Εκπαιδευτική Ρομποτική: Διαστάσεις και Εμπειρίες

Φεσάκης ΓιώργοςΔρ. Διδακτικής της Πληροφορικής Παν/μιου ΑιγαίουΠτ., ΜΔΕ Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Ε.Κ.Π. ΑΘήνας

Επίκουρος ΚαθηγητήςΠανεπιστήμιο Αιγαίου/ΤΕΠΑΕΣ

Ημερίδα: Εκπαιδευτική Ρομποτική στην Α/θμια και Β/θμια Εκπαίδευση2ο ΕΚ Ρόδου – 18 ΙΑΝ 2014

Δομή παρουσίασης

Εισαγωγή Ο Seymour Papert οι δυναμικές ιδέες και η εκπαιδευτική ρομποτική

Προγράμματα ΔΑΙΔΑΛΟΣ & Φτιάχνουμε ρομπότ στη Ρόδο Επιμόρφωση στην εκπαιδευτική Ρομποτική

Παιδαγωγική προσέγγιση Αξιολόγηση από

εκπαιδευτικούς μαθητές

Σύνοψη

Εισαγωγή2005-2006- 2ο ΣΕΚ ΡΟΔΟΥ – ΔΑΙΔΑΛΟΣ

Εισαγωγή

2005-2006- 2ο ΣΕΚ ΡΟΔΟΥ – ΔΑΙΔΑΛΟΣ

Εισαγωγή2005-2006- 2ο ΣΕΚ ΡΟΔΟΥ – ΔΑΙΔΑΛΟΣ

Εισαγωγή«Φτιάχνουμε Ρομπότ στη Ρόδο» - 2010

Φορείς: Δήμος Ρόδου, Πανεπιστήμιο Αιγαίου/LTEE, WRO HELLAS Σκοπός: Να επιμορφωθούν στην εκπαιδευτική ρομποτική μαθητές και εκπαιδευτικοί από σχολεία του Δήμου Ρόδου με προτεραιότητα στην στ’ Δημοτικού.

Εξοπλισμός: (Δωρεά – «Ίδρυμα Σταύρος Νιάρχος»): Επιμορφούμενοι:

50 σετ LEGO Mindstorms (Κωδ. 9797), 4 εργαστήρια ΗΥ (2ο ΣΕΚ Ρόδου)

Επιμορφωτές:4+2 σετ LEGO Mindstorms (Κωδ. 9797),2+2 φορητοί διαδραστικοί πίνακες e-beam 4 προβολείς δεδομένων

Εισαγωγή• Επιμορφωτές:

– Μαρκούζης Δημήτρης, Κλαδογένης Δημήτρης, Ντόβα Βεατρίκη, Σαμίου Μαρία, Στέργου Στάθης, Χατζηκύργιος Γεώργιος

• Χώρος-υποδομές: – τρείς αίθουσες– δύο επιμορφωτές ανά αίθουσα,– σύνδεση στο διαδίκτυο, – προβολέα δεδομένων, – τραπέζια εργασίας για 5-6 ομάδες των 5 ατόμων (4 παιδιά + 1

εκπαιδευτικός). – Για κάθε ομάδα υπήρχε ένα σετ LEGO Mindstorms (Κωδ. 9797)

με φορτιστή και ένας φορητός ΗΥ.

• Συνολικά συμμετείχαν 78 άτομα, 20 ομάδες και 15 σχολεία

Σχεδιασμός του προγράμματος• Το περιεχόμενο των συναντήσεων ήταν συνοπτικά το εξής:• 1η Συνάντηση, 20 Φεβ 2010

– Εισαγωγή στα ρομπότ. – Γνωριμία με τα υλικά, τους αισθητήρες, τον μικροελεγκτή, κλπ – Συναρμολόγηση του πρώτου ρομπότ. Κοινό για όλους.– Προγραμματισμός του ρομπότ χωρίς ΗΥ.

• 2η Συνάντηση, 27 Φεβ 2010– Ολοκλήρωση της συναρμολόγησης.– Προγραμματισμός των ρομπότ με το περιβάλλον Mindstorms.

