Η ενασχόληση των μαθητών με την ρομποτική δημιουργεί δύο δραστηριότητες, μια κατασκευαστική και μια προγραμματιστική. Η τεχνητή κατασκευή δημιουργείται από τους μαθητές αξιοποιώντας ένα σύνολο δομικών υλικών όπως είναι τα Lego Mind storms. Μια κατασκευή Lego αναφέρεται σε συναρμολόγηση ρομποτικών κατασκευών που περιέχουν αισθητήρες για να συλλαμβάνουν συμβάντα στο περιβάλλον. Όπως αισθητήρες θερμοκρασίας, ελέγχου, αισθητήρες για αναγνώριση εμποδίων, αισθητήρες εντάσεως του φωτός, αισθητήρες επαφής για αναγνώριση με άλλα αντικείμενα. Τα μοντέλα αυτά περιέχουν και ηλεκτρικά μοτέρ όπου προσδιορίζουν την κινησή τους. Μια τυπική συμπεριφορά της ρομποτικής κατασκευής είναι η αντίδραση σε κάποιο εξωτερικό ερέθισμα. Αυτή η ιδιαιτερότητα στο προγραμματισμό των ρομποτικών κατασκευών δημιουργεί ένα έντονο περιβάλλον στους μαθητές πρωτόγνωρο για αυτούς και έντονα κινητικό που είναι μεγάλης σημασίας για τη διδακτική. Έχει άμεση σύνδεση με κοινωνικές πρακτικές αναφοράς (Κόμης, 2005) δεδομένου ότι η κατασκευή διαφόρων αντικειμένων συνιστά πλέον διαδεδομένη κοινωνική πρακτική ακόμα και στο κόσμο των παιδιών.
Τα παιδιά αντιλαμβάνονται έννοιες προγραμματισμού όπως είναι η διδασκαλία των δομών του προγραμματισμού χωρίς να έχουν καμία ουσιαστική γνώση. Άλλωστε το ζητούμενο δεν είναι η διδασκαλία εννοιών προγραμματισμού αλλά η βοήθεια που πρέπει να δοθεί στους μαθητές ώστε να οικοδομήσουν τα απαραίτητα νοητικά πλαίσια για να ασκήσουν προγραμματιστικές δραστηριότητες. Το ερευνητικό μέρος αυτής της εργασία έγινε στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση και διήρκεσε τέσσερις μήνες. Το πλήθος των μαθητών ήταν 18 άτομα για την Ε΄ τάξη και για την ΣΤ΄ τάξη χωρίστηκαν σε ομάδες των τεσσάρων και πέντε ατόμων και μοιράστηκαν ρόλοι μεταξύ των.
Ο ρόλος του κατασκευαστή (κάνει την συναρμολόγηση στη ρομποτική συσκευή).
Ο ρόλος του προγραμματιστή (συγγράφει σε οπτικό περιβάλλον το κατάλληλο πρόγραμμα ώστε να αποδοθεί η επιθυμητή συμπεριφορά στη ρομποτική συσκευή).
Ο ρόλος του γραμματέα/συντονιστή (καταγράφει σκέψεις της ομάδας εναλλακτικές ιδέες προτάσεις διαφωνίες).
Ο ρόλος του παρουσιαστή που αναλαμβάνει να παρουσιάσει το τελικό προïόν.
Διαθέσιμα εργαλεία είναι ο ηλεκτρονικός υπολογιστής και Lego Mind storms.
Η κατασκευή μιας ρομποτικής οντότητας από τους ίδιους τους μαθητές απαιτεί να έχουν οικοδομήσει το νοητικό μοντέλο λειτουργίας της κατασκευής. Σε ένα φύλλο εργασίας καταγράφουν την σκέψη του με διάφορους τρόπους όπως ελεύθερο κείμενο , ψευδοκώδικα ή λογικό διάγραμμα. Μέσω του υπολογιστή προγραμματίζουν με οπτικό προγραμματισμό την συμπεριφορά της ρομποτικής οντότητας και την συγκρίνουν με την συμπεριφορά που έχει καταχωρηθεί από τον εκπαιδευτικό που ελέγχει την δραστηριοτητά των. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την ανάλυση της προγραμματιστικής δραστηριότητας των μαθητών στο περιβάλλον Lego Robolad είναι τα εξής. Οι μαθητές κατανοούν εύκολα τα εικονίδια του περιβάλλοντος που αφορούν βασικές συσκευές εξόδου(μοτέρ φωτεινή σήμανση).Ο οπτικός προγραμματισμός τους διευκολύνει και φτιάχνουν κώδικα εύκολα μέσω των εικονιδίων και κατακτούν την βασική προγραμματιστική δομή που είναι η δομή της ακολουθίας. Άρα η εισαγωγή της ρομποτικής εκπαίδευσης εκτός του ενδιαφέροντος που έχει εισάγει τους μαθητές σε έννοιες προγραμματισμού μέσα από το παίγνιο καθώς αναπτύσσουν νοητικά μοντέλα συμπεριφοράς των ρομποτικών οντοτήτων.
