Search Header Logo
ΜΗΧΑΝΕΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗΣ - ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ

ΜΗΧΑΝΕΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗΣ - ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ

Assessment

Presentation

Computers

10th Grade

Easy

Created by

Δέs Χατζηχριστοδούλου

Used 2+ times

FREE Resource

4 Slides • 2 Questions

1

1.  ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Τίτλος: Αναζητώντας βελόνα στη μεγαλύτερη στον κόσμο θημωνιά: Πως λειτουργούν οι μηχανές αναζήτησης στο διαδίκτυο;

Δημιουργός/οί: Φεσάκης Γ.3

Τάξη: Β’ Γυμνασίου

Εμπλεκόμενες γνωστικές περιοχές και συμβατότητα με ΠΣ:

Πληροφορική

4.  Ψηφιακός γραμματισμός

            Χρήση εφαρμογών, μέσων και υπηρεσιών

                   Αναζήτηση πληροφοριών και ψηφιακού περιεχομένου - Εγγραμματισμός στα ψηφιακά μέσα

1.  Αλγοριθμική και προγραμματισμός υπολογιστικών συστημάτων - Βασικοί αλγόριθμοι και εφαρμογές

            Αλγοριθμική

1.1.5 Βασικοί αλγόριθμοι και εφαρμογές

Χρονική διάρκεια: Από 2 έως 4 διδακτικές ώρες. Η έκδοση που παρουσιάζεται είναι η πιο εκτεταμένη. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να την περιορίσουν αυξάνοντας τη διάλεξη σε σχέση με τη διερεύνηση για τις ενότητες που είναι αποσυνδεμένες.

2.  ΣΚΟΠΟΣ ΣΕΝΑΡΙΟΥ - ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Σκοπός σεναρίου: είναι να μπορούν οι μαθητές/τριες να εξηγούν με απλούς όρους τις βασικές λειτουργίες των μηχανών αναζήτησης, να γνωρίσουν μερικές «έξυπνες» ιδέες που κρύβονται πίσω από αυτές τις λειτουργίες και να εκτιμήσουν, με αυτό τον τρόπο, την συμβολή των αλγορίθμων στην καθημερινή ζωή. Επιπλέον με την γνώση του τρόπου λειτουργίας των μηχανών αναζήτησης οι μαθητές/τριες θα μπορούν να σχεδιάζουν πιο αποτελεσματικά τις αναζητήσεις τους.

Οι μαθητές/τριες πρέπει να είναι σε θέση να:

 

ΓΒ-ΨΓΡΑ-ΧΕΦ-ΑΠΕ-1

εξηγούν με απλούς όρους τον τρόπο που οι μηχανές αναζήτησης

λειτουργούν, αναζητούν και ταξινομούν τα αποτελέσματα

ΓΒ-ΨΓΡΑ-ΧΕΦ-ΑΠΕ-2

να σχεδιάζουν και εφαρμόζουν αποτελεσματικές στρατηγικές αναζήτησης πληροφοριών και ψηφιακών πόρων

 


3  Διασκευή σεναρίου Μαυρουδή Ελ. από το Fessakis et al, (2020).


 

ΓΒ-ΑΠΥΣ-ΑΛΓ-ΒΕΦ-1

να περιγράφουν,   εξηγούν   με   απλό   τρόπο   και   εφαρμόζουν

σημαντικούς επιλεγμένους αλγορίθμους που έχουν εφαρμογή στην καθημερινή ζωή

Βασικές Πρακτικές Πληροφορικής

ΒΠ1: Υπολογιστική Σκέψη

ΒΠ2: Συνεργασία γύρω από την Πληροφορική ΒΠ3: Επικοινωνία σχετικά με την Πληροφορική

 

3.  ΣΚΕΠΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟΥ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ/ ΓΝΩΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ

Οι μηχανές αναζήτησης έχουν αλλάξει δραστικά την καθημερινότητα εκατομμυρίων ανθρώπων δίνοντας τους τη δυνατότητα να απαντούν τις ερωτήσεις τους σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Παρά το γεγονός ότι οι σημερινοί μαθητές/τριες διακρίνονται για την αποτελεσματική χρήση υπηρεσιών του διαδικτύου και ειδικά, της αναζήτησης στον παγκόσμιο πληροφοριακό ιστό (www), οι περισσότεροι αγνοούν παντελώς τις διαδικασίες που συνεπάγεται η σχεδόν καθημερινή αυτή ενέργεια. Δεν έχουν εικόνα για τον όγκο της πληροφορίας που απαρτίζει τον ιστό, ενώ αποδίδουν την αποτελεσματικότητα της αναζήτησης κυρίως στην ταχύτητα των υπολογιστών. Επιπλέον, η εισαγωγή των μαθητών/τριών στην αλγοριθμική και στον προγραμματισμό γίνεται συνήθως μέσα από απλούς αλγορίθμους και αντίστοιχα προγράμματα, με αποτέλεσμα να μην αναδεικνύεται η χρησιμότητα και η συμβολή των αλγορίθμων στην βελτίωση της καθημερινότητά μας. Μέσα από το τρέχον διδακτικό σενάριο επιχειρείται η πυροδότηση του προβληματισμού εκ μέρους των μαθητών στα παραπάνω ζητήματα και η γνωριμία τους με μερικές έξυπνες ιδέες που κρύβονται πίσω από την αποτελεσματική αναζήτηση στο διαδίκτυο. Παράλληλα, εισάγονται και κάποιες επιμέρους διαστάσεις όπως αυτή της δομής της ιστοσελίδας καθώς και της μεροληψίας των μηχανών αναζήτησης, του αποτελεσματικού τρόπου διατύπωσης των ερωτημάτων κα. Η βασική ιδέα του σεναρίου στηρίζεται στο ομώνυμο κεφάλαιο του βιβλίου με τίτλο «Οι εννέα αλγόριθμοι που άλλαξαν το μέλλον» του J. MacCormick (2011).

4.  ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΠΙΘΥΜΗΤΕΣ ΔΕΞΙΟΤΗΤΕΣ

Η μοναδική προαπαιτούμενη δεξιότητα για την υλοποίηση του συγκεκριμένου σεναρίου είναι αυτή της βασικής χρήσης μίας μηχανής αναζήτησης, η οποία θεωρείται δεδομένη για την συντριπτική πλειονότητα των μαθητών του Γυμνασίου. Η δυνατότητα χρήσης υπολογιστικών φύλλων είναι, επιπλέον, επιθυμητή.

5.  ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ

Οργάνωση της τάξης: οι μαθητές/τριες εργάζονται κυρίως σε ομάδες 2-3 ατόμων, στο εργαστήριο Πληροφορικής του σχολείου. Κάθε ομάδα χρησιμοποιεί έναν υπολογιστή, ενώ σε κάποιες φάσεις του σεναρίου γίνεται συζήτηση/παρουσίαση στην ολομέλεια.

Εκπαιδευτικό υλικό, εποπτικά μέσα, λογισμικά και υπηρεσίες των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών.

·         Λογισμικό: Φυλλομετρητές, Υπολογιστικό Φύλλο


 

·         Υλικό: Η/Υ με σύνδεση στο διαδίκτυο

·         Διαδικτυακές υπηρεσίες: Youtube video, Search Engines, https://www.w3schools.com/html/

·         Συμβατικό εκπαιδευτικό υλικό: σελίδες βιβλίου, βιβλίο με ευρετήριο.

6.  ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

Οι μηχανές αναζήτησης λειτουργούν με βάση μεγάλης κλίμακας τεχνολογικές υποδομές σε δίκτυα, κέντρα δεδομένων και διακομιστές, η λειτουργία τους όμως στηρίζεται στην ουσία σε έξυπνα αλγοριθμικά τρικ. Οι μηχανές αναζήτησης εκτελούν βασικά δύο λειτουργίες: το ταίριασμα και την ιεράρχηση (matching+ranking). Το ταίριασμα βρίσκει τις σελίδες που περιέχουν τις λέξεις κλειδιά που εισάγει ο χρήστης ενώ η ιεράρχηση προσπαθεί να διατάσσει τα αποτελέσματα από τα πιο σχετικά προς τα λιγότερο σχετικά. Στο διδακτικό σενάριο εστιάζουμε στο matching ενώ οι μαθητές/τριες ευαισθητοποιούνται στο ranking και η λεπτομερής του εξέταση αφήνεται ως επέκταση του σεναρίου. Το πρόβλημα matching των μηχανών αναζήτησης εισάγεται με βάση την έννοια του ευρετηρίου μέσα από παραδείγματα με φυσικά βιβλία. Στη συνέχεια οι μαθητές/τριες μεταφέρουν την έννοια στον ψηφιακό χώρο της υπηρεσίας του παγκόσμιου ιστού (www). Κατόπιν, εισάγεται η ιδέα του εκτεταμένου ευρετηρίου, που περιέχει τη σειρά εμφάνισης μιας λέξης σε μια σελίδα, ώστε να λύνεται εύκολα το πρόβλημα της αναζήτησης φράσεων (phrase queries). Με την βοήθεια ενός εκπαιδευτικού βίντεο, της έννοιας του εμπλουτισμένου ευρετηρίου και της αρχής της (Nearness) γειτνίασης στις συνεμφανίσεις (cooccurrences) των λέξεων κλειδιών ερμηνεύουν τη λειτουργία του αλγορίθμου matching. Για την ολοκλήρωση της προσέγγισης του προβλήματος matching από τις μηχανές αναζήτησης εισάγεται η έννοια των μεταδεδομένων και των μεταλέξεων περιγραφής των ιστοσελίδων (metaword) της html και ο ρόλος τους στο επιτυχές ταίριασμα των λέξεων με τις σελίδες.

Στη συνέχεια ευαισθητοποιούνται στην έννοια του ranking και εισάγονται πειραματικά στην έννοια της προσαρμογής της κατάταξης των αποτελεσμάτων στο προφίλ των χρηστών μέσα από το ιστορικό των ιχνών τους στο διαδίκτυο. Συγκεκριμένα, οι μαθητές/τριες προβληματίζονται για το πως αποφασίζεται η σειρά παρουσίασης των ιστοσελίδων που προσδιόρισε η διαδικασία matching και καλούνται να προβούν σε αναζητήσεις με τις ίδιες λέξεις κλειδιά, συνδεδεμένοι με διαφορετικούς λογαριασμούς ή/και με διαφορετικούς περιηγητές ή/και μηχανές αναζήτησης. Παρατηρούν τις διαφορές στα αποτελέσματα της αναζήτησης και προσπαθούν να ερμηνεύσουν που οφείλονται. Η συζήτηση προσανατολίζεται προς τις βασικές ιδέες πίσω από τον αλγόριθμο PageRank και την προσαρμογή των αποτελεσμάτων της αναζήτησης ανάλογα με τα ίχνη του χρήστη. Συγκεκριμένα εισάγεται η αρχή των “εταιροαναφορών υπερσυνδέσμων – hyperlink trick” (όσες πιο πολλές σελίδες παραπέμπουν σε κάποια συγκεκριμένη σελίαδα τόσο πιο ψηλά θα εμφανίζεται αυτή) και το τρικ του «της τυχαίας περιήγησης – random surfer» (εκτίμηση της συχνότητας επίσκεψης μιας σελίδας από τυχαία περιήγηση). Γίνεται ακόμα συζήτηση για το πως μπορούν τα αποτελέσματα να ταξινομούνται με βάση τα ψηφιακά ίχνη ενός χρήστη. Συζητούνται μηχανές αναζήτησης που σέβονται με πιο ευέλικτο τρόπο την ιδιωτικότητα. Η ιστορία του αλγορίθμου PageRank και της σχέσης του με την δημοφιλή μηχανή αναζήτησης αφήνεται ως εργασία στους/στις


 

μαθητές/τριες. Το διδακτικό σενάριο συνδέει τους αλγορίθμους, το διαδίκτυο και τα θέματα της ιδιωτικότητας και γενικά των κοινωνικών επιπτώσεων του διαδικτύου με τον ψηφιακό εγγραμματισμό.

Η βασική διδακτική μέθοδος – μαθησιακή προσέγγιση που ακολουθείται στο διδακτικό σενάριο είναι αυτή της καθοδηγούμενης διερεύνησης/ανακάλυψης, ενώ αξιοποιείται και η εργασία σε ομάδες, χωρίς αυστηρά καθορισμένους ρόλους.

Αξιοποιείται σε μεγάλο βαθμό η δυνατότητα εκπόνησης του σεναρίου στο χώρο του εργαστηρίου Πληροφορικής καθώς και η πρόσβαση στο διαδίκτυο. Οι μαθητές/τριες έχουν τη ευκαιρία να δοκιμάσουν/πειραματιστούν με διαφορετικές αναζητήσεις, να παρατηρήσουν τα αποτελέσματα και να εξάγουν συμπεράσματα.

Στην πρώτη φάση του σεναρίου, εφόσον το κρίνει απαραίτητο, ο/η εκπαιδευτικός μπορεί να αξιοποιήσει και ένα προτεινόμενο παιχνίδι-ρόλου για την καλύτερη κατανόηση της δυσκολίας της αναζήτησης σε μη οργανωμένη πληροφορία.

Αξιολόγηση προβλέπεται μέσα από δύο μικρές εργασίες που εκπονούνται στο μάθημα σε επίπεδο ομάδας (κατασκευή ευρετηρίου και παραδοτέα 4ης φάσης του σεναρίου). Παράλληλα, ο/η εκπαιδευτικός έχει ευκαιρίες άτυπης αξιολόγησης σε διάφορα σημεία τους σεναρίου και ειδικά όπου προβλέπονται συζητήσεις/παρουσιάσεις την ολομέλεια.

7.  ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΑΘΗΣΙΑΚΗΣ ΠΟΡΕΙΑΣ

Το διδακτικό σενάριο αναπτύσσεται σε τέσσερις (4) φάσεις κάθε μία από τις οποίες αντιστοιχεί σε μία διδακτική ώρα (45’).

 

 

 Φάση 1η: Εισαγωγή στην έννοια της ευρετηρίασης                                                                                                        

Βήμα 1: Προσέλκυση του ενδιαφέροντος (10’)

Ο/Η εκπαιδευτικός θέτει στην ολομέλεια τα παρακάτω ερωτήματα:

·         Γνωρίζετε πόσοι περίπου δικτυακοί τόποι υπάρχουν αυτή τη στιγμή στο διαδίκτυο;

·         Πώς είναι δυνατόν, οι μηχανές αναζήτησης να μας επιστρέφουν αποτελέσματα τόσο γρήγορα;

·         Γνωρίζετε τι είναι το ευρετήριο σε ένα βιβλίο;

·         Αν σας δώσω 4-5 σελίδες ενός βιβλίου και σας ζητήσω να εντοπίσετε μία συγκεκριμένη λέξη μέσα σε αυτές, ποια μέθοδο θα ακολουθήσετε; Πόσο χρόνο πιστεύετε ότι θα σας πάρει;

Ο/Η εκπαιδευτικός αφήνει τους/τις μαθητές/τριες να εκφραστούν ελεύθερα και εφόσον το κρίνει απαραίτητο μπορεί να μοιράσει στις ομάδες μερικές σελίδες από ένα βιβλίο και να ζητήσει τον εντοπισμό μιας συγκεκριμένης λέξης μέσα σε αυτές.


 

Βήμα 2: Ταίριασμα σελίδων και αναζήτηση με τη βοήθεια ευρετηρίου (15’)

Καθώς το προηγούμενο βήμα θα αναδείξει την δυσκολία της αναζήτησης όταν η πληροφορία δεν είναι οργανωμένη με κάποιο τρόπο, στη συνέχεια ο/η εκπαιδευτικός δίνει σε κάθε ομάδα ένα βιβλίο με ευρετήριο και ζητά από τις ομάδες να μελετήσουν το ευρετήριο και να απαντήσουν τις παρακάτω ερωτήσεις:

1.       Σε τι αναφέρονται οι αριθμοί που εμφανίζονται δίπλα σε κάθε λέξη του ευρετηρίου;

2.       Ποιο χαρακτηριστικό του ευρετηρίου διευκολύνει την αναζήτηση;

3.       Πιστεύετε ότι όλες οι λέξεις του βιβλίου εμφανίζονται στο ευρετήριο;

4.       Μπορείτε να σκεφτείτε κάποιο άλλο χώρο στον οποίο να είναι αποτελεσματικό το ευρετήριο (πχ βιβλιοθήκες, παγκόσμιος ιστός, κα)

Οι ομάδες συμμετέχουν διά ενός εκπροσώπου τους στη συζήτηση που ακολουθεί στην ολομέλεια, με στόχο να αναδειχθεί η αξία της ευρετηρίασης στην αναζήτηση πληροφοριών καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει ένα ευρετήριο προκειμένου να είναι χρήσιμο. Πώς φτιάχνεται όμως ένα ευρετήριο;

Βήμα 3: Κατασκευή ενός μικρού ευρετηρίου (20’)

Σε κάθε ομάδα δίνεται αντίγραφο τριών (3) «σελίδων» κάθε μία από τις οποίες περιέχει μόνο μία πρόταση. Κάθε ομάδα πρέπει να προσπαθήσει:

1.       Να κατασκευάσει ένα ευρετήριο που να περιέχει όλες τις λέξεις που εμφανίζονται στις τρεις σελίδες.

