Εκπαιδευτική Ρομποτική

Τσούρδη, Μαρία

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Τσούρδη, Μαρία

Date

2023-07

Advisor

Γουάλλες, Εμμανουήλ

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ.pdf (4.326Mb)

Keywords

Εκπαιδευτική Ρομποτική, λογισμικό Tinkercad, μικροελεγκτής Arduino, διδακτικά σενάρια

Abstract

Στις μέρες μας παρατηρούμε ότι οι μαθητές του Γυμνασίου είναι πλέον πολύ εξοικειωμένοι με τη χρήση των ηλεκτρονικών υπολογιστών, ενώ δείχνουν μεγάλο ενδιαφέρον για το διαδίκτυο, για λογισμικά γενικής χρήσης και κυρίως για τα ηλεκτρονικά παιχνίδια. Επομένως, θα ήταν αναμενόμενο, το μάθημα της πληροφορικής να ήταν το αγαπημένο μάθημα των περισσότερων μαθητών, το πιο ενδιαφέρον και πιο κατανοητό για αυτούς. Παρ’όλααυτάδενισχύεικάτιτέτοιο. Τομάθημα της πληροφορικής στο Γυμνάσιο περιέχει έννοιες που δυσκολεύονται να κατανοήσουν οι μαθητές και ο προγραμματισμός που τους διδάσκεται τον αντιλαμβάνονται ως μια δύσκολη, κουραστική και χωρίς σημασία εργασία. Κατά συνέπεια, από τα πρώτα μαθήματα, οι μαθητές χάνουν το ενδιαφέρον τους για το μάθημα της πληροφορικής. Εντούτοις, αρκετές έρευνες υποστηρίζουν ότι η διδασκαλία της ρομποτικής είναι κατάλληλη για τη διδασκαλία βασικών εννοιών της πληροφορικής και του προγραμματισμού στους μαθητές, ανεξάρτητα από την ηλικία τους και το υπόβαθρο τους. Ταυτόχρονα, αποτελεί έναν τρόπο ενθάρρυνσης της μάθησης, καθώς οι μαθητές αντιμετωπίζουν τη ρομποτική ως παιχνίδι και όχι ως εργαλείο μάθησης. Στην παρούσα εργασία υλοποιείται μια διαφορετική προσέγγιση για τη διδασκαλία των βασικών δομών προγραμματισμού και γενικά της πληροφορικής που διδάσκεται στο Γυμνάσιο. Παρουσιάζονται σενάρια μαθήματος για την επίτευξη συγκεκριμένων διδακτικών στόχων, χρησιμοποιώντας το δωρεάν διαδικτυακό λογισμικό Tinkercad. Ο σκοπός των διδακτικών σεναρίων είναι να βοηθήσουν τον εκπαιδευτικό να διδάξει προγραμματισμό και βασικές έννοιες της πληροφορικής με έναν τρόπο ελκυστικό και κατανοητό για τους μαθητές. Να ενθαρρύνουν τους μαθητές να ανακαλύψουν πως η τεχνολογία λειτουργεί στην πραγματικήζωή,πωςουπολογιστήςλειτουργείμέσααπότονσχεδιασμόκαιτηνκατασκευήέργων ρομποτικής.

Abstract

In ourdays,weobservethatlowersecondaryeducationstudentsarehighlyfamiliarwiththeuse of computers, while showing great interest in the internet, general-purpose software, and especially electronic games. Therefore, it would be expected that the computer science course would be the favorite subject of most students, the most interesting and comprehensible to them. However, this is not the case. The computer science course in lower secondary education includes concepts that students find difficult to understand, and they perceive the programming taught to them as challenging, tiring, and insignificant work. Consequently, from the early lessons, students lose their interest in the computer science subject. However, several studies support that teaching robotics is suitable for imparting fundamental concepts of computer science and programming to students, regardless of their age and background. Simultaneously, it serves as a way to encourage learning, as students approach robotics as a game rather than a learning tool. The present study implements a different approach to teaching basic programming structures and computer science in general, as taught in lower secondary education. Lesson plans are presented to achieve specific teaching objectives, using the free web-based software Tinkercad. The purpose of these lesson plans is to assist educators in teaching programming and basic concepts of computer science in an engaging and understandable manner for students. They aim to encourage students to discover how technology functions in real life, how computers operate through the design and construction of robotics projects.