Ανάπτυξη της ικανότητας λύσης προβλημάτων μέσα από ασκήσεις και εργασίες με την εκπαιδευτική πλατφόρμα EV3 της Lego.
Σχολείο
3ο Γυμνάσιο Αμαλιάδας
Συνεργαζόμενοι Εκπαιδευτικοί
Σταυρόπουλος Πέτρος (ΠΕ86)
Δημητρόπουλος Δημήτριος
Ράλλης Διονύσιος (ΠΕ02)
Σκοπός
Ο βασικός στόχος του προγράμματος ήταν η ανάπτυξη της δεξιότητας της λύσης προβλημάτων. Μέσα από την εκπαιδευτική ρομποτική οι μαθητές καλούνται να δράσουν ως επιστήμονες- εφευρέτες και να ανακαλύψουν δικές τους καινοτόμες ιδέες και λύσεις. Πέρα όμως από τις ικανότητες που προσφέρει η Εκπαιδευτική Ρομποτική στους μαθητές, τους φέρνει σε επαφή με έναν τομέα της τεχνολογίας που θα δούμε ραγδαίες εξελίξεις τα επόμενα χρόνια. Η ρομποτική, εμπλέκει τους μαθητές σε καταστάσεις που απαιτούν από αυτούς να εφαρμόσουν τα μαθηματικά και την επιστήμη και όχι απλά να τα μελετήσουν. Διότι η κατανόηση είναι κάτι περισσότερο από μάθηση, είναι μάθηση και γνώση πώς να εφαρμόσεις αυτό που γνωρίζεις στο πλαίσιο αυτό.
Στόχοι που επιτεύχθηκαν
Οι μαθητές συνδύασαν την κατασκευή μιας αξιόπιστης προγραμματιζόμενης μηχανής με τον προγραμματισμό των λειτουργιών της και με αυτόν τον τρόπο ήρθαν σε επαφή με το προγραμματιστικό περιβάλλον της LEGO και μέσα από ασκήσεις έμαθαν να χρησιμοποιούν τους κινητήρες και τους αισθητήρες. Οι ασκήσεις με το EV3 της LEGO συνδυάζουν την δημιουργία κατασκευών με τον προγραμματισμό τους.
Οι μαθητές μέσα από την κατασκευή των ρομπότ καλλιέργησαν την φαντασία τους, ανέπτυξαν τις κινητικές τους δεξιότητες, έμαθαν να είναι δημιουργικοί, να επιλύουν προβλήματα, να επικεντρώνουν την προσοχή τους και να λειτουργούν ομαδικά.
Επίσης μέσα από την συμμετοχή στον Πανελλήνιο Διαγωνισμό Εκπαιδευτικής Ρομποτικής οι μαθητές γνώρισαν τις επικοινωνίες κατά τη Βυζαντινή περίοδο και την «περιπετειώδη» πορεία των μηνυμάτων, που διασχίζοντας την αχανή Βυζαντινή Αυτοκρατορία με ταχύτητα, είχαν τη δυνατότητα να φτάσουν μέσα σε λίγες ώρες στην Κωνσταντινούπολη.Τέλος μέσα από την συμμετοχή στον διαγωνισμό, αλλά και στην συμμετοχή στα Φετιβάλ Ψηφιακής Δημιουργίας και στο Patras Science Festival, οι μαθητές ήρθαν σε επαφή με άλλους μαθητές από άλλα σχολεία, αντάλλαξαν ιδέες και είδαν τα επιστημονικά επιτεύγματά τους, γεμίζοντας με εμπειρίες και γνώσεις.
Συνεργασίες
Η ομάδα μας συμμετείχε στο Φεστιβάλ Ψηφιακής Δημιουργίας στο 1ο Γυμνάσιο Πύργου με την ιδέα robot football όπου παρουσιάσαμε σε συνεργασία με το γυμνάσιο Λάλα. Η ιδέα ήταν να φτιάξουμε ένα γήπεδο ποδοσφαίρου σε πίστα παρόμοια σε μέγεθος με αυτή των διαγωνισμών του WRO σχεδιασμένη ειδικά για ποδόσφαιρο, πάνω στο οποίο θα βάζαμε κάποια τηλεκατευθυνόμενα ρομπότ, με τα οποία θα έπαιζαν τα παιδιά. Αποφασίσαμε να κατασκευάσουμε δύο ρομπότ ένα με το πακέτο GIGO S4A που χρησιμοποιούμε για την συμμετοχή μας στο E-tweening πρόγραμμα Make it Stem With S4A και ένα με το LEGO EV3. Τα δύο ρομπότ τηλεκατευθύνονταν με εφαρμογές για κινητά τηλέφωνα που δημιουργήσαμε και έρχονταν σε επικοινωία με τα ρομπότ με bluetooth.
Εκπαιδευτικές Επισκέψεις
24/2/2018: Περιφερειακό σκέλος του Πανελλήνιου Διαγωνισμού Εκπαιδευτικής Ρομποτικής- Σκαγιοπούλειο Ίδρυμα- Πάτρα
18/4/2018: Φεστιβάλ Ψηφιακής Δημιουργίας- 1ο Γυμνάσιο Πύργου
3/5/2018: Patras Science Festival Ελληνικ;o Ανοικτ;o Πανεπιστήμιο- Πάτρα
Δραστηριότητες
Μαθητές που συμμετείχαν στο πρόγραμμα αγωγής της σταδιοδρομίας συμμετείχαν στο Περιφερειακό σκέλος του Πανελλήνιου Διαγωνισμού Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, που πραγματοποιήθηκες στην Πάτρα, στον χώρο του Σκαγιοπουλείου Ιδρύματος. Επίσης η ομάδα μας συμμετείχε στο Patras Science Festival στους χώρους του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστήμιου στην Πάτρα, όπου παρουσιάσαμε πάλι τα ρομποτάκια που έπαιζαν ποδόσφαιρο. Πιο συγκεκριμένα η ομάδα μας συμμετείχε με το έργο Robot Football, όπου μαθητές από διάφορα σχολεία της περιφέρειας Δυτ. Ελλάδας συμμετείχαν και έπαιζαν ποδόσφαιρο με τα δύο ρομπότ που τους παρείχαμε. Οι μαθητές με τα κινητά τηλέφωνα που τους παρείχαμε και μέσα από εφαρμογές που δημιουργήσαμε τηλεκατευθύναν τα ρομπότ. Το ένα ρομπότ ήταν ένα LEGO EV3 ρομποτάκι και το άλλο ήταν ένα ρομποτάκι φτιαγμένο με δομικά στοιχεία της GIGO και κινούνταν με την βοήθεια κινητήρων που είχαν ενσωματωθεί σε ένα Arduino Leonardo και συνδέονταν με το κινητό τηλέφωνο με σύνδεση Bluetooth.
Εκπαιδευτικές Μέθοδοι
Οι μαθητές που συμμετείχαν στο πρόγραμμα χωρίζονταν σε ομάδες και προσπαθούσαν να λύσουν ασκήσεις μέσα από φύλλα εργασίας, συνδυάζοντας τις γνώσεις τους στην κατασκευή και τον προγραμματισμό μέσα από το προγραμματιστικό περιβάλλον της LEGO.
Πέρα από τα φύλλα εργασίας γινόταν επίδειξη ενδεικτικών λύσεων και προτάσεων επίλυσης προβλημάτων. Επίσης οι μαθητές κλήθηκαν να λύσουν το θέμα του φετινού διαγωνισμού ρομποτικής.
Σύνδεση με το αναλυτικό Πρόγραμμα του σχολείου
Η ρομποτική αφενός, είναι μία διασκεδαστική και ενδιαφέρουσα δραστηριότητα που δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να εμπλακεί με τη δράση, αφετέρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διδασκαλία διαφόρων εννοιών, κυρίως, από τις Φυσικές Επιστήμες και άλλα γνωστικά αντικείμενα. Όπως:
- Φυσική (μελέτη της κίνησης, μελέτη της επίδρασης της τριβής, μελέτη της σχέσης των δυνάμεων, μεταφορά ενέργειας κ.α)
- Μαθηματικά και Γεωμετρία (αναλογίες, μέτρηση αποστάσεων, κατανόηση βασικών γεωμετρικών ιδιοτήτων όπως η περίμετρος κ.α)
- Μηχανική (κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση μηχανικών λύσεων κ.α)
- Τεχνολογία (τεχνολογικός αλφαβητισμός κ.α)
- Πληροφορική (Προγραμματισμός- Αναλυτική σκέψη)
- Ιστορία (οι μαθητές θα γνωρίσουν τις επικοινωνίες κατά τη Βυζαντινή περίοδο)
Αξιολόγηση
Οι μαθητές που συμμετείχαν στο πρόγραμμα έδειξαν μεγάλο ενδιαφέρον τόσο για τις ασκήσεις και τα φύλλα εργασίας που τους δόθηκαν, όσο και για την επίλυση του θέματος του φετινού πανελλήνιου διαγωνισμού εκπαιδευτικής ρομποτικής. Ο στόχος της ανάπτυξης της δεξιότητας λύσης προβλημάτων φαίνεται ότι επιτεύχθηκε σε κάποιον βαθμό και για κάποιους μαθητές, όπως μπορέσαμε να συμπεράνουμε ύστερα από σχετική συζήτηση που είχαμε μαζί τους. Επιπλέον κάποιοι μαθητές που ασχολήθηκαν έντονα με την κατασκευή αυτοματισμών και ρομπότ φάνηκε ότι ανέπτυξαν αυτήν την δεξιότητα, αφού μπορούσαν να δημιουργήσουν πολυπλοκότερες κατασκευές σε σύντομο χρόνο, ενώ φάνηκε ότι μπορούσαν να συγκεντρωθούν σε αυτό που έκαναν και να λειτουργούν ομαδικά σε ικανοποιητικό βαθμό.
Οι μαθητές κατά την διάρκεια της εμπλοκής τους με την κατασκευή και τον προγραμματισμό ρομποτικών συστημάτων χρειάστηκε να ανακαλέσουν γνώσεις και εμπειρίες από τα μαθηματικά, την φυσική, την πληροφορική αλλά και την ιστορία. Τέλος οι μαθητές που συμμετείχαν στο πρόγραμμα είχαν την δυνατότητα να γνωρίσουν και να γνωριστούν με μαθητές από άλλα σχολεία όλης της περιφέρειας Δυτ. Ελλάδας, να πάρουν εμπειρίες και να ανταλλάξουν γνώσεις, πρακτικές και ιδέες.
Διάδοση των Αποτελεσμάτων
Στις 31-5-2018 στον χώρο του σχολείου παρουσιάσθηκαν οι δραστηριότητες του προγράμματος στους μαθητές του σχολείου μας καθώς και κάποιες κατασκευές ρομπότ και αυτοματισμών που παρουσιάσαμε. Επίσης οι κατασκευές και οι δραστηριότητες της ομάδας μας παρουσιάστηκαν και σε μαθητές δημοτικών σχολείων της περιοχής.
Τέλος το blog που έχουμε ετοιμάσει και παρουσιάζουμε το έργο μας και κάποια τεχνολογικά και ιστορικά θέματα που οι μαθητές είναι διαθέσιμο στην διεύθυνση http://3gym-amaliad.ilei.sch.gr/robotics/ και υπάρχει σύνδεσμος προς αυτό από το site του σχολείου μας έτσι ώστε οι επισκέπτες να μπορούν να το δουν. Επιπλέον επιλεγμένα άρθρα του blog έχουν κοινοποιηθεί μέσω κοινωνικών δικτύων σε σχετικά forum.