General Info
Η αξιοποίηση του γνωστού σε όλους τους μαθητές αριθμοοργάνου άβακα στη διδακτική των μαθηματικών αποτελεί μία πολύ συνήθη παιδαγωγική πρακτική. Η Οπτικοποίηση, η Συγκέντρωση, η Λογική συλλογιστική, η Φωτογραφική μνήμη, η Ανάκληση, η Παρατηρητικότητα, η Ενδυνάμωση μνήμης είναι τα βασικά θετικά του στοιχεία. Μέσα από τη παρούσα πρακτική διαδικασία οι μαθητές θα έρθουν σε επαφή με τον άβακα μέσα από την οπτική της μοντελοποίησης. Καλούνται να τον ανακατασκευάσουν με σκοπό να εισαχθούν σταδιακά στη λογική STEM πετυχαίνοντας κάθε μία από τις γνωστικές περιοχές του (Φυσικές Επιστήμες, Τεχνολογία, Μηχανική, Μαθηματικά). Τελικός στόχος για την όλη προσπάθεια είναι η ανάδειξη της προστιθέμενης αξίας ως προς τους εκπαιδευτικούς στόχους όταν ο μαθητής γίνεται μέρος της διαδικασίας μετατροπής ενός απλού άβακα σε ρομποτικό. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η επίτευξη του στόχου να αντιληφθούν οι μαθητές τις περισσότερες δυνατότητες που αποκτά μία μηχανή όταν γίνεται "έξυπνη"
Audience and Educational Framework
Educational Details
Το Διδακτικό Σενάριο ακολουθεί σειριακά 4 βασικούς άξονες
- Ιστορική Αναδρομή για συλλογή στοιχείων με σκοπό την κατανόηση εννοιών με ΙΣΤΟΕΞΕΡΕΥΝΗΣΗ
- Χρήση Προσομοίωσης σε υπολογιστή για επίλυση προβλημάτων αναπαράστασης αριθμών κ.α.
- Κατασκευή - Μοντελοποίηση ενός άβακα της αρχαιότητας με υλικά απλά (χάντρες, βόλους, πλαστελίνη κ.α.)
- Μετατροπή του ανακατασκευασμένου άβακα σε Ρομποτικό
Στον 1ο άξονα γίνεται ιστοεξερεύνηση όπου οι μαθητές καλούνται να σχηματίσουν ομάδες και αφού ανατρέξουν στο διαδίκτυο να απαντήσουν σε φύλλο εργασίας πάνω σε θεωρητικές έννοιες κατανόησης σχετικές με τους 3 γνωστούς άβακες της αρχαιότητας ( Ελληνικό, ΡωμαΪκό, Κινέζικο)
Στον 2ο άξονα καλούνται οι μαθητές να εμπεδώσουν τον τρόπο λειτουργίας του άβακα κάνοντας επίλυση προβλημάτων που χρειάζονται μαθηματικές γνώσεις (αναπαράσταση αριθμών, πρόσθεση, αφαίρεση) μέσα από μία εφαρμογή προσομοίωσης σε υπολογιστή. Μετά από αυτό το σημείο θεωρούμε ότι οι μαθητές είναι σε θέση να μπορούν να συγκρίνουν 2 διαφορετικούς τύπους άβακα βρίσκοντας προτερήματα , ελαττώματα. Για το λόγο αυτό και καλούνται να αποφασίσουν ποιον άβακα θα προτιμούσαν να κατασκευάσουν με σκοπό να το χρησιμοποιήσουν και γιατί
Στον 3ο άξονα οι μαθητές καλούνται από τη προσομοίωση να μεταβούν στη μοντελοποίηση και να κατασκευάσουν τον άβακα που επέλεξαν στο προηγούμενο βήμα ή κάποιο διαφορετικό τύπο άβακα δικής της έμπνευσης. Προτείνονται συγκεκριμένα υλικά για μια τέτοια ανακατασκευή (βόλοι, χάντρες, πλαστελίνη) για λόγους μη καθυστέρησης εκτός αν η ομάδα προτείνει μία διαφορετική ιδέα. Μετά την κατασκευή οι μαθητές προσπαθούν να επιλύσουν εκ νέου προβλήματα ώστε να δοκιμάσουν κατά πόσο λειτουργεί σωστά το μοντέλο