2.       Να χρησιμοποιήσει το Excel και κάποιο άλλο λογισμικό Υπολογιστικών Φύλλων) για την κατασκευή του ευρετηρίου, ώστε να απλοποιηθεί το θέμα της ταξινόμησης

3.       Να ανταλλάξει το ευρετήριό της με αυτό κάποιας άλλης ομάδας και να ελέγξει αν τα δύο ευρετήρια ταυτίζονται

4.       Να δοκιμάσει τη λειτουργικότητα του ευρετηρίου, πραγματοποιώντας 2-3 αναζητήσεις.

 


Βήμα 1: Εισαγωγικές αναζητήσεις (10’)

Αφού γίνει μία σύντομη αναφορά στα συμπεράσματα της προηγούμενης φάσης, ο/η εκπαιδευτικός ενημερώνει ότι στη συνέχεια η προσοχή θα στραφεί στον τρόπο που λειτουργούν οι μηχανές αναζήτησης στο διαδίκτυο. Οι ομάδες καλούνται να πραγματοποιήσουν τις ακόλουθες αναζητήσεις και να αναστοχαστούν με βάση τα αποτελέσματα:


 

1.       Αναζήτηση με λέξη-κλειδί «νοσοκομείο» - ποιο νοσοκομείο εμφανίζεται πρώτο στα αποτελέσματα και γιατί;

2.       Αναζήτηση με τη φράση «ταξίδι στον Άρη», πρώτα χωρίς και στη συνέχεια με εισαγωγικά. Τι παρατηρείτε ως προς το πλήθος των αποτελεσμάτων σε κάθε περίπτωση; Τα αποτελέσματα που εμφανίζονται με τι έχουν σχέση, με τον πλανήτη, το μυθικό θεό, την ομάδα; Πώς «καταλαβαίνει» η μηχανή αναζήτησης το θέμα;

3.       Πιστεύετε ότι ένα ευρετήριο όπως αυτό που γνωρίσαμε στην προηγούμενη φάση, είναι χρήσιμο στην περίπτωση φρασοερωτημάτων;

Βήμα 2: Γνωριμία με τις βασικές τεχνικές αναζήτησης (35’)

Η γνωριμία με τις βασικές τεχνικές που χρησιμοποιούν οι μηχανές αναζήτησης γίνεται μέσα από ένα video από την πρωτοβουλία code.org που καλούνται οι μαθητές/τριες να παρακολουθήσουν και με την καθοδήγηση από το σχετικό Φύλλο Εργασίας 1. Ο τίτλος του video είναι “ The Internet: How Search Works και ο σύνδεσμος παρέχεται στο ΦΕ.

1.       Πριν από την παρακολούθηση του video, οι μαθητές/τριες παροτρύνονται να μελετήσουν τις ερωτήσεις του Φύλλου Εργασίας

2.       Το video προβάλλεται μία φορά στην ολομέλεια

3.       Στη συνέχεια, κάθε ομάδα προσπαθεί να συζητήσει/απαντήσει στις ερωτήσεις του ΦΕ, ανατρέχοντας στο video εφόσον το χρειάζεται

4.      


Όλα τα ερωτήματα του ΦΕ συζητούνται στο τέλος, σε επίπεδο ολομέλειας

Βήμα 1: Εισαγωγή στο τέχνασμα της εγγύτητας λέξεων (15’)

Αφού γίνει η υπενθύμιση ότι το απλό ευρετήριο δεν είναι αποτελεσματικό για την αναζήτηση ερωτημάτων-φράσεων (phrase queries), δίνεται στις ομάδες μία εμπλουτισμένη έκδοση του ευρετηρίου, όπως υπάρχει στο παράρτημα και ζητείται από αυτές να τη μελετήσουν με σκοπό να απαντήσουν το παρακάτω ερώτημα:

Ποιος είναι ο ρόλος της νέας πληροφορίας στο εμπλουτισμένο ευρετήριο; Πώς θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στην απάντηση φρασεοερωτημάτων;

Μπορεί να δοθεί η υπόδειξη ότι, οι σελίδες στις οποίες λέξεις που περιλαμβάνονται στο ερώτημα είναι κοντά η μία στην άλλη, είναι πιο πιθανό να είναι περισσότερο σχετικές με το ζητούμενο.

 

 

Βήμα 2: Εισαγωγή στην HTML και στο τέχνασμα των μεταλέξεων-μεταδεδομένων (30’)

Όπως έχει αναφερθεί στη 2η φάση του σεναρίου, ένα από τα κριτήρια που κάνουν μία σελίδα σχετική με την αναζήτηση ενός όρου, είναι ο όρος αυτός να εμφανίζεται στον τίτλο της.


 

Πώς όμως μπορεί να γνωρίζει η μηχανή αναζήτησης ποιες λέξεις μιας ιστοσελίδας ανήκουν στον τίτλο της;

·         Ζητάμε από τους/τις μαθητές/τριες να επισκεφθούν το δικτυακό τόπο του 3W Schools (https://www.w3schools.com/html/) και να προσπαθήσουν να εντοπίσουν τον τίτλο της αρχικής σελίδας.

·         Στη συνέχεια, τους ζητάμε να ενεργοποιήσουν την προβολή του πηγαίου κώδικα (το οποίο στο Chrome γίνεται με right-click à View Page Source) και να προσπαθήσουν πάλι να εντοπίσουν τον ίδιο τίτλο. Στο σημείο αυτό γίνεται μία σύντομη αναφορά από τον/την εκπαιδευτικό στη γλώσσα HTML και στη χρήση των tags και των μεταλέξεων.

·         Οι μαθητές/τριες παροτρύνονται να χρησιμοποιήσουν τον επεξεργαστή «Try it yourself», για να πειραματιστούν λίγο με την HTML. (Μέσω του “Start learning HTML now”)

·         Με την προϋπόθεση ότι αυτές οι μεταλέξεις ενσωματώνονται στο εμπλουτισμένο ευρετήριο, ποιο θα ήταν το κριτήριο βάσει του οποίου μία μηχανή αναζήτησης θα μπορούσε να αποφασίσει αν ένας συγκεκριμένος όρος ανήκει στον τίτλο μιας σελίδας;

 

 Φάση 4η: Δραστηριότητα αξιολόγησης και διερεύνηση των αλγορίθμων κατάταξης                                     

Βήμα 1: Σύντομή δραστηριότητα αξιολόγησης (20’)

Ο/Η εκπαιδευτικός, προσθέτει σε κάποιο δικτυακό τόπο που χειρίζεται (πχ το blog της τάξης) μία νέα καταχώρηση. Φροντίζει ώστε η νέα αυτή καταχώρηση να περιλαμβάνει κάποιες χαρακτηριστικές/σπάνιες λέξεις. Με τη βοήθεια μιας φόρμας ή και προφορικά οι μαθητές/τριες καλούνται:

1.       Να προβλέψουν αν η αναζήτηση με λέξη-κλειδί μία από τις περίεργες λέξεις που ο/η εκπαιδευτικός μόλις πρόσθεσε, θα φέρει στα αποτελέσματα τη συγκεκριμένη σελίδα.

2.       Να πραγματοποιήσουν την αναζήτηση ώστε να επιβεβαιωθεί ή να ακυρωθεί η πρόβλεψή τους.

3.       Να ερμηνεύσουν, με βάση τα όσα έμαθαν μέσα από το τρέχον διδακτικό σενάριο, για ποιο λόγο η σελίδα δεν εμφανίζεται στα αποτελέσματα.

Βήμα 2: Διερεύνηση των αλγορίθμων κατάταξης (25’)

Οι μαθητές/τριες καλούνται ανά ομάδες σε αυτή τη φάση να πειραματιστούν με τις προτάσεις που θα βρουν στο Φύλλο Εργασίας 2 και να φτιάξουν μία σύντομη αναφορά με τα ευρήματά τους. Σκοπός των δραστηριοτήτων είναι η ευαισθητοποίηση για το πρόβλημα της κατάταξης των αποτελεσμάτων αναζήτησης και η γνωριμία με τις βασικές ιδέες (hyperlink trick, random surfer trick, προσαρμογή με Μηχανική Μάθηση) πίσω από τον αλγόριθμο PageRank. Οι εκπαιδευτικοί καθοδηγούν τη διαδικασία και τη τελική συζήτηση στις βασικές ιδέες του PageRank όπως περιγράφονται στο MacCormick J. (2011; 2016) και της προσαρμογής μέσω της Μηχανικής Μάθησης. Εξηγούν τις αρχές με απλά σχηματικά παραδείγματα συνδεδεμένων ιστοσελίδων και υποθετικές περιπτώσεις απλών αναζητήσεων.


