Οδηγίες Εκπαιδευτική αξιοποίηση ρομποτικών κατασκευών στη διδασκαλία μαθηματικών εννοιών και πληροφορικής

Γ. Σταυροπόλου

Περίληψη

Στην παρούσα εργασία θα παρουσιαστεί μία νέα διδακτική προσέγγιση για τη διδασκαλία των μαθηματικών και της πληροφορικής, η οποία αναπτύχθηκε με τη βοήθεια του συστήματος εκπαιδευτικής ρομποτικής LEGO Mindstorms, με σκοπό να αξιοποιηθεί τόσο στη διδασκαλία της ενότητας των Μαθηματικών της  Β΄  Γυμνασίου  και  συγκεκριμένα στο  μάθημα: «Καρτεσιανό Σύστημα Συντεταγμένων», όσο και στη διδασκαλία της ενότητας της Πληροφορικής της Γ΄ Γυμνασίου, που αφορά στην έννοια της αντιμετάθεσης, ως ενδιαφέρουσας διαθεματικής εφαρμογής.

Τα LEGO Mindstorms είναι εύκολα προγραμματιζόμενα ρομπότ με αισθητήρες, που περιλαμβάνουν μια μεγάλη ποικιλία από τουβλάκια, κινητήρες, αισθητήρες και άλλα εξαρτήματα με τα οποία μπορεί κανείς να κτίσει φυσικά μοντέλα. Μπορούν να προγραμματιστούν ώστε να εκτελούν μία σειρά ενεργειών και να αντιδρούν σε ερεθίσματα που δέχονται οι αισθητήρες τους.

Από τη συμμετοχή και τις απαντήσεις των μαθητών στα ερωτηματολόγια βγάζουμε το συμπέρασμα ότι διαμόρφωσαν θετικές στάσεις έναντι της εκπαιδευτικής ρομποτικής και θα ήθελαν να συμμετέχουν στο μέλλον σε παρόμοια προγράμματα.

Λέξεις κλειδιά: εκπαιδευτική ρομποτική, μαθηματικά, πληροφορική.

Η χρήση της Logo για τη διδασκαλία της δομής επανάληψης σε σύγκριση με τη χρήση των LEGO Mindstorms : μελέτη περίπτωσης με μαθητές Γυμνασίου

Ζ. Χαρπαντίδου¹, Ι. Τραχανοπούλου²

¹Υπεύθυνη του ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕ.Τ. Δράμας, Msc Ηλεκτρονικός Μηχανικός

²Εκπαιδευτικός Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης Καβάλας, Msc Ιατρικής Πληροφορικής

Περίληψη

Συνήθως οι μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες στον προγραμματισμό, με χαρακτηριστικά παραδείγματα αυτές που σχετίζονται με τη δομή επανάληψης. Ως κύρια αιτία θεωρείται το γεγονός ότι διδάσκονται δεξιότητες μιας συγκεκριμένης γλώσσας προγραμματισμού και όχι τη μεθοδολογία για την επίλυση προβλημάτων. Η εργασία αυτή κάνει μια σύγκριση του τρόπου με τον οποίο διδάσκονται σήμερα τα παιδιά τη δομή επανάληψης στη Γ’ Γυμνασίου σε σχέση με το πώς θα μπορούσαν να τη διδαχθούν χρησιμοποιώντας την εκπαιδευτική ρομποτική και τα LEGO Mindstorms. Παρουσιάζονται αποτελέσματα μιας μελέτης περίπτωσης, συγκρίνοντας απαντήσεις 14 μαθητών, της Γ’ Γυμνασίου, σε ερωτήσεις σχετικά με τους δύο τρόπους διδασκαλίας της δομής επανάληψης. Ο προγραμματισμός με τα LEGO Mindstorms αποφέρει θετικά μαθησιακά αποτελέσματα με χαρακτηριστικό τη σωστή χρήση της δομής επανάληψης σε κάθε περίπτωση.

Λέξεις κλειδιά: Εκπαιδευτική Ρομποτική, Δομή Επανάληψης.

Διδακτική της Πληροφορικής με εφαρμογές Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, βασισμένης στην Εποικοδομιστική θεωρία

Γ. Κυριακού

Περίληψη

Τα εισαγωγικά μαθήματα προγραμματισμού είναι πολλές φορές απογοητευτικά τόσο για τους μαθητές, όσο και για τους καθηγητές, γεγονός το οποίο οφείλεται σε μία σειρά από δυσκολίες κατά την εκμάθηση του προγραμματισμού. Για την αντιμετώπιση των δυσκολιών αυτών έχουν προταθεί πάρα πολλές εναλλακτικές λύσεις. Μια διαφορετική προσέγγιση είναι αυτή που αξιοποιεί την εκπαιδευτική ρομποτική σε συνδυασμό με τον οπτικό προγραμματισμό. Σε αυτή την κατηγορία ανήκουν και τα εκπαιδευτικά ρομπότ της εταιρίας Lego. Στην ερευνητική αυτή εργασία παρουσιάζεται μία προσπάθεια χρήσης του πακέτου ρομποτικών κατασκευών Lego Mindstorms for Schools με σκοπό την εκμάθηση βασικών αρχών προγραμματισμού (και ειδικότερα των δομών επιλογής και επανάληψης) σε μια βασισμένη σε σχέδιο εργασίας (project-based), προσέγγιση επίλυσης προβλημάτων, υιοθετώντας ως έναυσμα μάθησης το παιχνίδι. Πρόκειται για μία πειραματική διδασκαλία για την υλοποίηση της οποίας έγινε μία ανάλογη προσπάθεια δημιουργίας κατάλληλου εκπαιδευτικού υλικού.

Λέξεις κλειδιά: δομές προγραμματισμού, κατασκευαστικός εποικοδομισμός, εκπαιδευτική ρομποτική, Lego Mindstorms.

Αναπαραστάσεις των παιδιών προσχολικής ηλικίας για το προγραμματιζόμενο παιχνίδι Bee-Bot.

Α. Μισιρλή, Β. Κόμης

Τμήμα Επιστημών της Εκπαίδευσης και της Αγωγής στην Προσχολική Ηλικία, Πανεπιστήμιο Πατρών

Περίληψη

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται οι αναπαραστάσεις των παιδιών προσχολικής ηλικίας σχετικά με το προγραμματιζόμενο παιχνίδι Bee-Bot. Πρόκειται για μια μελέτη περίπτωσης η οποία λαμβάνει χώρα σε επτά νηπιαγωγεία στα πλαίσια του προγράμματος Fibonacci. Οι αναπαραστάσεις των παιδιών σχετικά με το προγραμματιζόμενο παιχνίδι καταγράφηκαν μέσα από ατομικές συνεντεύξεις και απεικονίστηκαν σε ατομικά σχέδια πριν και μετά την εφαρμογή του εκπαιδευτικού σεναρίου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ενώ τα παιδιά αποδίδουν στο προγραμματιζόμενο παιχνίδι ανιμιστική ταυτότητα, συγχρόνως διατυπώνουν και απεικονίζουν στοιχεία για τον έλεγχο και χειρισμό του μέσα από την ανάλογη διαδικασία προγραμματισμού.

Λέξεις κλειδιά: εκπαιδευτική ρομποτική, προγραμματιζόμενο παιχνίδι Bee-Bot, αναπαραστάσεις παιδιών προσχολικής ηλικίας.

Αξιοποίηση των Lego Mindstorms NXT στην διδασκαλία του Προγραμματισμού: Η έννοια της μεταβλητής.

Γ. Παπαδανέλλης¹, Α. Καρατράντου¹, Χ. Παναγιωτακόπουλος²

¹Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. Παράρτημα ΠΑΤΡΑΣ

²Π.Τ.Δ.Ε., Πανεπιστημίου Πατρών

Περίληψη

Η κατανόηση της έννοιας της μεταβλητής στον προγραμματισμό, συνιστά ένα ιδιαίτερο πρόβλημα, το οποίο αναδεικνύεται από πολλές έρευνες που έχουν γίνει, με τη διάκριση ανάμεσα στην έννοια της μεταβλητής στα Μαθηματικά και στην Πληροφορική να είναι δύσκολη για τους μαθητές. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται και συζητούνται τα αποτελέσματα αξιοποίησης του πακέτου LEGO Mindstorms NXT στην διδασκαλία της έννοιας της μεταβλητής στον προγραμματισμό. Στην εκπαιδευτική δραστηριότητα συμμετείχαν 25 μαθητές της Α΄ τάξης Λυκείου σε σχολείο της Πάτρας, Οι μαθητές εργάστηκαν σε ομάδες για να προγραμματίσουν ένα όχημα LEGO έτσι ώστε αυτό κατά την κίνησή του να αναγνωρίζει και να μετρά μαύρες γραμμές που συναντά και να χρησιμοποιεί στη συνέχεια, τον αριθμό των γραμμών που μέτρησε για κάποια άλλη εργασία. Η ανάλυση των δεδομένων από την εργασία των μαθητών έδωσε θετικά στοιχεία τόσο για τον τρόπο που προσέγγισαν και χρησιμοποίησαν την έννοια της μεταβλητής όσο και για τον τρόπο συνεργασίας μεταξύ τους.

Λέξεις Κλειδιά: Εκπαιδευτική Ρομποτική, Διδακτική Προγραμματισμού, η έννοια της Μεταβλητής