Στον 4ο άξονα με τη μέθοδο PBL γίνεται προσπάθεια ώστε οι μαθητές να αποδεχτούν μία νέα πρόκληση: Καλούνται να βρουν τρόπους ώστε να μετατρέψουν τον άβακα που μόλις κατασκεύασαν σε ρομποτικό. Δίνονται όλα τα διαθέσιμα ρομποτικά εξαρτήματα μαζί με μια παρουσίαση των δυνατοτήτων που έχουν. Οι ομάδες ακολουθούν τα βασικά βήματα της μεθόδου Project με σκοπό να δώσουν απάντηση στο παρακάτω πρόβλημα:
Μπορεί ο υπολογιστής να αντιλαμβάνεται με κάποιο τρόπο τη κάθε ενέργεια που γίνεται στον άβακα ώστε να μπορεί παράλληλα να αναπαριστά την αντίστοιχη πληροφορία σε ηλεκτρονική μορφή;
Κάθε ομάδα μέσω τεχνικών (π.χ. καταιγισμού ιδεών) προσπαθεί να απαντήσει στην παραπάνω πρόκληση εφόσον αποκαταστήσει τυχόν προηγούμενες λανθασμένες αντιλήψεις και τις επαναδιατυπώσει σωστά όπως:
- Ο Ρομποτικός άβακας είναι πραγματικός και όχι πρόγραμμα
- Η χρήση του άβακα μπορεί να γίνει αντιληπτή από τον υπολογιστή μέσω αισθητήρων και διασύνδεσης
- Για να γίνει ρομποτικός ο άβακας θα πρέπει να ενσωματώνει τουλάχιστον κάποιο τεχνολογικό εξάρτημα
Στη συνέχεια γίνεται συζήτηση επί των προτεινόμενων προτάσεων ως προς το πόσο μπορούν να επιτευχθούν σε σχέση με τα υπάρχοντα ρομποτικά εξαρτήματα.
Τέλος γίνεται παρουσίαση μιας ενδεικτικής λύσης με χρήση microbit και scratch.
- 1 Υπολογιστής ανά 2 μαθητές σε εργαστήριο υπολογιστών
- Διαδίκτυο
- Πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου
- https//scratch.mit.edu/
- micro:bit controller
Implementation
(where and how the practice was implemented)
Educational material/resources (file/URL) accompanying the practice
Greek
Greek
| Attachment | Size |
|---|---|
| ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ- ΑΒΑΚΑΣ.pdf | 500.37 KB |
English
| Attachment | Size |
|---|---|
| κατασκευη αβακα (1).pdf | 2.62 MB |
Greek
Η εν λόγω εφαρμογή αποτελεί μέρος του Ρομποτικού Άβακα. Σύμφωνα με τον κανονισμό λειτουργίας του κινέζικου άβακα οι βόλοι ανάλογα με το αν έχουν αλλάξει θέση (οι άσπροι δεξιά, οι μαύροι αριστερά) συμβολίζουν έναν αριθμό. Όταν τοποθετηθούν οι βόλοι σωστά πρέπει να κάνουμε το εξής:
1. Για κάθε ράβδο ξεχωριστά πατάμε το κουμπί Α από τον συνδεδεμένο μικροελεγκτή microbit τόσες φορές όσοι είναι οι άσπροι βόλοι που μετακινήθηκαν
2. Πατάμε το κουμπί Β από τον συνδεδεμένο μικροελεγκτή microbit τόσες φορές όσοι είναι οι μαύροι βόλοι που μετακινήθηκαν.
3. Αλλάζουμε προς τα αριστερά την κλίση του μικροελεγκτή για να μπορέσουμε να συνεχίσουμε την ίδια διαδικασία για την ακριβώς από πάνω ράβδο
4. Όταν φτάσουμε σε σημείο που δεν υπάρχει παραπάνω ράβδος με μετακινημένο βόλο αλλάζουμε την κλίση του μικροελεγκτή προς τα δεξιά για να μπορέσουμε να μάθουμε το αποτέλεσμα το οποίο εμφανίζεται τόσο στον μικροελεγκτή όσο και στην οθόνη του υπολογιστή
English
Greek
Βίντεο Επίδειξης ενδεικτικής λειτουργίας μέσω STEM
Webquest - Ιστοεξερεύνηση