 

8.  ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΠΕΚΤΑΣΕΙΣ - ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΕΣ

Στους/Στις μαθητές/τριες μπορεί να ανατεθεί εργασία με βάση τα ερωτήματα:

·         Αναζητήστε πληροφορίες για την σχέση του αλγορίθμου PageRank και την εξέλιξη των μηχανών αναζήτησης και κάνετε μια σύντομη παρουσίαση

·         Μπορούμε να αναζητήσουμε εξαντλητικά κάτι στο διαδίκτυο; Πως μπορούμε να αναζητήσουμε στο σκοτεινό διαδίκτυο; Μερικοί δικτυακοί τόποι έχουν πλέον σταματήσει να λειτουργούν, πώς μπορούμε να αναζητήσουμε τις πληροφορίες που περιείχαν;

·         Πως γίνεται η σύγκριση των αλφαριθμητικών δεδομένων; Φτιάξτε ένα πρόγραμμα που να αναζητά λέξεις μέσα σε κείμενα.

Το διδακτικό σενάριο μπορεί να εκπονηθεί χωρίς αλλαγές και στην εξ αποστάσεως σύγχρονη διδασκαλία, καθώς με τη βοήθεια της λειτουργίας break out sessions, μπορούν να λειτουργήσουν κανονικά οι ομάδες.

 

 

9  . ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΔΙΚΤΥΟΓΡΑΦΙΑ

MacCormick, J. (2011). Nine Algorithms That Changed the Future. Princeton University Press. MacCormick J. (2016). Οι εννέα αλγόριθμοι που άλλαξαν το μέλλον, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης https://www.semrush.com/blog/pagerank/

https://en.wikipedia.org/wiki/PageRank


 

10  . ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

Οι τρεις «σελίδες» για τη δραστηριότητα της Φάσης 1

 

Σελίδα 1

Σελίδα 2

Σελίδα 3

 

 

1.      


Εμπλουτισμένο ευρετήριο. Εκτός από τον αριθμό της σελίδας περιέχει και τη θέση της λέξης στη σελίδα.


 

 

 

Φύλλο Εργασίας 1

 

ΟΝΟΜΑ: ……………………………………………………………..

 

ΤΑΞΗ: ΤΜΗΜΑ: … ΗΜ/ΝΙΑ: …………….

 

Ο  παγκόσμιος  πληροφοριακός  ιστός  (www)  είναι  ένα  τεράστιο  αποθετήριο,    μια θημωνιά, πληροφοριών. Οι μηχανές αναζήτησης έχουν παίξει σημαντικό ρόλο στο να γίνει    ο    Ιστός    μια    ευρέως    χρησιμοποιούμενη    πηγή    πληροφοριών.    Απλώς πληκτρολογείτε μία ή περισσότερες λέξεις και αμέσως επιστρέφουν σε εσάς μια λίστα σελίδων που περιέχουν τις λέξεις-κλειδιά αναζήτησης.

Το video που θα παρακολουθήσετε στη συνέχεια θα σας βοηθήσει να καταλάβετε με ποιο τρόπο μία μηχανή αναζήτησης μετατρέπει το αίτημά σας σε αποτέλεσμα.

 

     Πριν παρακολουθήσετε το βίντεο, ρίξτε μια ματιά στις ερωτήσεις που πρέπει να απαντήσετε.


1.    Υποθέτω ότι όλοι γνωρίζετε τι είναι η Google. Μήπως ξέρετε  επίσης τι είναι το Bing;

2.    Πόσα sites υπάρχουν στο διαδίκτυο;

3.    Όταν ένας χρήστης κάνει αναζήτηση, πού αναζητά την απάντηση η μηχανή αναζήτησης; Γιατί συμβαίνει αυτό;

4.    Τι αναπαριστά η αράχνη στο video;

5.    Πώς εντοπίζει η αράχνη τα καινούρια sites;

6.    Ποιο είναι το αποτέλεσμα αυτού του «ταξιδιού» της αράχνης στον ιστό;

 

7.    Σε τι χρησιμεύει ένας αλγόριθμος κατάταξης (ranking algorithm);


 

8.    Ποια είναι μερικά βασικά κριτήρια που χρησιμοποιούν οι μηχανές αναζήτησης για την κατάταξη των σελίδων;

 

9.    Ποια μηχανή αναζήτησης έχει γίνει πολύ δημοφιλής λόγω του αλγορίθμου κατάταξης;

10. Μπορείτε να δώσετε ένα παράδειγμα που να δείχνει ότι κατά τη διάρκεια μιας αναζήτησης, μία μηχανή αναζήτησης μπορεί να κάνει χρήση στοιχείων τα

οποία δεν έχουν δοθεί ρητά (ξεκάθαρα) από το χρήστη;

 

11. Στο video (στο χρονικό σημείο 2:50 για την ακρίβεια) ακούμε ότι “Ο αλγόριθμος της μηχανής αναζήτησης μπορεί να ελέγξει ότι όλες οι λέξεις εμφανίζονται η μία δίπλα στην άλλη.”

Πιστεύετε ότι ένα ευρετήριο όπως αυτό που έχουμε δει μέχρι τώρα, θα μπορούσε να είναι χρήσιμο σε μια τέτοια αναζήτηση;



 

Φύλλο Εργασίας 2

 

ΟΝΟΜΑ: ……………………………………………………………..

 

ΤΑΞΗ: ΤΜΗΜΑ: … ΗΜ/ΝΙΑ: …………….

 

Πραγματοποιήστε τις παρακάτω αναζητήσεις, καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας ως προς   τα   αποτελέσματα   και   στη   συνέχεια   αφού   συζητήσετε   μεταξύ   σας-   τα συμπεράσματά σας.

1.    Πραγματοποιήστε   μία   αναζήτηση   κάνοντας   εσκεμμένα,   ένα   λάθος   (πχ ορθογραφικό, αναγραμματισμού, γλώσσας πληκτρολογίου)

2.    Κάντε μία αναζήτηση στη Google, στη Bing και στην DuckDuckGo. Φροντίστε να χρησιμοποιήσετε τις ίδιες λέξεις-κλειδιά και στις τρεις περιπτώσεις.

3.    Αν κάποιος από την ομάδα διαθέτει λογαριασμό Google, ας συνδεθεί και στη συνέχεια  ας  πραγματοποιήσει  μία  αναζήτηση.  Δοκιμάστε  την  ίδια  ακριβώς αναζήτηση αφού αποσυνδεθεί από το λογαριασμό του.

4.    Πραγματοποιήστε μία ακόμη αναζήτηση στη Google. Στη συνέχεια, διαγράψτε τα δεδομένα περιήγησης  (ιστορικό, cookies κτλ ζητήστε βοήθεια από τον/την εκπαιδευτικό   σε   αυτό   το   βήμα,   αν   χρειαστεί).   Επαναλάβετε   τώρα   την αναζήτηση.

 

 

Παρατήρηση:     Μην  ξεχνάτε,  σε  κάθε  κίνηση,  να  παρατηρείτε  τα αποτελέσματα. Τόσο ως προς τον αριθμό, όσο και ως προς τη σειρά που εμφανίζονται.

 

 

Αναζητήστε ερμηνείες για το πως γίνεται η κατάταξη των αποτελεσμάτων (ranking) από τις μηχανές αναζήτησης (λέξεις κλειδιά: PageRank,  hyp

Some text here about the topic of discussion

2

Πως λειτουργούν

​ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ

ΜΗΧΑΝΕΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗΣ

3

Εισαγωγή

  • Ο  παγκόσμιος  πληροφοριακός  ιστός  (www)  είναι  ένα  τεράστιο  αποθετήριο,    μια θημωνιά, πληροφοριών.

  • Οι μηχανές αναζήτησης έχουν παίξει σημαντικό ρόλο στο να γίνει   ο  Ιστός   μια   ευρέως   χρησιμοποιούμενη    πηγή    πληροφοριών.   

  • Απλώς πληκτρολογούμε μία ή περισσότερες λέξεις και αμέσως επιστρέφουν σε εμάς μια λίστα σελίδων που περιέχουν τις λέξεις-κλειδιά αναζήτησης.

