Μια διδακτική αξιοποίηση για τη ζωγραφική τέχνη του Bee-bot μέσω της μεθοδολογίας FERTILE σε μαθητές προσχολικής ηλικίας: εξερευνώντας την υπολογιστική σκέψη πριν και κατά τον προγραμματισμό του ρομπότ

Ρήτου, Ευαγγελία

A teaching integration of Bee-bot drawing based on FERTILE methodology in preschool: exploring the computational thinking before and during programming the robot

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Ρήτου, Ευαγγελία

Date

2024-04-23

Advisor

Τζελέπη, Μαρία

ΡΗΤΟΥ (mt).pdf (3.308Mb)

Keywords

Υπολογιστική σκέψη ; Προσχολική εκπαίδευση ; Μεθοδολογία FERTILE ; Educational robotics and art in primary ; FERTILE methodology ; Problem solving skills ; Computational thinking ; Εκπαιδευτική ρομποτική και τέχνη

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά την καλλιέργεια δεξιοτήτων της Υπολογιστικής Σκέψης (ΥΣ) μέσω της εμπλοκής μαθητών προσχολικής ηλικίας, νηπίων και προνηπίων, σε δραστηριότητες ΕΡ στο μάθημα της Τέχνης. Έτσι, μέσα από μια καλλιτεχνική εξερεύνηση των νηπίων με το ρομπότ Bee-bot, η ερευνήτρια εξετάζει τις δεξιότητες ΥΣ που καλλιεργούνται πριν και κατά τον προγραμματισμό του ρομπότ. Το διδακτικό σενάριο που εφάρμοσε η ερευνήτρια βασίζεται στη μεθοδολογία FERTILE, όπου σύμφωνα με αυτήν στην αρχή δίνεται στους μαθητές ένα πρόβλημα-πρόκληση, οι οποίοι καλούνται να επιλύσουν μέσα από μια σειρά βημάτων όπως η παραγωγή ιδεών, η ανίχνευση και ο σχεδιασμός λύσεων και έπειτα η αξιολόγησή τους. Η μεθοδολογία FERTILE περιλαμβάνει στοιχεία μικτής μάθησης, διαμορφώνοντας έτσι το δεύτερο ερευνητικό ερώτημα της παρούσας έρευνας για το αν η καλλιέργεια της ΥΣ διαφοροποιείται ανάλογα το περιβάλλον μάθησης, στη δια ζώσης και εξ αποστάσεως διδασκαλία. Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 14 μαθητές προσχολικής ηλικίας, νήπια και προνήπια, που φοιτούν σε δημόσιο νηπιαγωγείο του Πειραιά. Οι μαθητές ενεπλάκησαν σε δραστηριότητες με στόχο τη δημιουργία έργων με τα βασικά χαρακτηριστικά της τέχνης του Kandinsky προγραμματίζοντας το επιδαπέδιο ρομπότ Bee-bot. Ύστερα από ανάλυση των ερευνητικών δεδομένων, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο σχεδιασμός και η εφαρμογή διδακτικών σεναρίων που βασίζονται στη μεθοδολογία FERTILE καλλιεργούν στους μαθητές προσχολικής ηλικίας δεξιότητες ΥΣ, πριν τον προγραμματισμό ενός ρομπότ, όπως η αναγνώριση μοτίβων και η αποσύνθεση ενώ και κατά τη διάρκεια του προγραμματισμού κυρίως την αλγοριθμική σκέψη. Επιπλέον, τα ευρήματα έδειξαν ότι υπάρχουν παράγοντες που διαμορφώνουν την καλλιέργεια της ΥΣ ανάμεσα στα δυο διαφορετικά πλαίσια μάθησης όπως η διεπαφή των μαθητών με το υλικό και το κλίμα της μάθησης που διαμορφώνεται στα δυο περιβάλλοντα.

Abstract

The present dissertation investigates the cultivation of Computational Thinking (CT) skills through the engagement of preschool, kindergarten, and nursery students in Educational Robotics (ER) activities in the Art lesson. Thus, through an artistic exploration with the Bee-bot robot, the researcher examines the CT skills cultivated before and during the robot programming. The teaching scenario that applied by the researcher is based on the FERTILE methodology, where, according to it, students are initially presented with a problem-challenge that they are called to solve it through a series of steps such as idea generation, detection, and design of solutions, followed by their evaluation. The FERTILE methodology includes elements of mixed learning, thus shaping the second research question of this study regarding whether the cultivation of computational thinking varies depending on the learning environment, in face-to-face and distance teaching. The research sample consisted of 14 preschool, kindergarten, and nursery school students attending a public kindergarten in Piraeus. The students engaged in activities aimed at creating works with the basic characteristics of Kandinsky's art by programming the floor robot Bee-bot. After analyzing the research data, the results showed that the design and implementation of instructional scenarios based on the FERTILE methodology cultivate computational thinking skills in school-aged students, before programming the robot such as pattern recognition and the ecomposition, and during the programming mostly the algorithmic thinking. Furthermore, the findings showed that there are factors that differentiate the cultivation of computational thinking between the two different learning contexts, such as students' interaction with the material and the learning atmosphere that is formed.