλής ο Μιλήσιος μπορούσε να υπολογίσει την απόσταση ενός καραβιού μέσα στη θάλασσα από την προκυμαία. Ο σχεδιασμός της δραστηριότητας δίνει τη δυνατότητα στον μαθητή να πειραματιστεί στα τυχαία βήματα που κάνει ο παρατηρητής και να κατανοήσει ότι τα τρίγωνα που σχηματίζονται θα έχουν τις γωνίες τους ίσες ανεξάρτητα απο τα βήματα που κάνει κάθε φορά και τις διαφορετικές θέσεις των πασσάλων. Ακολούθησε έρευνα αξιολόγησης του είδους της γνώσης που κατασκευάζουν οι μαθητές όταν αλληλεπιδρούν με εκπαιδευτικό λογισμικό αλλά και όταν αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον χαρτί μολύβι. Η αξιολόγηση έγινε με ΤEST και ερωτηματολόγιο που δόθηκε στούς μαθητές και των δύο τμημάτων. Οι μαθητές στο περιβάλλον του λογισμικού εξέφρασαν τη διαισθητική τους γνώση, ήρθαν σε επαφή με τις νέες μαθηματικές έννοιες (ομοιότητα, λόγος ομοιότητας) τις συνέδεσαν με άλλες που γνώριζαν (ο λόγος ομοιότητας συνδέθηκε με την κλίμακα σε μεγένθυνση ή σμίκρυνση, ακόμα και με την κλίμακα στο χάρτη) πειραματίστηκαν και διερεύνησαν τις δραστηριότητες που τους δόθηκαν. Η συμμετοχή σε όλη τη διάρκεια του μαθήματος ήταν μεγάλη και ιδιαίτερα μαθητών που συνήθως είναι αδιάφοροι. Το ενδιαφέρον τόσο για τη μαθησιακή διαδικασία αλλά και για τα μαθηματικά ως επιστήμη αυξήθηκε. Στην παραδοσιακή διδασκαλία, οι προσεγγίσεις των μαθητών ήταν φτωχές, δεν έγινε ανάκληση και σύνδεση με άλλες βασικές έννοιες με τις οποίες είναι συνδεδεμένη η έννοια της ομοιότητας. Η έλλειψη οπτικοποίησης των δεδομένων δεν προκαλεί μεγάλο ενδιαφέρον των μαθητών. / We very often meet the concept of resemblance in our daily life. We use it in practical problems, such as for the measurement of the distance of inaccessible points or in the manufacture of similar forms (prospect manufacture) that is used by the designers and painters in order to portray an object of three-dimensional space on a two-dimensional surface. The concept of similarity constitutes part of the science of Mathematics and particularly of the Geometry and it is taught according to the school analytic program in the High school and in the Lyceum. Its comprehension consequently has important interest. The students face difficulties that are durable and are even presented in the graduates of Lyceum. A lot of problems of comprehending the concept of similar triangles forms exist and particularly of the triangles in all the degrees of education. These difficulties are due to the fact that the concept of similarity is complex as it is closely connected with the significances of proportion and reason. In this project a planning of educational activities for the teaching of similar triangles with educational software of Dynamic Geometry (Sketchpad and Microworlds pro) was done to students of the third grade of High school. The objective was the students to be given the opportunity to study and comprehend the concept of resemblance with an energetic qualitative way, to be involved in a scientific research that strengthens their critical and creative faculty as well as the undertaking of initiatives. The teaching took place in the High school in Kamares, in the two classes of the third grade of High School with the same number of students. The teaching in the first class was accomplished with the traditional way by using a sheet, which was also video-recorded. The second class was separated in three teams and the teaching was done with suitable educational activities that were planned by developing the Sketchpad and Microworlds pro educational software which was also video-recorded. A sheet with specific activities was given to students. As an introduction, it was made an effort with the first activity by using proper examples for the students to understand how we use the words similar, resemblance, I resemble in our daily life and to wonder if they have the same importance for Mathematics and especially in the Geometry. The second activity sets the question to the students: which of the elements of triangles (that are given) - their sides or their angles - are those that make them maintain their form. With the third activity that is planned in the Microworlds pro environment the students after measuring two pictures that were given to them, they found the fraction that shows how much bigger is a picture than the other. The fourth activity was planned in the Sketchpad environment. The students observed the change of the form of triangle after an enlargement in a photocopier and they tried to give a definition for the similar triangles after measurements of sides-angles and the dynamic transformations of them.

Αρχικά, η παρούσα εργασία ξεκινά μια ιστορική αναδρομή, με σταθμούς τις κεφαλαιώδεις ανακαλύψεις, οι οποίες συνέβαλαν στη γρήγορη και αποτελεσματική εκτέλεση υπολογισμών. Από την εποχή των πρώτων υπολογιστικών συσκευών, διατρέχει αρχαίους πολιτισμούς, μέσω των αριθμητικών συστημάτων τους, μελετά τους λογαρίθμους, αναφέρεται στην επινόηση των δεκαδικών αριθμών και καταλήγει στο σημερινό υπολογιστή. Ακολούθως, πραγματεύεται την έλευση της λεγόμενης εκπαιδευτικής τεχνολογίας στον εκπαιδευτικό χώρο, ενώ μελετά και τις επιδράσεις των θεωριών μάθησης, στη κατασκευή και δημιουργία τύπων και μορφών εκπαιδευτικού λογισμικού καθώς και στη χρησιμοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διαδικασία. Οι εκπαιδευτικές χρήσεις των τεχνολογιών πληροφορίας και των επικοινωνιών (ΤΠΕ) χωρίζονται αδρομερώς σε 3 κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία αφορά στην ανάπτυξη βασικών δεξιοτήτων και στην εξοικείωση με την Τεχνολογία. Επίσης οι μαθητές μαθαίνουν να χρησιμοποιούν λογισμικά. Η δεύτερη περίπτωση επικεντρώνεται σε λογισμικά εξάσκησης και επανάληψης. Τέλος η τελευταία κατηγορία χρήσεων των ΤΠΕ περιλαμβάνει περισσότερο κονστρουκτιβιστικές προσεγγίσεις. Ο εποικοδομισμός (κονστρουκτιβισμός) που αποτελεί την επικρατέστερη θεωρία της εποχής μας, επαγγέλλεται τα ενιαιοποιημένα σχήματα αναλυτικού προγράμματος και διδακτικής παρέμβασης. Προτρέπει, η μάθηση να συντελείται μέσα σε αυθεντικές καταστάσεις, ομαδοσυνεργατικά, οργανώνοντας το αναλυτικό πρόγραμμα με θέματα προσωπικού ενδιαφέροντος Ακόμα παραδέχεται ότι η γνώση δε μεταβιβάζεται αλλά «οικοδομείται» από το μαθητή, αφού οι νέες πληροφορίες εντάσσονται στα προϋπάρχοντα νοητικά σχήματα τα οποία με τη σειρά τους τροποποιούνται, εξαιτίας, βέβαια, της άφιξης των νέων δεδομένων. Το βασικό, λοιπόν, αξίωμα τού κονστρουκτιβισμού είναι ότι ο άνθρωπος κατασκευάζει τη γνώση, μέσα από μια συνεχή ενεργητική διαδικασία και δεν τη δέχεται παθητικά. Οι ΤΠΕ (πρέπει να) χρησιμοποιούνται και να αξιοποιούνται στο Σύγχρονο Σχολείο. Τα μαθησιακά οφέλη τους διαχέονται μέσω των ολοκληρωμένων (ολιστικών) μοντέλων, σε όλα σχεδόν τα γνωστικά αντικείμενα. Ειδικότερα για την Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση, είναι επιβεβαιωμένο το ενδιαφέρον των μαθητών ως προς την χρήση των ΤΠΕ, στην εκπαιδευτική διαδικασία. Ειδικότερα, ως προς τα Μαθηματικά, ο εποικοδομισμός πρεσβεύει πως οι μαθητές εφευρίσκουν ειδικές- προσωπικές μεθόδους κατά την επίλυση μαθηματικών προβλημάτων και ότι η μάθηση των Μαθηματικών συντελείται μέσα από τις προσπάθειες επίλυσής τους. Το περιβάλλον Δυναμικής Γεωμετρίας Cabri-Geometry II παρέχει δυνατότητες κατασκευής και πραγματοποίησης μαθησιακών δραστηριοτήτων σύμφωνα με τις σύγχρονες κοινωνικές και εποικοδομιστικές θεωρήσεις για τη γνώση και τη μάθηση. Σύμφωνα με αυτές τις θεωρήσεις η μάθηση είναι μια ενεργητική, υποκειμενική και κατασκευαστική δραστηριότητα στην οποία καταλυτικό ρόλο παίζει το πλαίσιο συμφραζομένων στο οποίο πραγματοποιείται και ειδικότερα οι μαθησιακές δραστηριότητες και τα εργαλεία τα οποία παρέχονται προς χρήση στους μαθητές. Είναι γνωστές οι 6 τύποι ποικίλων και διάφορων διερευνητικών, διδακτικών, αλληλεπιδραστικών δραστηριοτήτων μάθησης, που παρέχονται μέσω των λειτουργιών και εργαλείων τού εκπαιδευτικού λογισμικού Cabri Geometry II. Ειδικότερα, οι δραστηριότητες «βιωματικού τύπου» που μελετούν πραγματικά προβλήματα ζωής (real life problems), μπορούν να βοηθήσουν τους μαθητές να αναπτύξουν ισχυρό κίνητρο, για τη μάθηση των μαθηματικών και την προσέγγισή τους, ως ανθρώπινη δραστηριότητα. Επίσης οι μαθηματικές έννοιες τίθενται σε ένα διεπιστημονικό-διαθεματκό πλαίσιο. Η αξιοποίηση του Cabri Geometry II, παρέχει δυνατότητες δημιουργίας περιβαλλόντων μάθησης, όπου μεταφέρονται αυθεντικά σενάρια πραγματικής ζωής, ώστε να συνδεθούν οι πληροφορίες του σχολείου με καθημερινές καταστάσεις. Η εργασία αυτή και με «σύμμαχο» το περιβάλλον Δυναμικής Γεωμετρίας Cabri-Geometry II, προτείνει τρόπους «μεταφοράς» της σχολικής γνώσης με στόχο να αντιληφθεί ο μαθητής ότι η γνώση αυτή, είναι χρήσιμη στην καθημερινή ζωή. Για παράδειγμα κατασκευάστηκαν μια σειρά από αλληλεπιδραστικές δραστηριότητες «βιωματικού-αυθεντικού» χαρακτήρα, για την αποσαφήνιση της έννοιας της μονάδας μέτρησης του εμβαδού, για την υποστήριξη τής μάθησης τής έννοιας τού ύψους στα τρίγωνα και της ελάχιστης απόστασης μεταξύ σημείου και ευθείας. Ακόμα σχεδιάστηκαν δραστηριότητες που αφορούν σε μετασχηματισμούς, σε εύρεση εμβαδών διάφορων σχημάτων, σε αποδείξεις απλών ταυτοτήτων αλλά και σε αναπαραστάσεις κλασμάτων, μέσω της μελέτης σημαιών διάφορων χωρών του κόσμου. Σε μια περίπτωση, οι προτεινόμενες αλληλεπιδραστικές κατασκευές και ερωτήσεις δοκιμάσθηκαν στην τάξη και προέκυψε ανατροφοδότηση, στηριζόμενη σε πραγματικά δεδομένα. Μάλιστα, μελετήθηκε η προστιθέμενη αξία και τα παιδαγωγικά και διδακτικά οφέλη της χρήσης των ΤΠΕ στο σχολείο, δεδομένου ότι έγινε σύγκριση μαθησιακών δεδομένων και αποτελεσμάτων που αντλήθηκαν μέσω παραδοσιακών μεθόδων διδασκαλίας. Τέλος, μερικές από τις κατασκευές- δραστηριότητες, απέκτησαν περισσότερο δυναμικό χαρακτήρα, μέσω της «κινηματογραφικής κίνησης» των πρωταγωνιστών τους. / Initially, this project begins with an historical retrospection using as marks the fundamental discoveries that contributed to the fast and effective implementation of calculations. From the age of the first calculating machines, the retrospection goes through ancient civilizations and their number systems, studies the logarithms, reports the invention of decimal numbers and leads to today’s computer. Afterwards, it deals with the arrival of the said educational technology in the educational area, while it also studies the effects of learning theories in the creation of types and forms of educational software as well as in the utilisation of ICT in the educational process. Cabri Geometry II is a widely known Dynamic Geometry system that provides students with potential opportunities in the creation of training activities according to the current social and constructivist aspects about Knowledge and learning. According to these regards, learning is an energetic, subjective and constructional activity and the frame context, in which it is implemented, plays a catalytic role. Specifically, training activities and tools which are provided to be used by students are essential and determinative. Six types of various exploratory, instructive and interactive learning activities are known and provided via the operations and tools of Cabri Geometry. More specifically, the constructions simulating real life problems can help students to develop powerful motives in learning mathematics and to approach mathematics as a human activity. The exploitation of Cabri Geometry provides us with new possibilities in the creation of learning environments, where authentic real-life scenarios are transferred to, so that school information can be connected with daily situations. Working with the Dynamic Geometry System of Cabri-Geometry II as an "ally" constitutes a new way of transferring school knowledge in order that students will realize that this knowledge is useful in their daily life. For example, a series of interactive activities of “experiential-authentic” type was constructed in order to clarify the significance of the unit for measuring an area, to support learning the concept of height in triangles and the minimal distance between a point and a straight line. Furthermore, several activities were designed that concern geometric transformations, measuring the size of various shapes, proofs of simple identities and also representations of fractions via studying flags of various countries in the world. In one case, the proposed activities and questions were tested in class and feedback was produced, supported on real data.

Θέμα της διπλωματικής εργασίας είναι οι “έξυπνες πόλεις”. Μελετάται η έννοια της “ έξυπνης πόλης”, οι εμπλεκόμενοι παράγοντες αλλά και το πώς καθορίζουν τη μορφή των μελλοντικών πόλεων. Στην διπλωματική, παρουσιάζεται ένα σύστημα, μία ηλεκτρονική εφαρμογή διαφορετικά, η οποία συμβάλλει στην βελτιστοποίηση επιλογής μεταφορών και δραστηριοτήτων. Το σύστημα αυτό, συλλέγοντας πληθώρα πληροφοριών για τη ζωή στην πόλη σε πραγματικό χρόνο, κρατά συνεχώς ενήμερο το χρήστη ενώ ταυτόχρονα, χάρη σε έναν αλγόριθμο, του προτείνει βέλτιστες λύσεις για την μετακίνησή του αλλά και την πραγματοποίηση των δραστηριοτήτων, που επιθυμεί στην πόλη. Η Πάτρα, ως μία σημαντική πόλη, η οποία, όμως, είναι σε πρώιμο στάδιο σε ό,τι αφορά την μετατροπή της σε “έξυπνη πόλη”, αποτελεί την περίπτωση μελέτης. Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές του συστήματος πάνω στην πόλη της Πάτρας, από διαφορετικές ομάδες χρηστών. Τέλος, το σύστημα αξιολογήθηκε και έγινε αντικείμενο επεξεργασίας ώστε να βελτιστοποιηθεί. / Τhe "smart cities" is the subject of this thesis. The concept of a "smart city", the stakeholders and how these factors would determine the shape of future cities is analyzed. In the thesis, a system, an electronic application in other words, is proposed. The system tries to optimize the selection and transport activities. This system, by collecting a lot of information about the life in the city in real time, keeps the user continuously updated while, at the same time, it can offer optimal solutions, thanks to an algorithm, for moving from one point of the city to another and for carrying out the activities that the users wish. Patra, as an important city, which, however, is at an early stage in the terms of its transformation into a "smart city", is selected as case study. Tests of the system, based on the city of Patras, were carried out by different groups of users. Finally, the system was evaluated and edited in order to be optimized.

Η παρούσα εργασία αναφέρεται στη μελέτη των σχολικών σχέσεων και των εξωσχολικών δραστηριοτήτων των Ελλήνων και αλλοδαπών μαθητών. Αναλυτικότερα, μελετούνται οι σχέσεις που αναπτύσσουν οι μαθητές μεταξύ τους, πόσο επηρεάζονται αυτές από την καταγωγή των μαθητών καθώς και οι σχέσεις των μαθητών με το δάσκαλό τους. Τέλος, ερευνάται η επιλογή των εξωσχολικών δραστηριοτήτων από την πλευρά των μαθητών σε σχέση με την επίδραση της οικογένειας και του σχολείου. / The present study refers to school relations and extracurricular activities of Greek and foreign students. Particularly, subjects, such as relationships among students as well as the impact students’ origin has on it or relationships between students and their teacher have been studied. Finally, there has been investigated the influence which family and school have on students’ choice of extracurricular activities.

Η έννοια του περιβάλλοντος στις μέρες μας αποτελεί ίσως ένα από τα πλέον καυτά θέματα συζήτησης όχι μόνο στους κόλπους της επιστημονικής κοινότητας αλλά και στην καθημερινότητα των σύγχρονων ανθρώπων. Η παρουσία του ανθρώπου σε ένα οικοσύστημα, το οποίο έχει προσαρμοστεί στις ανάγκες του και τροποποιηθεί ανάλογα, με στόχο να καλύπτει τις απαιτήσεις του έχει ως αποτέλεσμα να δέχεται εισροές από το εξωτερικό περιβάλλον και να παράγει εισροές με την σειρά του για άλλα συστήματα. Σήµερα η απειλή από ένα πλήθος περιβαλλοντικών πιέσεων καθιστά αναγκαία τη γνώση εκείνων των παραγόντων που οδηγούν στην υποβάθµιση των υδάτινων οικοσυστηµάτων. Μια από τις πλέον επιβαρυντικές δραστηριότητες του ανθρώπου όσο αναφορά την ποιότητα των υδάτων είναι η γεωργία. Η ευρεία και τις περισσότερες φορές ανεξέλεγκτη χρήση αγροχημικών σκευασμάτων, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως από τους καλλιεργητές με κύριο στόχο την αύξηση της απόδοσης της αγροτικής παραγωγής τους, αλλά και την προστασία των προϊόντων αυτής από τη δράση επιβλαβών οργανισμών, έχει ως αποτέλεσμα την επιβάρυνση των υδάτων με υψηλές συγκεντρώσεις ρυπογόνων ή και τοξικών χημικών ουσιών. Αντικείµενο της παρούσας µελέτης είναι η έρευνα και καταγραφή των θρεπτικών στοιχείων καθώς και άλλων παραμέτρων στο νερό των ποταμών, των ρεμάτων και της θαλάσσιας ακτογραμμής, των αγροτικών κατά κύριο λόγο περιοχών που επιλέχθηκαν για μελέτη. Επιχειρείται η διερεύνηση της επιρροής των γεωργικών απορροών στο υδάτινο παράκτιο περιβάλλον μέσω της διακίνησης και κατανομής μακροστοιχείων που αποτελούν και τα κύρια συστατικά των εφαρμοζόμενων λιπασμάτων. / -

Το Σύστημα Διαχείρισης Μαθησιακών Δραστηριοτήτων LAMS είναι ένα διαδικτυακό εργαλείο για τη δημιουργία και διαχείριση ακολουθιών μαθησιακών δραστηριοτήτων με στόχο την υποστήριξη της σύγχρονης και ασύγχρονης μαθησιακής διαδικασίας. Στην παρούσα έρευνα περιγράφεται μία μελέτη περίπτωσης για την οποία μελετώνται η σχεδίαση, η ανάπτυξη-υλοποίηση και η αξιολόγηση κατάλληλων ακολουθιών μαθησιακών δραστηριοτήτων με το LAMS στα πλαίσια της Θεματικής Ενότητας (ΘΕ) ΠΛΗ37 του ΕΑΠ κατά το ακαδημαϊκό έτος 2010-2011. Οι ακολουθίες μαθησιακών δραστηριοτήτων διατέθηκαν στους φοιτητές μέσω της πλατφόρμας ασύγχρονης και εξ αποστάσεως εκπαίδευσης (εξΑΕ) Moodle της εν λόγω ΘΕ και ο κύριος στόχος τους ήταν η υποστήριξη των φοιτητών στην εκπόνηση των δύο (2) πρώτων γραπτών εργασιών (ΓΕ) τους. Στα πλαίσια της έρευνας μελετήθηκαν οι αντιλήψεις και οι στάσεις των φοιτητών αναφορικά με τις μαθησιακές δραστηριότητες LAMS, η συμμετοχή τους στις δραστηριότητες αυτές, καθώς και οι γραπτές επιδόσεις τους στις δύο (2) πρώτες ΓΕ της συγκεκριμένης ΘΕ. Για το σκοπό αυτό, οι φοιτητές συμπλήρωσαν ανώνυμο ερωτηματολόγιο και συμμετείχαν σε ατομικές συνεντεύξεις μετά το πέρας της ΘΕ, ενώ αξιοποιήθηκαν τα αρχεία καταγραφής τόσο του LAMS όσο και του Moodle. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι οι φοιτητές εξέφρασαν θετικές αντιλήψεις και απέκτησαν θετική στάση αναφορικά με τις μαθησιακές δραστηριότητες LAMS, ενώ επίσης, παρατηρήθηκε θετική γραμμική συσχέτιση της συμμετοχής τους στις συγκεκριμένες μαθησιακές δραστηριότητες και των επιδόσεών τους στις αντίστοιχες ΓΕ. / The Learning Activity Management System LAMS is a web tool for creating and managing sequences of Learning Activities in support of synchronous and asynchronous learning process. This research describes a case study which examined the design, development-implementation and evaluation of appropriate sequences of learning activities with LAMS, in the PLI37 course of the Hellenic Open University, during the academic year 2010-2011. These sequences of learning activities were available to students through the asynchronous distance learning platform of Moodle, aiming to support the students in the preparation of their first two written tasks. The research examined the conceptions and attitudes of students regarding the learning activities of LAMS, their participation in these activities and their written performance in the first two written tasks. For this purpose, the students completed an anonymous questionnaire and participated in individual interviews after the end of the course, while the log files of LAMS and Moodle were also evaluated. The results showed that students expressed positive conceptions and acquired positive attitudes towards the learning activities of LAMS, while a positive linear correlation between the participation in the learning activities and the performance in their respective written tasks was also observed.

Η παρούσα εργασία αποτελεί μια μελέτη πάνω στις Μαθησιακές Δυσκολίες και ιδιαίτερα τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι μαθητές στα Μαθηματικά. Μελετάται επίσης ειδικότερα και το φαινόμενο της Δυσαριθμησίας. Αρχικά γίνεται μία γενική θεώρηση των Μαθησιακών Δυσκολιών και παραθέτονται τα χαρακτηριστικά των μαθητών με Μαθησιακές Δυσκολίες, έτσι ώστε ο καθηγητής του γενικού σχολείου παρατηρώντας τη συμπεριφορά του μαθητή να τον διακρίνει από τους τυπικούς μαθητές. Ακολουθεί η παρουσίαση των προτεινόμενων τεχνικών διδασκαλίας και στρατηγικών αντιμετώπισης. Η επιλογή αυτών των τεχνικών και στρατηγικών όμως γίνεται με γνώμονα τη δυνατότητα εφαρμογής από εκπαιδευτικό γενικής αγωγής στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Στη συνέχεια παραθέτονται ενδεικτικά Σχέδια Διδασκαλίας μέσω δραστηριοτήτων σε κάποιες ενότητες, με στόχο να ενσωματωθούν σε αυτές κατά το δυνατόν περισσότερες από τις προτεινόμενες προσαρμογές. Ως δεδομένο θεωρείται ότι στην τάξη για την οποία σχεδιάζεται η διδασκαλία υπάρχουν μαθητές με Μαθησιακές Δυσκολίες, οι οποίοι αντιμετωπίζουν δυσκολίες σε συγκεκριμένες δεξιότητες, που οι έρευνες σχετίζουν με την μαθηματική επίδοση. Με αυτή την υπόθεση, η διδασκαλία απευθύνεται σε όλους τους μαθητές, βοηθάει εξαιρετικά τα άτομα με Μαθησιακές Δυσκολίες και δεν δημιουργεί πρόβλημα στους προχωρημένους ή/και τους άριστους μαθητές. / The present work is a study of the existing literature about Learning Disabilities and particularly the difficulties faced by students in Mathematics. Also specifically studied the phenomenon of Dyscalculia. Originally is presented an overview of Learning Disabilities and the characteristics of students with Learning Disabilities, in order to distinguish them from the typical students. The teacher of general school can observe the behavior of these students and distinguish them from the typical students. Next follows the presentation of the proposed teaching techniques and strategies. The choice of which is driven by the possibility of application from the teacher of general school in Secondary Education. Then are cited some teaching projects through activities in some sections in order to incorporate them as much as possible over the proposed adjustments. Considered as a given that the class, for which the specific teaching is designed, contains students with Learning Disabilities, who face difficulties in specific skills, which investigations relate to math performance. In this case, the teaching is open to all students, it helps extremely students with Learning Disabilities and there is not a problem for advanced and / or topnotch students.