4

Open Ended

Τι είναι η Google;

5

Open Ended

Πόσα sites πιστεύετε ότι υπάρχουν στο Internet

6

Δείτε μερικές από τις ερωτήσεις τις οποίες θα κληθείτε να απαντήσετε μετά από το παρακάτω βίντεο

Ερωτήσεις

  1.   Όταν ένας χρήστης κάνει αναζήτηση, πού αναζητά την απάντηση η μηχανή αναζήτησης; Γιατί συμβαίνει αυτό;

  2.   Τι αναπαριστά η αράχνη στο video;

  3.   Πώς εντοπίζει η αράχνη τα καινούρια sites;

  4.   Ποιο είναι το αποτέλεσμα αυτού του «ταξιδιού» της αράχνης στον ιστό;

  5. Σε τι χρησιμεύει ένας αλγόριθμος κατάταξης (ranking algorithm);

  6. Ποια είναι μερικά βασικά κριτήρια που χρησιμοποιούν οι μηχανές αναζήτησης για την κατάταξη των σελίδων;

 

1.  ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Τίτλος: Αναζητώντας βελόνα στη μεγαλύτερη στον κόσμο θημωνιά: Πως λειτουργούν οι μηχανές αναζήτησης στο διαδίκτυο;

Δημιουργός/οί: Φεσάκης Γ.3

Τάξη: Β’ Γυμνασίου

Εμπλεκόμενες γνωστικές περιοχές και συμβατότητα με ΠΣ:

Πληροφορική

4.  Ψηφιακός γραμματισμός

            Χρήση εφαρμογών, μέσων και υπηρεσιών

                   Αναζήτηση πληροφοριών και ψηφιακού περιεχομένου - Εγγραμματισμός στα ψηφιακά μέσα

1.  Αλγοριθμική και προγραμματισμός υπολογιστικών συστημάτων - Βασικοί αλγόριθμοι και εφαρμογές

            Αλγοριθμική

1.1.5 Βασικοί αλγόριθμοι και εφαρμογές

Χρονική διάρκεια: Από 2 έως 4 διδακτικές ώρες. Η έκδοση που παρουσιάζεται είναι η πιο εκτεταμένη. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να την περιορίσουν αυξάνοντας τη διάλεξη σε σχέση με τη διερεύνηση για τις ενότητες που είναι αποσυνδεμένες.

2.  ΣΚΟΠΟΣ ΣΕΝΑΡΙΟΥ - ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Σκοπός σεναρίου: είναι να μπορούν οι μαθητές/τριες να εξηγούν με απλούς όρους τις βασικές λειτουργίες των μηχανών αναζήτησης, να γνωρίσουν μερικές «έξυπνες» ιδέες που κρύβονται πίσω από αυτές τις λειτουργίες και να εκτιμήσουν, με αυτό τον τρόπο, την συμβολή των αλγορίθμων στην καθημερινή ζωή. Επιπλέον με την γνώση του τρόπου λειτουργίας των μηχανών αναζήτησης οι μαθητές/τριες θα μπορούν να σχεδιάζουν πιο αποτελεσματικά τις αναζητήσεις τους.

Οι μαθητές/τριες πρέπει να είναι σε θέση να:

 

ΓΒ-ΨΓΡΑ-ΧΕΦ-ΑΠΕ-1

εξηγούν με απλούς όρους τον τρόπο που οι μηχανές αναζήτησης

λειτουργούν, αναζητούν και ταξινομούν τα αποτελέσματα

ΓΒ-ΨΓΡΑ-ΧΕΦ-ΑΠΕ-2

να σχεδιάζουν και εφαρμόζουν αποτελεσματικές στρατηγικές αναζήτησης πληροφοριών και ψηφιακών πόρων

 


3  Διασκευή σεναρίου Μαυρουδή Ελ. από το Fessakis et al, (2020).


 

ΓΒ-ΑΠΥΣ-ΑΛΓ-ΒΕΦ-1

να περιγράφουν,   εξηγούν   με   απλό   τρόπο   και   εφαρμόζουν

σημαντικούς επιλεγμένους αλγορίθμους που έχουν εφαρμογή στην καθημερινή ζωή

Βασικές Πρακτικές Πληροφορικής

ΒΠ1: Υπολογιστική Σκέψη

ΒΠ2: Συνεργασία γύρω από την Πληροφορική ΒΠ3: Επικοινωνία σχετικά με την Πληροφορική

 

3.  ΣΚΕΠΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟΥ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ/ ΓΝΩΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ

Οι μηχανές αναζήτησης έχουν αλλάξει δραστικά την καθημερινότητα εκατομμυρίων ανθρώπων δίνοντας τους τη δυνατότητα να απαντούν τις ερωτήσεις τους σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Παρά το γεγονός ότι οι σημερινοί μαθητές/τριες διακρίνονται για την αποτελεσματική χρήση υπηρεσιών του διαδικτύου και ειδικά, της αναζήτησης στον παγκόσμιο πληροφοριακό ιστό (www), οι περισσότεροι αγνοούν παντελώς τις διαδικασίες που συνεπάγεται η σχεδόν καθημερινή αυτή ενέργεια. Δεν έχουν εικόνα για τον όγκο της πληροφορίας που απαρτίζει τον ιστό, ενώ αποδίδουν την αποτελεσματικότητα της αναζήτησης κυρίως στην ταχύτητα των υπολογιστών. Επιπλέον, η εισαγωγή των μαθητών/τριών στην αλγοριθμική και στον προγραμματισμό γίνεται συνήθως μέσα από απλούς αλγορίθμους και αντίστοιχα προγράμματα, με αποτέλεσμα να μην αναδεικνύεται η χρησιμότητα και η συμβολή των αλγορίθμων στην βελτίωση της καθημερινότητά μας. Μέσα από το τρέχον διδακτικό σενάριο επιχειρείται η πυροδότηση του προβληματισμού εκ μέρους των μαθητών στα παραπάνω ζητήματα και η γνωριμία τους με μερικές έξυπνες ιδέες που κρύβονται πίσω από την αποτελεσματική αναζήτηση στο διαδίκτυο. Παράλληλα, εισάγονται και κάποιες επιμέρους διαστάσεις όπως αυτή της δομής της ιστοσελίδας καθώς και της μεροληψίας των μηχανών αναζήτησης, του αποτελεσματικού τρόπου διατύπωσης των ερωτημάτων κα. Η βασική ιδέα του σεναρίου στηρίζεται στο ομώνυμο κεφάλαιο του βιβλίου με τίτλο «Οι εννέα αλγόριθμοι που άλλαξαν το μέλλον» του J. MacCormick (2011).

4.  ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΠΙΘΥΜΗΤΕΣ ΔΕΞΙΟΤΗΤΕΣ

Η μοναδική προαπαιτούμενη δεξιότητα για την υλοποίηση του συγκεκριμένου σεναρίου είναι αυτή της βασικής χρήσης μίας μηχανής αναζήτησης, η οποία θεωρείται δεδομένη για την συντριπτική πλειονότητα των μαθητών του Γυμνασίου. Η δυνατότητα χρήσης υπολογιστικών φύλλων είναι, επιπλέον, επιθυμητή.

5.  ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ

Οργάνωση της τάξης: οι μαθητές/τριες εργάζονται κυρίως σε ομάδες 2-3 ατόμων, στο εργαστήριο Πληροφορικής του σχολείου. Κάθε ομάδα χρησιμοποιεί έναν υπολογιστή, ενώ σε κάποιες φάσεις του σεναρίου γίνεται συζήτηση/παρουσίαση στην ολομέλεια.

Εκπαιδευτικό υλικό, εποπτικά μέσα, λογισμικά και υπηρεσίες των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών.

·         Λογισμικό: Φυλλομετρητές, Υπολογιστικό Φύλλο


 

·         Υλικό: Η/Υ με σύνδεση στο διαδίκτυο

·         Διαδικτυακές υπηρεσίες: Youtube video, Search Engines, https://www.w3schools.com/html/

·         Συμβατικό εκπαιδευτικό υλικό: σελίδες βιβλίου, βιβλίο με ευρετήριο.