Το σημερινό σχολείο και η θέση του καθηγητή σήμερα αλλάζει ως επιτακτική ανάγκη λόγω των ραγδαίων εξελίξεων στην Επιστήμη και στην Τεχνολογία .Ο τεχνολογικός αναλφαβητισμός πρέπει να εκλείψει και αυτό θα επιτευχθεί μόνο μέσω υποχρεωτικής εκπαίδευσης προς όλους του πολίτες. Μια εκπαίδευση που θα παρέχει την ανάπτυξη σύνθετων γνωστικών δεξιοτήτων και συμπεριφορών πάνω σε τεχνολογικές πλατφόρμες για ενσωμάτωση στην επερχόμενη κοινωνία γνώσης. Είναι προφανές ότι για την επίτευξη αυτού του στόχου δεν επαρκεί η απλή διδασκαλία η οποία εστιάζεται σε δηλωτική γνώση αλλά νέα εκπαιδευτικά περιβάλλοντα προκειμένου να διαμορφωθεί το κατάλληλο πλαίσιο μάθησης. Το εργαστήριο εκπαιδευτικής ρομποτικής έρχεται να παίξει αυτό τον ρόλο μέσα στο σχολείο. Όχι μόνο στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση αλλά και στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση και κυρίως στο Γυμνάσιο δεδομένου ότι αποτελεί ένα καλό παράδειγμα σύγχρονης τεχνολογίας υποστηρίζοντας επίσης την ανάπτυξη δεξιοτεχνιών κατασκευής καθώς προσφέρει και ένα περιβάλλον για δοκιμές κατάλληλο για την ανάπτυξη σύνθετων γνωστικών δραστηριοτήτων. Δάσκαλοι και μαθητές έχουν την ευκαιρία να εξοικειωθούν με νέες μεθόδους και υλικά και με την λειτουργική χρήση της τεχνολογίας που τους επιτρέπει να ασκηθούν σε αλλαγές στο (φυσικό) κόσμο.
Σε αυτό το περιβάλλον εμφανίζεται μια μορφή γνώσης που ονομάζεται άτυπη μάθηση. Η άτυπη μάθηση σε περιβάλλον εκπαιδευτικής ρομποτικής έχει σχέση με την γνώση που διαμοιράζεται ανάμεσα στους ίδιους τους δράστες (εκπαιδευτικοί/μαθητές) που εμπλέκονται σε μια κοινή δραστηριότητα. Η άτυπη μάθηση αποτελεί ένα πολύ σημαντικό παράγοντα των γνώσεων και των δεξιοτήτων και δεξιοτεχνιών που αποκτά ένα πρόσωπο.
Ενώ η γνώση διαχωρίζεται σε επίσημη και καταγεγραμμένη και σε αυτή που δεν δηλώνεται, ούτε μπορεί να εκφραστεί, όπως επίσημη (formal)/ανεπίσημη (informal) ρητή (explicit)/άρρητη(implicit), δηλωτική γνώση (know-what)/ διαδικαστική γνώση (know-how) οι Salliς και Jones (2002) ταυτίζουν ρητή και επίσημη γνώση και την εκφράζουν ως κωδικοποιημένη (codified) ή δηλωτική(declarative)και σαν πηγή της θεωρούν τα επίσημα κείμενα τα διαδικαστικά εγχειρίδια τις μαθηματικές εξισώσεις τις βάσεις δεδομένων, αρχεία, διαδικασίες, αρχειοθετημένα κείμενα και τις οικονομικές εκθέσεις. Η άρρητη η προσωπική γνώση σχετίζεται με την διαδικαστική γνώση και με το πώς κάποιος κάνει κάτι. Είναι κοινωνικά κατασκευασμένη και έχει δύο τμήματα την τεχνική γνώση και την γνωστική. Χαρακτηριστικά της είναι ότι βρίσκεται στη σκέψη του ατόμου
Περιέχει αξίες , διορατικότητα, προαισθήματα, προκαταλήψεις, αισθήματα, εικόνες, σύμβολα και αξίες, μπορεί να είναι χαοτική, είναι δύσκολο να κωδικοποιηθεί και να αποθηκευτεί σε βάσεις δεδομένων και σε εσωτερικά δίκτυα, είναι δύσκολο να μεταδοθεί και να μοιραστεί και είναι πολύτιμη και πλούσια πηγή εμπειρίας και μάθησης. Η άρρητη γνώση λαμβάνει χώρα κατά την αλληλεπίδραση των ατόμων, την ενασχόληση με κάποιες δραστηριότητες και την επίλυση προβλημάτων. Η άρρητη γνώση διαδραματίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη δράση των εκπαιδευτικών μέσα στην τάξη. Σε αυτή βασίζονται για να αναπτύξουν την δική τους θεωρία για την διδασκαλία, το ρόλο του μαθητή, το ρόλο το δικό τους και το νόημα που δίνουν στη διδασκαλία. Η άρρητη αυτή γνώση διαμορφώνεται ήδη από την δική τους θέση ως εκπαιδευόμενοι. Είναι λοιπόν σημαντικό να εξετάσουμε τις παραμέτρους που και τις συνθήκες που υπεισέρχονται στη διαμόρφωση της άρρητης αυτής γνώσης. Έτσι ερευνήθηκε λοιπόν μια μελέτη περίπτωσης στην οποία παρατηρήθηκε η λειτουργία ομάδων φοιτητών-μελλοντικών εκπαιδευτικών. Το δείγμα ήταν 35 φοιτητές και φοιτήτριες και ως εξοπλισμός χρησιμοποιήθηκε Lego Mind storms.