Η συνεργασία με στόχο τη μάθηση αποτελεί μια ερευνητική περιοχή και ταυτόχρονα μια πρακτική με μακρά ιστορία. Μελέτες πάνω στη συνεργασία αναφέρονται από το 1924 (Webb & Palincsar, 1996; Alport, 1924). Με την εξέλιξη της τεχνολογίας η συνεργασία με στόχο τη μάθηση (όπως παράλληλα και στο χώρο της εργασίας) υποστηρίχθηκε από υπολογιστικά συστήματα. Αναπτύχθηκε η ερευνητική περιοχή της Συνεργατικής μάθησης που υποστηρίζεται ή διαμεσολαβείται από υπολογιστή, γνωστή ως CSCL (Computer Supported Collaborative Learning), αναπτύχθηκαν θεωρίες, υιοθετήθηκαν μέθοδοι έρευνας και δημιουργήθηκαν σχετικά εργαλεία (Stahl et al, 2006) με στόχο την μελέτη της συνεργασίας ομάδων και την επίδραση που η συνεργασία έχει στη μάθηση. Η εστίαση ήταν στην μελέτη της ομάδας, των αλληλεπιδράσεων, των εργαλείων που διαμεσολαβούν τη συνεργασία, και στην αποτελεσματικότητά τους. Αρχικά μελετήθηκαν συστηματικά οι μαθητές ώστε να συναχθούν συμπεράσματα σχετικά με την αποτελεσματικότητα των προσεγγίσεων και εργαλείων. Σε δεύτερη φάση, πιο πρόσφατα, διαπιστώθηκε η ανάγκη, ως συνέπεια της ωρίμανσης της περιοχής, η μελέτη να περιλάβει τους διδάσκοντες σε περιβάλλοντα συνεργατικής μάθησης, οι οποίοι αποτελούν προϋπόθεση για την ένταξη τέτοιων προσεγγίσεων σε αυθεντικές συνθήκες διδασκαλίας και μάθησης. Ο ρόλος του καθηγητή θα πρέπει να μελετηθεί στις συνθήκες αυτές, καθώς αυτός λαμβάνει τα χαρακτηριστικά του διαμεσολαβητή και υποστηρικτή της συνεργασίας, δεδομένου ότι οι μαθητές αναλαμβάνουν πιο ενεργό ρόλο από ότι σε πιο παραδοσιακές συνθήκες μάθησης (Dimitracopoulou, 2005). Τα ερωτήματα που αφορούν το νέο ρόλο του καθηγητή, καθώς και η υποστήριξή του από τεχνολογίες και εργαλεία, επισημάνθηκαν ως ένας από τους πέντε άξονες προτεραιότητας στην ερευνητική αυτή περιοχή (Dillenbourg, 2009). Η παρούσα διατριβή μελέτησε το ρόλο του καθηγητή που επιβλέπει ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες, που διαμεσολαβούνται από υπολογιστές, όταν οι δραστηριότητες αυτές λαμβάνουν χώρα σε περιβάλλον σχολικής τάξης,. Αφετηρία της έρευνας υπήρξε η μελέτη παρόμοιων συνεργατικών δραστηριοτήτων και υπολογιστικών συστημάτων, όπως αναφέρονται στη βιβλιογραφία, στα οποία εντοπίστηκαν κοινές απόψεις όσον αφορά το ρόλο και την υποστήριξη του καθηγητή με κατάλληλα εργαλεία. Η ανάγκη της παρακολούθησης των διαφορετικών κοινωνικών επιπέδων της τάξης, δηλαδή του μεμονωμένου εκπαιδευόμενου, της ομάδας και της τάξης (Dillenbourg & Jermann, 2010), αναδείχθηκε πρώτη. Εντοπίστηκαν επίσης τάσεις που περιλάμβαναν την υποστήριξη της επίβλεψης της ομαδοσυνεργατικής δραστηριότητας σε διάφορες φάσεις της και με διαφορετικό βαθμό εστίασης, την καταγραφή της δράσης των μαθητών και την εξαγωγή ποσοτικών και ποιοτικών δεικτών που αντιπροσωπεύουν την κατάσταση των ομάδων και της τάξης, τη χρήση συνοπτικών και συμβολικών αναπαραστάσεων για την αποτύπωση της κατάστασης αυτής, καθώς και την ανάπτυξη και πειραματική χρήση «ευφυών» υποστηρικτών των διδασκόντων. Με βάση την αρχική αυτή μελέτη διατυπώθηκαν ερευνητικά ερωτήματα, που αφορούσαν τον τρόπο με τον οποίο ο καθηγητής κατά την επίβλεψη ομαδοσυνεργατικών δραστηριοτήτων μέσα στην τάξη, δημιουργεί και συντηρεί την αντίληψή του για τα φαινόμενα που εξελίσσονται. Τα ερωτήματα εξετάσθηκαν σε μια σειρά από μελέτες μέσα σε τάξεις οι οποίες ενέπλεξαν μαθητές και διδάσκοντες. Στο σχεδιασμό των μελετών μας όπου υπεισέρχονταν νέες πρακτικές και τεχνουργήματα λάβαμε υπόψη ότι τα τεχνουργήματα μετατρέπονται σε εργαλεία από τους χρήστες βάση του αρχικού τους προσανατολισμού και σχεδιασμού αλλά και του νοήματος που αποκτούν κατά τη χρήση (Stahl et al.,2006). Για το λόγο αυτό οι τεχνολογίες στην περιοχή της συνεργατικής μάθησης θα πρέπει να συνδυάζονται με μελέτες, που να παρατηρούν και να αναδεικνύουν τους τρόπους που τελικά αξιοποιήθηκαν τα εργαλεία, οι οποίες είτε γίνονται με πειραματικές διαδικασίες (πχ μέσα σε ένα εργαστήριο) , είτε ακολουθούν την εθνομεθοδολογική παράδοση μέσα στην τάξη (Jeong & Hmelo-Silver, 2010). Η μεθοδολογία μας ήταν αυτή της έρευνας σχεδιασμού (Collins, 1992) και η συλλογή δεδομένων κατά τη διάρκεια των μελετών είχε εθνομεθοδολογικά χαρακτηριστικά (Stahl, 2006). Για τις μελέτες μας δημιουργήθηκε μια μέθοδος που αναπαριστούσε με διαγραμματικό τρόπο τη δραστηριότητα του καθηγητή σε τάξη όπου υφίστανται συγκεκριμένες τεχνολογίες για την υποστήριξη της συνεργασίας. Αυτό συνδυάστηκε με μια προσέγγιση , που βασιζόμενη στα δεδομένα που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια των μελετών αυτών, αναζήτησε και συνέκρινε πρότυπα της συμπεριφοράς των καθηγητών όταν χρησιμοποιούν εργαλεία τα οποία υποστηρίζουν τις ομάδες της τάξης. Στην πρώτη φάση των μελετών οι καθηγητές δεν χρησιμοποίησαν ειδικά εργαλεία επίβλεψης, ενώ στη δεύτερη φάση νέα εργαλεία αναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν από τους καθηγητές. Η κύρια διαφορά ανάμεσα στις δύο φάσεις ήταν ότι στη δεύτερη οι καθηγητές είχαν επίγνωση της κατάστασης της κάθε ομάδας που παρεχόταν με ποικίλες αναπαραστάσεις. Αυτό επηρέασε την συμπεριφορά τους. Σε τρίτη φάση τα δεδομένα που παράχθηκαν στις πρώτες φάσεις αξιολογήθηκαν με τη βοήθεια των εργαλείων που αναπτύχθηκαν χωρίς τους χρονικούς περιορισμούς που εισάγει το περιβάλλον της τάξης. Για να μπορέσουν να αποτυπωθούν οι επιδράσεις των εργαλείων και των αναπαραστάσεων που χρησιμοποιήθηκαν σε κάθε φάση και να εντοπιστούν πρότυπα συμπεριφορών, ορίστηκε μια διαδικασία κωδικοποίησης των ενεργειών του καθηγητή κατά τη διάρκεια της παρακολούθησης της συνεργατικής δραστηριότητας, της αξιολόγησής της, με βάση τις αναπαραστάσεις που διατέθηκαν. Ορίστηκαν επίπεδα εστίασης και παρέμβασης του καθηγητή κατά την ομαδοσυνεργατική διδασκαλία και αυτά συσχετίστηκαν με αναπαραστάσεις των δεδομένων, καθώς και με τις ενέργειές του καθηγητή που μπορούν να υποστηριχθούν. Διαπιστώθηκε ότι ο καθηγητής στην τάξη, κινείται στο επίπεδο της ομάδας, εστιάζει στο άτομο, ενώ χρειάζεται διαρκώς να παρακολουθεί το σύνολο των ομάδων της τάξης. Κατά τη συνεργασία παράγεται μεγάλος όγκος πληροφορίας και ο καθηγητής πρέπει να τον αξιοποιήσει κατά τον βέλτιστο δυνατό τρόπο, καθώς αναζητά φαινόμενα που τον βοηθούν να αντιληφθεί την κατάσταση της τάξης. Η επίβλεψη της δραστηριότητας, με στόχο την αντίληψη της κατάστασης, απαιτεί συνεπώς από τον επιβλέποντα την μετακίνηση μεταξύ διαφορετικών επιπέδων εστίασης, καθώς και την πλοήγησή του στη διάσταση του χρόνου. Με τον τρόπο αυτό αξιοποιεί και συνδυάζει διαφορετικές αναπαραστάσεις, προσπαθώντας να συνθέσει τα κύρια σημεία της δραστηριότητας κάθε ομάδας, τη συλλογιστική της ώστε να εντοπίσει πιθανές αποκλίσεις από το μοντέλο που είχε διαμορφώσει ο ίδιος κατά το σχεδιασμό της δραστηριότητας. Η διαδικασία αυτή απαιτεί τον εντοπισμό και επισημείωση φαινομένων που απαιτούν μελέτη σε ύστερο χρόνο και μπορεί να αποτελέσουν παραδείγματα καλής πρακτικής ή υλικό για διάγνωση και ανατροφοδότηση. Η αξιολόγηση της ομαδοσυνεργατικής δραστηριότητας απαιτεί αφενός εξοικείωση με την τεχνολογία που χρησιμοποιείται, αφετέρου την εφαρμογή κατάλληλων μοντέλων αξιολόγησης, ώστε να λαμβάνεται υπόψη η πορεία των ομαδοσυνεργατικών δραστηριοτήτων, και όχι μόνο το τελικό αποτέλεσμά τους, και να παρέχεται ανατροφοδότηση στις επί μέρους ομάδες, στα μέλη τους, αν παραστεί ανάγκη, αλλά και στην τάξη ως σύνολο. Διαπιστώθηκε από τις μελέτες μας, ότι η έρευνα σε αυτήν την περιοχή, προϋποθέτει καθηγητές και σχολικά περιβάλλοντα με εμπειρίες σε ομαδοσυνεργατική μάθηση μέσω υπολογιστή, κάτι που είναι ιδιαίτερα δύσκολο ακόμη και σήμερα, όπως και κατά την εποχή διεξαγωγής των εμπειρικών μελετών πεδίου που έγιναν στο πλαίσιο της διατριβής. Παρά την εγγενή αυτή δυσκολία, οι διαπιστώσεις της διατριβής συμβάλουν στον καλύτερο προσδιορισμό του ρόλου του καθηγητή σε αυτό το πλαίσιο διδασκαλίας και μάθησης και των εργαλείων που υποστηρίζουν αυτό το ρόλο. Η γενικότερη κατεύθυνση της περιοχής της μάθησης με χρήση υπολογιστή μας κάνει να υποθέσουμε ότι οι πρακτικές που μελετώνται εδώ θα αποκτήσουν ευρεία διάδοση στο εγγύς μέλλον. Τούτο στηρίζεται αφενός στη γενικότερη διαπίστωση της εισαγωγής της τεχνολογίας στη ζωή των μαθητών (Dave, 2010), και μάλιστα αυτής που υποστηρίζει τη συνεργασία, όπως οι τεχνολογίες κοινωνικής δικτύωσης, των δυνατοτήτων αξιοποίησης της τεχνολογίας αυτής μέσα στην τάξη με τη μορφή νέων συσκευών, νέων μέσων συνεργασίας και αλληλεπίδρασης, πολλαπλών μέσων επικοινωνίας, νέων τρόπων πρόσβασης στα δεδομένα, κλπ. Συνεπώς αυτό το σύνθετο τεχνολογικό και κοινωνικό περιβάλλον που περιβάλει ήδη τις σχολικές εμπειρίες και τις επηρεάζει, απαιτεί επαναπροσδιορισμό του ρόλου του καθηγητή, ο οποίος παραμένει μεν ο καθοδηγητής της μαθησιακής διαδικασίας αλλά συνάμα και ενορχηστρωτής μιας σύνθετης δραστηριότητας (Dillenbourg, 2009; Dillenbourg et al. 2011) . / Collaborative learning is an area of research and practice with a long history. Studies on collaborative learning are referred back in 1924 (Webb & Palincsar, 1996; Alport, 1924). With advances in technology in recent years, collaborative learning (as with collaborative work) has been supported by computer systems. So a new research area was introduced, that of computer-supported collaborative learning (CSCL). In this new field theories were developed, research methods adopted and developed related tools (Stahl et al, 2006). The objective has been to study collaboration in groups and the impact of collaboration on learning. The focus was on the study of groups, on interactions, on the tools that mediate collaboration, and their effectiveness. Initially students were studied systematically in order to draw conclusions about the effectiveness of approaches and tools. Subsequently, more recently, there was a need, as a consequence of the advances of the field, the study to include teachers in collaborative learning environments, which are a condition for the integration of such approaches in authentic teaching and learning conditions. The role of the teacher should be studied in this set up as the teacher takes up new roles, that of the facilitator and supporter of collaboration, given that students take a more active role than in more traditional learning situations (Dimitracopoulou, 2005). The question concerning the new role of the teacher, and her support of technologies and tools, has been identified as one of the five research priorities in this area (Dillenbourg, 2009). This PhD Thesis studies the role of the teacher who is involved in supervising collaborative activities mediated by computers, where these activities take place in a typical classroom. The starting point of this research was the study of similar research efforts and collaborative computing systems, as reported in the literature, which identified common views on the role and on possible requirements for supporting the teacher by appropriate tools. The need for monitoring of different social class levels, i.e. the individual student, group and class (Dillenbourg & Jermann, 2010), first emerged. Also trends were identified that include support for monitoring activity of groupwork in different phases with different degree of focus, recording the activities of students and exporting of quantitative and qualitative indicators that represent the state of the groups and the class, the use of symbolic and synoptic representation to fix this situation, and the development and experimental use of "intelligent" assistants of the teachers. Based on this initial study, research questions were formed concerning the way in which the teacher in supervising group activities in the classroom, creates and maintains the perception of the phenomena that evolve. These research questions were examined in a series of studies in classes that involved students and teachers. In the design of our studies involving new practices and artifacts we considered that the artifacts used are transformed into tools by the users, based on their initial orientation and design and the meaning they acquire during use (Stahl et al., 2006). For this reason, the technologies in the area of collaborative learning should be combined with studies that point out and highlight the ways that ultimately utilized tools, which are either made with experimental procedures (eg in a laboratory), or follow the ethnomethodological tradition in classrooms (Jeong & Hmelo-Silver, 2010). Our methodology was that of Research Design (Collins, 1992) while evidence was collected from the study following an ethnomethodological approach (Stahl, 2006). For our studies we created a notation to represent the activity of the teacher in the class where there are certain technologies used to support collaborative student activities. This notation was used in an approach, that involved use of data collected during the studies, that allowed comparison of patterns of teacher behavior when using tools to support group class activities. In the first phase of studies, the teachers did not use specific tools of supervision, while during the second phase the teachers used new tools that were developed in order to support them. The main effect of these new tools was that they allowed the teachers to be aware of the state of each student group through a variety of representations. This affected teacher behavior. In the third phase, the data produced in the other two phases were evaluated off-line by teachers, using the tools developed without the time constraints of the real time classroom environment. In order to depict the effects of tools and representations used in each phase and identify patterns of behavior, a notation of the teacher's actions during the monitoring of collaborative activity was used, which involved the teacher objectives and the representations that were used. Focus levels were set and types of interventions teacher, associated with representations of data, and the teacher's actions that were supported. It was found that the teacher in the classroom moves from the level of the group on to the individual, while there is a need to constantly monitor all the groups in the class. During collaborative activities a large amount of information was produced, and the teacher had to use it in the best possible way, as she tries to identify occurrence of phenomena that help her improve understanding of the situation of the classroom. The supervision of the activity aimed at understanding the situation, thus requiring the supervisor to move between different levels of focus, and also navigate back and forth in the time dimension. In this way the teacher exploits and combines different representations, trying to synthesize the main points of each group activity, its reasoning to identify possible deviations from the model that was formed about expected problem solving behaviour, originally during the design of the activity. This process requires the identification and annotation of events that require longer term study and can serve as examples of good practice or material for diagnosis and feedback. The evaluation of groupwork activity requires both familiarity with the technology used, while on the other hand the application of appropriate assessment models to take account of the evolution of groupwork activities, and not just inspection of the final result, and provide feedback to individual groups, and group members if necessary, as well as to the whole class. It was found from our studies that research in this area, requires teachers and school environments with experience in computer supported collaborative learning, which is particularly difficult, even today, as it was in the time when the field studies were conducted. Despite this inherent difficulty, the findings of this study help to better define the role of the teacher in this context of teaching and learning and evaluation of the tools that support this role. The general direction of the field of technology enhanced learning makes us assume that the practices studied here will become widespread in the near future. This one is based on general observation of the introduction of technology in the lives of students (Dave, 2010), especially technologies that support social interaction and collaboration, such as social networking technologies, the potential use of this technology in the classroom in the form of new devices, new instruments of collaboration and interaction, multi-media, new ways to access data, etc. Therefore this complex technological and social environment that surrounds and influences the school experiences requires redefinition of the role of the teacher, who still remains as the leader of learning process yet takes up the role of orchestrator of more complex activities (Dillenbourg, 2009; Dillenbourg et al. 2011).

Η διατριβή αναφέρεται στην ανάπτυξη μίας Μεθοδολογίας Ενοποίησης Εργαλείων Διοίκησης (Μ.Ε.Δ.Δ.) για την επίλυση προβλημάτων που παρουσιάζονται στον τομέα της υγείας, τα οποία αναφέρονται αφενός στη χωροθέτηση μονάδων υγείας και αφετέρου στην οργάνωση και διαχείρισή τους. Η καινοτομία της διατριβής αυτής είναι ότι αντιμετωπίζει τα προβλήματα αυτά σαν προβλήματα της μορφής ‘αιτία-κατάσταση-αντιμετώπιση’, δηλαδή προτείνει την ανάλυση των αιτιών (για παράδειγμα ανάλυση παραγόντων κινδύνου για τη δημιουργία Οξέος Στεφανιαίου Συνδρόμου) που οδηγούν σε μία κατάσταση (Οξύ Στεφανιαίο Σύνδρομο) και μετά χρησιμοποιεί αυτή την ανάλυση για την αντιμετώπιση των καταστάσεων (χωροθέτηση, οργάνωση και διαχείριση μονάδων καρδιαγγειακών νοσημάτων). Η Μ.Ε.Ε.Δ. βασίζεται στην ενοποίηση μεθόδων από τα πεδία της Επιχειρηματικής Νοημοσύνης (Business Intelligence), της Επιχειρησιακής Έρευνας και της Κοστολόγησης, με σκοπό αρχικά την εξαγωγή κανόνων για την εύρεση αιτιών που δημιουργούν μία κατάσταση, στη συνέχεια την αντιμετώπιση αυτής της κατάστασης με βάση τους εξορυγχθέντες κανόνες και τέλος την οργάνωση των λειτουργικών μονάδων που δημιουργήθηκαν για την αντιμετώπιση της κατάστασης. Αρχικά, χρησιμοποιούνται τρεις μέθοδοι του επιστημονικού πεδίου Εξόρυξης από Δεδομένα (data mining): οι κανόνες συσχέτισης (association rules), ταξινόμησης (classification rules) και ομαδοποίησης (clustering rules) ως τεχνικές εύρεσης ισχυρών κανόνων, δηλαδή αιτιών που δημιουργούν την κατάσταση. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται η ανάλυση χωροθέτησης (location analysis) από το πεδίο της επιχειρησιακής έρευνας, προκειμένου να χωροθετηθούν λειτουργικές μονάδες. Η τεχνική της προσομοίωσης (simulation) εφαρμόζεται, προκειμένου να εξετάσει σενάρια σχετικά με τη δομή και τους απαιτούμενους πόρους των μονάδων. Κατόπιν, η τεχνική της κοστολόγησης με βάση τις δραστηριότητες (Activity-based costing) χρησιμοποιείται για την κοστολόγηση των υπηρεσιών της μονάδας, ενώ η μέθοδος OLAP (On-line analytical processing) εφαρμόζεται για την παρακολούθηση της λειτουργίας της μονάδας και για τη λήψη στρατηγικών αποφάσεων και διορθωτικών μέτρων. Η εργασία αυτή προτείνει την οργάνωση των μεθόδων που αναφέρθηκαν με μία συγκεκριμένη ροή, ώστε κανείς να οδηγείται σε μία ολοκληρωμένη λύση τέτοιων πολύπλοκων προβλημάτων. / The thesis is concerned with the development of a methodology for solving a variety of problems in healthcare management, which refer to the location of health units, as well as their organization and management. The proposed methodology deals with these kinds of problems as problems of the form ‘cause-state-treatment’, which means that it proposes the analysis of the causes (for example risk factors associated with cardiovascular disease) which result in a state (cardiovascular disease) and then it uses this analysis to deal (treat) with the state (situation) (location, organization and management of Heart Disease Centers). The proposed methodology is based on the integration of various methods and techniques from the fields of Business Intelligence, Data Mining, Operational Research and Costing. Initially, the methodology extracts rules, which represent the causes that create a state, then it tackles the state (situation) based on the extracted rules, and finally it organizes the operational units, which are developed in order to deal with the state (situation). Thus, at the fist stage three data mining techniques are used: association rule mining, classification rules and clustering, as techniques for discovering strong rules in databases, that is, causes that lead to a state. Following, location analysis is used, intending to locate operational units, based on the quantitative results of the first stage. Simulation is used with the aim to examine alternative scenarios regarding the structure and the required resources (human resources as well as technology requirements) of the units. Then, activity-based costing is used to assess the efficiency of the health care technology. Finally, OLAP (On-line analytical processing) is applied in order for the health care managers to monitor the operations of the unit, as well as undertake corrective measures and finally aid decision making. The thesis proposes the organization of the aforementioned methods with a particular flow, so as the decision maker is led to an integrated solution of such complex health care management problems.