An exploratory portal of educational experiences. Interactive white boards at primary school

Many educational resources (ranging from videos to full online courses) are being made available over the internet, most of the times for free. This “democratization” of knowledge is for sure disrupting the way we teach and learn, at a quick pace. With the amount of resources reaching higher every day, the need to make them effectively available, retrievable, searchable…., so as to satisfy the users’ needs, is becoming an urgent issue. Many repositories of educational resources are there on the net already: Khan Academy, BrainPop, the big MOOCs’ repositories like Coursera and EdX are just a few examples. But while they clearly demonstrate that educational content can be shared among an unimaginable number of learners, they so far have almost ignored the sharing of educational processes and strategies. Putting pedagogy at the center-stage, so as to enable educators to imitate or take inspiration from colleagues and implement effective educational interventions in their own classes, (as advocated by the famous Technology-Pedagogy and Content Model) is likely to be the next big step in the rapidly evolving scenario of education. This thesis is about the creation of a repository and portal of educational experiences that puts pedagogy on the front line. The portal gathers 250 experiences’ descriptions of how the Interactive White Boards were used in a real-life setting: a primary school in Northern Italy. The descriptions are the result of a year-long study carried on by HOC-LAB (at Politecnico di Milano) researchers, in the frame of the “Technology at School” project. The documents of the “Technology at School” project were the starting point for the portal creation. First of all, requirements were elicited, in cooperation with a primary school teacher; then, each experience was carefully analyzed and “tagged” according to a taxonomy that took into consideration pedagogical aspects (like for example the educational benefits) and other relevant aspects too (content, complexity, time …). Then, the repository and portal were built, on top of HOC-LAB’s experience with other exploratory portals of educational resources. With respect to them, the portal developed in this thesis presents new advanced features, namely: (1) possibility of automatically comparing data-sets; (2) generation of graphs for content analysis and (3) generation of an “exploration report” (in pdf format). The portal of experiences with the IWB developed in this thesis will complement a forthcoming book aimed at teachers, to be published by a famous Italian publisher in the education sector. These repositories can store a variety of contents that are some times difficult to access, precisely for different reasons. Another big problem that emerges is how the contents freely distributed can be reused in a traditional school context to improve the teaching, the participation and the understanding of a subject. In this direction studies of the Polytechnic of Milan’s HOC-LAB have moved steps forward by focusing the attention on exploration of contents rather than canonical key word based search, and tried to place the pedagogical benefits at the center of attention to confer a deepest meaning to the items of the dataset. Following the Technology@School project, the intent of this work is to develop an exploratory portal that takes into consideration also pedagogical benefits, which will be released with a forthcoming e-book to be launched by a famous Italian publisher. In addition, the thesis aims to improve the current framework for exploratory portal of HOC-LAB, by adding new features supporting more sophisticated user scenarios. In particular, we will develop three functionalities: - Comparison of data sets - Generating Graphs for content analysis - Generating a report in a PDF format This tools will match the need of having an automatic way to perform meaningful investigation of the presented dataset.

Molte risorse educative (che vanno dai video a completi corsi on line, come i MOOCs) sono messi a disposizione su internet, la maggior parte delle volte gratuitamente. Questa “democratizzazione” della conoscenza sta sicuramente sconvolgendo rapidamente il modo in cui si insegniamo e impariamo . Con la quantità di risorse che crescono di giorno in giorno, la necessità di rendere queste risorse effettivamente disponibili, recuperabili e ricercabili , etc… in modo che soddisfino il bisogno degli utenti è una questione urgente. Molte repository di risorse educative sono già presenti in rete: Khan Academy, BranPop, le grandi MOOCs’ repositories come Coursera e EDX , sono solo alcuni esempi. Ma mentre essi dimostrano chiaramente che il contenuto educativo può essere condiviso tra un numero inimmaginabile di studenti, finora hanno quasi totalmente ignorato le strategie per condividere processi e strategie educative. Mettere la pedagogia al centro della scena, in modo da consentire ai docenti di imitare o prendere ispirazione da colleghi e attuare interventi educativi efficaci nelle proprie classi, (come sostenuto dal famoso modello TPACK) è probabile sia il prossimo grande passo nello scenario in rapida evoluzione dell’istruzione. Questa tesi riguarda la progettazione e la realizzazione di una repository e di un portale di esperienze educative in cui la pedagogia sia al primo posto. Il portale raccoglie le descrizioni di 250 esperienze di come la LIM è stata utilizzata in un contesto di vita reale (in una scuola elementare del nord Italia). Questa raccolta è il risultato di uno studio durato un anno portato avanti dai ricercatori dell’HOC-LAB (Politecnico di Milano), nel contesto del progetto Tecnology@School. Questi documenti sono stati il punto di partenza per la creazione del portale. Prima di tutto sono stati definiti i requisiti, in collaborazione con un insegnante della scuola primaria; poi, ogni esperienza è stata accuratamente analizzata e “marcata”, secondo una tassonomia che ha preso in considerazione gli aspetti pedagogici (come ad esempio i benefici educativi) e altri aspetti ritenuti pertinenti (contenuti, complessità, tempo necessario…). La repository e il portale sono quindi stati realizzati, con alla base l’esperienza dell’HOC-LAB con altri portali esplorativi di risorse educative. Rispetto ad essi, il portale sviluppato in questa tesi presenta nuove caratteristiche avanzate, vale a dire: (1) possibilità di comparare automaticamente insiemi di dati; (2) generare grafici per l’analisi del contenuto e (3) generare un “report dell’esplorazione” (in formato pdf). Il portale delle esperienze con la LIM sviluppato in questa tesi affiancherà un libro in uscita rivolto ad insegnanti, che sarà pubblicato da un famoso editore italiano nel settore dell’istruzione. Queste repositories sono in grado di memorizzare una serie di contenuto che possono, a volte, essere di difficile accesso per svariate ragioni. Un altro grosso problema che emerge è come i contenuti liberamente distribuiti possono essere riutilizzati in un contesto scolastico tradizionale, per migliorare l’insegnamento, la partecipazione e la comprensione di un soggetto. Gli studi dell’HOC-LAB del Politecnico di Milano hanno fatto passi avanti in questa direzione, focalizzando l’attenzione sull’esplorazione dei contenuti piuttosto che la canonica ricerca a parola chiave, e ha cercato inoltre di collocare i vantaggi pedagogici al centro dell’attenzione con l’intento di conferire un significato più profondo agli elementi del set dei dati. Partendo del progetto Technology@School, l’intento di questo lavoro è quello di sviluppare un portale esplotativo che prende in considerazione anche i benefici pedagogici, e che verrà incluso nella release di un –book che sta per essere lanciato da un famoso publisher italiano. Oltre a ciò, la tesi si propone di migliorare l’attuale framework per i portali esplorativi di HOC-LAB, aggiungendo nuove funzionalità di supporto a scenari d’uso dell’utente più sofisticate. In particolare verranno sviluppate tre funzionalità: - Comparazione tra set dati - Generazione di grafici per l’analisi dei contenuti - Generazione di un report in PDF Questi strumenti serviranno a colmare l’esigenza d’avere un modo automatico e veloce per eseguire indagini significative del dataset presentato.