Εκπαιδευτική ρομποτική και συνεργατική μάθηση
Ως συνεργατική μάθηση ορίζεται η από κοινού εργασία πάνω σε ένα συγκεκριμένο θέμα με τρόπο τέτοιο που να προωθείται η ατομική μάθηση μέσω συνεργατικών διεργασιών.
Πρόκειται για μια διαδραστική διαδικασία κατά την οποία η γνώση δεν παραδίδεται στους εκπαιδευόμενους, αλλά προκύπτει μέσα από τη συμμετοχή και τον ενεργό διάλογο μεταξύ των μελών μια ομάδας εκπαιδευόμενων και εκπαιδευτών καθώς όλοι είναι ενεργοί συμμέτοχοι στη μαθησιακή διαδικασία.
Η εκπαιδευτική ρομποτική αποτελεί μια καινοτόμα μαθησιακή μεθοδολογία η οποία συνδυάζει στοιχεία βασικών επιστημών (φυσική, ηλεκτρονική, ηλεκτρολογία, μηχανολογία), νέων τεχνολογιών πληροφορικής (ανάπτυξη λογισμικού, τεχνητή νοημοσύνη) και μελέτης της ανθρώπινης συμπεριφοράς.
Αντικείμενο της αποτελεί η ανάπτυξη εφαρμογών στην προετοιμασία των παιδιών για τις νέες τεχνολογίες.
Η εκπαιδευτική δυναμική της ρομποτικής οδηγεί τους εκπαιδευόμενους στο να συνθέσουν μια μηχανική οντότητα (π.χ. ένα μοντέλο αυτοκινήτου) και να την κατευθύνουν με τη βοήθεια ενός απλού και εύχρηστου προγραμματιστικού περιβάλλοντος.
Η μηχανική οντότητα δημιουργείται απ’ τους εκπαιδευόμενους αξιοποιώντας ένα σύνολο δομικών υλικών όπως είναι τα LEGO Mindstorms και άλλες εκπαιδευτικές πλατφόρμες.
Μέσω του υπολογιστή προγραμματίζουν με οπτικό προγραμματισμό τη συμπεριφορά της μηχανικής οντότητας.
Η αντιμετώπιση της μάθησης ως ψυχαγωγίας με τη χρήση των ρομπότ LEGO Mindstorms αποτελεί μια ευχάριστη δημιουργική μέθοδο διδασκαλίας για την εκμάθηση βασικών εννοιών προγραμματισμού.
Η εισαγωγή της ρομποτικής στο «ψηφιακό σχολείο» υποστηρίζεται απ’ τις πιο σύγχρονες θεωρίες μάθησης, σύμφωνα με τις οποίες η δημιουργία της νέας γνώσης είναι περισσότερο αποτελεσματική όταν οι εκπαιδευόμενοι εμπλέκονται στην κατασκευή προϊόντων που έχουν προσωπικό νόημα για τους ίδιους.
Μέσα από τις δραστηριότητες που αναπτύσσονται τα παιδιά έχουν ευκαιρίες να εκφραστούν μέσω της προσωπικής ανακάλυψης και δημιουργίας, να καθοδηγήσουν τα ίδια το σχεδιασμό των κατασκευών τους, να δοκιμάσουν τα δικά τους ρομποτικά μοντέλα και να μοιραστούν τις ιδέες τους σε ένα συνεργατικό περιβάλλον μάθησης.
Γιατί η εκπαιδευτική ρομποτική αποτελεί ιδανικό εργαλείο STEΑΜ
Η εκπαιδευτική ρομποτική, όταν αντιμετωπίζεται ως εργαλείο μάθησης και όχι ως διαγωνιστικό παιχνίδι, είναι ένα αντικείμενο που προσφέρεται ιδιαίτερα για την εκπαίδευση STΕΑM γιατί διαθέτει όλα εκείνα τα απαραίτητα χαρακτηριστικά.
-
Είναι παιχνίδι: τα παιδιά μαθαίνουν παίζοντας.
-
Είναι διεπιστημονική: εμπεριέχει και τα πέντε επιστημονικά πεδία STEAM και επί πλέον την πληροφορική.
-
Είναι συνεργατική: τα παιδιά μαθαίνουν να συνεργάζονται, όπως θα υποχρεωθούν να κάνουν όταν θα βγουν στην παραγωγή, καθώς οι εργασίες είναι ομαδικές.
-
Παρέχει στα παιδιά δομικό τρόπο σκέψης: απαραίτητο χαρακτηριστικό του μελλοντικού επιστήμονα, μηχανικού και τεχνίτη.
Οι εκπαιδευτικές Πλατφόρμες
BeeBot
Πρόκειται για είναι ένα προγραμματιζόμενο ρομπότ δαπέδου ειδικά κατασκευασμένο για να χρησιμοποιείται από παιδιά προσχολικής ηλικίας 5-6 ετών.
Ο προγραμματισμός του γίνεται με πλήκτρα που βρίσκονται επάνω του και μπορεί να προγραμματιστεί για να κινείται με ακρίβεια στο χώρο προχωρώντας μπροστά, πίσω, στρίβοντας δεξιά και αριστερά.
Με την απλή και φιλική προς το παιδί διάταξη του, το BeeBot αποτελεί ένα τέλειο σημείο εκκίνησης για τη διδασκαλία του ελέγχου, της κατεύθυνσης (προσανατολισμού) και της γλώσσας προγραμματισμού για τα μικρά παιδιά.
Είναι ένα δυνατό διεπιστημονικό εργαλείο που μπορεί να διδάξει στα παιδιά τα πρώτα στάδια του προγραμματισμού, να βοηθήσει τα παιδιά να κατανοήσουν την έννοια του αλγόριθμου και τον τρόπο με τον οποίο μπορούν να τον δημιουργήσουν και να εκτελέσουν απλά προγράμματα.
Εισάγει τα παιδιά στην γραμματική, την γεωγραφία, την αριθμητική και τα βοηθά στην αναγνώριση αριθμών, σχημάτων, χρωμάτων, μεγεθών και θέσης.
Για περισσότερα δείτε:
LEGO WeDo
Το LEGO WeDo είναι μια ρομποτική πλατφόρμα υλικού και λογισμικού ειδικά σχεδιασμένη για μαθητές ηλικίας 6-8 ετών.
Οι μαθητές επιλέγουν μια από τις πολλές κατασκευές που προτείνει η LEGO και, υπό την επίβλεψη των δασκάλων, συνθέτουν την κατασκευή ακολουθώντας βήμα προς βήμα την διαδικασία κατασκευής που προτείνουν οι οδηγίες LEGO.
Στη συνέχεια με τη λογική του κάνω κλικ και σύρω δημιουργούν το πρόγραμμα που θα ενεργοποιήσει κάποιον κινητήρα, ο οποίος μπορεί και να εξαρτάται από κάποιον αισθητήρα, σε μια λογική ακολουθία.
Η πλατφόρμα προγραμματισμού WeDo της LEGO επιτρέπει επίσης μαθηματικές λειτουργίες και εφέ εμφάνισης, ως ένα πρώτο βήμα για το σχεδιασμό παιχνιδιών και την ψυχαγωγία.
Το LEGO WeDo, εκτός από το ότι είναι απλό και συναρπαστικό, ενθαρρύνει τους μαθητές να επιμείνουν στην επίλυση προβλημάτων και τους παρέχει μεγάλη ικανοποίηση όταν βλέπουν την κατασκευή τους να λειτουργεί.
Για περισσότερα δείτε:
LEGO Mindstorms
Το LEGO MINDSTORMS είναι μια σειρά προγραμματιζόμενων ρομποτικών κατασκευών που απευθύνεται σε μαθητές 8-12 ετών και τους δίνει τη δυνατότητα να δημιουργήσουν και να προγραμματίσουν τα δικά τους ρομπότ LEGO.
Το σύνολο LEGO MINDSTORMS περιλαμβάνει όλα όσα χρειάζεται ο μαθητής - κινητήρες, αισθητήρες, προγραμματιζόμενα τούβλα (P-brick), καλώδια, τηλεχειριστήριο και στοιχεία TECHNIC - για να δημιουργήσει ρομπότ που περπατούν, μιλάνε, κινούνται και γενικά να κάνουν ό,τι θέλει.
Για περισσότερα δείτε:
LittleBits
Τa LittleBits είναι μια εύχρηστη πλατφόρμα ηλεκτρονικών δομικών στοιχείων που δημιουργήθηκε στο ΜΙΤ και απευθύνεται σε μαθητές 10-14 ετών και τους εμπνέει να δημιουργήσουν να γίνουν εφευρέτες.
Η μεγάλη ποικιλία των μερών και το σύστημα διασύνδεσης τους click-together επιτρέπει στους μαθητές να πειραματιστούν αβίαστα, οδηγώντας σε μια βαθιά εκμάθηση και μια νοοτροπία βασισμένη σε εξερεύνηση που διαρκεί μια ζωή.
Με τα littleBits, τα παιδιά έχουν την ευκαιρία να είναι κάτι περισσότερο από καταναλωτές τεχνολογίας. Μαθαίνουν να δημιουργούν τον κόσμο γύρω τους.
Τα LittleBits χρησιμοποιούν χρωματιστούς κωδικούς για να βοηθήσουν τους μαθητές να αναγνωρίσουν γρήγορα τη λειτουργία κάθε μέρους. Συνδέονται μεταξύ τους με μαγνητικές επαφές διευκολύνοντας τους μαθητές όλων των ηλικιών να κάνουν συνδέσεις χωρίς τον φόβο των τυχαίων λανθασμένων συνδέσεων.
Είμαστε οι πρώτοι, αν όχι οι μοναδικοί, χρήστες της τεχνολογίας αυτής στην Ελλάδα. Το πρόγραμμα LitlleGirlBits που συνδιοργανώσαμε το 2015-16 με τον Δήμο Δράμας και την εταιρεία RAYCAP και απευθύνονταν σε μαθήτριες έκτης δημοτικού βραβεύτηκε με το ασημένιο μετάλλιο "Educational Bussiness Awards 2017".
Για περισσότερα δείτε:
Makey Makey
Το Makey Makey είναι ένα κιτ ηλεκτρονικής εφεύρεσης για όλες τις ηλικίες, που δημιουργήθηκε στο ΜΙΤ.
Το Makey Makey επιτρέπει να παρθούν καθημερινά αντικείμενα και να συνδυαστούν με το Διαδίκτυο. Σύνδεση των κροκοδειλακίων στις άκρες των καλωδίων του σ' ένα οποιοδήποτε αγώγιμο υλικό, το μετατρέπει αυτόματα σε μια είσοδο στο σύστημα π.χ. σ’ ένα πλήκτρο πληκτρολογίου. Στο σχήμα που φαίνεται πιο κάτω οι μπανάνες και τα άλλα φρούτα έχουν συνδεθεί στο υπολογιστή και λειτουργούν ως πλήκτρα πιάνου.
Επιπλέον, γύρο από το Makey Makey δημιουργήθηκε ένα κίνημα κατασκευαστή! Μπορεί όποιος θέλει να συνδεθεί με ανθρώπους από όλο τον κόσμο για να συνεισφέρει στην εφεύρεση ενός ευρύτατου φάσματος έργων ηλεκτρονικών κατασκευαστών, όπως π.χ. μουσικά φυτά σπιτιών, διαδραστικές αίθουσες διδασκαλίας και άλλη εκπληκτική βοηθητική τεχνολογία.
Για περισσότερα δείτε:
Scratch
Το Scratch είναι ένα σύστημα ανοιχτού κώδικα που δημιουργήθηκε στο MIT για όλες τις ηλικίες και επιτρέπει στους χρήστες να προγραμματίζουν διαδραστικές ιστορίες, παιχνίδια και κινούμενα σχέδια.
Αντί για πληκτρολόγηση κώδικα, το Scratch χρησιμοποιεί οπτικά μπλοκ όπως τα κομμάτια του παζλ για να δημιουργήσει ένα πρόγραμμα. Για το λόγο αυτό το Scratch είναι ένα ιδανικό εργαλείο για τη διδασκαλία του προγραμματισμού στα παιδιά.
Ενώ το Scratch χρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό για να εισαγάγει τα παιδιά στον προγραμματισμό, μπορεί να δημιουργήσει προγράμματα μεγάλων απαιτήσεων.
Το σύνολο του υλικού είναι δωρεάν και υπάρχουν πολλοί πόροι για να βοηθήσουν τους εκπαιδευτικούς να ενσωματώσουν την κωδικοποίηση στο πρόγραμμα σπουδών τους.
Arduino
Το Arduino είναι μια ηλεκτρονική πλατφόρμα ανοιχτού κώδικα βασισμένη σε εύχρηστο υλικό και λογισμικό. Η κάρτα του Arduino μπορεί να διαβάσει τις εισόδους - το φως σε έναν αισθητήρα, ένα δάκτυλο σε ένα κουμπί ή ένα μήνυμα Twitter - και να το μετατρέψει σε έξοδο - ενεργοποιώντας έναν κινητήρα, ενεργοποιώντας ένα LED, δημοσιεύοντας κάτι στο διαδίκτυο. Το Arduino χρησιμοποιεί το λογισμικό (IDE) και προγραμματίζεται σε γλώσσα προγραμματισμού Wiring C αλλά και σε γλώσσες οπτικού προγραμματισμού όπως Ardublock και Ardublockly.
Με τα χρόνια το Arduino έγινε ο εγκέφαλος χιλιάδων έργων, από τα καθημερινά αντικείμενα έως τα σύνθετα επιστημονικά όργανα. Μια παγκόσμια κοινότητα δημιουργών - φοιτητές, χομπίστες, καλλιτέχνες, προγραμματιστές και επαγγελματίες - έχει συγκεντρωθεί γύρω από αυτή την πλατφόρμα ανοιχτού κώδικα. Οι συνεισφορές τους έχουν προστεθεί σε μια απίστευτη ποσότητα προσβάσιμης γνώσης που μπορεί να βοηθήσει τόσο τους αρχάριους όσο και τους ειδικούς.
Το Arduino γεννήθηκε στο Ivrea Interaction Design Institute ως ένα εύκολο εργαλείο για γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων, που απευθύνονταν σε φοιτητές χωρίς ιδιαίτερες γνώσεις ηλεκτρονικών και προγραμματισμού. Με την εμφάνισή του δημιουργήθηκε μια κοινότητα που το χρησιμοποιεί και η οποία διευρύνθηκε τα τελευταία χρόνια. Παράλληλα οι κάρτες Arduino άρχισαν να εξελίσσονται προκειμένου να προσαρμοστούν στις νέες ανάγκες και προκλήσεις.
Όλες οι κάρτες Arduino είναι εντελώς ανοιχτού κώδικα, επιτρέποντας στους χρήστες να τις κατασκευάζουν και να τις προσαρμόζουν στις ιδιαίτερες ανάγκες τους. Το λογισμικό επίσης είναι ανοικτού κώδικα και αυξάνεται μέσω των συνεισφορών των χρηστών παγκοσμίως.
Για περισσότερα δείτε:
