General Info
Robotics today constitutes a reality with many applications on all educational levels, as an interscientific area that reflects the real world and its needs, by being a game changer in the “traditional” one-dimensional and scientifically air-tight educational praxis. It transcends whatever cognitive rigidities and provides, through the STEM orientation, multidimensional opportunities for learners of all ages so that they can cope better with present demands of digital literacy, project work and the need for co-operation on every level of problem solving. Now, modern applications of educational robotics, like WeDo by LEGO, are available to students of younger ages and can motivate them in a different and more entertaining way so that they can work co- operatively towards the production of a concrete task that keeps up with the educational objects they are asked to examine. The present paper approaches the issue of educational robotics through STEM orientation, focusing on the theoretical background as well as on a teaching example. The effort focuses on the concise description of these new educational insertions and “cognitive functions”, as well as on the present need for interscientific educational approach and proaction of students as future partners towards solving real problems.
Audience and Educational Framework
Educational Details
Η συγκεκριμένη προσπάθεια βασίστηκε στην ευρύτερη ανάγκη του σήμερα για διεπιστημονική εκπαιδευτική προσέγγιση και αυτενέργεια των μαθητών ως μελλοντικών συνεργατών για την επίλυση πραγματικών προβλημάτων. Η εστίαση ήταν να μεταβληθεί το παραδοσιακό ανταγωνιστικό πρότυπο διδασκαλίας σε συλλογικό, συνεργατικό και ανακαλυπτικά εποικοδομητικό με ευκαιρίες ισότιμης συμμετοχής για όλους τους μαθητές σεβόμενο παράλληλα τις ιδιαίτερες ανάγκες τους. Η πλαισίωση της διδασκαλίας με όρους STEM προσέφερε μία πλέον ολοκληρωμένη εμπειρία μάθησης συνάμα με τις ευκαιρίες που δόθηκαν στους μαθητές για συνεργασία και μαθησιακή προσέγγιση μέσω αυτενεργούς οικοδόμησης και καθοδηγούμενης δημιουργίας. Έγινε προσπάθεια διεύρυνσης των δεξιοτήτων των μαθητών με την καλλιέργεια κινήτρων για μάθηση ώστε να γίνει σταδιακά κτήμα τους μία κουλτούρα μάθησης σύμφωνη και με τους σύγχρονους κοινωνικοοικονομικούς μετασχηματισμούς της εποχής μας. Η εστίαση στην επίλυση αυθεντικών πραγματικών προβλημάτων με την επιλογή εννοιών, μεθοδολογιών και εργαλείων από διάφορες επιστήμες ώστε να επιλυθούν, θεωρούμε ότι βοήθησε τους μαθητές στη δημιουργία συνθετότερων έργων βασιζόμενοι σε σύνθεση απλούστερων μερών, συνεργαζόμενοι και εμπλεκόμενοι σε ποικίλες δημιουργικές και ευχάριστες δραστηριότητες με την κατευθυντική αρωγή του εκπαιδευτικού.
Το συγκεκριμένο εκπαιδευτικό παράδειγμα ακολουθώντας τη μεθοδολογία σύγχρονων διδακτικών στρατηγικών όπως το Think-Pair-share, το Student Choice, ο Καταιγισμός Ιδεών, οι εννοιολογικοί χάρτες και το ThinkTrix συνδυάστηκε με την φιλοσοφία STEM με κεντρική στόχευση τη παροχή σε όλους τους μαθητές δεξιοτήτων κριτικής σκέψης που θα τους καταστήσουν δημιουργικούς λύτες προβλημάτων που έγκεινται στην πραγματική ζωή. Η συγκεκριμένη ενότητα στο μάθημα της Γεωγραφίας αποτέλεσε μία σημαντική ευκαιρία να προσεγγίσουμε με όρους STEM την συγκεκριμένη θεματική και να δοθεί η ευκαιρία στους μαθητές να δημιουργήσουν τον δικό τους προσομοιωτή σεισμών. Η συγκεκριμένη προσέγγιση θεωρούμε ότι κατάφερε να καλύψει τους περισσότερους από τους γνωστικούς και κοινωνικό-συναισθηματικούς στόχους που τέθηκαν εξ αρχής. Οι μαθητές εργάστηκαν ομαδικά αντιλαμβανόμενοι την αξία της συνεργασίας στην επίλυση προβλημάτων, ανέπτυξαν δεξιότητες αυτοέκφρασης μέσα από τους ρόλους των ομάδων στις οποίες άνηκαν, ευαισθητοποιήθηκαν σχετικά με τα σεισμικά φαινόμενα και τις ενέργειες που πρέπει να κάνουν όταν συμβαίνει ένα τέτοιο φυσικό φαινόμενο, γνώρισαν ευρύτερα την έννοια της επιστήμης και την αξία της διεπιστημονικής συνεργασίας για την επίτευξη ενός σκοπού, ήρθαν σε μία πρώτη επαφή με τον προγραμματισμό μέσω του WeDo, αντιλήφθηκαν την έννοια της αντισεισμικής πρόληψης για τα κτίρια μέσω της δημιουργίας μίας πλατφόρμας εξομοίωσης σεισμών και έγιναν μέρος της δυναμικής προσέγγισης STEM.
Διαδίκτυο
Ρομποτικός μηχανισμός Lego WeDo
Λογισμικό WeDo
Implementation
(where and how the practice was implemented)
Το διδακτικό παράδειγμα
Το μάθημα της Γεωγραφίας στην Ε’ Δημοτικού διδάσκεται με έμφαση στο φυσικό περιβάλλον αλλά και με αρκετές προεκτάσεις σε ανθρωπογεωγραφικά θέματα (Δ.Ε.Π.Π.Σ., 2003). Στην ενότητα «Το φυσικό περιβάλλον της Ελλάδας» και συγκεκριμένα στη θεματική «Ο ρόλος των ηφαιστείων και των σεισμών στις αλλαγές της φύσης» βασικοί στόχοι του μαθήματος είναι πέραν της κατανόησης των φυσικών αιτιών για την σεισμική δραστηριότητα, η κατανόηση των υλικών και ψυχολογικών συνεπειών των φυσικών καταστροφών στη ζωή των ανθρώπων, να γνωρίσουν οι μαθητές τον τρόπο που πρέπει να αντιδρούν σε περίπτωση σεισμού, να μπορούν να αναφέρουν συγκεκριμένα παραδείγματα φυσικών καταστροφών και πώς αυτές συντελέστηκαν ή ακόμη και πώς θα μπορούσαν να αποφευχθούν και τέλος να είναι σε θέση να τις συνδέουν με ανθρωπογενή και φυσικά αίτια (Δ.Ε.Π.Π.Σ., 2003). Κυρίαρχος διδακτικός στόχος παραμένει η αναγνώριση της αναγκαίας συμβίωσης των Ελλήνων με τη σεισμική δράση (Κωστόπουλος et al, 2016). Σε αυτή τη βάση, ενός υπαρκτού προβλήματος που πιθανότατα γνωρίζουν οι μαθητές, είτε εμμέσως μέσω παρουσιάσεων, αφηγήσεων, ιστορικών στοιχείων, εικόνων ή ειδήσεων, είτε ως προσωπική παρατήρηση, καθώς αποτελεί σύνηθες φαινόμενο στον ελλαδικό χώρο, η προσέγγισή του συγκεκριμένου φαινομένου-γνωστικού αντικειμένου, μπορεί μέσω της ρομποτικής και της διδακτικής προσέγγισης STEM να αναδειχθεί πολύπλευρα και ιδιαιτέρως εποικοδομητικά. Η προτροπή του Ι.Ε.Π. για σχεδιασμό των αναλυτικών σπουδών με βάση το STEM (Μαρίνου, 2018) είναι ενδεικτική και αποκαλύπτει τον ολιστικό – συνδυαστικό χαρακτήρα αυτής της προσέγγισης βάσει της οποίας σχεδιάσαμε και τη διδακτική μας παρέμβαση.
Η κατασκευή μέσω των LEGO WeDo μίας πλατφόρμας εξομοίωσης σεισμών, βασισμένη στις παραπάνω στοχεύσεις θεωρήσαμε ότι θα μπορούσε να αναβαθμίσει τόσο τους διδακτικούς στόχους, όσο και τις δυνατότητες εμπλουτισμού του γνωστικού αντικειμένου και με άλλα αντικείμενα από το πεδίο της STEM διδακτικής λογικής. Οι μαθητές της Ε’ τάξης έχοντας μία πρώτη εμπειρία από τη διδακτική των Τ.Π.Ε στο μάθημα της Πληροφορικής, μπορούν σε διάστημα 4 διδακτικών ωρών να αποκτήσουν μία πρώτη επαφή με εφαρμογές ρομποτικής και προγραμματισμού δημιουργώντας μία κατασκευή χωρισμένοι σε ομάδες και αμοιβαία συνεργαζόμενοι. Τα πλεονεκτήματα μίας τέτοιας προσέγγισης μπορούν να συνοψισθούν στα παρακάτω:
- Η διδακτική ενότητα αποκτά περισσότερο μαθητοκεντρική όψη και λειτουργία
- Οι μαθητές οικοδομούν την γνώση με τη βοήθεια του εκπαιδευτικού όχι ως αυθεντία αλλά ως συμβούλου που κατευθύνει και συντονίζει
- Αυτή η προσέγγιση δίνει την ευκαιρία για ευρεία χρήση οπτικοακουστικών μέσων, δημιουργία κατασκευών, συμβάλλει στην αλληλεπίδραση των ομάδων και των μαθητών
- Προτείνει και προτρέπει στον πειραματισμό αλλά και στην αξιολόγηση – παρουσίαση των αποτελεσμάτων της προσπάθειας
- Προσεγγίζει το υπαρκτό πρόβλημα των σεισμών με διαθεματικό τρόπο
- Είναι αρκετά διασκεδαστική για τους μαθητές καθώς ενέχει και παιγνιώδη χαρακτήρα στα στάδια κατασκευής
Με τη χρήση διδακτικών στρατηγικών όπως το Think-Pair-share, το Student Choice, ο Καταιγισμός Ιδεών, οι εννοιολογικοί χάρτες και το ThinkTrix οι μαθητές αυτές τις 4 διδακτικές ώρες θα συνδυάσουν, τη δημιουργική πορεία της ρομποτικής κατασκευής ομαδικά με την κάλυψη ερωτημάτων από τις πειραματικές δράσεις αλλά επίσης και την κινητοποίηση μέσω του στοιχείου της «πρόκλησης» καθώς η ενεργοποίηση μέσω του συνεργατικού πλαισίου δράσης στην τελική φάση της διδακτικής παρέμβασης θα εμφανιστεί με τη μορφή παιχνιδιού. Στο παρακάτω περιγραφικό σχέδιο διδασκαλίας αναφέρονται οι γνωστικοί στόχοι, εμπλουτισμένοι λόγω διεπιστημονικής διεύρυνσης, οι κοινωνικοσυναισθηματικοί στόχοι, η ακριβής διάρκεια των μαθημάτων, ενδεικτικά οι δραστηριότητες που θα ακολουθηθούν, οι προεκτάσεις και ο τρόπος/οι αξιολόγησης-παρουσίασης κάθε σταδίου.
Σχέδιο διδασκαλίας
- Οι μαθητές έχουν εργαστεί και έχουν πρότερη εμπειρία από κατασκευές LEGO και το περιβάλλον WeDo σε προηγούμενα μαθήματα.
- Τα μαθήματα είναι 45 λεπτών έκαστο και γίνονται 2 φορές την εβδομάδα από1 διδακτική ώρα.
- Ο εκπαιδευτικός σε ρόλο διευκολυντή αλλά έχοντας την εποπτεία των διαδικασιών και τον έλεγχο των φάσεων, συντονίζει, κινητοποιεί και προτρέπει τους μαθητές να αυτενεργήσουν κατευθύνοντάς τους σε όλα τα στάδια του σχεδίου διδασκαλίας.
Educational material/resources (file/URL) accompanying the practice
English
English