6.  ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

Οι μηχανές αναζήτησης λειτουργούν με βάση μεγάλης κλίμακας τεχνολογικές υποδομές σε δίκτυα, κέντρα δεδομένων και διακομιστές, η λειτουργία τους όμως στηρίζεται στην ουσία σε έξυπνα αλγοριθμικά τρικ. Οι μηχανές αναζήτησης εκτελούν βασικά δύο λειτουργίες: το ταίριασμα και την ιεράρχηση (matching+ranking). Το ταίριασμα βρίσκει τις σελίδες που περιέχουν τις λέξεις κλειδιά που εισάγει ο χρήστης ενώ η ιεράρχηση προσπαθεί να διατάσσει τα αποτελέσματα από τα πιο σχετικά προς τα λιγότερο σχετικά. Στο διδακτικό σενάριο εστιάζουμε στο matching ενώ οι μαθητές/τριες ευαισθητοποιούνται στο ranking και η λεπτομερής του εξέταση αφήνεται ως επέκταση του σεναρίου. Το πρόβλημα matching των μηχανών αναζήτησης εισάγεται με βάση την έννοια του ευρετηρίου μέσα από παραδείγματα με φυσικά βιβλία. Στη συνέχεια οι μαθητές/τριες μεταφέρουν την έννοια στον ψηφιακό χώρο της υπηρεσίας του παγκόσμιου ιστού (www). Κατόπιν, εισάγεται η ιδέα του εκτεταμένου ευρετηρίου, που περιέχει τη σειρά εμφάνισης μιας λέξης σε μια σελίδα, ώστε να λύνεται εύκολα το πρόβλημα της αναζήτησης φράσεων (phrase queries). Με την βοήθεια ενός εκπαιδευτικού βίντεο, της έννοιας του εμπλουτισμένου ευρετηρίου και της αρχής της (Nearness) γειτνίασης στις συνεμφανίσεις (cooccurrences) των λέξεων κλειδιών ερμηνεύουν τη λειτουργία του αλγορίθμου matching. Για την ολοκλήρωση της προσέγγισης του προβλήματος matching από τις μηχανές αναζήτησης εισάγεται η έννοια των μεταδεδομένων και των μεταλέξεων περιγραφής των ιστοσελίδων (metaword) της html και ο ρόλος τους στο επιτυχές ταίριασμα των λέξεων με τις σελίδες.

Στη συνέχεια ευαισθητοποιούνται στην έννοια του ranking και εισάγονται πειραματικά στην έννοια της προσαρμογής της κατάταξης των αποτελεσμάτων στο προφίλ των χρηστών μέσα από το ιστορικό των ιχνών τους στο διαδίκτυο. Συγκεκριμένα, οι μαθητές/τριες προβληματίζονται για το πως αποφασίζεται η σειρά παρουσίασης των ιστοσελίδων που προσδιόρισε η διαδικασία matching και καλούνται να προβούν σε αναζητήσεις με τις ίδιες λέξεις κλειδιά, συνδεδεμένοι με διαφορετικούς λογαριασμούς ή/και με διαφορετικούς περιηγητές ή/και μηχανές αναζήτησης. Παρατηρούν τις διαφορές στα αποτελέσματα της αναζήτησης και προσπαθούν να ερμηνεύσουν που οφείλονται. Η συζήτηση προσανατολίζεται προς τις βασικές ιδέες πίσω από τον αλγόριθμο PageRank και την προσαρμογή των αποτελεσμάτων της αναζήτησης ανάλογα με τα ίχνη του χρήστη. Συγκεκριμένα εισάγεται η αρχή των “εταιροαναφορών υπερσυνδέσμων – hyperlink trick” (όσες πιο πολλές σελίδες παραπέμπουν σε κάποια συγκεκριμένη σελίαδα τόσο πιο ψηλά θα εμφανίζεται αυτή) και το τρικ του «της τυχαίας περιήγησης – random surfer» (εκτίμηση της συχνότητας επίσκεψης μιας σελίδας από τυχαία περιήγηση). Γίνεται ακόμα συζήτηση για το πως μπορούν τα αποτελέσματα να ταξινομούνται με βάση τα ψηφιακά ίχνη ενός χρήστη. Συζητούνται μηχανές αναζήτησης που σέβονται με πιο ευέλικτο τρόπο την ιδιωτικότητα. Η ιστορία του αλγορίθμου PageRank και της σχέσης του με την δημοφιλή μηχανή αναζήτησης αφήνεται ως εργασία στους/στις


 

μαθητές/τριες. Το διδακτικό σενάριο συνδέει τους αλγορίθμους, το διαδίκτυο και τα θέματα της ιδιωτικότητας και γενικά των κοινωνικών επιπτώσεων του διαδικτύου με τον ψηφιακό εγγραμματισμό.

Η βασική διδακτική μέθοδος – μαθησιακή προσέγγιση που ακολουθείται στο διδακτικό σενάριο είναι αυτή της καθοδηγούμενης διερεύνησης/ανακάλυψης, ενώ αξιοποιείται και η εργασία σε ομάδες, χωρίς αυστηρά καθορισμένους ρόλους.

Αξιοποιείται σε μεγάλο βαθμό η δυνατότητα εκπόνησης του σεναρίου στο χώρο του εργαστηρίου Πληροφορικής καθώς και η πρόσβαση στο διαδίκτυο. Οι μαθητές/τριες έχουν τη ευκαιρία να δοκιμάσουν/πειραματιστούν με διαφορετικές αναζητήσεις, να παρατηρήσουν τα αποτελέσματα και να εξάγουν συμπεράσματα.

Στην πρώτη φάση του σεναρίου, εφόσον το κρίνει απαραίτητο, ο/η εκπαιδευτικός μπορεί να αξιοποιήσει και ένα προτεινόμενο παιχνίδι-ρόλου για την καλύτερη κατανόηση της δυσκολίας της αναζήτησης σε μη οργανωμένη πληροφορία.

Αξιολόγηση προβλέπεται μέσα από δύο μικρές εργασίες που εκπονούνται στο μάθημα σε επίπεδο ομάδας (κατασκευή ευρετηρίου και παραδοτέα 4ης φάσης του σεναρίου). Παράλληλα, ο/η εκπαιδευτικός έχει ευκαιρίες άτυπης αξιολόγησης σε διάφορα σημεία τους σεναρίου και ειδικά όπου προβλέπονται συζητήσεις/παρουσιάσεις την ολομέλεια.

7.  ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΑΘΗΣΙΑΚΗΣ ΠΟΡΕΙΑΣ

Το διδακτικό σενάριο αναπτύσσεται σε τέσσερις (4) φάσεις κάθε μία από τις οποίες αντιστοιχεί σε μία διδακτική ώρα (45’).

 

 

 Φάση 1η: Εισαγωγή στην έννοια της ευρετηρίασης                                                                                                        

Βήμα 1: Προσέλκυση του ενδιαφέροντος (10’)

Ο/Η εκπαιδευτικός θέτει στην ολομέλεια τα παρακάτω ερωτήματα:

·         Γνωρίζετε πόσοι περίπου δικτυακοί τόποι υπάρχουν αυτή τη στιγμή στο διαδίκτυο;

·         Πώς είναι δυνατόν, οι μηχανές αναζήτησης να μας επιστρέφουν αποτελέσματα τόσο γρήγορα;

·         Γνωρίζετε τι είναι το ευρετήριο σε ένα βιβλίο;

·         Αν σας δώσω 4-5 σελίδες ενός βιβλίου και σας ζητήσω να εντοπίσετε μία συγκεκριμένη λέξη μέσα σε αυτές, ποια μέθοδο θα ακολουθήσετε; Πόσο χρόνο πιστεύετε ότι θα σας πάρει;

Ο/Η εκπαιδευτικός αφήνει τους/τις μαθητές/τριες να εκφραστούν ελεύθερα και εφόσον το κρίνει απαραίτητο μπορεί να μοιράσει στις ομάδες μερικές σελίδες από ένα βιβλίο και να ζητήσει τον εντοπισμό μιας συγκεκριμένης λέξης μέσα σε αυτές.


 

Βήμα 2: Ταίριασμα σελίδων και αναζήτηση με τη βοήθεια ευρετηρίου (15’)

Καθώς το προηγούμενο βήμα θα αναδείξει την δυσκολία της αναζήτησης όταν η πληροφορία δεν είναι οργανωμένη με κάποιο τρόπο, στη συνέχεια ο/η εκπαιδευτικός δίνει σε κάθε ομάδα ένα βιβλίο με ευρετήριο και ζητά από τις ομάδες να μελετήσουν το ευρετήριο και να απαντήσουν τις παρακάτω ερωτήσεις:

1.       Σε τι αναφέρονται οι αριθμοί που εμφανίζονται δίπλα σε κάθε λέξη του ευρετηρίου;

2.       Ποιο χαρακτηριστικό του ευρετηρίου διευκολύνει την αναζήτηση;

3.       Πιστεύετε ότι όλες οι λέξεις του βιβλίου εμφανίζονται στο ευρετήριο;

4.       Μπορείτε να σκεφτείτε κάποιο άλλο χώρο στον οποίο να είναι αποτελεσματικό το ευρετήριο (πχ βιβλιοθήκες, παγκόσμιος ιστός, κα)

Οι ομάδες συμμετέχουν διά ενός εκπροσώπου τους στη συζήτηση που ακολουθεί στην ολομέλεια, με στόχο να αναδειχθεί η αξία της ευρετηρίασης στην αναζήτηση πληροφοριών καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει ένα ευρετήριο προκειμένου να είναι χρήσιμο. Πώς φτιάχνεται όμως ένα ευρετήριο;

Βήμα 3: Κατασκευή ενός μικρού ευρετηρίου (20’)

Σε κάθε ομάδα δίνεται αντίγραφο τριών (3) «σελίδων» κάθε μία από τις οποίες περιέχει μόνο μία πρόταση. Κάθε ομάδα πρέπει να προσπαθήσει:

1.       Να κατασκευάσει ένα ευρετήριο που να περιέχει όλες τις λέξεις που εμφανίζονται στις τρεις σελίδες.

2.       Να χρησιμοποιήσει το Excel και κάποιο άλλο λογισμικό Υπολογιστικών Φύλλων) για την κατασκευή του ευρετηρίου, ώστε να απλοποιηθεί το θέμα της ταξινόμησης

3.       Να ανταλλάξει το ευρετήριό της με αυτό κάποιας άλλης ομάδας και να ελέγξει αν τα δύο ευρετήρια ταυτίζονται

4.       Να δοκιμάσει τη λειτουργικότητα του ευρετηρίου, πραγματοποιώντας 2-3 αναζητήσεις.

 


Βήμα 1: Εισαγωγικές αναζητήσεις (10’)

Αφού γίνει μία σύντομη αναφορά στα συμπεράσματα της προηγούμενης φάσης, ο/η εκπαιδευτικός ενημερώνει ότι στη συνέχεια η προσοχή θα στραφεί στον τρόπο που λειτουργούν οι μηχανές αναζήτησης στο διαδίκτυο. Οι ομάδες καλούνται να πραγματοποιήσουν τις ακόλουθες αναζητήσεις και να αναστοχαστούν με βάση τα αποτελέσματα:


 

1.       Αναζήτηση με λέξη-κλειδί «νοσοκομείο» - ποιο νοσοκομείο εμφανίζεται πρώτο στα αποτελέσματα και γιατί;

2.       Αναζήτηση με τη φράση «ταξίδι στον Άρη», πρώτα χωρίς και στη συνέχεια με εισαγωγικά. Τι παρατηρείτε ως προς το πλήθος των αποτελεσμάτων σε κάθε περίπτωση; Τα αποτελέσματα που εμφανίζονται με τι έχουν σχέση, με τον πλανήτη, το μυθικό θεό, την ομάδα; Πώς «καταλαβαίνει» η μηχανή αναζήτησης το θέμα;

3.       Πιστεύετε ότι ένα ευρετήριο όπως αυτό που γνωρίσαμε στην προηγούμενη φάση, είναι χρήσιμο στην περίπτωση φρασοερωτημάτων;

Βήμα 2: Γνωριμία με τις βασικές τεχνικές αναζήτησης (35’)

Η γνωριμία με τις βασικές τεχνικές που χρησιμοποιούν οι μηχανές αναζήτησης γίνεται μέσα από ένα video από την πρωτοβουλία code.org που καλούνται οι μαθητές/τριες να παρακολουθήσουν και με την καθοδήγηση από το σχετικό Φύλλο Εργασίας 1. Ο τίτλος του video είναι “ The Internet: How Search Works και ο σύνδεσμος παρέχεται στο ΦΕ.

1.       Πριν από την παρακολούθηση του video, οι μαθητές/τριες παροτρύνονται να μελετήσουν τις ερωτήσεις του Φύλλου Εργασίας

2.       Το video προβάλλεται μία φορά στην ολομέλεια

3.       Στη συνέχεια, κάθε ομάδα προσπαθεί να συζητήσει/απαντήσει στις ερωτήσεις του ΦΕ, ανατρέχοντας στο video εφόσον το χρειάζεται

4.      


Όλα τα ερωτήματα του ΦΕ συζητούνται στο τέλος, σε επίπεδο ολομέλειας

Βήμα 1: Εισαγωγή στο τέχνασμα της εγγύτητας λέξεων (15’)

Αφού γίνει η υπενθύμιση ότι το απλό ευρετήριο δεν είναι αποτελεσματικό για την αναζήτηση ερωτημάτων-φράσεων (phrase queries), δίνεται στις ομάδες μία εμπλουτισμένη έκδοση του ευρετηρίου, όπως υπάρχει στο παράρτημα και ζητείται από αυτές να τη μελετήσουν με σκοπό να απαντήσουν το παρακάτω ερώτημα:

Ποιος είναι ο ρόλος της νέας πληροφορίας στο εμπλουτισμένο ευρετήριο; Πώς θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στην απάντηση φρασεοερωτημάτων;

Μπορεί να δοθεί η υπόδειξη ότι, οι σελίδες στις οποίες λέξεις που περιλαμβάνονται στο ερώτημα είναι κοντά η μία στην άλλη, είναι πιο πιθανό να είναι περισσότερο σχετικές με το ζητούμενο.

 

 

Βήμα 2: Εισαγωγή στην HTML και στο τέχνασμα των μεταλέξεων-μεταδεδομένων (30’)

Όπως έχει αναφερθεί στη 2η φάση του σεναρίου, ένα από τα κριτήρια που κάνουν μία σελίδα σχετική με την αναζήτηση ενός όρου, είναι ο όρος αυτός να εμφανίζεται στον τίτλο της.


 

Πώς όμως μπορεί να γνωρίζει η μηχανή αναζήτησης ποιες λέξεις μιας ιστοσελίδας ανήκουν στον τίτλο της;

·         Ζητάμε από τους/τις μαθητές/τριες να επισκεφθούν το δικτυακό τόπο του 3W Schools (https://www.w3schools.com/html/) και να προσπαθήσουν να εντοπίσουν τον τίτλο της αρχικής σελίδας.

·         Στη συνέχεια, τους ζητάμε να ενεργοποιήσουν την προβολή του πηγαίου κώδικα (το οποίο στο Chrome γίνεται με right-click à View Page Source) και να προσπαθήσουν πάλι να εντοπίσουν τον ίδιο τίτλο. Στο σημείο αυτό γίνεται μία σύντομη αναφορά από τον/την εκπαιδευτικό στη γλώσσα HTML και στη χρήση των tags και των μεταλέξεων.

·         Οι μαθητές/τριες παροτρύνονται να χρησιμοποιήσουν τον επεξεργαστή «Try it yourself», για να πειραματιστούν λίγο με την HTML. (Μέσω του “Start learning HTML now”)

·         Με την προϋπόθεση ότι αυτές οι μεταλέξεις ενσωματώνονται στο εμπλουτισμένο ευρετήριο, ποιο θα ήταν το κριτήριο βάσει του οποίου μία μηχανή αναζήτησης θα μπορούσε να αποφασίσει αν ένας συγκεκριμένος όρος ανήκει στον τίτλο μιας σελίδας;

 

 Φάση 4η: Δραστηριότητα αξιολόγησης και διερεύνηση των αλγορίθμων κατάταξης                                     

Βήμα 1: Σύντομή δραστηριότητα αξιολόγησης (20’)

Ο/Η εκπαιδευτικός, προσθέτει σε κάποιο δικτυακό τόπο που χειρίζεται (πχ το blog της τάξης) μία νέα καταχώρηση. Φροντίζει ώστε η νέα αυτή καταχώρηση να περιλαμβάνει κάποιες χαρακτηριστικές/σπάνιες λέξεις. Με τη βοήθεια μιας φόρμας ή και προφορικά οι μαθητές/τριες καλούνται:

1.       Να προβλέψουν αν η αναζήτηση με λέξη-κλειδί μία από τις περίεργες λέξεις που ο/η εκπαιδευτικός μόλις πρόσθεσε, θα φέρει στα αποτελέσματα τη συγκεκριμένη σελίδα.

2.       Να πραγματοποιήσουν την αναζήτηση ώστε να επιβεβαιωθεί ή να ακυρωθεί η πρόβλεψή τους.

3.       Να ερμηνεύσουν, με βάση τα όσα έμαθαν μέσα από το τρέχον διδακτικό σενάριο, για ποιο λόγο η σελίδα δεν εμφανίζεται στα αποτελέσματα.

Βήμα 2: Διερεύνηση των αλγορίθμων κατάταξης (25’)

Οι μαθητές/τριες καλούνται ανά ομάδες σε αυτή τη φάση να πειραματιστούν με τις προτάσεις που θα βρουν στο Φύλλο Εργασίας 2 και να φτιάξουν μία σύντομη αναφορά με τα ευρήματά τους. Σκοπός των δραστηριοτήτων είναι η ευαισθητοποίηση για το πρόβλημα της κατάταξης των αποτελεσμάτων αναζήτησης και η γνωριμία με τις βασικές ιδέες (hyperlink trick, random surfer trick, προσαρμογή με Μηχανική Μάθηση) πίσω από τον αλγόριθμο PageRank. Οι εκπαιδευτικοί καθοδηγούν τη διαδικασία και τη τελική συζήτηση στις βασικές ιδέες του PageRank όπως περιγράφονται στο MacCormick J. (2011; 2016) και της προσαρμογής μέσω της Μηχανικής Μάθησης. Εξηγούν τις αρχές με απλά σχηματικά παραδείγματα συνδεδεμένων ιστοσελίδων και υποθετικές περιπτώσεις απλών αναζητήσεων.


 

8.  ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΠΕΚΤΑΣΕΙΣ - ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΕΣ

Στους/Στις μαθητές/τριες μπορεί να ανατεθεί εργασία με βάση τα ερωτήματα:

·         Αναζητήστε πληροφορίες για την σχέση του αλγορίθμου PageRank και την εξέλιξη των μηχανών αναζήτησης και κάνετε μια σύντομη παρουσίαση

·         Μπορούμε να αναζητήσουμε εξαντλητικά κάτι στο διαδίκτυο; Πως μπορούμε να αναζητήσουμε στο σκοτεινό διαδίκτυο; Μερικοί δικτυακοί τόποι έχουν πλέον σταματήσει να λειτουργούν, πώς μπορούμε να αναζητήσουμε τις πληροφορίες που περιείχαν;

·         Πως γίνεται η σύγκριση των αλφαριθμητικών δεδομένων; Φτιάξτε ένα πρόγραμμα που να αναζητά λέξεις μέσα σε κείμενα.

Το διδακτικό σενάριο μπορεί να εκπονηθεί χωρίς αλλαγές και στην εξ αποστάσεως σύγχρονη διδασκαλία, καθώς με τη βοήθεια της λειτουργίας break out sessions, μπορούν να λειτουργήσουν κανονικά οι ομάδες.

 

 

9  . ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΔΙΚΤΥΟΓΡΑΦΙΑ

MacCormick, J. (2011). Nine Algorithms That Changed the Future. Princeton University Press. MacCormick J. (2016). Οι εννέα αλγόριθμοι που άλλαξαν το μέλλον, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης https://www.semrush.com/blog/pagerank/

https://en.wikipedia.org/wiki/PageRank


 

10  . ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

Οι τρεις «σελίδες» για τη δραστηριότητα της Φάσης 1

 

Σελίδα 1

Σελίδα 2

Σελίδα 3

 

 

1.      


Εμπλουτισμένο ευρετήριο. Εκτός από τον αριθμό της σελίδας περιέχει και τη θέση της λέξης στη σελίδα.


 

 

 

Φύλλο Εργασίας 1

 

ΟΝΟΜΑ: ……………………………………………………………..

 

ΤΑΞΗ: ΤΜΗΜΑ: … ΗΜ/ΝΙΑ: …………….

 

Ο  παγκόσμιος  πληροφοριακός  ιστός  (www)  είναι  ένα  τεράστιο  αποθετήριο,    μια θημωνιά, πληροφοριών. Οι μηχανές αναζήτησης έχουν παίξει σημαντικό ρόλο στο να γίνει    ο    Ιστός    μια    ευρέως    χρησιμοποιούμενη    πηγή    πληροφοριών.    Απλώς πληκτρολογείτε μία ή περισσότερες λέξεις και αμέσως επιστρέφουν σε εσάς μια λίστα σελίδων που περιέχουν τις λέξεις-κλειδιά αναζήτησης.

Το video που θα παρακολουθήσετε στη συνέχεια θα σας βοηθήσει να καταλάβετε με ποιο τρόπο μία μηχανή αναζήτησης μετατρέπει το αίτημά σας σε αποτέλεσμα.

 

     Πριν παρακολουθήσετε το βίντεο, ρίξτε μια ματιά στις ερωτήσεις που πρέπει να απαντήσετε.


1.    Υποθέτω ότι όλοι γνωρίζετε τι είναι η Google. Μήπως ξέρετε  επίσης τι είναι το Bing;

2.    Πόσα sites υπάρχουν στο διαδίκτυο;

3.    Όταν ένας χρήστης κάνει αναζήτηση, πού αναζητά την απάντηση η μηχανή αναζήτησης; Γιατί συμβαίνει αυτό;

4.    Τι αναπαριστά η αράχνη στο video;

5.    Πώς εντοπίζει η αράχνη τα καινούρια sites;

6.    Ποιο είναι το αποτέλεσμα αυτού του «ταξιδιού» της αράχνης στον ιστό;

 

7.    Σε τι χρησιμεύει ένας αλγόριθμος κατάταξης (ranking algorithm);


 

8.    Ποια είναι μερικά βασικά κριτήρια που χρησιμοποιούν οι μηχανές αναζήτησης για την κατάταξη των σελίδων;

 

9.    Ποια μηχανή αναζήτησης έχει γίνει πολύ δημοφιλής λόγω του αλγορίθμου κατάταξης;

10. Μπορείτε να δώσετε ένα παράδειγμα που να δείχνει ότι κατά τη διάρκεια μιας αναζήτησης, μία μηχανή αναζήτησης μπορεί να κάνει χρήση στοιχείων τα

οποία δεν έχουν δοθεί ρητά (ξεκάθαρα) από το χρήστη;

 

11. Στο video (στο χρονικό σημείο 2:50 για την ακρίβεια) ακούμε ότι “Ο αλγόριθμος της μηχανής αναζήτησης μπορεί να ελέγξει ότι όλες οι λέξεις εμφανίζονται η μία δίπλα στην άλλη.”

Πιστεύετε ότι ένα ευρετήριο όπως αυτό που έχουμε δει μέχρι τώρα, θα μπορούσε να είναι χρήσιμο σε μια τέτοια αναζήτηση;



 

Φύλλο Εργασίας 2

 

ΟΝΟΜΑ: ……………………………………………………………..

 

ΤΑΞΗ: ΤΜΗΜΑ: … ΗΜ/ΝΙΑ: …………….

 

Πραγματοποιήστε τις παρακάτω αναζητήσεις, καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας ως προς   τα   αποτελέσματα   και   στη   συνέχεια   αφού   συζητήσετε   μεταξύ   σας-   τα συμπεράσματά σας.

1.    Πραγματοποιήστε   μία   αναζήτηση   κάνοντας   εσκεμμένα,   ένα   λάθος   (πχ ορθογραφικό, αναγραμματισμού, γλώσσας πληκτρολογίου)

2.    Κάντε μία αναζήτηση στη Google, στη Bing και στην DuckDuckGo. Φροντίστε να χρησιμοποιήσετε τις ίδιες λέξεις-κλειδιά και στις τρεις περιπτώσεις.

3.    Αν κάποιος από την ομάδα διαθέτει λογαριασμό Google, ας συνδεθεί και στη συνέχεια  ας  πραγματοποιήσει  μία  αναζήτηση.  Δοκιμάστε  την  ίδια  ακριβώς αναζήτηση αφού αποσυνδεθεί από το λογαριασμό του.

4.    Πραγματοποιήστε μία ακόμη αναζήτηση στη Google. Στη συνέχεια, διαγράψτε τα δεδομένα περιήγησης  (ιστορικό, cookies κτλ ζητήστε βοήθεια από τον/την εκπαιδευτικό   σε   αυτό   το   βήμα,   αν   χρειαστεί).   Επαναλάβετε   τώρα   την αναζήτηση.

 

 

Παρατήρηση:     Μην  ξεχνάτε,  σε  κάθε  κίνηση,  να  παρατηρείτε  τα αποτελέσματα. Τόσο ως προς τον αριθμό, όσο και ως προς τη σειρά που εμφανίζονται.

 

 

Αναζητήστε ερμηνείες για το πως γίνεται η κατάταξη των αποτελεσμάτων (ranking) από τις μηχανές αναζήτησης (λέξεις κλειδιά: PageRank,  hyp

Some text here about the topic of discussion

Show answer

Auto Play

Slide 1 / 6

SLIDE