• 3η Συνάντηση, 06 Μαρ 2010– Επίλυση βασικών προβλημάτων με το Ρομπότ (ακολουθία γραμμής, λαβύρινθος,

αποφυγή εμποδίων κλπ)– Φτιάχνω το δικό μου ρομπότ. Κάθε ομάδα ξεχωριστό.

• 4η Συνάντηση, 13 Μαρ 2010 (Μόνο εκπαιδευτικοί)– Επίλυση αποριών εκπαιδευτικών.– Ενημέρωση των εκπαιδευτικών για τον διαγωνισμό ρομποτικής κλπ.– Αξιολόγηση του προγράμματος.

Φωτό – 1η συνάντηση

Φωτό - 2η συνάντηση

Φωτό - 3η συνάντηση

Φωτό - 4η συνάντηση

Φωτό - Προκριματικός

Φώτο – 3ος Πανελλήνιος διαγωνισμός & Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής 2010

Μανίλα Φιλιππίνες

Κλαδογένης ΔημήτρηςΧατζημάρκος ΒασίληςΝικολαΐδης Κωνσταντίνος

Παιδαγωγική προσέγγισηΗ μέθοδος “Studio” διασκευάζεται από τη

τυπική παιδαγωγική στην εκπαίδευση της αρχιτεκτονικής, που εμπλέκει ενεργά τους μαθητές στην μάθηση προσανατολισμένη στη σχεδίαση.

Η μέθοδος δίνει έμφαση στις δραστηριότητες μάθησης στις οποίες οι μαθητές κατασκευάζουν προσωπικές αναπαραστάσεις με σημασία σε υπολογιστικές έννοιες μετά από μελέτη και παρουσιάζον τις αναπαραστάσεις στους εκπαιδευτικούς τους και τους συνεργάτες τους για χρήση της ανατροφοδότησης στην έννοια της κριτικής των σχεδίων.

Αξιολόγηση από εκπαιδευτικούς

Αξιολόγηση από εκπαιδευτικούς

Αξιολόγηση από εκπαιδευτικούςΕΡ7. Σχολιάστε την αναπτυξιακή καταλληλότητα της ρομποτικής• Από τις απαντήσεις φαίνεται ότι θεωρούν αναπτυξιακά κατάλληλη την ρομποτική

και επικαλούνται επιχειρήματα όπως:– Μπορεί να εφαρμοστεί για την υλοποίηση στόχων του αναλυτικού

προγράμματος στην Πληροφορική, τα Μαθηματικά, τη Φυσική κλπ– Καλλιεργεί την δημιουργική σκέψη, την εφευρετικότητα, τη δημιουργικότητα,

την αυτενέργεια κ.α.ΕΡ8. Σχολιάστε την καταλληλότητα της διδακτικής προσέγγισης• Οι εκπαιδευτικοί αναγνωρίζουν ότι η παιδαγωγική-διδακτική προσέγγιση που

ακολουθήθηκε στο πρόγραμμα ήταν μαθητοκεντρική, βιωματική, ομαδοσυνεργατική, βασισμένη στην επίλυση προβλημάτων και διερευνητική. Δηλώνουν ότι οι μαθητές ανταποκρίθηκαν και την βρήκαν σχετικά εύκολη. Αναγνωρίζουν ακόμα θετικά στοιχεία της προσέγγισης, όπως ο διαχωρισμός των κατασκευών από τον προγραμματισμό μέσω Η/Υ. Υπάρχουν επιπλέον προτάσεις όπως :– να μην γίνονται μικτά τμήματα με ομάδες από δημοτικά και Γυμνάσια-Λύκεια– να συμμετέχουν οι φετινοί μαθητές ως βοηθοί-εκπαιδευτές σε μελλοντικές

επιμορφώσεις

Αξιολόγηση από εκπαιδευτικούςΕΡ9. Πώς θα μπορούσε να αξιοποιηθεί η ρομποτική στο σχολείο;•Οι εκπαιδευτικοί προτείνουν την χρήση της ρομποτικής:

• Για την υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας σε αντικείμενα όπως η Πληροφορική, η Φυσική, τα Μαθηματικά και γενικά οι Θετικές Επιστήμες και η Τεχνολογία.