Οι φοιτητές χωρίστηκαν σε δύο τμήματα που περιείχαν ομάδες των 2-4 ατόμων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι κάποιες ομάδες θεωρούν ότι οι στόχοι τίθενται από τον διδάσκοντα και θα πρέπει να υλοποιηθούν από τους φοιτητές ενώ οι υπόλοιποι πιστεύουν ότι η ομάδα θέτει τους στόχους και φροντίζει την υλοποίησή τους. Τα άτομα αυτά θεωρούν ότι η βελτίωση της ομάδας θα γίνει μέσω της συζήτησης, της καλύτερης οργάνωσης της ομάδας, της ανταλλαγής απόψεων. Όπου υπάρχει η υιοθέτηση των στόχων, ο διάλογος και η συνεισφορά των μελών είναι σε υψηλή προτεραιότητα στη λειτουργία της ομάδας. Τα μέλη μαθαίνουν μέσα από τον διάλογο και την ανταλλαγή γνώσεων. Αντίθετα όταν οι στόχοι θεωρούνται επιβεβλημένοι έχει σαν αποτέλεσμα η ομάδα να επικεντρώνεται στο αποτέλεσμα και όχι στη διαδικασία.
Μια άλλη διδακτική προσέγγιση είναι το παιχνίδι ως έναυσμα μάθησης στο Δημοτικό και στο Λύκειο. Εφαρμόζεται λοιπόν η ψυχαγωγική εκπαίδευση και εννοούμε την διδακτική προσέγγιση η οποία συνδυάζει τη μάθηση με το παιχνίδι.
Για το σκοπό αυτό έγινε χρήση των LM ρομπότ τύπου Lego Mind storms.Με αρχικό σκοπό την διερεύνηση της αποτελεσματικότητας τους ως εργαλείο εκμάθησης επίλυσης προβλημάτων και με δευτερεύοντα σκοπό την δημιουργία ολοκληρωμένου εκπαιδευτικού υλικού το οποίο θα είναι προς χρήση για την διδασκαλία του προγραμματισμού με την χρήση των ρομπότ. Στην έρευνα που έγινε διαπιστώθηκε ότι η αντιμετώπιση της μάθησης ως ψυχαγωγίας με την χρήση των ρομπότ LM αποτελεί μια ευχάριστη δημιουργική μέθοδος διδασκαλίας για την εκμάθηση βασικών εννοιών προγραμματισμού. Το προγραμματιστικό περιβάλλον Lego Mind storms χρησιμοποιήθηκε και ως εργαλείο υποστήριξης εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων ρομποτικής. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι καθοριστικός για την αποτελεσματική ένταξη και αξιοποίηση της ρομποτικής τεχνολογίας στην εκπαιδευτική διαδικασία. Βασικό εργαλείο για την υποστήριξη των προτεινόμενων εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων ρομποτικής αποτελεί τοLego Mind storms ΝΧΤ. Η εκπαιδευτική δυναμική της ρομποτικής οδηγεί τους μαθητές στο να συνθέσουν μια μηχανική οντότητα(π.χ ένα μοντέλο αυτοκινήτου ) και να την κατευθύνουν με την βοήθεια ενός απλού και εύχρηστου προγραμματιστικού περιβάλλοντος. Η σχεδίαση δραστηριοτήτων με ρομποτικές κατασκευές συνδέεται με την εκπλήρωση ενός έργου με στόχο την επίλυση ενός προβλήματος. Τα στάδια εργασίας που θα γίνουν ως φάσεις μιας ενιαίας εργασίας μπορούν να επαναλαμβάνονται με κυκλικό τρόπο ή να επικαλύπτονται.
Στάδιο εμπλοκής : διατύπωση μια πρώτη εκδοχή του προβλήματος και εμπλοκή των μαθητών στο προσδιορισμό του.
Στάδιο πειραματισμού: πειραματισμός και εξοικείωση των μαθητών με τους αισθητήρες και το λογισμικό με στόχο την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του
Στάδιο διερεύνησης: οι μαθητές επαναπροσδιορίζουν το πρόβλημα και εργάζονται σε ομάδες.
Στάδιο Σύνθεσης και Δημιουργίας: σύνθεση των επιμέρους στοιχείων από τους μαθητές.
Στάδιο Αξιολόγησης: Τελικό προϊόν στη τάξη που αξιολογείται.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου