Σύγχρονες εκπαιδευτικές προσεγγίσεις στη διδασκαλία της Ρομποτικής

Abstract

Στις μέρες μας η Ρομποτική αποτελεί τεχνολογία αιχμής ως μια διεπιστημονική περιοχή στενά εξαρτημένη και αλληλένδετη με την Πληροφορική, τις Επικοινωνίες, την Ηλεκτρονική, την Τεχνητή Νοημοσύνη και άλλα. Αυτή η νέα παγκόσμια πραγματικότητα επέβαλε την ανάγκη προσαρμογής των υπαρχόντων εκπαιδευτικών συστημάτων, κυρίως στο εξωτερικό, ώστε να μπορέσουν να ανταπεξέλθουν τόσο στις σύγχρονες απαιτήσεις μόρφωσης και κατάρτισης όσο και στις ραγδαίες εξελίξεις της αγοράς εργασίας υιοθετώντας το μοντέλο εκπαίδευσης STEM. Τάση της εκπαίδευσης –σε παγκόσμιο επίπεδο– αποτελεί η εκπαίδευση της Επιστήμης, της Τεχνολογίας, της Μηχανικής και των Μαθηματικών (Science, Technology, Engineering, Mathematics – STEM), που ενοποιεί τα τέσσερα αυτά γνωστικά αντικείμενα. Η Εκπαιδευτική Ρομποτική (ΕΡ) συνδυάζει στοιχεία πολλών επιστημών, καλύπτοντας όλα τα πεδία της εκπαίδευσης STEM. Σύμφωνα με πολλές έρευνες θεωρείται μια καινοτόμα μαθησιακή μεθοδολογία η οποία αναπτύσσει τις δεξιότητες των μαθητών όλων των βαθμίδων της εκπαίδευσης. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι: a. να επιχειρήσει μια βιβλιογραφική ανασκόπηση του πεδίου σε συνδυασμό με τις θεωρίες μάθησης που σχετίζονται με αυτό, b. ο σχεδιασμός μιας καινοτόμου εκπαιδευτικής προσέγγισης διδασκαλίας του μαθήματος για μαθητές δημοτικής εκπαίδευσης, με άξονα τις τεχνολογίες ανοικτού υλικού – λογισμικού και c. η προσπάθεια εφαρμογής της παραπάνω εκπαιδευτικής προσέγγισης σε πραγματικές συνθήκες διδασκαλίας για την εξαγωγή συμπερασμάτων της αποτελεσματικότητάς της και σύγκρισής της με ήδη εφαρμοζόμενες εκπαιδευτικές προσεγγίσεις στον ίδιο ή παρόμοιο πληθυσμό.

Πιο αναλυτικά, γίνεται πρώτα μια αναφορά στην Υπολογιστική σκέψη και στην εκπαίδευση STEM. Στη συνέχεια αναφερόμαστε στη Ρομποτική και στην Εκπαιδευτική Ρομποτική. Κατόπιν γίνεται μελέτη των διαφόρων θεωριών μάθησης και πως σχετίζεται η ΕΡ με τις πιο σύγχρονες θεωρίες. Γίνεται μελέτη και παρουσίαση των διάφορων περιβαλλόντων που έχουν αναπτυχθεί, προκειμένου να ενταχθεί η ρομποτική στην εκπαίδευση και επιχειρείται μια συνοπτική σύγκριση και καταλληλόλητά τους σε σχέση και με τις ηλικίες των μαθητών και δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην παρουσίαση του μικροελεγκτή Arduino, που θα χρησιμοποιηθεί και για τη διδακτική μας παρέμβαση. Στη συνέχεια σχεδιάστηκε μία διδακτική παρέμβαση για να φέρει κοντά τους μαθητές δημοτικής εκπαίδευσης στο αντικείμενο της ΕΡ, με όσο το δυνατό πιο απλό κι ευχάριστο τρόπο και με απώτερο σκοπό τη βοήθεια της κατανόησης των προγραμματιστικών τεχνικών, ελπίζοντας και φιλοδοξώντας να γίνουμε πηγή έμπνευσης για μερικούς μελλοντικούς επιστήμονες της Πληροφορικής. Τέλος, αναφέρουμε τα συμπεράσματα στα οποία καταλήξαμε ως εκπαιδευτικοί, εφαρμόζοντας τη διδακτική μας παρέμβαση σε ομάδα μαθητών Δημοτικού Σχολείου.