• Στην ευέλικτη ζώνη στο Δημοτικό• Σε ενδοσχολικούς αγώνες ρομποτικής, σε ομάδες ειδικού ενδιαφέροντος (ομίλους)

εκτός ωραρίουΕΡ10. Τι δυσκόλεψε περισσότερο εσάς και τους μαθητές σας;

•Ως δυσκολίες αναφέρονται κυρίως:• Ο προγραμματισμός

•Η ελεύθερη κατασκευή ρομπότ στην τελευταία συνάντηση• Η συναρμολόγηση –κατασκευή των ρομπότ

Αξιολόγηση από εκπαιδευτικούςΕΡ11. Τι άρεσε περισσότερο σε εσάς και τους μαθητές σας;•Από την ποικιλία απαντήσεων αναδεικνύονται ως θετικά χαρακτηριστικά η ομαδικότητα, η στοχευμένη κατάληξη σε κάποιο έργο, η ευχαρίστηση της πρακτικής εφαρμογής, η δημιουργικότητα και η πρόκληση της ανακάλυψης.

ΕΡ12. Τι δεν άρεσε σε εσάς και τους μαθητές σας;•Στα αρνητικά του προγράμματος οι εκπαιδευτικοί επισημαίνουν τις απαιτήσεις σε χώρο, χρόνο και υλικά:•Περιορισμένος χώρος•Μια ομάδα ήθελε επιπλέον συλλογές υλικών•Γρήγορος ρυθμός σε περιορισμένο χρόνο

Αξιολόγηση από μαθητές

Αξιολόγηση από μαθητέςΑ. ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

Αξιολόγηση από μαθητέςΒ. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΝΟΙΚΤΟΥ ΤΥΠΟΥΕ9. Τι έμαθα…

Ε9. Τι έμαθα f

ΝΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΖΩ ΚΑΙ ΝΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΩ ΡΟΜΠΟΤ 23

ΝΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΖΩ ΡΟΜΠΟΤ 15ΝΑ ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΑΙ 4ΔΙΑΦΟΡΑ ΓΙΑ ΤΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ 4ΝΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΩ EΝΑ ΡΟΜΠΟΤ 3ΤΟ ΣΕΤ LEGO MINDSTORM 2ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΥΠΟΜΟΝΗ 1ΝΑ ΜΗ ΤΑ ΠΑΡΑΤΑΩ ΕΥΚΟΛΑ 1NA ΑΥΤΟΣΧΕΔΙΑΖΩ 1ΔΑ 1

Αξιολόγηση από μαθητές

ΕΡ10. Τι μου άρεσε περισσότερο f

Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ 19

Ο ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ 12ΟΛΑ 7ΟΙ ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ 3Η ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 3Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ-ΕΜΠΕΙΡΙΑ 2ΠΟΥ ΣΤΟ ΤΕΛΕΥΤΑΙΟ ΣΑΒΒΑΤΟ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΣΑΜΕ ΡΟΜΠΟΤ ΜΕ ΤΗ ΦΑΝΤΑΣΙΑ ΜΑΣ 2ΤΟ ΡΟΜΠΟΤ 2ΟΙ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ 2ΟΙ ΔΟΚΙΜΑΣΙΕΣ ΠΟΥ ΒΑΛΑΜΕ ΤΟ ΡΟΜΠΟΤ ΝΑ ΚΑΝΕΙ 1ΠΟΥ ΚΙΝΕΙΤΑΙ ΤΟ ΡΟΜΠΟΤ 1ΤΑ ΒΙΝΤΕΟ 1ΔΑ 1

ΕΡ10. Τι μου άρεσε περισσότερο…

Αξιολόγηση από μαθητές

ΕΡ12. Τι με δυσκόλεψε f

ΤΙΠΟΤΑ 19

Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ 13

Ο ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ 12

ΙΔΕΑ ΓΙΑ ΤΟ ΔΙΚΟ ΜΑΣ ΡΟΜΠΟΤ 3ΔΑ 2

Η ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΕΥΛΥΓΙΣΙΑ ΠΟΥ ΣΟΥ ΠΡΟΣΦΕΡΕΙ 1

ΕΡ12. Τι με δυσκόλεψε…

Αξιολόγηση από μαθητές

ΕΡ13. Θα πρότεινα σε φίλους μου να ασχοληθούν με την ρομποτική επειδή… fΨΥΧΑΓΩΓΙΑ 19ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΑ ΑΣΧΟΛΙΑ 18ΓΝΩΣΕΙΣ 4ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΣΚΕΨΗΣ 2ΕΧΕΙ ΜΕΛΛΟΝ 3ΓΙΑ ΝΑ ΜΑΘΕΙΣ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 2ΕΙΝΑΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΚΟ 1ΔΑ 2

ΕΡ13. Θα πρότεινα σε φίλους μου να ασχοληθούν με την ρομποτική επειδή…

Αξιολόγηση από μαθητές

ΕΡ14. Ένα ρομπότ μοιάζει σαν… fΑΝΘΡΩΠΟΣ-ΒΟΗΘΟΣ-ΦΙΛΟΣ 25ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟ 10ΖΩΟ - ΚΑΤΟΙΚΙΔΙΟ (ΣΚΥΛΟΣ, ΣΚΟΡΠΙΟΣ, ΧΕΛΩΝΑ ΚΛΠ) 9ΔΑ 4ΤΗΛΕΚΟΝΤΡΟΛ 1ΟΤΙΔΗΠΟΤΕ 1ΜΗΧΑΝΗ 1ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΑ ΠΛΑΣΜΑΤΑΚΙΑ 1ΟΠΩΣ ΜΠΟΡΕΙΣ ΝΑ ΤΑ ΦΑΝΤΑΣΤΕΙΣ 1ΔΙΑΣΤΗΜΟΠΛΟΙΟ 1

ΕΡ14. Ένα ρομπότ μοιάζει σαν…

Αξιολόγηση από μαθητές

ΕΡ15.Τα ρομπότ φτιάχνονται για… f

ΝΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΟΥΝ ΤΟΥΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥΣ 44

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΗ 2

ΝΑ ΕΚΤΕΛΟΥΝ ΕΝΤΟΛΕΣ 1

ΔΑ 1

ΓΙΑ ΝΑ ΜΑΘΟΥΜΕ ΚΑΙ ΝΑ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΥΜΕ ΣΕ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥΣ 1

ΨΥΧΑΓΩΓΙΑ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ 1

ΕΡ15.Τα ρομπότ φτιάχνονται για…

Αξιολόγηση από μαθητές

ΕΡ16. Τα ρομπότ φτιάχνονται με… f

ΥΛΙΚΑ 21

LEGO 18ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΥΛΙΚΑ LEGO ΚΑ 6ΚΟΠΟ ΚΑΙ ΜΕΡΑΚΙ 2ΠΛΑΣΤΙΚΟ Η ΣΙΔΕΡΟ 1ΦΑΝΤΑΣΙΑ 1

ΔΙΑΦΟΡΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Η ΟΧΙ 1ΜΗΧΑΝΕΣ ΚΑΙ ΦΑΝΤΑΣΙΑ 1

ΕΡ16. Τα ρομπότ φτιάχνονται με…

Αξιολόγηση από μαθητές

ΕΡ17. Ένα ρομπότ που θα ήθελα να φτιάξω θα… FΚΑΝΕΙ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ 8ΚΑΘΑΡΙΖΕΙ -ΚΑΝΕΙ ΔΟΥΛΕΙΕΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ 5ΑΣΑΦΕΣ 4ΠΕΡΠΑΤΑΕΙ 4ΒΟΗΘΟ 3ΕΚΑΝΕ ΕΓΧΕΙΡΙΣΕΙΣ 2ΛΥΝΕΙ ΤΟΝ ΚΥΒΟ ΤΟΥ RUBIK 2ΠΑΙΖΕΙ ΜΟΥΣΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ 2ΣΚΟΡΠΙΟΣ 2ΦΙΛΗ-ΦΙΛΟΣ 2ΑΝΕΒΑΙΝΕΙ ΣΚΑΛΕΣ 1ΑΠΟΦΕΥΓΕΙ ΕΜΠΟΔΙΑ ΚΑΙ ΠΙΑΝΕΙ ΜΙΑ ΜΠΑΛΑ 1

ΕΡ17. Ένα ρομπότ που θα ήθελα να φτιάξω θα…

ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΟ ΜΕ ΡΕΥΜΑ 1ΒΟΗΘΑ ΗΛΙΚΙΩΜΕΝΟΥΣ 1ΓΙΓΑΝΤΙΟΣ ΑΝΘΡΩΠΟΣ 1ΔΙΑΣΩΣΤΗΣ 1ΕΚΑΝΕ ΔΟΥΛΕΙΕΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ 1ΕΜΟΙΑΖΕ ΜΕ ΤΑΝΚ 1ΕΠΙΠΛΕΕΙ ΣΤΟ ΝΕΡΟ, ΠΕΡΝΑΕΙ ΕΜΠΟΔΙΑ 1ΖΩΓΡΑΦΙΖΕΙ ΣΧΗΜΑΤΑ 1ΚΕΡΔΙΖΕ ΤΟΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟ 1ΜΑΖΕΥΕΙ ΤΑ ΣΚΟΥΠΙΔΙΑ 1ΟΙΚΟΛΟΓΟΣ 1ΠΑΙΖΕΙ ΜΠΑΛΑ 1ΠΕΡΙΠΟΙΗΤΕ ΤΑ ΦΥΤΑ 1ΠΕΡΠΑΤΟΥΣΕ ΣΤΟΝ ΤΟΙΧΟ 1ΡΙΧΝΕΙ ΜΠΑΛΕΣ 1ΣΚΥΛΙ 1ΤΟ ΕΦΤΙΑΧΝΑ ΜΕ ΦΙΛΟΥΣ 1ΧΡΟΝΟΒΟΡΕΣ ΔΟΥΛΕΙΕΣ 1

Σύνοψη- ΣυμπεράσματαΑπό τις απαντήσεις των εκπαιδευτικών και των

μαθητών φαίνεται ότι το πρόγραμμα «Φτιάχνουμε Ρομπότ στη Ρόδο» ικανοποίησε γενικά τους συμμετέχοντες. Το πρόγραμμα και η προσέγγιση κρίνεται αναπτυξιακά κατάλληλη, οι επιμορφωτές αποτελεσματικοί και το μαθησιακό αποτέλεσμα ικανοποιητικό.

Οι μαθητές ανέπτυξαν δεξιότητες και διαμόρφωσαν θετικές στάσεις έναντι της εκπαιδευτικής ρομποτικής. Οι εκπαιδευτικοί εξοικειώθηκαν με την τεχνολογία της LEGO mindstorms και μπόρεσαν να φανταστούν διάφορες εκπαιδευτικές εφαρμογές.

Σύνοψη- Συμπεράσματα

• Όλοι σχεδόν οι συμμετέχοντες θέλουν να συμμετέχουν στο μέλλον σε παρόμοια προγράμματα και προτείνουν για την βελτίωση τους διάφορες ιδέες όπως:– Να χρησιμοποιείται περισσότερος χώρος , Να υπάρχει

περισσότερος χρόνος για εξοικείωση και πειραματισμό, Να συμμετέχουν οι φετινοί μαθητές ως βοηθοί-επιμορφωτές κ.α.

Εν κατακλείδι• Εκπαιδευτική ρομποτική– Σε βάθος κατανόηση της ψηφιακής τεχνολογίας– Ανάπτυξη υπολογιστικής σκέψης– Συνδυασμός Μηχανικής και Επιστήμης/Διαθεματικότητα– Δημιουργικότητα/Φαντασία/Εφευρετικότητα– Επίλυση προβλήματος– Συνεργατικότητα– Self-efficacy– Προσέλκυση κοριτσιών στα τεχνολογικά επαγγέλματα– STEM – Συμμετοχή στις διεθνείς κοινότητες πρακτικής – ....