ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ στην ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ Μαργαρίτα Αβραμίδου Εκπαιδευτική ρομποτική και ανάπτυξη υπολογιστικής σκέψης: ο ρόλος του φύλου στη σύνθεση των ομάδων (Educational robotics and development of computational thinking: the impact of gender in group synthesis) Επιβλέπων: ΣΤΑΥΡΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΑΔΗΣ Αναπληρωτής Καθηγητής Διπλωματική Εργασία που υποβάλλεται στο πλαίσιο της μερικής εκπλήρωσης των απαιτήσεων για την απόκτηση Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Πληροφορική με εξειδίκευση στη Κατεύθυνση «Τεχνολογίες Πληροφορίας & Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση» ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, 2016
Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΣΤΑΥΡΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΑΔΗΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής ΘΡΑΣΥΒΟΥΛΟΣ ΤΣΙΑΤΣΟΣ, Επίκουρος Καθηγητής ΔΙΟΝΥΣΙΟΣ ΠΟΛΙΤΗΣ, Επίκουρος Καθηγητής Η έγκριση της Διπλωματικής αυτής Εργασίας από το Τμήμα Πληροφορικής του Αριστοτέλειου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει την αποδοχή των γνωμών του συγγραφέα. (Νόμος 5343/32, άρθρο 202, παρ. 2)
ΠΕΡΙΛΗΨΗ Π Ε Ρ Ι Λ Η Ψ Η Η Εκπαιδευτική Ρομποτική αποτελεί ένα καινοτόμο διδακτικό εργαλείο που μπορεί να συμπληρώσει την εκπαίδευση καθώς δίνει την δυνατότητα στους μαθητές να ασχοληθούν με κάτι χειροπιαστό (tangible), το οποίο μπορούν να τροποποιήσουν όπως αυτοί θέλουν, υλοποιώντας αφηρημένες σχεδιαστικές ιδέες που έχουν στο μυαλό τους και βλέποντας άμεσα τα αποτελέσματα αυτής τους της προσπάθειας. Επίσης, έχει διαπιστωθεί ότι η εισαγωγή της ρομποτικής στην εκπαιδευτική διαδικασία μπορεί να συμβάλει και στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων. Η υπολογιστική σκέψη σύμφωνα με την άποψη της Wing καθώς και άλλων ερευνητών, θεωρείται μια πολύ βασική ικανότητα που θα πρέπει να γίνει κτήμα όλου του εγγράμματου πληθυσμού μέσα από την υποχρεωτική εκπαίδευση. Στη βιβλιογραφία που μελετήθηκε, εξήχθη το συμπέρασμα ότι η ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης μπορεί να επιτευχθεί σε αρκετά ικανοποιητικό βαθμό μέσα από την υλοποίηση δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής ανεξάρτητα από την ηλικία και το φύλο που έχουν οι μαθητές. Το φύλο, βέβαια θεωρείται ένας από τους παράγοντες που πρέπει να διερευνηθεί εκτενέστερα καθώς υπάρχουν αρκετοί ερευνητές που υποστηρίζουν, ότι μπορεί να επηρεάζει τον χρόνο ανάπτυξης των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης για την επίλυση των προβλημάτων. Με βάση λοιπόν την βιβλιογραφική ανασκόπηση που πραγματοποιήθηκε, αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι να διερευνήσει αν η σύνθεση των ομάδων με βάση το φύλο των μαθητών, επηρεάζει την ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης στο πλαίσιο υλοποίησης δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής. Στην εργασία αυτή, παρουσιάζεται αρχικά το θεωρητικό υπόβαθρο του εποικοδομισμού, της συνεργατικής μάθησης, της εκπαιδευτικής ρομποτικής και της υπολογιστικής σκέψης παραθέτοντας ταυτόχρονα και τις αντίστοιχες έρευνες που μελετήθηκαν. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά βάση της βιβλιογραφικής ανασκόπησης που πραγματοποιήθηκε, στις διαφορές που έχουν τα δύο φύλα στους τομείς STEM και στον ρόλο που παίζει το φύλο στην ομαδοσυνεργατική διδασκαλία. Έπειτα, ακολουθεί η μεθοδολογία της έρευνας που πραγματοποιήθηκε και η ανάλυση του προτεινόμενου διδακτικού μοντέλου της υπολογιστικής σκέψης που εφαρμόστηκε στη παρούσα έρευνα. Η εργασία αυτή ολοκληρώνεται με τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα που εξήλθαν, με βάση τα ερευνητικά ερωτήματα της εργασίας. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ III
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ A B S T R A C T Educational Robotics is an innovative teaching tool that can complement the training as it gives the opportunity to students to be involved in something tangible, which can modify as they wish, realizing abstract design ideas they have in their mind and looking directly the results of their effort. Moreover, it has been found that the introduction of robotics in the education process may contribute to the development of computational thinking skills to solve various problems. The computational thinking according to the Wing aspect and that of other researchers, is considered a very basic skill that should be owned by the whole entire literate population through compulsory education. In the literature being studied, it was concluded that the development of computational thinking skills can be achieved quite satisfactorily through implementing educational robotic activities regardless of the age and the sex of pupils. Sex, of course, is considered one of the factors that should be extensively investigated as there are several researchers who argue that it can affect the development time of computational thinking skills to solve problems. Thus, based on the literature review that has been conducted, the object of this study is to investigate whether the composition of the teams based on students' gender, affect the development of computational thinking skills in the context of implementation educational robotics activities. In this paper, it is originally presented the theoretical background of constructivism, cooperative learning, educational robotics and computational thinking, giving the corresponding research that was studied at the same time. Then, there is a reference, based on literature review that was conducted, to differences that unisex STEM fields have and to the role that gender plays on group cooperation teaching. Then, the methodology of the research being carried out follows, as well as the analysis of the proposed teaching model of computational thinking being applied in this investigation. This work is completed with the results and the conclusions that were drawn, based on the work of research questions. IV ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ε Υ Χ Α Ρ Ι Σ Τ Ι Ε Σ Πριν την παρουσίαση των αποτελεσμάτων της παρούσας εργασίας, αισθάνομαι την υποχρέωση να ευχαριστήσω ορισμένους από τους ανθρώπους που γνώρισα, συνεργάστηκα μαζί τους και έπαιξαν πολύ σημαντικό ρόλο στην πραγματοποίησή της. Αρχικά, θα ήθελα να ευχαριστώ τον επίκουρο καθηγητή κ. Σταύρο Δημητριάδη του τμήματος Πληροφορικής του Α.Π.Θ., για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε με την ανάθεση της συγκεκριμένης εργασίας και για την ευκαιρία που μου έδωσε να ασχοληθώ με ένα τόσο ενδιαφέρον αντικείμενο που ανταποκρίνεται απόλυτα στα επιστημονικά μου ενδιαφέροντα. Επίσης, θα ήθελα να τον ευχαριστήσω και για την επίβλεψη αυτής της διπλωματικής εργασίας καθ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της. Στη συνέχεια, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά την καθηγήτρια Πληροφορικής και υποψήφια διδάκτορα κ. Ατματζίδου Σουμέλα του τμήματος Πληροφορικής του Α.Π.Θ., για την άψογη συνεργασία και την πολύτιμη καθοδήγηση της καθ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της διπλωματικής εργασίας. Επίσης, οφείλω να την ευχαριστήσω και για τον πολύτιμο χρόνο που αφιέρωσε για την παρακολούθηση της πορείας της έρευνας και για την άμεση ανταπόκριση της όποτε την χρειαζόμουνα. Ακόμη, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Διευθυντή και τους Εκπαιδευτικούς του 1 ου Γυμνασίου Πολίχνης για την βοήθεια και την στήριξη που μου παρείχαν καθ όλη την διάρκεια της έρευνας, καθώς και τους μαθητές της Γ τάξης για την συμμετοχή τους στην έρευνα. Τέλος, θα ήθελα να πω ένα πολύ μεγάλό ευχαριστώ αρχικά στους γονείς μου Σταύρο και Αριστούλα που όλα αυτά τα χρόνια μου συμπαραστέκονται και με υποστηρίζουν σε κάθε μου προσπάθεια και στη συνέχεια στον άντρα μου Κώστα και στα παιδιά μου Σταύρο και Αντώνη που με την υποστήριξη, την υπομονή και την αγάπη τους με βοήθησαν να φέρω εις πέρας την διπλωματική μου εργασία. 26/02/2016 Αβραμίδου Μαργαρίτα ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ VII
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ VIII ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Π Ε Ρ Ι Ε Χ Ο Μ Ε Ν Α ΠΕΡΙΛΗΨΗ... III ABSTRACT... IV ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ... VII ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... IX ΛΙΣΤΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ... XIII ΛΙΣΤΑ ΠΙΝΑΚΩΝ... XIV ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ... 19 2.1 ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ... 21 2.2 ΚΟΙΝΩΝΙΚΟΣ ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ... 22 2.3 ΚΑΘΟΔΗΓΟΥΜΕΝΗ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗ ΜΑΘΗΣΗ... 23 2.4 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΘΟΔΗΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ... 24 2.5 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ... 25 2.5.1 ΤΙ ΕΙΝΑΙ;... 25 2.5.2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΕΞΙΟΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΔΙΔΑΚΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ... 26 2.5.3 ΈΡΕΥΝΕΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗΣ... 29 2.6 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΣΚΕΨΗ... 33 2.6.1 ΤΙ ΕΙΝΑΙ;... 33 2.6.2 ΔΙΔΑΚΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ.. 34 2.6.2.1 Το μοντέλο των Berland και Lee... 35 2.6.2.2 Το μοντέλο των Allan et al.... 35 2.6.2.3 Το μοντέλο του Denning... 36 2.6.2.4 Το μοντέλο των Atmatzidou & Demetriadis... 36 2.6.3 ΈΡΕΥΝΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ... 37 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ IX
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 2.7 ΦΥΛΟ, STEM ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΣΗ ΟΜΑΔΑΣ... 40 2.7.1 ΟΙ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΔΥΟ ΦΥΛΩΝ ΣΤΙΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ STEM... 40 2.7.2 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΦΥΛΟΥ ΣΤΗΝ ΟΜΑΔΟΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ... 42 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ... 44 3.1 ΣΤΟΧΟΙ ΕΡΕΥΝΑΣ... 45 3.2 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ... 46 3.2.1 ΑΦΑΙΡΕΣΗ (ABSTRACTION)... 46 3.2.1 ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ (GENERALIZATION)... 46 3.2.2 ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ (ALGORITHM)... 47 3.2.3 ΆΡΘΡΩΜΑ (MODULARITY)... 47 3.2.4 ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ (DECOMPOSITION)... 47 3.2.5 ΑΠΟΣΦΑΛΜΑΤΩΣΗ (DEBUGGING)... 48 3.3 ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ... 48 3.4 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ... 49 3.5 ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ... 52 3.5.1 ΡΟΛΟΙ ΚΑΙ ΟΜΑΔΕΣ... 52 3.6 ΣΥΛΛΟΓΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ... 53 3.6.1 ΔΗΜΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ... 53 3.6.2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ... 54 3.6.2.1 Το αρχικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-1)... 54 3.6.2.2 Το αρχικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-3)... 54 3.6.2.3 Το Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΟΚΥΣ-9)... 55 3.6.2.4 Το τελικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-10)... 56 3.6.2.5 Το τελικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-10)... 57 3.6.2.6 Η Τεχνική Think Aloud (TA)... 57 3.6.3 ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ... 58 3.6.4 ΑΤΟΜΙΚΗ ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΗ... 59 3.6.5 ΔΟΜΗΜΕΝΟ ΈΝΤΥΠΟ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΩΝ... 59 3.7 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ... 60 3.7.1 ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΔΗΜΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (ΕΔΠ)... 60 3.7.2 ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΕΠΙΛΟΓΩΝ ΥΣ (ΑΕΠΕ ΚΑΙ ΤΕΠΕ)... 63 3.7.3 ΑΤΟΜΙΚΑ ΚΟΥΙΖ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΥΣ (ΑΚΕΠ ΚΑΙ ΤΚΕΠ)... 65 3.7.4 ΟΜΑΔΙΚΟ ΚΟΥΙΖ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΥΣ (ΟΚΕΠ)... 68 3.7.5 ΤΕΧΝΙΚΗ THINK ALOUD (ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ)... 68 3.7.6 ΤΕΛΙΚΟ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΓΕΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (ΤΕΓΠ)... 70 3.7.7 ΤΕΛΙΚΗ ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΗ... 76 3.7.8 ΔΟΜΗΜΕΝΟ ΈΝΤΥΠΟ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΩΝ... 78 X ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 80 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I: ΑΝΑΦΟΡΕΣ... 86 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ II: ΑΚΡΩΝΥΜΑ... 93 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ III: ΓΛΩΣΣΑΡΙΟ... 97 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ IV: ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ... 100 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ... 102 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ... 151 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ XI
ΛΙΣΤΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ Λ Ι Σ ΤΑ Γ ΡΑ Φ Η Μ ΑΤ Ω Ν ΓΡΑΦΗΜΑ 1: ΤΡΟΠΟΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ... 60 ΓΡΑΦΗΜΑ 2: ΑΓΑΠΗΜΕΝΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΝΑΣΧΟΛΗΣΗΣ... 61 ΓΡΑΦΗΜΑ 3: ΠΡΟΤΕΡΗ ΓΝΩΣΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ... 61 ΓΡΑΦΗΜΑ 4: ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗ ΑΣΧΟΛΙΑ ΜΕ LEGO... 62 ΓΡΑΦΗΜΑ 5: ΓΝΩΣΗ ΠΟΥ ΑΠΕΚΤΗΣΑΝ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ... 70 ΓΡΑΦΗΜΑ 6: ΦΑΝΗΚΑΝ ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΟΙ ΟΔΗΓΙΕΣ... 71 ΓΡΑΦΗΜΑ 7: ΑΝ ΤΟΥΣ ΑΡΕΣΕ ΠΟΥ Ο ΚΑΘΕ ΕΝΑΣ ΑΝΑΛΑΜΒΑΝΕ ΚΑΠΟΙΟ ΡΟΛΟ... 72 ΓΡΑΦΗΜΑ 8: ΠΡΟΤΙΜΗΣΕΙΣ ΡΟΛΩΝ... 73 ΓΡΑΦΗΜΑ 9: ΑΝ ΤΟΥΣ ΑΡΕΣΕ ΠΟΥ ΣΥΝΕΡΓΑΣΤΗΚΑΝ ΜΕ ΤΟΥΣ ΣΥΜΜΑΘΗΤΕΣ ΤΟΥΣ... 73 ΓΡΑΦΗΜΑ 10: ΠΩΣ ΘΑ ΕΠΕΛΕΓΑΝ ΝΑ ΔΟΥΛΕΨΟΥΝ ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ (ΤΕΓΠ)... 74 ΓΡΑΦΗΜΑ 11: ΠΩΣ ΘΑ ΕΠΕΛΕΓΑΝ ΝΑ ΔΟΥΛΕΨΟΥΝ ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΚΑΤΑ ΦΥΛΟ (ΤΕΓΠ)... 74 ΓΡΑΦΗΜΑ 12: ΟΙ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗΣ ΒΟΗΘΗΣΑΝ ΝΑ ΚΑΤΑΝΟΗΣΟΥΝ ΚΑΛΥΤΕΡΑ ΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ... 75 ΓΡΑΦΗΜΑ 13: ΑΝ ΘΑ ΗΘΕΛΑΝ ΝΑ ΑΣΧΟΛΗΘΟΥΝ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ ΜΕ ΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ... 75 ΓΡΑΦΗΜΑ 14: ΠΩΣ ΘΑ ΕΠΕΛΕΓΑΝ ΝΑ ΔΟΥΛΕΨΟΥΝ ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ (ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΗ)... 76 ΓΡΑΦΗΜΑ 15: ΠΩΣ ΘΑ ΕΠΕΛΕΓΑΝ ΝΑ ΔΟΥΛΕΨΟΥΝ ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΚΑΤΑ ΦΥΛΟ (ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΗ)... 77 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ XIII
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Λ Ι Σ ΤΑ Π Ι Ν Α Κ ΩΝ ΠΙΝΑΚΑΣ 1: ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΑΘΗΤΩΝ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ ΦΥΛΟ... 60 ΠΙΝΑΚΑΣ 2: ΚΙΝΗΤΡΑ ΓΙΑ ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ ΜΕ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ... 62 ΠΙΝΑΚΑΣ 3: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΥΣ-1 ΚΑΤΑ ΟΜΑΔΑ... 63 ΠΙΝΑΚΑΣ 4: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΥΣ-1 ΚΑΙ ΕΥΣ-10 ΚΑΤΑ ΟΜΑΔΑ... 63 ΠΙΝΑΚΑΣ 5: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΥΣ-1 ΚΑΤΑ ΟΜΑΔΑ ΚΑΙ ΦΥΛΟ... 64 ΠΙΝΑΚΑΣ 6: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΥΣ-10 ΚΑΤΑ ΟΜΑΔΑ ΚΑΙ ΦΥΛΟ... 64 ΠΙΝΑΚΑΣ 7 : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΣ-3 ΚΑΤΑ ΟΜΑΔΑ... 65 ΠΙΝΑΚΑΣ 8: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΣ-3 ΚΑΙ ΚΥΣ-10 ΚΑΤΑ ΟΜΑΔΑ... 65 ΠΙΝΑΚΑΣ 9: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΣ-3 ΚΑΤΑ ΟΜΑΔΑ ΚΑΙ ΦΥΛΟ... 66 ΠΙΝΑΚΑΣ 10: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΣ-10 ΚΑΤΑ ΟΜΑΔΑ ΚΑΙ ΦΥΛΟ... 66 ΠΙΝΑΚΑΣ 11 : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΣ-3 ΚΑΙ ΚΥΣ-10 ΑΝΑ ΕΝΝΟΙΑ ΥΣ... 67 ΠΙΝΑΚΑΣ 12 : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΣ-3 ΚΑΙ ΚΥΣ-10 ΚΑΤΑ ΕΝΝΟΙΑ ΥΣ ΚΑΙ ΟΜΑΔΑ... 67 ΠΙΝΑΚΑΣ 13 : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΟΚΥΣ-9... 68 ΠΙΝΑΚΑΣ 14 : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ THINK ALOUD... 68 ΠΙΝΑΚΑΣ 15 : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ THINK ALOUD ΚΑΤΑ ΔΕΞΙΟΤΗΤΑ... 69 ΠΙΝΑΚΑΣ 16 : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ THINK ALOUD ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ... 69 ΠΙΝΑΚΑΣ 17: ΚΙΝΗΤΡΑ ΓΙΑ ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ ΜΕ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ... 71 ΠΙΝΑΚΑΣ 18: ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΕΝΝΟΙΩΝ ΥΣ... 72 XIV ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 1 : Ε Ι Σ Α Γ Ω Γ Η
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εκπαιδευτική ρομποτική αποτελεί ένα καινοτόμο διδακτικό εργαλείο που βοηθάει στην ανάπτυξη δεξιοτήτων και ενεργοποιεί τους γνωστικούς μαθησιακούς μηχανισμούς των μαθητών, οδηγώντας τους σε ένα βαθύτερο επίπεδο κατανόησης και αφομοίωσης των γνώσεων κάτι το οποίο είναι πολύ δύσκολο να επιτευχθεί με παραδοσιακές διδακτικές μεθοδολογίες. Επίσης, έχει αποδειχθεί ότι η εκπαιδευτική ρομποτική είναι ικανή να βοηθήσει τους μαθητές και στην επίλυση σύνθετων προβλημάτων (Blanchard et al., 2010) καθώς και να συντελέσει στην ανάπτυξη δεξιοτήτων υπολογιστικής σκέψης (Touretzky et al., 2013; Atmatzidou & Demetriadis, 2014). Η υπολογιστική σκέψη σύμφωνα με την άποψη της Wing (2006) καθώς και άλλων ερευνητών, θεωρείται μια πολύ βασική ικανότητα που θα πρέπει να γίνει κτήμα όλου του εγγράμματου πληθυσμού μέσα από την υποχρεωτική εκπαίδευση, συμπληρώνοντας τις άλλες τρεις βασικές δεξιότητες που είναι η ανάγνωση, η γραφή και τα μαθηματικά (Μαυρουδή, Πέτρου & Φεσάκης, 2014). Με βάση λοιπόν τις διάφορες έρευνες που μελετήθηκαν, διαπιστώνεται ότι η ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης μπορεί να επιτευχθεί σε αρκετά ικανοποιητικό βαθμό μέσα από την υλοποίηση δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής ανεξάρτητα από την ηλικία και το φύλο που έχουν οι μαθητές (Atmatzidou & Demetriadis, 2014). Το φύλο, βέβαια θεωρείται ένας από τους παράγοντες που πρέπει να διερευνηθεί εκτενέστερα καθώς υπάρχουν αρκετοί ερευνητές που υποστηρίζουν, ότι μπορεί να επηρεάζει τον χρόνο και τον τρόπο ανάπτυξης των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης για την επίλυση των προβλημάτων (Atmatzidou & Demetriadis, 2016). Το ζητούμενο όμως είναι να ερευνηθεί γιατί συμβαίνει αυτό, και αν υπάρχουν κάποιοι συντελεστές που επιδρούν στο φύλο επηρεάζοντας τον χρόνο και τον τρόπο ανάπτυξης των δεξιοτήτων. Έναν συντελεστή τον οποίο διερευνά η συγκεκριμένη έρευνα είναι η σύνθεση των ομάδων με βάση το φύλο, όπου μελετάται πως αναπτύσσουν τις δεξιότητες της υπολογιστικής σκέψης οι ομάδες ίδιου φύλου (αμιγείς ομάδες) και πως οι ομάδες που περιέχουν μαθητές διαφορετικού φύλου (μικτές ομάδες). Πιο συγκεκριμένα, αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι να διερευνήσει αν η σύνθεση των ομάδων με βάση το φύλο των μαθητών, επηρεάζει την ανάπτυξη των δεξιοτήτων της ΥΣ στο πλαίσιο υλοποίησης ομαδοσυνεργατικών δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής. Πιο αναλυτικά, η εργασία αυτή δομείται σε κεφάλαια ως εξής: Στο Κεφάλαιο 2 γίνεται αρχικά μια εισαγωγή στην θεωρία μάθησης του εποικοδομισμού και στη συνέχεια παρουσιάζεται και αναλύεται η συνεργατική μάθηση και οι τεχνικές καθοδήγησης και υποστήριξης της. Έπειτα, ακολουθεί ο ορισμός της εκπαιδευτικής ρομποτικής, ορισμένα διδακτικά μοντέλα που εφαρμόζονται σε αυτήν και οι έρευνες που μελετήθηκαν πάνω στην εκπαιδευτική ρομποτική. Στη συνέχεια παρουσιάζεται ο ορισμός της υπολογιστικής σκέψης, τα διδακτικά μοντέλα που εφαρμόζονται για την ανάπτυξη των δεξιοτήτων της και οι έρευνες που μελετήθηκαν πάνω στην υπολογιστική σκέψη. Το κεφάλαιο αυτό κλείνει με τις διαφορές που έχουν τα δύο φύλα στους τομείς STEM και με τον ρόλο που παίζει το φύλο στην ομαδοσυνεργατική διδασκαλία. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 17
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Στο Κεφάλαιο 3, γίνεται αρχικά μια αναφορά στα ερευνητικά ερωτήματα της εργασίας και στη συνέχεια παρουσιάζεται και αναλύεται το προτεινόμενο διδακτικό μοντέλο της υπολογιστικής σκέψης που εφαρμόστηκε στη παρούσα έρευνα. Έπειτα, ακολουθεί η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε και τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την συλλογή των δεδομένων. Το κεφάλαιο αυτό κλείνει με την ανάλυση των δεδομένων που συλλέχθηκαν και με την παρουσίαση των αποτελεσμάτων που εξήχθησαν από την έρευνα. Στο Κεφάλαιο 4, καταγράφονται τα τελικά συμπεράσματα της έρευνας. Στο Παράρτημα I παρουσιάζεται αλφαβητικά η βιβλιογραφία που αναφέρεται στην εργασία. Στο Παράρτημα IΙ παρουσιάζονται τα ακρωνύμια τα οποία χρησιμοποιούνται σε αυτή την εργασία για την διευκόλυνση του αναγνώστη. Στο Παράρτημα IIΙ παρουσιάζεται το γλωσσάριο ξενικών όρων οι οποίοι χρησιμοποιούνται σε αυτή την εργασία για την διευκόλυνση του αναγνώστη. Στο Παράρτημα IV παρουσιάζεται το ευρετήριο των όρων οι οποίοι χρησιμοποιούνται σε αυτή την εργασία για την διευκόλυνση του αναγνώστη. Στο Παράρτημα V παρουσιάζονται τα εργαλεία αξιολόγησης που χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα και οι ρουμπρίκες αξιολόγησης ορισμένων εργαλείων. Στο Παράρτημα VΙ παρουσιάζονται τα φύλλα εργασίας που χρησιμοποιήθηκαν στις συνεδρίες των μαθητών. 18 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Π Ο Ι Κ Ο Δ Ο Μ Ι Σ Μ ΟΣ Κ Α Ι Ε Κ Π Α Ι Δ Ε Υ Τ Ι Κ Η Ρ Ο Μ Π Ο Τ Ι Κ Η
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ 2.1 ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ Η εισαγωγή της θεωρίας μάθησης του εποικοδομισμού (constructivism) στην εκπαιδευτική διαδικασία, θεωρείται ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες βελτίωσης της ποιότητας της παρεχόμενης εκπαίδευσης. Η παιδαγωγική προσέγγιση του εποικοδομισμού αντιμετωπίζει τη μάθηση ως μια διαδικασία ενεργούς οικοδόμησης της γνώσης από τον ίδιο τον μαθητή. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, η μάθηση δε μεταδίδεται αλλά είναι μια διαδικασία προσωπικής κατασκευής της γνώσης, η οποία εδράζεται πάνω σε προγενέστερες γνώσεις (οι οποίες φυσικά τροποποιούνται κατάλληλα ώστε να συζευχθούν με τη νέα γνώση). Η μάθηση απαιτεί δηλαδή την αναδιάταξη και αναδόμηση των νοητικών δομών του ατόμου, έτσι ώστε αυτές να προσαρμοστούν με τη νέα γνώση, αλλά και να προσαρμόσουν τη νέα γνώση στις υφιστάμενες νοητικές δομές. Η αφετηρία στις περισσότερες από αυτές τις προσεγγίσεις, βρίσκεται στο φιλοσοφικό πλαίσιο της θεωρίας του Dewey (1859-1952), όπου υποστηρίζει ότι η μάθηση γίνεται μέσω της εμπειρίας ( Learning by doing ), που προκύπτει από την αλληλεπίδραση με το περιβάλλον. Σύμφωνα με τον John Dewey η μάθηση επιτυγχάνεται μέσα από τον αναστοχασμό των καθημερινών βιωμάτων μας και τη δημιουργία σχέσεων με τον κοινωνικό περίγυρο (Glassman, 2001). Τις απόψεις του Dewey έρχεται να συμπληρώσει ο Jean Piaget (1896-1980) που αποτέλεσε τον θεμελιωτή της θεωρίας μάθησης του εποικοδομισμού και έναν από τους πρωτοπόρους στην επιστήμη της γνωστικής ανάπτυξης του παιδιού. Ο Piaget επικεντρώθηκε στον τρόπο που σκέφτονται τα παιδιά, επιχειρώντας να αποτυπώσει μέσα από συστηματικές παρατηρήσεις και έρευνες, τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσεται η παιδική σκέψη (Forman & Landry, 2000). Η συστηματική παρατήρηση της οικοδόμησης της γνώσης από τα παιδιά, οδήγησε τον Piaget στη διατύπωση της θεωρίας των σταδίων. Σύμφωνα με αυτή, η ανάπτυξη της λογικής και επιστημονικής σκέψης του παιδιού είναι μια εξελικτική διαδικασία και περνά μέσα από τέσσερα ηλικιακά (αναπτυξιακά) στάδια (Piaget, 1960). Ο Piaget στηρίζει τη θεωρία αυτή, στο ότι οι γνωστικές δομές και διαδικασίες δεν είναι ίδιες σε όλες τις ηλικίες, αλλά μεταβάλλονται καθώς το άτομο εξελίσσεται, τόσο ως αποτέλεσμα βιολογικής ωρίμανσης, όσο και ως αποτέλεσμα επίδρασης των εμπειριών που αποκτά. Τέλος, ο Piaget υποστηρίζει ότι η μάθηση πραγματοποιείται μέσω της προσαρμογής του ατόμου κατά την αλληλεπίδραση του με το περιβάλλον και ότι η διαδικασία αυτής της προσαρμογής επιτυγχάνεται μέσω της αφομοίωσης και της συμμόρφωσης (Piaget & Inhelder, 1969). Ένα εξίσου σημαντικό μέλος της θεωρίας του εποικοδομισμού είναι και ο Jerome Bruner (1915- ), όπου διατυπώνει τη θεωρία της ανακαλυπτικής μάθησης. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, οι μαθητές ανακαλύπτουν τη γνώση μέσα από ανακαλυπτικές διαδικασίες με το πείραμα, τη δοκιμή, την επαλήθευση ή τη διάψευση. Ο Bruner υποστηρίζει ότι η ιδέα της σταδιακής ανακάλυψης της γνώσης, μπορεί να αποτελέσει ένα ιδιαίτερα σημαντικό κίνητρο για το μαθητή, τον οποίο ο εκπαιδευτικός μπορεί να βοηθήσει ή ακόμα και να καθοδηγήσει (καθοδηγούμενη ανακάλυψη). ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 21
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Βασιζόμενος στις απόψεις του Piaget, αναπτύσσει στη συνέχεια ο Seymour Papert την παιδαγωγική θεωρία του κατασκευαστικού εποικοδομισμού (constructionism), στην οποία υποστηρίζει ότι η μάθηση είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική όταν πραγματοποιείται στο πλαίσιο μιας συγκεκριμένης δραστηριότητας, κατά την οποία ο μαθητής πειραματίζεται κατασκευάζοντας ένα προϊόν που έχει νόημα για τον ίδιο (Papert, 1980). Θεμελιωτής της θεωρίας αυτής, ο Papert, τονίζει ότι οι μαθητές οικοδομούν πιο αποτελεσματικά τη γνώση όταν εμπλέκονται ενεργά στη σχεδίαση και κατασκευή (χειρωνακτική και ψηφιακή) πραγματικών αντικειμένων που έχουν νόημα για τους ίδιους, είτε αυτά είναι κάστρα από άμμο, είτε κατασκευές Lego και προγράμματα υπολογιστών, είτε μια θεωρία για το σύμπαν (Papert, 1991). Ο στόχος του κατασκευαστικού εποικοδομισμού είναι να δώσει στους μαθητές τα κατάλληλα εργαλεία, έτσι ώστε να μπορούν να εντοπίζουν τα τυχόν σφάλματα τους και να αλλάζουν την συμπεριφορά τους. Η αξιοποίηση του σφάλματος και η τροποποίηση της συμπεριφοράς είναι από τα βασικά χαρακτηριστικά του κατασκευαστικού εποικοδομισμού και της γνωστικής θεωρίας του Piaget. 2.2 ΚΟΙΝΩΝΙΚΟΣ ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ Τα τελευταία χρόνια, στις θεωρίες μάθησης επικρατεί όλο και περισσότερο η γενική ιδέα ότι ο κοινωνιοπολιτισμικός παράγοντας παίζει έναν ουσιώδη ρόλο στη μάθηση. Η μάθηση σύμφωνα με τις θεωρίες αυτές συντελείται μέσα σε συγκεκριμένα πολιτισμικά πλαίσια (γλώσσα, στερεότυπα, αντιλήψεις) και ουσιαστικά δημιουργείται από την αλληλεπίδραση του ατόμου με άλλα άτομα, σε συγκεκριμένες επικοινωνιακές περιστάσεις και μέσω της υλοποίησης κοινών δραστηριοτήτων (συνεργατική μάθηση). Ο κοινωνικός εποικοδομισμός (social constructivism) δηλαδή, προσδίδει ένα σημαντικό ρόλο στην κοινωνική αλληλεπίδραση, καθώς θεωρεί ότι το άτομο δεν κατασκευάζει την προσωπική του γνώση μέσα σε ένα πολιτισμικό και επικοινωνιακό «κενό», αλλά πάντοτε μέσα σε ευρύτερα πλαίσια, μέσα στο οποία η γνώση, δημιουργείται και σηματοδοτείται. Κύριος εκφραστής του κοινωνικού εποικοδομισμού είναι ο Vygotsky (1896-1934) ο οποίος αποτέλεσε τον ιδρυτή της ολιστικής θεωρίας της ανθρώπινης πολιτισμικής και κοινωνικο-πολιτισμικής ανάπτυξης (socio-cultural development). Στη θεωρία αυτή ο Vygotsky (1978) υποστηρίζει ότι η ανάπτυξη των γνωστικών λειτουργιών υψηλότερου επιπέδου στο παιδί γίνεται μέσω της κοινωνικής αλληλεπίδρασης του με ενήλικες, μέσα σε ένα κοινωνικό πολιτισμικό πλαίσιο. Στα πλαίσια της ανάπτυξης αυτής, σημαντικό ρόλο παίζει η γλώσσα, η οποία λειτουργεί ως πολιτισμικό διαμεσολαβητικό εργαλείο, καθώς μέσω αυτής τα παιδιά μαθαίνουν να οικοδομούν τη σκέψη τους, να κατανοούν τον κόσμο γύρω τους και να διαμορφώνουν την δική τους ταυτότητα. Αυτό σημαίνει ότι μέσα από τη γλωσσική επικοινωνία, κατά την αλληλεπίδραση τους με τον κοινωνικό περίγυρο, τα παιδιά, επηρεάζονται από τα πολιτισμικά στοιχεία, συγκροτώντας με αυτόν τον τρόπο τις νοητικές τους δομές (Fisher, 2008). Η νοητική ανάπτυξη του παιδιού και το κοινωνικό του περιβάλλον, συντελούν στη γνωστική ανάπτυξη του. Πολύ σημαντική στη θεωρία της γνωστικής ανάπτυξης του Vygotsky είναι η έννοια της Ζώνης Επικείμενης Ανάπτυξης ΖΕΑ (Zone of Proximal Development - ZPD), η οποία ορίζεται ως «η απόσταση μεταξύ τρέχοντος αναπτυξιακού επιπέδου, όπως διαπιστώνεται από την ανεξάρτητη επίλυση προβλημάτων, και του επιπέδου δυνητικής ανάπτυξης, όπως προσδιορίζεται μέσω της επίλυσης προβλημάτων υπό την 22 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ καθοδήγηση ενήλικα ή σε συνεργασία με πιο ικανούς συνομηλίκους» (Vygotsky, 1978). Συνοπτικά, ΖΕΑ είναι η απόσταση μεταξύ του επίπεδου ανάπτυξης στο οποίο το παιδί βρίσκεται σε μια γνωστική περιοχή (αυτών που το παιδί μπορεί να επιτύχει από μόνο του) και του επιπέδου που το παιδί μπορεί να φτάσει αν βοηθηθεί από κάποιους πιο έμπειρους ενήλικους ή συνομήλικους (peers) (Vygotsky, 1978). Με άλλα λόγια αυτό που το παιδί κάνει σήμερα από κοινού, αύριο θα είναι ικανό να το κάνει μόνο του. Είναι σαφές ότι οι κοινωνιοπολιτισμικές θεωρίες υποστηρίζουν τη συνεργατική μάθηση σε όλες τις μορφές της και επομένως ένα μάθημα οργανωμένο έτσι ώστε να λαμβάνει υπόψη του τις θεωρίες αυτές, πρέπει να είναι προσεκτικά σχεδιασμένο, έτσι ώστε να ενθαρρύνει τη συνεργασία μεταξύ των μαθητών και γενικότερα την κοινωνική αλληλεπίδραση. 2.3 ΚΑΘΟΔΗΓΟΥΜΕΝΗ ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗ ΜΑΘΗΣΗ Οι σύγχρονες εκπαιδευτικές προσεγγίσεις, δίνουν μεγάλη σημασία στην ενεργό συμμετοχή του μαθητή μέσα σε ένα συνεργατικό περιβάλλον μάθησης, όπου θα υπάρχει η καθοδήγηση, η συνεργασία, η αλληλεπίδραση και η οικοδόμηση της κοινής γνώσης μεταξύ των μελών της. Η θέση αυτή παραπέμπει σε ένα περιβάλλον μάθησης, όπως αυτό του συνεργατικού σχολείου, το οποίο παρέχει συστηματικές ευκαιρίες στα παιδιά να αλληλεπιδρούν με το φυσικό και κοινωνικοπολιτισμικό τους περιβάλλον, να εμπλέκονται ενεργά στη μαθησιακή διαδικασία και να αναπτύσσουν θετικές στάσεις απέναντι στη μάθηση (Δαφέρμου, Κουλούρη & Μπασαγιάννη, 2006). Το κλειδί για όλα αυτά είναι η Συνεργατική Μάθηση, η οποία σύμφωνα με τον Pierre Dillenbourg (1999) θεωρείται μια συντονισμένη δραστηριότητα που είναι το αποτέλεσμα της διαρκούς προσπάθειας δύο ή περισσότερων ατόμων να οικοδομήσουν και να διατηρήσουν μια κοινή κατανόηση ενός προβλήματος και της λύσης του. Συνεργατική μάθηση (collaborative learning) δε σημαίνει απλά χωρίζονται οι μαθητές σε ομάδες και επεξεργάζονται ένα θέμα αλλά μια άρτια σχεδιασμένη σύνθετη διδακτική στρατηγική που απαιτεί εμπιστοσύνη στις δυνατότητες της ομάδας, ανάπτυξη δεξιοτήτων κριτικής σκέψης, σεβασμό στη διαφορετικότητα, ανεξάρτητα από το φύλο, τη φυλή η τα εθνικά χαρακτηριστικά όλων όσων συμμετέχουν στην ομάδα (Putnam, 1997). Εκπαιδευτικοί και εκπαιδευόμενοι συμμετέχουν ενεργητικά στη μαθησιακή διαδικασία, αφού η εκπαίδευση δεν είναι μια απλή διαδικασία μεταφοράς της γνώσης από το δάσκαλο στο μαθητή αλλά αποτέλεσμα μιας δυναμικής αλληλεπίδρασης των μαθητών και του εκπαιδευτικού μεταξύ τους και με το φυσικό και κοινωνικό περιβάλλον (Κακλαμάνης, 2005). Επιπλέον, ο συνεργατικός τρόπος οργάνωσης της διδασκαλίας στηρίζεται στην άποψη ότι το αποτέλεσμα της εργασίας της ομάδας είναι αρτιότερο ποσοτικά και ποιοτικά από το αντίστοιχο αποτέλεσμα στην περίπτωση που κάθε μέλος εργαζόταν ατομικά (Kaye, 1991). Η αποτελεσματικότητα όμως της ομάδας εξαρτάται από πολλούς και διαφορετικούς παράγοντες, όπως είναι η σύνθεση της ομάδας, η προσωπικότητα και η συμπεριφορά των μελών της καθώς και ο αριθμός των μελών που την απαρτίζουν. Σύμφωνα λοιπόν, με τον Brush (1997) κάθε ομάδα μαθητών θα πρέπει να έχει: Θετική αλληλεξάρτηση: Κάθε μαθητής έχει ένα βασικό ρόλο να επιτελέσει στην ομάδα και το τελικό αποτέλεσμα είναι αποτέλεσμα της συγχρονισμένης προσπάθειας όλων των μελών της. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 23
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Αίσθηση της ατομικής ευθύνης: Τα μέλη της ομάδας είναι υπεύθυνα για τη συνεισφορά τους στην επίτευξη του κοινού σκοπού. Κοινές αμοιβές: Να παρέχονται κοινές αμοιβές και ενθάρρυνση σε κάθε μέλος της ομάδας. Εκπαίδευση στη συνεργατική προσπάθεια: Οι μαθητές θα πρέπει να «μάθουν» να συνεργάζονται δημιουργικά, να αναπτύσσουν κοινωνικές ικανότητες ώστε να εργάζονται για έναν κοινό στόχο. 2.4 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΘΟΔΗΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ Ο Dillenbourg (1999) περιγράφει την Συνεργατική Μάθηση σαν μια κατάσταση κατά την οποία αναμένεται να συμβούν αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μελών της ομάδας, αλλά δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι οι αλληλεπιδράσεις αυτές θα είναι παραγωγικές, προσφέροντας καλά μαθησιακά αποτελέσματα. Έτσι, προτείνει να αναπτυχθούν κάποιες τεχνικές που θα συντελούν στην αύξηση της πιθανότητας να υπάρξουν παραγωγικές αλληλεπιδράσεις οι οποίες θα προκαλέσουν την ενεργοποίηση των γνωστικών διεργασιών. Οι τεχνικές αυτές κατατάσσονται σε τέσσερις κατηγορίες (Dillenbourg,1999): Τον καθορισμό των αρχικών συνθηκών, όπου προτείνει να μελετάται και να σχεδιάζεται με προσοχή από την αρχή όλη η κατάσταση. (Δηλαδή, ποιο θα είναι το βέλτιστο μέγεθος της ομάδας, πως θα επιλεγούν τα μέλη της ομάδας, αν θα χρησιμοποιηθεί κάποιο σενάριο κ.τ.λ.) Τον προσδιορισμό της συνεργασίας μέσω ενός σεναρίου, όπου εισηγείται να καθορίζεται η συνεργασία των μελών μιας ομάδας μέσω ενός συμβολαίου με το οποίο θα καθορίζονται τα μέλη της ομάδας, θα ανατίθενται οι ρόλοι σε κάθε μέλος της ομάδας, θα κατανέμονται οι εργασίες ανά ρόλο, θα καθορίζεται ο τρόπος επικοινωνίας μεταξύ των μελών της ομάδας και ότι άλλο χρειάζεται να καθοριστεί. Τον καθορισμό της υποβοήθησης, όπου προτείνει να ενσωματώνονται κανόνες αλληλεπίδρασης στα τεχνολογικά συνεργατικά εργαλεία (π.χ. δομημένος διάλογος). Την παρακολούθηση και ρύθμιση των αλληλεπιδράσεων, όπου υποδεικνύει να παρακολουθούνται και να ρυθμίζονται οι αλληλεπιδράσεις των μελών της ομάδας μέσω τεχνολογικών εργαλείων (π.χ. αποστολή ενός email σε έναν μαθητή για την ρύθμιση του, ως προς την συμμετοχή του στην ομάδα). Η βασικότερη τεχνική στην οποία συναινούν πολλοί ερευνητές είναι ως προς την σεναριογραφημένη διδασκαλία. Σύμφωνα με την έρευνα των Chen-Chung L. και Chin- Chung T. (2006) καθώς και άλλων ερευνητών έχει διαπιστωθεί πως όταν αφήνουμε τις ομάδες να συνεργαστούν ελεύθερα (χωρίς σενάριο) τότε δεν υπάρχουν πολλές πιθανότητες να υπάρξουν παραγωγικές αλληλεπιδράσεις που θα οδηγήσουν σε καλύτερα μαθησιακά αποτελέσματα. Για αυτό προτείνουν την σεναριογραφημένη διδασκαλία όπου στηρίζεται στα σενάρια συνεργασίας. Τα σενάρια αυτά είναι διδακτικά σενάρια που καθοδηγούν και υποστηρίζουν ομάδες μαθητών σε δραστηριότητες συνεργατικής μάθησης και έχουν ως στόχο να ενθαρρύνουν τη συνεργασία μεταξύ των μελών της ομάδας και να διαμορφώσουν τον τρόπο με τον οποίο οι μαθητές θα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Πιο συγκεκριμένα, σαν σενάριο 24 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ συνεργασίας εννοείται ένα σύνολο από οδηγίες αναφορικά με το πώς τα μέλη μιας ομάδας πρέπει να αλληλεπιδρούν, πώς πρέπει να συνεργάζονται και πώς πρέπει να λύνουν ένα πρόβλημα Dillenbourg (2002). Τα σενάρια συνεργασίας είναι τα βασικά εργαλεία που ενισχύουν την πιθανότητα να δημιουργηθούν παραγωγικές αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στους μαθητές και αποτελούν το βασικό μηχανισμό μάθησης. Το βασικό όμως θέμα της σεναριογραφημένης διδασκαλίας σύμφωνα με τον Dillenbourg (2004) είναι το πως θα σχεδιαστεί το σενάριο και τι δομή θα έχει. Έτσι, προτείνει το συνεργατικό σενάριο να έχει μια ακολουθία από φάσεις, στις οποίες στην κάθε μια ξεχωριστά θα ορίζονται πέντε χαρακτηριστικά. Τα χαρακτηριστικά αυτά είναι : 1. Ο καθορισμός της εργασίας (Καθορίζεται το είδος της εργασίας που οι μαθητές θα εκτελέσουν). 2. Η σύνθεση της ομάδας (Ορίζεται ο τρόπος με τον οποίο θα γίνει η σύνθεση των ομάδων). 3. Ο διαχωρισμός των ρόλων και η κατανομή των εργασιών (Πραγματοποιείται ο διαχωρισμός των ρόλων και διαμορφώνεται ο τρόπος διαμοιρασμού των εργασιών στα μέλη της ομάδας). 4. Ο τρόπος επικοινωνίας μεταξύ των ομάδων και των μελών της (Ορίζεται ο τρόπος επικοινωνίας (σύγχρονη, ασύγχρονη, πρόσωπο με πρόσωπο κ.τ.λ.)) 5. Ο Χρονοπρογραμματισμός των φάσεων (Καθορίζεται η χρονική περίοδος που θα διαρκέσει η κάθε φάση). Συνοψίζοντας τις διάφορες έρευνες καταλήγουμε στο συμπέρασμα πως αν ένας εκπαιδευτικός χρησιμοποιήσει τις κατάλληλες τεχνικές και σχεδιάσει ένα καλό σενάριο συνεργασίας τότε μπορεί να αποφέρει η συνεργατική μάθηση στους μαθητές σημαντικά οφέλη, όπως: Την βελτίωση των επιδόσεων σε σχέση με τη μάθηση σε συνθήκες ατομικής μελέτης (Webb, 1984). Την οδήγηση σε μεγαλύτερη επιτυχία στους ακαδημαϊκούς και κοινωνικούς τομείς, καθώς και σε υψηλότερα επίπεδα παραγωγικότητας (Johnson & Johnson, 2003). Την ανάπτυξη δεξιοτήτων γνωστικών, επικοινωνιακών, επιχειρηματολογικών και κριτικής σκέψης (Johnson & Johnson, 2003). Την απόκτηση καλύτερης ψυχικής υγείας και καλύτερων διαπροσωπικών σχέσεων (Johnson & Johnson, 2003). Την απόκτηση αυτοεκτίμησης και καλύτερης αποδοχής της διαφορετικότητας (Johnson & Johnson, 2003). 2.5 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ 2.5.1 Τι είναι; Η ρομποτική είναι ο σύγχρονος τεχνολογικός κλάδος της αυτοματοποίησης, που έχει ως αντικείμενο τη μελέτη, το σχεδιασμό και τη λειτουργία των ρομπότ, καθώς και την έρευνα για την περαιτέρω ανάπτυξή τους. Εδώ και πολλές δεκαετίες τα ρομπότ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 25
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ αποτελούν μέρος του σύγχρονου τεχνολογικού κόσμου βοηθώντας ή υποκαθιστώντας πολλές ανθρώπινες δραστηριότητες. Στο πλαίσιο αυτό, πολλά εκπαιδευτικά συστήματα εισήγαγαν την ρομποτική σε διδακτικές και παιδαγωγικές δραστηριότητες. Πρώτος ο Jonassen (2000) έδωσε το έναυσμα, το θεωρητικό υπόβαθρο και το κίνητρο για την ενσωμάτωση της ρομποτικής σε πανεπιστημιακά προγράμματα προετοιμασίας εκπαιδευτικών (Σχολές Εκπαίδευσης). Το επιχείρημα του ότι η τεχνολογία και τα διάφορα τεχνολογικά μέσα μπορούν να θεωρηθούν ως νοητικά εργαλεία (cognitive tools) ή Mindtools, τα οποία ενισχύουν και εμπλουτίζουν την εκπαιδευτική διαδικασία, ήταν η βάση για να ξεκινήσει η ενσωμάτωση της τεχνολογίας ως εργαλείο στην εκπαιδευτική διαδικασία σε διάφορα επίπεδα (Chambers & Carbonaro, 2003). Η ενσωμάτωση τους, πραγματοποιήθηκε αρχικά στα πανεπιστήμια και αργότερα στα σχολεία χρησιμοποιώντας ολοκληρωμένα πακέτα ρομποτικής σε συνδυασμό µε κατάλληλα περιβάλλοντα προγραμματισμού (Klassner & Anderson, 2003). Τα ρομπότ, σαν φυσικά αντικείμενα, καλύπτουν την κατασκευαστική - εποικοδομητική οπτική της μάθησης και δίνουν τη δυνατότητα στους μαθητές να εργαστούν σε ένα ενεργό περιβάλλον, χτίζοντας φυσικά αντικείμενα και βιώνοντας αφηρημένες έννοιες. Η εκπαιδευτική ρομποτική (educational robotics) (εντάσσεται στο πλαίσιο της μαθησιακής προσέγγισης του εποικοδομισμού και αντιπροσωπεύει ένα παιδαγωγικό εργαλείο το οποίο είναι ικανό να οδηγήσει στην ανάπτυξη γνωστικών ικανοτήτων υψηλού επιπέδου. Πιο συγκεκριμένα, βασίζεται στη θεωρία μάθησης του εποικοδομισμού όπως την υποστηρίζει ο Piaget (1974) και ακολουθεί την εποικοδομητική κατασκευαστική προσέγγιση της μάθησης, σύμφωνα με τις αρχές που διατυπώνει ο Papert (1991). Ο κατασκευαστικός εποικοδομισμός συνιστά μια πρόταση για τη μάθηση μέσα από τις κατασκευές και το χειρισμό πραγματικών και ιδεατών αντικειμένων. Κύριο εργαλείο της εκπαιδευτικής ρομποτικής αποτελεί το προγραμματιζόμενο ρομπότ. Το ρομπότ μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο σχολείο αλλά και εκτός σχολείου ως ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την ανάπτυξη γνωστικών δομών από τα παιδιά καθώς επίσης και ως μέσο για την κατανόηση ή/και την αφομοίωση τεχνικών γνώσεων. Η Εκπαιδευτική Ρομποτική (ΕΡ) αποτελεί λοιπόν ένα διδακτικό εργαλείο που μπορεί να συμπληρώσει την εκπαίδευση καθώς δίνει την δυνατότητα στους μαθητές να ασχοληθούν με κάτι χειροπιαστό (tangible), το οποίο μπορούν να τροποποιήσουν όπως αυτοί θέλουν, υλοποιώντας αφηρημένες σχεδιαστικές ιδέες που έχουν στο μυαλό τους και βλέποντας άμεσα τα αποτελέσματα αυτής τους της προσπάθειας (Druin & Hendler, 2000). 2.5.2 Ανάπτυξη Δεξιοτήτων και Διδακτικά Μοντέλα H ΕΡ είναι ένα καινοτόμο διδακτικό εργαλείο που στοχεύει στην ενίσχυση και την ανάπτυξη υψηλότερων νοητικών δεξιοτήτων και ικανοτήτων επίλυσης προβλήματος (Blanchard et al., 2010). Αρκετές έρευνες επισημαίνουν ότι οι δραστηριότητες ΕΡ έχουν θετικά αποτελέσματα στο επίπεδο της συνεργασίας μεταξύ των μαθητών, της ανάπτυξη δεξιοτήτων κριτικής σκέψης, της ανάπτυξης δεξιοτήτων επίλυσης προβλήματος (Petre & Price, 2004), της δυνατότητας αξιοποίησης της έρευνας στην τάξη (Williams et al., 2007) και της εκμάθησης μιας γλώσσας προγραμματισμού (Nourbakhsh et al., 2005). Επίσης, έχει διαπιστωθεί ότι η χρήση της ΕΡ μπορεί να βελτιώσει τις δεξιότητες συνεργασίας, την αυτοπεποίθηση, τη δημιουργικότητα, τα κίνητρα των παιδιών και τις δεξιότητες χειρισμού του υπολογιστή (Wagner,1998). 26 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ Κάποιες πιο πρόσφατές έρευνες (Talaiver & Bowen, 2010) υποστηρίζουν επίσης, ότι η ρομποτική είναι εργαλείο το οποίο μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη των γνώσεων και ικανοτήτων του 21ου αιώνα που χρειάζονται οι μαθητές μας για να επιβιώσουν στη συνεχώς μεταβαλλόμενη κοινωνία της τεχνολογίας, πληροφοριών και επικοινωνίας. Οι διδακτικές παρεμβάσεις που επιλέγονται για την υλοποίηση ενός διδακτικού έργου καθορίζουν και τον χαρακτήρα της παρεχόμενης διδασκαλίας. Ένα μεθοδολογικό μοντέλο ανάπτυξης συνθετικών εργασιών που συναντάται συχνά στη ρομποτική, είναι βασισμένο στο μοντέλο των Carbonaro, Rex & Chambers (2004), το οποίο περιλαμβάνει πέντε στάδια ανάπτυξης: 1. Ενεργοποίηση: Σε αυτό το στάδιο γίνεται η εισαγωγή του προβλήματος που θα μελετήσουν οι μαθητές. Το πρόβλημα αναλύεται και εμπλουτίζεται µε τη βοήθεια της ομάδας, η οποία δεσμεύεται για την υλοποίησή του. Πρόκειται για ένα στάδιο στο οποίο υπάρχουν οι διδακτικές δράσεις της μίμησης (μελετώ κάτι έτοιμο), εξερεύνησης και δημιουργίας. 2. Εξερεύνηση: Κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης, μέσα από προσεκτικά σχεδιασμένες δραστηριότητες οι μαθητές αποκτούν τα απαραίτητα εφόδια για να ολοκληρώσουν την εργασία τους, όπως είναι η εισαγωγή νέων πληροφοριών και η καλλιέργεια δεξιοτήτων. Στο στάδιο αυτό εντάσσονται διδακτικές δράσεις όπως η μίμηση, η λήψη πληροφορίας, η πρακτική άσκηση και κυρίως, ο πειραματισμός (υπόθεση, έλεγχος, συμπέρασμα). 3. Διερεύνηση: Οι μαθητές καλούνται να αξιοποιήσουν τη γνώση και την εμπειρία τους για να δώσουν απάντηση σε κάποιο ερώτημα. Τα ερωτήματα αυτά είναι μέρος του γενικότερου προβλήματος που καλούνται να λύσουν. Περιλαμβάνει δραστηριότητες εξερεύνησης που συνδυάζονται µε πειραματισμό. Οι μαθητές καλούνται να αυτό οργανώσουν το έργο τους και να καταγράψουν την πορεία του. Στο τέλος μοιράζονται το αποτέλεσμα της εργασίας τους µε την υπόλοιπη τάξη. 4. Δημιουργία: Σε αυτό το στάδιο οι μαθητές συνθέτουν μια τελική λύση του προβλήματος μέσα από τα επιμέρους στοιχεία τα οποία μελέτησαν ή παρακολούθησαν κατά την διάρκεια της εργασίας τους. Διδακτικές δράσεις που αναπτύσσονται είναι η δημιουργία, ο πειραματισμός και η εξερεύνηση. 5. Παρουσίαση: Οι μαθητές κοινοποιούν τις εργασίες τους, αξιολογούν και αξιολογούνται στο πλαίσιο της ομάδας. Η διδακτική δράση που αναπτύσσεται εδώ είναι η δημιουργία. Μια άλλη πρότυπη διδακτική μεθοδολογία συνθετικών εργασιών εκπαιδευτικής ρομποτικής συναντάμε σε σχέδια εργασίας (Αλιμήσης, 2008), η οποία αναπτύχθηκε στα πλαίσια του ευρωπαϊκού προγράμματος TERECoP (Teacher Education on Robotics-Enhanced Constructivist Pedagogical Methods) και η οποία περιλαμβάνει τα εξής στάδια ανάπτυξης: 1. Στάδιο εμπλοκής: Στο στάδιο αυτό, διατυπώνεται μια πρώτη εκδοχή του προβλήματος και οι μαθητές μέσα από ελεύθερο διάλογο εμπλέκονται στον προσδιορισμό του. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 27
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 2. Στάδιο πειραματισμού: Οι μαθητές πειραματίζονται με προγραμματιζόμενες απλές μηχανικές δομές (γρανάζια, τροχαλίες, άξονες κλπ.), κινητήρες, αισθητήρες και εξοικειώνονται με το σχετικό λογισμικό, μέσα από απλά προβλήματα που καλούνται να αντιμετωπίσουν με στόχο την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των προγραμματιζόμενων ρομποτικών κατασκευών καθώς και των δυνατοτήτων που αυτές έχουν. 3. Στάδιο διερεύνησης: Οι μαθητές επαναπροσδιορίζουν το πρόβλημα και τα ερωτήματα που διατύπωσαν στο πρώτο στάδιο μέσα από την εμπειρία που απέκτησαν μετά την εξοικείωση με το βασικό υλικό και αναλαμβάνουν την επίλυση των επιμέρους προβλημάτων εργαζόμενοι σε ομάδες. 4. Στάδιο Σύνθεσης και Δημιουργίας: Οι μαθητές καλούνται να συνθέσουν τα επιμέρους στοιχεία και υλικά (προγράμματα) τα οποία παρουσιάστηκαν στην τάξη σε μία τελική μορφή που απαντά στο αρχικό πρόβλημα. Σε αυτό το στάδιο οι μαθητές αυτό οργανώνονται και καταγράφουν την πορεία της δουλειάς τους σε ημερολόγια ή σε φύλλα παρακολούθησης. Η κάθε ομάδα εργάζεται για τη σύνθεση μιας ενιαίας λύσης. 5. Στάδιο Αξιολόγησης: Στο στάδιο αυτό, παρουσιάζονται στην τάξη τα τελικά έργα των ομάδων και αξιολογούνται. Οι μαθητές καλούνται να αντιμετωπίσουν κριτικά την δουλειά τους, να εκφέρουν απόψεις και να συγκρίνουν με βάση τα κριτήρια που έχουν θέσει. Μια ακόμα μεθοδολογία για τη δημιουργία αποτελεσματικών δραστηριοτήτων ΕΡ, προτείνεται από τους Demetriadis, Atmatzidou & Sapounides (2012), το οποίο βασίζεται στην Συνεργασία, Πρόβλημα, Παιχνίδι και Άμιλλα και ονομάζεται ΣΠΠΑ+. Το μοντέλο εισηγείται, ότι μια αποτελεσματική δραστηριότητα εκπαιδευτικής ρομποτικής θα πρέπει να βασίζεται στα εξής 1. Συνεργασία: Οι μαθητές θα πρέπει να εργάζονται σε μικρές ομάδες αναλαμβάνοντας διαδικαστικούς ή γνωστικούς ρόλους. 2. Πρόβλημα: Η δραστηριότητα θα πρέπει να είναι βασισμένη στο πρόβλημα έτσι ώστε οι μαθητές να έρχονται αντιμέτωποι με ειδικά διαμορφωμένα προβλήματα (από τα απλά στα σύνθετα). 3. Παιχνίδι: Η δραστηριότητα θα πρέπει να περιλαμβάνει μια προοπτική παιχνιδιού έτσι ώστε οι μαθητές να αντιμετωπίζουν τις δραστηριότητες ΕΡ ως ευχάριστα παιχνίδια (για παράδειγμα οι συνεδρίες ΕΡ καλούνται προπονήσεις και όχι μαθήματα ). 4. Άμιλλα: Η διασκεδαστική δραστηριότητα ΕΡ θα πρέπει να περιλαμβάνει στοιχεία «καλού» ανταγωνισμού τα οποία θα παρέχουν τα κατάλληλα κίνητρα για να εμπλακούν οι μαθητές στις δραστηριότητες ΕΡ (π.χ. προετοιμασία ομάδων με σκοπό τη νίκη στην τελική πρόκλησή τους). 28 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ Τέλος, το + αναφέρεται σε παρεμβάσεις των εκπαιδευτικών όπως η υποστήριξη των δεξιοτήτων επίλυσης προβλήματος των μαθητών, ανάπτυξης μεταγνώσης ή/και υπολογιστικής σκέψης. 2.5.3 Έρευνες Εκπαιδευτικής Ρομποτικής Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται κάποιες έρευνες που είναι βασισμένες στην ΕΡ και παρατίθενται τα συμπεράσματα τους. Η πρώτη έρευνα που παρουσιάζεται είναι αυτή των Dagdileli, Sartatzemi & Kagani (2005), οι οποίοι παρουσίαζαν στην έρευνα τους μια σειρά από πιλοτικά μαθήματα εισαγωγής στον προγραμματισμό με τη βοήθεια του Lego Mindstorms (LM) και του οπτικού προγραμματιστικού περιβάλλοντος Robolab. Τα μαθήματα αυτά εφαρμόστηκαν σε μαθητές της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης και πιο συγκεκριμένα σε μαθητές Γ τάξης Γυμνασίου και Α τάξης Γενικού Λυκείου. Οι ερευνητές μέσα από την έρευνα αυτή ήθελαν να διερευνήσουν αν η εισαγωγή των ρομπότ (LM) στη διαδικασία διδασκαλίας του προγραμματισμού μπορεί να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση δύσκολων εννοιών και αν η ενσωμάτωση τους στην εκπαιδευτική διαδικασία δημιουργεί παιδαγωγικά προβλήματα. Αναλυτικότερα, η έρευνα εφαρμόστηκε σε δύο τμήματα των 15 μαθητών, είχε διάρκεια (σε κάθε τμήμα) έξι διδακτικές ώρες και οι μαθητές δούλευαν σε ομάδες των 2-3 ατόμων. Τα πιλοτικά μαθήματα που εφαρμόστηκαν παρουσιάστηκαν σε δύο μέρη προκειμένου να ανταποκριθούν καλύτερα στις ανάγκες των μαθητών. Το πρώτο μέρος που ήταν και το βασικότερο περιείχε τις βασικές εντολές και δομές καθώς και τους περιορισμούς σχετικά με τον αριθμό και την ακολουθία των εντολών εικονιδίων που μπορεί να χρησιμοποιήσει ένας μαθητής. Το δεύτερο μέρος των μαθημάτων τους ήταν πιο προηγμένο και περιείχε υψηλότερου επιπέδου προγραμματιστικές εντολές: δομές επανάληψης, δομές ελέγχου, μεταβλητές και υπορουτίνες. Μετά την ολοκλήρωση της έρευνας, τα τελικά συμπεράσματα όπως αναφέρουν οι ερευνητές ήταν πολύ θετικά αλλά θεωρούν ότι χρειάζονται και άλλες έρευνες για να τεκμηριωθούν πλήρως. Πιο συγκεκριμένα, παρατήρησαν ότι οι μαθητές μπορούσαν να κατανοήσουν πιο εύκολα με την βοήθεια των ρομποτικών συστημάτων (LM) τις βασικές προγραμματιστικές εντολές καθώς έβλεπαν με άμεσο τρόπο το αποτέλεσμα. Ωστόσο, διαπίστωσαν πως ορισμένες δύσκολες προγραμματιστικές έννοιες (δομή επανάληψης, μεταβλητές) παρέμειναν δυσνόητες για ορισμένους μαθητές. Ως προς τα παιδαγωγικά προβλήματα που εντόπισαν οι ερευνητές από την χρήση των ρομποτικών συστημάτων επικεντρώνονται περισσότερο στο μεγάλο χρονικό διάστημα που χρειάζονται οι εκπαιδευτικοί για την προετοιμασία και τον σχεδιασμό των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων. Παρόλα αυτά όμως υποστηρίζουν ότι η εισαγωγή των ρομποτικών συστημάτων (LM) στην εκπαιδευτική διαδικασία αποτέλεσε για τους μαθητές τους ένα ισχυρό κίνητρο για την ενασχόληση τους με το μάθημα του προγραμματισμού καθώς το θεώρησαν σαν ένα παιχνίδι και όχι μόνο σαν μια μαθησιακή διαδικασία. Μια άλλη έρευνα που μελετήθηκε και παρουσιάζεται είναι των Καγκάνη, Δαγδιλέλη, Σατρατζέμη & Ευαγγελίδη (2005), οι οποίοι προτείνουν στην έρευνα τους μια εναλλακτική προσέγγιση της διδασκαλίας των βασικών αρχών του προγραμματισμού, η οποία βασίζεται στη χρήση φυσικών μηχανικών μοντέλων Lego Mindstorms RCX - και την εφαρμογή εννοιών και ιδεών από την πλευρά των μαθητών, με σκοπό την ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 29
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ επίλυση πραγματικών προβλημάτων. Οι ερευνητές αποφάσισαν να αναζητήσουν νέες μεθόδους διδασκαλίας για τα εισαγωγικά μαθήματα προγραμματισμού, έχοντας ως σκοπό την εξάλειψη των προβλημάτων που παρουσιάζει η παραδοσιακή μέθοδος διδασκαλίας. Είχαν διαπιστώσει βασιζόμενοι στη μελέτη σχετικής βιβλιογραφίας ότι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες στον οποίο έχει διαπιστωθεί ότι οφείλονται οι δυσκολίες κατά την εκμάθηση του προγραμματισμού είναι η παραδοσιακή προσέγγιση της διδασκαλίας των αρχών του προγραμματισμού. Σύμφωνα με την παραδοσιακή αυτή μέθοδο, οι μαθητές διδάσκονται μια γλώσσα γενικού σκοπού (Pascal, Basic, C κλπ), που δεν ικανοποιεί τις ανάγκες τους και δεν τους βοηθά στην κατανόηση των νέων εννοιών. Κατά κανόνα καλούνται να αντιμετωπίσουν προβλήματα που αφορούν συνήθως την εκτέλεση υπολογισμών ή την εμφάνιση αποτελεσμάτων. Έτσι οι μαθητές επικεντρώνουν την προσοχή τους περισσότερο στην εκμάθηση της ίδιας της γλώσσας, παρά στην επίλυση προβλημάτων, και ασχολούνται με προβλήματα που δεν τους φαίνονται ενδιαφέροντα (Weinberg, 1971; Dagdilelis, 1986; Du Boulay, 1989). Αυτές οι διαπιστώσεις αποτέλεσαν το κίνητρο των ερευνητών για την χρήση εναλλακτικών προσεγγίσεων διδασκαλίας των βασικών αρχών του προγραμματισμού μέσω της Εκπαιδευτικής Ρομποτικής. Ειδικότερα, μέσα στην έρευνα αυτή παρουσιάζεται μια μέθοδος διδασκαλίας του προγραμματισμού που στηρίζεται στην καθοδήγηση των ρομπότ LM από προγράμματα που συντάσσονται με τη βοήθεια του γραφικού προγραμματιστικού περιβάλλοντος Robolab. Η μέθοδος διδασκαλίας τους αποτελείται από μια σειρά μαθημάτων για το μάθημα Πληροφορικής της Α τάξης Γενικού Ενιαίου Λυκείου που εφαρμόστηκε σε δύο τμήματα των 14 ατόμων για 3 δίωρες διδακτικές ώρες. Στο πλαίσιο της εφαρμογής των μαθημάτων οι εκπαιδευτικοί επικέντρωσαν την προσοχή τους στην εκμάθηση των αρχών του προγραμματισμού και όχι στην ανάπτυξη κατασκευαστικών ικανοτήτων. Για κάθε μάθημα υπήρχε το Σχέδιο Μαθήματος, η Παρουσίαση του Μαθήματος μέσω διαφανειών, Φύλλο Ελέγχου και Φύλλο Εργασιών. Στο πρώτο μέρος κάθε μαθήματος παρουσιάζονταν από τον διδάσκοντα νέες προγραμματιστικές δομές σε συνδυασμό με τις δυνατότητες του περιβάλλοντος προγραμματισμού Robolab και μετά την ολοκλήρωση της διάλεξης και των παραδειγμάτων μοιράζονταν στους μαθητές ένα φύλλο ελέγχου των γνώσεων που απέκτησαν και στο οποίο απαντούσαν ατομικά. Στο δεύτερο μέρος κάθε μαθήματος, υλοποιούνταν ασκήσεις προγράμματα για τον έλεγχο της συμπεριφοράς του ρομπότ και στη συνέχεια οι μαθητές συμπλήρωναν ένα φύλλο εργασιών, το οποίο περιείχε ασκήσεις που αφορούσαν τον προγραμματισμό της συμπεριφοράς του ρομπότ. Μετά την ολοκλήρωση όλων των μαθημάτων, οι ερευνητές κατέληξαν στα εξής συμπεράσματα: Η προσέγγιση της διδασκαλίας του προγραμματισμού με τα LM, μπορεί να συμβάλλει στην εξάλειψη των αδυναμιών που δημιουργούνται από την παραδοσιακή μέθοδο διδασκαλίας και να δημιουργήσει τις κατάλληλες συνθήκες μάθησης. Ωστόσο διαπίστωσαν ότι αυτή η βελτίωση της διδασκαλίας συνοδεύεται ταυτόχρονα από μια σειρά δυσκολιών που οφείλονται στην ύπαρξη φυσικών στοιχείων (μηχανισμών), τα οποία πρέπει να συνθέσει και να διαχειριστεί ο μαθητής. Η χρήση των φυσικών μοντέλων που απαιτεί χειρισμό από τα ίδια τα παιδιά δίνει περισσότερα κίνητρα και προκαλεί το ενδιαφέρον για μάθηση. Η άμεση εμπειρία, ο πειραματισμός και η ενεργός συμμετοχή ευνοούν την ανάπτυξη προβληματισμού 30 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ και την καλλιέργεια χαρακτηριστικών όπως κριτική συμπεριφορά, διορατικότητα, πρωτοτυπία, δημιουργική σκέψη και επιμονή. Η ανάπτυξη προγραμμάτων με την χρήση εικονο-εντολών απαλλάσσει τους μαθητές από την εκμάθηση μιας γλώσσας προγραμματισμού και την απομνημόνευση των συντακτικών της κανόνων. Επίσης διαπίστωσαν πως οι μαθητές αποκτούν γρήγορα τις επιθυμητές γνώσεις και μπορούν να διαχειριστούν τα ρομπότ με σχετική ευκολία. Τέλος, η οπτικοποίηση της εκτέλεσης του προγράμματος παίζει σημαντικό ρόλο στην κατανόηση της λειτουργίας βασικών εντολών, αλλά μπορεί να αποτελέσει και πηγή δυσκολιών, γιατί ο έλεγχος των φυσικών αντικειμένων και των ενεργειών τους δεν είναι απόλυτος καθώς οι κινήσεις ενός φυσικού μοντέλου δεν είναι πάντα ακριβείς, αλλά ούτε και απολύτως προβλέψιμες. Μια ακόμη έρευνα που μελετήθηκε και παρουσιάζεται είναι από τους Ατματζίδου, Μαρκέλη & Δημητριάδη (2008), οι οποίοι παρουσιάζουν μια διδακτική προσέγγιση η οποία συνδυάζει τη μάθηση με το παιχνίδι (edutainment) για την υποστήριξη μαθητών πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης στην εκμάθηση βασικών εννοιών προγραμματισμού. Σκοπός της έρευνας αυτής, ήταν να διερευνηθεί η αποτελεσματικότητα της χρήσης των LM ρομπότ ως εργαλείων εκμάθησης επίλυσης προβλημάτων. Ειδικότερα, οι ερευνητές μελέτησαν σε πιο βαθμό η χρήση των LM σε μια δραστηριότητα παιχνιδιού μπορεί α) να ενισχύσει το ενδιαφέρον των μαθητών για να ενασχοληθούν δημιουργικά, ευχάριστα και αποτελεσματικά με τον προγραμματισμό και β) να τους βοηθήσει να μεταφέρουν γνώσεις προγραμματισμού από το περιβάλλον των LM σε περισσότερο τυπικά περιβάλλοντα προγραμματισμού (π.χ. Visual Basic). Για την υλοποίηση της έρευνας αυτής χρησιμοποίησαν το προγραμματιστικό περιβάλλον (SDK) που συνοδεύει το Robotics Invention System 2.0 (RIS). Η έρευνα αυτή εφαρμόστηκε σε μαθητές Ε και ΣΤ τάξης Δημοτικού και Γ τάξης Επαγγελματικού Λυκείου. Για την εφαρμογή της έρευνας αυτής υλοποιήθηκε μια σειρά μαθημάτων τα οποία τα ονόμασαν «προπονήσεις» και μια τελική δραστηριότητα ανάμεσα στις ομάδες την οποία την ονόμασαν «πρόκληση». Η φάση της «προπόνησης» διήρκεσε έξι συνεδρίες όπου τα παιδιά προετοιμάστηκαν για την τελική δοκιμασία πρόκληση και η φάση της «πρόκλησης» διήρκεσε δύο συνεδρίες. Το περιβάλλον μάθησης είχε ως βασικό χαρακτηριστικό του ένα μοντέλο επικοινωνίας που επέτρεπε στους συμμετέχοντες να αλληλεπιδράσουν μέσα σε ελεγχόμενες συνθήκες ανταγωνισμού και οι εκπαιδευτικοί καθ' όλη τη διάρκεια των μαθημάτων προσπαθούσαν να περάσουν το μήνυμα στα παιδιά πως: α) η ισόποση καταμέριση των εργασιών σε όλα τα μέλη της ομάδας, β) η ταυτόχρονη εργασία για την επίτευξη του στόχου, γ) η καλή επικοινωνία μεταξύ των μελών των ομάδων, δ) η σωστή συμπεριφορά και ε) η τήρηση των κανόνων της ευγενούς άμιλλας είναι στοιχεία που βοηθούν τις ομάδες να επιτύχουν γρηγορότερα και καλύτερα τον στόχο τους (Marlow, 2001). Επιπλέον φρόντισαν να είναι σαφείς οι στόχοι που θα πρέπει να επιτευχθούν μέσα από την τελική ανταγωνιστική δραστηριότητα και να κατανοήσουν οι δύο ομάδες ότι τελικά όλοι θα είναι νικητές, συμμετέχοντας ενεργά στην παραπάνω εκπαιδευτική διαδικασία (Marlow, 2001). Τα συμπεράσματα που αντλήθηκαν από τους ερευνητές μετά την ολοκλήρωση της εκπαιδευτικής διαδικασίας ήταν τα εξής: ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 31
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Οι μαθητές εξοικειώθηκαν με τις αρχές του δομημένου προγραμματισμού, γεγονός που είχε σημαντικά θετική επίδραση στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων τους για την επίλυση προβλημάτων. Οι μαθητές κατανόησαν πιο εύκολα προγραμματιστικές έννοιες (π.χ. όπως αυτή του μετρητή, της σημαίας, της επανάληψης κ.α.) τις οποίες κατά την διδασκαλία του μαθήματος του προγραμματισμού (Pascal, Visual Basic) είχαν πρόβλημα να τις αντιληφθούν και να τις εφαρμόσουν. Με την χρήση των ρομπότ οι προγραμματιστικές έννοιες απέκτησαν νόημα για τους μαθητές χάρη στην άμεση ανάδραση που υπάρχει ανάμεσα στον αλγόριθμο και την υλοποίησή του. Η πτυχή του παιχνιδιού που εμπεριέχουν τα προγραμματιζόμενα ρομπότ προέτρεψε τους μαθητές να είναι περισσότερο δημιουργικοί αντιμετωπίζοντας τον προγραμματισμό του ρομπότ ως μία ψυχαγωγική και ευχάριστη ενασχόληση. Η μελέτη αυτή ολοκληρώθηκε με την έρευνα των Blanchard, Freiman & Lirrete-Pitre (2010), οι οποίοι κάνουν αναφορά σε μια μελέτη περίπτωσης για την μάθηση βασισμένη στη ρομποτική (robotics-based learning) που πραγματοποιήσανε στα πλαίσια του προγράμματος New Brunswick Canadian Innovation Learning σε ένα δημοτικό σχολείο. Οι ερευνητές ονόμασαν την μελέτη αυτή RoboMaTIC και την ενέταξαν σε ένα πρόγραμμα καλών πρακτικών που στόχευε στη δημιουργία καινοτόμων προγραμμάτων διδασκαλίας. Το πρόγραμμα αυτό είχε σαν στόχο να βελτιώσει τις χαμηλές επιδόσεις των μαθητών και να τους αναπτύξει δεξιότητες δημιουργικής και κριτικής σκέψης μιας και διαπίστωσαν από άλλες έρευνες ότι αυτός ήταν ένας παράγοντας που επηρέαζε την χαμηλή βαθμολογική τους επίδοση. Για την εφαρμογή της έρευνας αυτής χρειάστηκε να παρακολουθήσουν αρχικά οι εκπαιδευτικοί επιμορφωτικά σεμινάρια βασισμένα στα LM με σκοπό να μπορέσουν να εκπονήσουν τα εκπαιδευτικά σενάρια ρομποτικής. Τα σενάρια αυτά εφαρμόστηκαν σε δύο τάξεις δημοτικού σχολείου που απαρτίζονταν από 45 μαθητές ηλικίας έντεκα και δώδεκα ετών. Κατά την διάρκεια υλοποίησης των σεναρίων οι μαθητές εργαζόντουσαν σε ομάδες των 3-4 ατόμων και χρησιμοποιούσαν ως εργαλείο προγραμματισμού το Robolab. Οι εκπαιδευτικοί εφάρμοσαν συνολικά πέντε εκπαιδευτικά σενάρια που είχαν σαν θεματικές ενότητες: 1) την κατάταξη των κομματιών του ρομπότ, 2) την κατασκευή του ρομπότ, 3) την αναβάθμιση του ρομπότ με το εργαλείο προγραμματισμού RoboLab, 4) την περιστροφή 360 ο του ρομπότ και 5) την επίτευξη των τριών στόχων για την βελτίωση της απόδοσης τους (ανάπτυξη δημιουργικής σκέψης, ανάπτυξη κριτικής σκέψης και ανάπτυξη τρόπου επίλυσης προβλήματος). Κατά το ακαδημαϊκό έτος 2007-08, τα σενάρια 1 έως 4 πραγματοποιήθηκαν και από τις δύο τάξεις ενώ το σενάριο 5 διεξήχθη από την πρώτη τάξη μόνο. Από την εφαρμογή της έρευνας, διαπίστωσαν οι ερευνητές ότι μια μάθηση βασισμένη στη ρομποτική είναι πολύ ελπιδοφόρα, λόγω της άμεσης / εποικοδομητικής ανατροφοδότησης κατά τη διάρκεια επίλυσης προβλημάτων και ότι μπορεί να συντελέσει στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων δημιουργικής και κριτικής σκέψης. Συνοψίζοντας όλες τις παραπάνω έρευνες διαπιστώνουμε, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η εισαγωγή των ρομποτικών συστημάτων LM στην εκπαιδευτική διαδικασία μπορεί να αποτελέσει για τους μαθητές ένα ισχυρό κίνητρο για την ενασχόληση τους με το μάθημα του προγραμματισμού καθώς το θεωρούν σαν ένα παιχνίδι και όχι μόνο σαν μια μαθησιακή διαδικασία (Dagdileli, Sartatzemi & Kagani, 2005). Επίσης, συμπέραναν πως η προσέγγιση της διδασκαλίας του προγραμματισμού 32 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ με τα LM, μπορεί να συμβάλλει στην εξάλειψη των αδυναμιών που δημιουργούνται από την παραδοσιακή μέθοδο διδασκαλίας (Καγκάνη, Δαγδιλέλη, Σατρατζέμη & Ευαγγελίδη, 2005), βοηθώντας έτσι τους μαθητές να κατανοήσουν πιο εύκολα τις βασικές προγραμματιστικές εντολές καθώς βλέπουν με άμεσο τρόπο το αποτέλεσμα (Ατματζίδου, Μαρκέλη & Δημητριάδη, 2008).Τέλος, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια μάθηση βασισμένη στη ρομποτική, κατά τη διάρκεια επίλυσης προβλημάτων, μπορεί να συντελέσει στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων δημιουργικής και κριτικής σκέψης (Blanchard, Freiman & Lirrete, 2010). 2.6 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΣΚΕΨΗ 2.6.1 Τι είναι; Ο όρος Υπολογιστική Σκέψη (Computational Thinking), χρησιμοποιήθηκε πρώτη φορά από τον Papert (1996) για να περιγράψει ένα είδος αναλυτικής σκέψης που χρησιμοποιεί τη μαθηματική και τη μηχανική σκέψη για την κατανόηση και επίλυση σύνθετων προβλημάτων. Ωστόσο, η Janette Wing (2006) ήταν αυτή που έκανε ευρεία γνωστή την Υπολογιστική Σκέψη (ΥΣ) διατυπώνοντας μέσα από το άρθρο της, το όραμα της για αναγνώριση της υπολογιστικής σκέψης ως μιας βασικής ικανότητας που θα πρέπει να γίνει κτήμα όλου του εγγράμματου πληθυσμού μέσα από την υποχρεωτική εκπαίδευση, συμπληρώνοντας τις άλλες τρεις βασικές δεξιότητες που είναι η ανάγνωση, η γραφή και τα μαθηματικά (Μαυρουδή, Πέτρου & Φεσάκης, 2014). Σύμφωνα με την Wing η ΥΣ αφορά την επίλυση προβλημάτων, το σχεδιασμό συστημάτων και την κατανόηση της ανθρώπινης συμπεριφοράς, χρησιμοποιώντας έννοιες που είναι θεμελιώδους σημασίας για την επιστήμη των υπολογιστών (Wing, 2006). Η επιχειρηματολογία της Wing, οδήγησε διάφορα επιστημονικά τμήματα (Computer and Information Science and Engineering του National Science Foundation) στην αναγνώριση της σημασίας της ΥΣ και του ουσιαστικού ρόλου που αυτή μπορεί να διαδραματίσει στην εκπαίδευση και στην κοινωνία (Μαυρουδή, Πέτρου & Φεσάκης, 2014). Έτσι, διεξήλθαν κάποιες έρευνες από διάφορους φορείς που είχαν σαν στόχο τη διερεύνηση της «φύσης της υπολογιστικής σκέψης» και του τι αυτή συνεπάγεται στο γνωστικό και στο εκπαιδευτικό πεδίο (National Academy of Sciences, 2010). Η ολοκλήρωση αυτών των ερευνών οδήγησε στην αναθεώρηση του αρχικού ορισμού από την ίδια τη Wing και στη διατύπωση ενός δεύτερου ορισμού, σύμφωνα με τον οποίο: Ο όρος ΥΣ περιλαμβάνει τις διεργασίες σκέψης που σχετίζονται με τη διατύπωση προβλημάτων και λύσεων τους ώστε αυτές να αναπαριστώνται σε μία μορφή που να καθιστά δυνατή την αποτελεσματική υλοποίησή τους από ένα μέσο (agent) επεξεργασίας πληροφοριών (Wing, 2010). Πιο συγκεκριμένα, η Wing πιστεύει ότι η ΥΣ επιτρέπει σε κάποιον να διαμορφώσει και να ορίσει μια λύση, έτσι ώστε μια μηχανή να την εκτελέσει αποτελεσματικά. Η ΥΣ είναι μια γνωστική διαδικασία που εστιάζει στην επίλυση προβλήματος χρησιμοποιώντας αφαίρεση, τμηματοποίηση, αλγοριθμικό σχεδιασμό, αξιολόγηση και γενίκευση (Selby & Woollard, 2013). Οι ικανότητες και οι έννοιες που συμπεριλαμβάνονται στην ΥΣ μπορούν να καλλιεργηθούν και να ενισχυθούν σε όλα τα γνωστικά αντικείμενα μέσω κατάλληλων μεθόδων και τρόπων διδασκαλίας (Barr & Stephenson, 2011). Πιο συγκεκριμένα, στο χώρο της Πληροφορικής οι μαθητές ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 33
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ μπορούν να αναπτύξουν τους βασικούς τομείς της ΥΣ συμμετέχοντας ενεργά σε αυθεντικές, διερευνητικές, ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες, που έχουν νόημα για τους ίδιους, αξιοποιούν το γνωστικοπολιτιστικό τους υπόβαθρο και εστιάζονται στην μοντελοποίηση, στην προσομοίωση, στην ρομποτική καθώς και στην ανάπτυξη και στον σχεδιασμό αλληλεπιδραστικών πολυμέσων (Lee et al., 2011). Δραστηριότητες που επικεντρώνονται στη διαδικασία της σκέψης και της μάθησης και δίνουν βαρύτητα όχι στο τι μαθαίνουν οι μαθητές αλλά πως μαθαίνουν, μετατρέπουν τους μαθητές από χρήστες και καταναλωτές της τεχνολογίας σε δημιουργούς και αυτό εκφραστές (Κοτίνη & Τζελέπη, 2012). Η εποικοδομητική αυτή προσέγγιση αντιμετωπίζει την τεχνολογία ως μέσο ανάπτυξης και ενίσχυσης της ΥΣ. Η ΥΣ πρέπει να αποτελεί για τους μαθητές μια νέα φιλοσοφία προσέγγισης όχι μόνο της επίλυσης των επιστημονικών προβλημάτων αλλά και των προκλήσεων της καθημερινότητάς τους (Yadav et al., 2011). Οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση να εφαρμόζουν τις διαδικασίες ελέγχου και εκσφαλμάτωσης, γνωστές και οικείες σε αυτούς από τον χώρο του Προγραμματισμού, όχι μόνο στην προσπάθειά τους να εντοπίσουν και να διορθώσουν τα συντακτικά λάθη των προγραμμάτων τους, αλλά και στην προσπάθειά τους να αντιμετωπίσουν και να επιλύσουν διάφορα προβλήματα από την καθημερινή τους ζωή (Κοτίνη & Τζελέπη, 2012). Είναι λοιπόν σαφές, ότι το κάθε παιδί θα πρέπει να αναπτύσσει σε πρώιμο ηλικιακό στάδιο όχι μόνο τις ικανότητες της γραφής, της ανάγνωσης και της αριθμητικής αλλά και της ΥΣ. Έτσι, όταν θα αναπτύξουν την ικανότητα της ΥΣ θα είναι σε θέση να (Wing, 2010) : Ανακαλύπτουν νέους τρόπους για να αντιμετωπίζουν τα υπάρχοντα προβλήματα. Κατανοούν ποιες είναι οι πτυχές ενός προβλήματος που επιδέχονται υπολογισμούς. Υπογραμμίζουν τη δημιουργία γνώσης αντί της χρησιμοποίησης πληροφοριών. Παρουσιάζουν τις δυνατότητες για δημιουργική επίλυση προβλημάτων. Εφαρμόζουν ή να προσαρμόζουν ένα υπολογιστικό εργαλείο ή τεχνική για μια νέα χρήση. Αναγνωρίζουν την ευκαιρία να χρησιμοποιήσουν τον υπολογισμό σε ένα νέο τομέα. Εφαρμόζουν υπολογιστικές στρατηγικές, όπως διαίρει και βασίλευε σε κάθε τομέα. 2.6.2 Διδακτικά μοντέλα για την ανάπτυξη της Υπολογιστικής Σκέψης Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται κάποια διδακτικά μοντέλα ανάπτυξης της Υπολογιστικής Σκέψης. 34 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ 2.6.2.1 Το μοντέλο των Berland και Lee Το μοντέλο των Berland και Lee (2011) εστιάζει στους πέντε βασικούς άξονες για την Υπολογιστική Σκέψη που όρισε η Wing (2006): Υποθετική Λογική (Conditional Logic): Η υποθετική λογική αναφέρεται στην επίλυση των προβλημάτων με τη λογική σκέψη μέσα από τη χρήση διαφόρων υπολογιστικών μοντέλων. Οι μαθητές μπορούν να αξιολογήσουν το πρόβλημα και να καθορίσουν τα κατάλληλα κριτήρια προκειμένου να αναπτύξουν την κατάλληλη αφαίρεση. Κατασκευή Αλγορίθμων (Building Algorithms): Η κατασκευή αλγορίθμων περιλαμβάνει την διαδικασία κατασκευής βήμα προς βήμα για την επίλυση ενός συγκεκριμένου προβλήματος και την ανάπτυξη μιας αρκετά ισχυρής αφαίρεσης για να ξαναχρησιμοποιηθεί για την επίλυση παρόμοιων προβλημάτων. Αποσφαλμάτωση (Debugging): Η αποσφαλμάτωση είναι η ανάλυση των προβλημάτων και των λογικών ή συντακτικών λαθών. Σε αυτό το στάδιο οι μαθητές λαμβάνουν ανατροφοδότηση από τους αλγορίθμους και τους αξιολογούν ανάλογα. Προσομοίωση (Simulation): Η προσομοίωση είναι η επίδειξη των αλγορίθμων και περιλαμβάνει το σχεδιασμό και την εφαρμογή των μοντέλων στον υπολογιστή, με βάση τον αλγόριθμο που κατασκεύασαν. Σε αυτό το στάδιο, οι μαθητές σχεδιάζουν ή τρέχουν μοντέλα, για να λάβουν αποφάσεις σχετικά με το ποιες συνθήκες θα ισχύσουν κατά την ολοκλήρωση της αφαίρεσης τους. Κοινωνικές Συναναστροφές (Socialising): Οι κοινωνικές συναναστροφές αναφέρονται στον συντονισμό, στην συνεργασία ή και στον ανταγωνισμό που υπάρχει μεταξύ των μαθητών σε όλα τα στάδια της επίλυσης προβλημάτων. 2.6.2.2 Το μοντέλο των Allan et al. Το μοντέλο των Allan et al. (2006) αναφέρει τρείς φάσεις ανάπτυξης δεξιοτήτων Υπολογιστικής Σκέψης: Χρήση (Use): Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, οι μαθητές μαθαίνουν πως να χρησιμοποιούν την τεχνολογία, συμπεριλαμβάνοντας τα χαρακτηριστικά και τα εργαλεία της, καθώς και τα είδη των αντικειμένων που έχουν κάνει άλλοι χρήστες. Τροποποίηση (Modify): Στη φάση αυτή, οι μαθητές πειραματίζονται τροποποιώντας τα ήδη υπάρχοντα προγράμματα και εργασίες, κάνοντας όλο και περισσότερες αυθεντικές συγκρίσεις. Κατά την διάρκεια της συγκεκριμένης φάσης οι μαθητές αρχίζουν να καταλαβαίνουν πώς μπορούν να ελέγχουν τους υποκείμενους μηχανισμούς για να επιφέρουν διαφορετικά αποτελέσματα, μια δεξιότητα που θα χρησιμοποιηθεί αργότερα στην δημιουργία πρωτότυπων τεχνουργημάτων. Δημιουργία (Create): Σε αυτή τη φάση, οι μαθητές εφαρμόζουν τις δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης που ανέπτυξαν για να δημιουργήσουν ένα σημαντικό πρωτότυπο αντικείμενο. Η εργασία αυτή θα δείξει την αύξηση των επιπέδων αφαίρεσης και αυτοματοποίησης με βάση την προηγούμενη εμπειρία τους. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 35
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 2.6.2.3 Το μοντέλο του Denning Το μοντέλο του Denning (2003) στηρίζεται σε επτά αρχές ανάπτυξης δεξιοτήτων Υπολογιστικής Σκέψης (Settle & Perkovic, 2010): Υπολογισμός (Computation): Υπολογισμός είναι η εκτέλεση ενός αλγορίθμου, μια διαδικασία που ξεκινά από μια αρχική κατάσταση που περιέχει τον αλγόριθμο και την είσοδο δεδομένων, και περνά μέσα από μια σειρά ενδιάμεσων καταστάσεων μέχρι να επιτευχθεί ο τελικός στόχος. Επικοινωνία (Communication): Επικοινωνία είναι η μετάδοση πληροφοριών από μια διαδικασία, ή από ένα αντικείμενο σε ένα άλλο. Συντονισμός (Coordination): Συντονισμός είναι ο έλεγχος (π.χ. μέσω της επικοινωνίας) του χρόνου του υπολογισμού σε διαδικασίες, προκειμένου να επιτευχθεί ένας συγκεκριμένος στόχος. Ανάκληση/Μνήμη (Recollection): Ανάκληση είναι η κωδικοποίηση και οργάνωση των δεδομένων με τέτοιο τρόπο, ώστε να κάνουν αποτελεσματική την αναζήτηση και την εκτέλεση άλλων λειτουργιών. Αυτοματοποίηση (Automation): Αυτοματοποίηση είναι η χαρτογράφηση του υπολογισμού σε φυσικά συστήματα. Αξιολόγηση (Evaluation): Αξιολόγηση είναι η στατιστική, αριθμητική ή πειραματική ανάλυση των δεδομένων. Σχεδίαση (Design): Σχεδίαση είναι η οργάνωση (χρησιμοποιώντας αφαίρεση, διαμόρφωση, συγκέντρωση, αποσύνθεση), ενός συστήματος, μιας διαδικασίας, ενός αντικειμένου, κλπ. 2.6.2.4 Το μοντέλο των Atmatzidou & Demetriadis Το μοντέλο των Atmatzidou & Demetriadis (2014) στηρίζεται σε έξι αρχές ανάπτυξης δεξιοτήτων Υπολογιστικής Σκέψης: Αφαίρεση (Abstraction): Η Αφαίρεση είναι η διαδικασία δημιουργίας κάτι καινούργιου από κάτι πολύπλοκο, αφήνοντας εκτός τις ασήμαντες πληροφορίες, βρίσκοντας τα σχετικά πρότυπα και ξεχωρίζοντας τις ιδέες από τις αισθητές λεπτομέρειες (Spolsky, 2002). Γενίκευση (Generalization): Η Γενίκευση είναι η μεταφορά μιας διαδικασίας επίλυσης προβλήματος σε μια ευρεία ποικιλία προβλημάτων (Barr & Stephenson, 2011). Αλγόριθμος (Algorithm): Ο Αλγόριθμος είναι η διαδικασία καταγραφής βήμα προς βήμα συγκεκριμένων και σαφών οδηγιών για την υλοποίηση μιας διαδικασίας. Άρθρωμα (Modularity): Tο Άρθρωμα είναι η ανάπτυξη αυτόνομων διαδικασιών, οι οποίες αποδίδουν περιληπτικά ένα σύνολο από εντολές που χρησιμοποιούνται συχνά εκτελώντας μια συγκεκριμένη λειτουργία και μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο ίδιο ή σε διαφορετικά προβλήματα (Barr & Stephenson, 2011). Τμηματοποίηση (Decomposition): Η Τμηματοποίηση είναι η διαδικασία διαχωρισμού προβλημάτων σε μικρότερα τμήματα, έτσι ώστε να επιλυθούν ευκολότερα. 36 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ Αποσφαλμάτωση (Debugging): Η Αποσφαλμάτωση είναι η διαδικασία εντοπισμού συντακτικών ή λογικών λαθών και η διόρθωση τους. 2.6.3 Έρευνες Υπολογιστικής Σκέψης Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται κάποιες έρευνες που είναι βασισμένες στον τρόπο ανάπτυξης βασικών δεξιοτήτων υπολογιστικής σκέψης και παρατίθενται τα συμπεράσματα τους. Η πρώτη έρευνα που παρουσιάζεται είναι των Yadav et al. (2011), οι οποίοι περιγράφουν την εφαρμογή της Υπολογιστικής Σκέψης (ΥΣ) σε ένα υποχρεωτικό μάθημα της Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης. Τα ευρήματα που αντλήθηκαν από την έρευνα αυτή προήλθαν από δύο ερωτηματολόγια που δόθηκαν στους μαθητές πριν και μετά την εφαρμογή της ΥΣ και είχαν ως στόχο να αξιολογήσουν τη στάση των μαθητών απέναντι σε αυτήν και κατά πόσο έγινε κατανοητή από αυτούς. Η έρευνα αυτή εφαρμόστηκε για μια εβδομάδα στο υποχρεωτικό μάθημα Μάθηση και Κίνητρα της Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης και συμμετείχαν συνολικά 100 μαθητές. (Αρχικά είχαν ξεκινήσει 155 αλλά στη συνέχεια κάποιοι δεν ολοκλήρωσαν το μάθημα). Οι μαθητές εργάστηκαν σε ζευγάρια και δεν είχαν ενημερωθεί σε προηγούμενες διαλέξεις για την ΥΣ. Στην έρευνα αυτή οι ερευνητές δώσανε ιδιαίτερη έμφαση στην ανάδειξη των βασικών εννοιών της ΥΣ και στην διαδικασία επίλυσης προβλημάτων μέσω αυτής. Το πρώτο μέρος των μαθημάτων που πραγματοποιήσανε επικεντρώνονταν στον ορισμό και τις βασικές έννοιες της ΥΣ: την αναγνώριση του προβλήματος, την αποσύνθεση, την αφαίρεση, τη λογική σκέψη, τον αλγόριθμο και τον εντοπισμό σφαλμάτων. Το δεύτερο μέρος των μαθημάτων επικεντρώνονταν στο ρόλο που έχει η ΥΣ στην καθημερινή ζωή και τόνιζε το πόσο σημαντική είναι η εφαρμογής της στην Κ-12 (Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια) εκπαίδευση. Μετά την ολοκλήρωση της έρευνας διαπιστώθηκε από τους ερευνητές ότι πολλοί μαθητές συνειδητοποίησαν τα οφέλη της ΥΣ και ότι ήταν σε θέση να την εφαρμόζουν πιο συστηματικά ως τεχνική επίλυσης προβλημάτων. Επίσης διαπίστωσαν ότι μπορούν να διδάξουν έννοιες πληροφορικής στις K-12 τάξεις χωρίς την χρήση των ηλεκτρονικών υπολογιστών, και ότι η ΥΣ μπορεί να ενσωματωθεί σε πολλά επιστημονικά πεδία. Μια άλλη έρευνα που παρουσιάζεται είναι των Touretzky et al. (2013), οι οποίοι πραγματοποιήσαν μια έρευνα στηριζόμενοι σε ένα κλιμακωτό μοντέλο τριών σταδίων διδασκαλίας της πληροφορικής. Το μοντέλο αυτό ξεκινούσε με ένα απλό περιβάλλον προγραμματισμού το Microsoft Kodu και συνέχιζε με πιο απαιτητικά περιβάλλοντα όπως το Alice και το Lego NXT-G. Η μεταφορά από το ένα περιβάλλον στο άλλο, αποσκοπούσε αρχικά στο να ανακαλύψουν οι μαθητές τις ομοιότητες και τις διαφορές που υπάρχουν σε διάφορες προγραμματιστικές έννοιες (μεταβλητές, δομή επιλογής και δομή επανάληψης) και στη συνέχεια στο να τις κατανοήσουν. Με αυτό τον τρόπο θεωρούσαν οι ερευνητές ότι θα μπορούσαν να οδηγήσουν τους μαθητές σε μια βαθύτερη κατανόηση των εννοιών του προγραμματισμού, φέρνοντας τους πιο κοντά στην υπολογιστική σκέψη. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 37
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Η έρευνα αυτή διεξήχθη σε μια θερινή κατασκήνωση στο Auburn Πανεπιστήμιο τον Ιούλιο του 2012 και συμμετείχαν συνολικά 31 μαθητές (18 αγόρια, 13 κορίτσια) ηλικίας από δέκα έως δεκαεπτά ετών (μέσος όρος ηλικίας 13,1). Οι μαθητές εργαζόντουσαν σε ομάδες των 3-5 ατόμων και σε κάθε ομάδα υπήρχε και ένας με δύο εκπαιδευτικούς που καθοδηγούσαν τις δραστηριότητες και συντόνιζαν τις ομάδες. Για την εξαγωγή των συμπερασμάτων της έρευνας δόθηκε στους μαθητές την τελευταία μέρα ένα ερωτηματολόγιο που περιείχε 18 ερωτήσεις ανοιχτού και κλειστού τύπου σχετικές με τα προγραμματιστικά περιβάλλοντα. Τα αποτελέσματα από τη έρευνα αυτή έδειξαν ότι περίπου το 50% θα συνεχίσει να τα χρησιμοποιεί το προγραμματιστικό περιβάλλον Kodu, λιγότεροι το Alice και η πλειοψηφία, το 71% τα LM (το ποσοστό αυτό δικαιολογείται από το γεγονός ότι η εργασία με τα ρομπότ ενθουσίασε σε μεγάλο βαθμό τους μαθητές). Στη συνέχεια παρατίθενται μια έρευνα των Atmatzidou & Demetriadis (2014) στην οποία περιγράφουν την εφαρμογή και την αξιολόγηση δραστηριοτήτων ΕΡ που αναπτύχθηκαν με τις δεξιότητες της ΥΣ σε τεχνικά σχολεία της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. Ειδικότερα, παρουσιάζουν και αναλύουν μια ειδική διδακτική προσέγγιση με δραστηριότητες ΕΡ για την υποστήριξη των μαθητών στην ανάπτυξη των βασικών δεξιοτήτων της ΥΣ που είναι η αφαίρεση (abstraction), η γενίκευση (generalization), ο αλγόριθμος (algorithm), το άρθρωμα (Modularity), η τμηματοποίηση (decomposition) και η επίλυση προβλήματος (problem solving). Πιο συγκεκριμένα, οι συγγραφείς προσπάθησαν να ερευνήσουν α) πως μπορεί η ΥΣ και οι δεξιότητες επίλυσης προβλήματος να υποστηριχτούν αποτελεσματικά στις εκπαιδευτικές ρομποτικές δραστηριότητες και β) ποιες είναι οι κατάλληλες στρατηγικές για την εκτίμηση της εξέλιξης της ΥΣ. Η έρευνα αυτή πραγματοποιήθηκε σε ένα Τεχνικό Σχολείο Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης στην οποία συμμετείχαν 35 μαθητές (28 αγόρια και 7 κορίτσια) και για την υλοποίηση των ρομποτικών δραστηριοτήτων της χρησιμοποιήθηκε το LM NXT 2.0 εκπαιδευτικό εργαλείο. Η έρευνα αυτή διεξήχθη σε έντεκα δίωρες συνεδρίες και οι μαθητές σε όλες τις συνεδρίες δούλευαν σε ομάδες των 3 ατόμων. Σε κάθε συνεδρία το κάθε μέλος της ομάδας αναλάμβανε και ένα ρόλο όπως αναλυτής, σχεδιαστής αλγορίθμου και προγραμματιστής ή ελεγκτής σφαλμάτων και οι ρόλοι εναλλάσσονταν σε κάθε δραστηριότητα. Οι μαθητές μέσα από τα φύλλα εργασίας που τους δίνονταν από τους εκπαιδευτικούς κατευθυνόντουσαν στη διερεύνηση των αυθεντικών σύνθετων προβλημάτων και εστίαζαν στην γλώσσα της ΥΣ, έτσι ώστε να μπορούσαν να αναπτύξουν τις βασικές δεξιότητες της ΥΣ. Οι δραστηριότητες ΕΡ που υλοποίησαν οι μαθητές ήταν χωρισμένες σε δύο φάσεις, τις Προπονήσεις που ήταν συνολικά δέκα συνεδρίες και τη Πρόκληση που ήταν μια τελική συνεδρία. Οι τέσσερις πρώτες συνεδρίες από τις Προπονήσεις στόχευαν στην εξοικείωση των μαθητών με την ΕΡ και με τις βασικές έννοιες του προγραμματισμού καθώς και στην κατανόηση και αφομοίωση των βασικών δεξιοτήτων που αποτελούν το μοντέλο της ΥΣ. Οι άλλες έξι συνεδρίες είχαν δραστηριότητες που είχαν ενσωματώσει περισσότερες δεξιότητες ΥΣ σε σύνθετα αυθεντικά προβλήματα κλιμακούμενης δυσκολίας. Η τελική συνεδρία που ήταν η Πρόκληση είχε σαν στόχο την εφαρμογή μιας δραστηριότητας από όλες τις ομάδες με σκοπό την ανάδειξη της ομάδας με την καλύτερη απόδοση που θα ήταν και η νικήτρια ομάδα. Οι ερευνητές μετά από την διερεύνηση που πραγματοποίησαν χρησιμοποιώντας διάφορα εργαλεία συλλογής δεδομένων (ερωτηματολόγια, παρατήρηση, συνέντευξη και κουίζ γνώσεων) κατέληξαν στα εξής αποτελέσματα: 38 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ Οι μαθητές κατάφεραν να αφομοιώσουν σε αρκετά καλό βαθμό τον τρόπο ανάπτυξης των δεξιοτήτων της ΥΣ. Ενώ στις πρώτες συνεδρίες οι μαθητές αντιμετώπισαν δυσκολίες με σύνθετα προβλήματα, μετά από μερικές συνεδρίες εξοικειώθηκαν με τη διαδικασία επίλυσης σύνθετων προβλημάτων. Οι μαθητές λόγω των δραστηριοτήτων ΕΡ εξοικειώθηκαν με βασικές προγραμματιστικές δομές (επανάληψης και επιλογής) και δήλωσαν ότι θα ήθελαν να συνεχίσουν τον προγραμματισμό και την ρομποτική. Η συνεργασία και η εναλλαγή των ρόλων σε κάθε δραστηριότητα ήταν επιτυχής. Η τελευταία έρευνα που παρουσιάζεται είναι και αυτή των Atmatzidou & Demetriadis (2015) και αναφέρεται σε μια έρευνα που πραγματοποίησαν σε μαθητές διαφορετικού φύλου (αγόρια και κορίτσια) και διαφορετικών ηλικιών (15 χρονών και 18 χρονών), και στην οποία χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο ΥΣ Atmatzidou & Demetriadis (2014), προκειμένου να διερευνήσουν την ανάπτυξη των δεξιοτήτων ΥΣ. Πιο συγκεκριμένα, ερεύνησαν αν μαθητές από διαφορετικές ηλικίες και διαφορετικό φύλο μπορούν να αναπτύξουν τις δεξιότητες της ΥΣ κατά τον ίδιο τρόπο στο πλαίσιο υλοποίησης δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής. Μέσα από την εφαρμογή του μοντέλου ΥΣ οι ερευνητές επιχείρησαν να μελετήσουν την ανάπτυξη των βασικών δεξιοτήτων της που είναι η αφαίρεση (abstraction), η γενίκευση (generalization), ο αλγόριθμος (algorithm), το άρθρωμα (Modularity) και η τμηματοποίηση (decomposition). Για την πραγματοποίηση της διερεύνησης αυτής, υλοποιήθηκαν σε ένα Γυμνάσιο και σε ένα Τεχνικό Λύκειο μια σειρά ρομποτικών εκπαιδευτικών σεμιναρίων. Αναλυτικότερα, πραγματοποιήθηκαν 8 σεμινάρια (4 στο Γυμνάσιο και 4 στο Τεχνικό Λύκειο) τα οποία περιλάμβαναν το κάθε ένα 11 σενάρια διδασκαλίας διάρκειας 2 διδακτικών ωρών. Τα σεμινάρια αυτά εφαρμόστηκαν σε 89 μαθητές (48 αγόρια και 41 κορίτσια) Γ τάξης Γυμνασίου και σε 75 μαθητές (64 αγόρια και 11 κορίτσια) Γ τάξης Τεχνικού Λυκείου. Σε όλα τα σεμινάρια χρησιμοποιήθηκαν κιτ LM NXT και οι μαθητές εργαζόντουσαν σε ομάδες των 3-4 ατόμων. Στις ομάδες αυτές οι μαθητές αναλάμβαναν αρχικά έναν ρόλο (Αναλυτής, Σχεδιαστής Αλγορίθμου, Προγραμματιστής ή Ελεγκτής), τον οποίο τον άλλαζαν διαδοχικά σε κάθε δραστηριότητα. Στις συνεδρίες από 1-8 που ανέπτυξαν οι ερευνητές, στόχευαν αρχικά στην εξοικείωση των μαθητών με το ρομπότ LM NXT και το προγραμματιστικό περιβάλλον Lego NXT-G, στη συνέχεια στην εξοικείωση τους με μερικές βασικές προγραμματιστικές έννοιες και με τον τρόπο χρησιμοποίησης των αισθητήρων και έπειτα στην κατανόηση της έννοιας της μεταβλητής. Ταυτόχρονα, στις συνεδρίες αυτές οι μαθητές υλοποιούσαν εκπαιδευτικές δραστηριότητες και απαντούσαν σε ερωτηματολόγια (υπό την καθοδήγηση και την επίβλεψη των εκπαιδευτικών) που έλεγχαν και την ανάπτυξη των δεξιοτήτων ΥΣ. Στις συνεδρίες 9 και 10 οι ερευνητές έδωσαν στους μαθητές να υλοποιήσουν δραστηριότητες αυξημένης δυσκολίας με σκοπό να εξασκηθούν στον τρόπο ανάπτυξης των δεξιοτήτων ΥΣ σε πιο σύνθετα αυθεντικά προβλήματα. Τέλος, στην 11η συνεδρία που ονομάστηκε Τελική Πρόκληση από τους ερευνητές, δόθηκε στους μαθητές μια απαιτητική εργασία προγραμματισμού του ρομπότ στην οποία συμμετείχαν όλες οι ομάδες. Στην συνεδρία αυτή υπήρχε και το στοιχείο του ανταγωνισμού, καθώς στο τέλος ανακηρύσσονταν η ομάδα που πρότεινε την πιο αποτελεσματική λύση, νικήτρια ομάδα. Τα μέσα που χρησιμοποίησαν οι ερευνητές καθ όλη την διάρκεια της έρευνας για την συλλογή των δεδομένων τους ήταν: α) ένα αρχικό ερωτηματολόγιο (PQ), β) δύο ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 39
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ ενδιάμεσα ερωτηματολόγια (Q1 & Q2), γ) ένα τελικό ερωτηματολόγιο (SQQ), δ) το πρωτόκολλο σκεφτείτε δυνατά, ε) η συνέντευξη και η στ) η παρατήρηση. Από τη συλλογή των δεδομένων και από την στατιστική τους επεξεργασία, οι ερευνητές ανακάλυψαν τα εξής: Κανένας μαθητής πριν ξεκινήσει τα σεμινάρια εκπαιδευτικής ρομποτικής δεν είχε προηγούμενη εμπειρία με ρομποτική. Οι μαθητές θεώρησαν ότι απέκτησαν κάποιες βασικές δεξιότητες ΥΣ. Οι οδηγίες που υπήρχαν στα φύλλα εργασίας βοήθησαν τους μαθητές να αναπτύξουν μια διαδικασία επίλυσης προβλημάτων. Οι μαθητές εξοικειώθηκαν με βασικές προγραμματιστικές έννοιες και εκδήλωσαν το ενδιαφέρον να συνεχίσουν τον προγραμματισμό. Τους άρεσε να δουλεύουν σε ομάδες. Η εμπειρία τους στην ρομποτική ήταν πολύ ενδιαφέρουσα και εκδήλωσαν το ενδιαφέρον να συνεχίσουν τα μαθήματα. Τα τελικά συμπεράσματα στα οποία κατέληξαν οι ερευνητές είναι τα εξής: Οι μαθητές έφτασαν τελικά στο ίδιο επίπεδο ανάπτυξης δεξιοτήτων ΥΣ ανεξάρτητα από την ηλικία και το φύλο τους. Οι δεξιότητες ΥΣ στις περισσότερες περιπτώσεις, χρειάζονταν χρόνο για να αναπτυχθούν πλήρως. Η ηλικία και το φύλο εμφάνισαν σημαντικές διαφορές κατά την ανάλυση των αποτελεσμάτων των μαθητών σε διαφορετικές διαστάσεις του μοντέλου δεξιοτήτων ΥΣ. Ο τρόπος αξιολόγησης των δεξιοτήτων μέσω του εργαλείου που χρησιμοποίησαν μπορεί να επηρέασε την απόδοση των μαθητών. Τα κορίτσια χρειάστηκαν σε πολλές περιπτώσεις περισσότερο χρόνο εκπαίδευσης για να φτάσουν στο ίδιο επίπεδο δεξιοτήτων με τα αγόρια. 2.7 ΦΥΛΟ, STEM ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΣΗ ΟΜΑΔΑΣ 2.7.1 Οι διαφορές μεταξύ των δύο φύλων στις επιστήμες STEM Τα τελευταία χρόνια αρκετές έρευνες εστιάζουν στις διαφορές φύλου και στη σχέση τους με τις φυσικές επιστήμες, την τεχνολογία, την επιστήμη των μηχανικών και τα μαθηματικά, διαπιστώνοντας ότι οι γυναίκες υπο-αντιπροσωπεύονται σε αυτούς τους κλάδους. Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι οι γυναίκες επιλέγουν με μεγαλύτερη ευκολία μια σταδιοδρομία στις κοινωνικές επιστήμες, καθώς οι επιστήμες STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) εξακολουθούν να αποτελούν ένα δύσκολο προορισμό για αυτές. Πολλοί ερευνητές έχουν επισημάνει ότι το είδος του επιστημονικού κλάδου το οποίο θα ακολουθήσει το κάθε άτομο σχετίζεται άμεσα και με το φύλο του. Το φαινόμενο 40 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ αυτό έχει ερμηνευτεί πολλαπλά και έχουν εντοπιστεί πολλοί λόγοι που θέτουν αυτή την διαφορά. Ένας από τους πιο συχνά επικαλούμενους λόγους, είναι ότι οι γυναίκες αποκλείονται από τις επιστήμες αυτές γιατί η κουλτούρα αυτών των επιστημών είναι κουλτούρα ανδρική με χαρακτηριστικά την έντονη φιλοδοξία για επαγγελματική ανέλιξη (Traweek 1988, Harding 1991). Αυτή η άποψη δημιουργήθηκε από την αρνητική επίδραση των στερεοτύπων, που σχετίζεται με το φόβο που έχουν οι γυναίκες να δείξουν ενδιαφέρον σε παραδοσιακά ανδρικά πεδία (Spencer et al., 1998). Στερεοτυπικές αντιλήψεις έχουν επικρατήσει για τους άνδρες και τις γυναίκες, οι οποίες μάλιστα αναπαράγονται μέσα από δομές όπως η οικογένεια, το σχολείο και το ευρύτερο κοινωνικό σύνολο (Blackledge & Hunt, 1985). Φαίνεται, ότι τα κοινωνικά στερεότυπα για τους ρόλους των δύο φύλων επιδρούν αρνητικά και δημιουργούν συνθήκες αποκλεισμού για τις γυναίκες με αποτέλεσμα να αναπαράγονται και να ενισχύονται τα στερεότυπα του φύλου και οι επιστήμες STEM να εμφανίζονται ως κυρίαρχα ανδρικά πεδία (Weinburgh, 2006). Μελέτες έχουν δείξει ότι τα κορίτσια που ταυτίστηκαν με τα στερεότυπα φύλου-ρόλου έχουν λιγότερη θετική στάση απέναντι στην τεχνολογία και γενικότερα στις επιστήμες αυτές (Newman, Ruble & Cooper, 1995). Ως εκ τούτου, διαπιστώνεται ότι τα στερεότυπα και η σύνδεση τους με το φύλο είναι ένας ακόμα σημαντικός παράγοντας που έχει συντελέσει στην αρνητική στάση των κοριτσιών απέναντι στις επιστήμες STEM. Έτσι, παρατηρείται ότι το στερεότυπο φύλου-ρόλου έχει σαφή αντίκτυπο στις στάσεις των κοριτσιών απέναντι στα πεδία STEM, παρόλα αυτά, αυτό μπορεί να αλλάξει θετικά υπό τις κατάλληλες συνθήκες (Stein & Nickerson, 2004). Η παροχή κατάλληλης ενίσχυσης, από το οικογενειακό περιβάλλον, στα κορίτσια εξίσου με τα αγόρια, είναι μια από τις συνθήκες που μπορούν να συμβάλλουν στη διαμόρφωση μιας θετικής στάσης απέναντι στις επιστήμες αυτές (Sainz et al., 2012). Ένας ακόμα παράγοντας που έχει αποφέρει αρνητική στάση στην επιλογή των κοριτσιών να ακολουθήσουν μια σταδιοδρομία στις επιστήμες STEM είναι και η έλλειψη γυναικείων προτύπων στο κλάδο αυτό. Λιγότερα γυναικεία πρότυπα στις επιστήμες αυτές σημαίνει λιγότερα πρότυπα για τα μικρά κορίτσια και λιγότερα πρότυπα για αυτά σημαίνει λιγότερες πιθανότητες να μιμηθούν έναν επιστήμονα αυτού του κλάδου. Έτσι, θα συνεχίσουν να υπάρχουν λιγότερες γυναίκες στις επιστήμες αυτές (Prottsman, 2011). Άρα, διαπιστώνετε ότι το φύλο του εκπαιδευτικού μπορεί να λειτουργήσει διαφοροποιητικά στην εκπαιδευτική εξέλιξη των κοριτσιών, επηρεάζοντας την μετέπειτα σταδιοδρομία τους. Πολλές έρευνες έχουν αναδείξει και ένα άλλο φαινόμενο, ότι ενώ στις μικρότερες ηλικίες δεν παρατηρούνται σημαντικές έμφυλες διαφορές, στο τέλος της μέσης εκπαίδευσης τα αγόρια αξιολογούν τις επιστήμες STEM ως περισσότερο σημαντικές, χρήσιμες και μ ενδιαφέρον απ ότι τα κορίτσια της ηλικίας τους. Επίσης, πολύ συχνά υπερεκτιμούν τις ικανότητές τους σε αντίθεση με τα κορίτσια που τις υποτιμούν ακόμη και αν τα εμπειρικά δεδομένα που αναφέρονται στις επιδόσεις τους υποδεικνύουν το αντίθετο, με αποτέλεσμα τα ποσοστά αυτοεκτίμησης και εμπιστοσύνης σε ικανότητες να διαφέρουν σημαντικά προς όφελος των αγοριών (Leslie et al., 1998; AAUW, 1990; Hyde, Fennema & Lamon, 1990). Αυτός, θεωρείται ακόμα ένας παράγοντας που συμβάλλει στη διαμόρφωση της αρνητικής στάσης των κοριτσιών απέναντι στις επιστήμες αυτές. Όλα αυτά είναι που συντέλεσαν στο να εξακολουθούν να υπερτερούν οι άντρες αριθμητικά σε σχέση με τις γυναίκες σε πολλούς τομείς STEM (AAUW, 2010). Ένας τρόπος για να αντιμετωπιστεί αυτή η ανισότητα των φύλων είναι να αυξηθεί το ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 41
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ ενδιαφέρον των κοριτσιών για αυτές τις επιστήμες κατά τη διάρκεια της πρώιμης διαμορφωτικής παιδικής ηλικίας, πριν δηλαδή εμφανιστούν τα ακραία και βαθιά ριζωμένα στερεότυπα τους (Metz, 2007). Πολλές έρευνες έχουν δείξει ότι τα παιδιά που εκτίθενται σε προγράμματα σπουδών STEM και προγραμματισμού σε νεαρή ηλικία έχουν λιγότερες πιθανότητες να επηρεαστούν από τα στερεότυπα με βάση το φύλο τους, όσον αφορά τη σταδιοδρομία STEM (Steele, 1997). Η εξοικείωση των κοριτσιών σε προηγμένες έννοιες αυτών των πεδίων πριν από το γυμνάσιο (από έξι μέχρι δώδεκα ετών), θα οδηγήσει στην αύξηση του ενδιαφέροντος τους στις επιστήμες αυτές, αντί της μείωσης που παρουσιάζεται τα τελευταία χρόνια (Margolis & Fisher, 2002). 2.7.2 Ο ρόλος του φύλου στην ομαδοσυνεργατική διδασκαλία Στην ομαδοσυνεργατική διδασκαλία συγκεκριμένο διδακτικό θέμα γίνεται αντικείμενο επεξεργασίας μέσα από καθοδηγούμενη ομαδική εργασία των μαθητών. Η τάξη οργανώνεται σε ομάδες, και με την καθοδήγηση και τον συντονισμό του εκπαιδευτικού, διερευνά, αναπτύσσει και ολοκληρώνει σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα το θέμα και τα επιμέρους θεματικά αντικείμενα που η ίδια η ομάδα έχει επιλέξει ή της έχει ανατεθεί. Σχετικά με τον αριθμό των μαθητών κάθε ομάδας, αρκετοί ερευνητές υποστηρίζουν ότι οι ομάδες που αποτελούνται από 3-4 μαθητές είναι προτιμότερες από ένα μεγαλύτερο αριθμό μαθητών (Dunne & Bennett, 1990). Επίσης, η έρευνα έχει δείξει ότι όσο αυξάνει το μέγεθος της ομάδας, τόσο οι διαδικασίες, γίνονται πιο χρονοβόρες, το σύστημα επικοινωνίας πολυπλοκότερο, η πίεση προς τα μέλη για συμμόρφωση μεγαλύτερη και η ενεργός συμμετοχή όλων των μελών μικρότερη (Ματσαγγούρας, 2003). Ένα ακόμα κριτήριο για την επιλογή του βέλτιστου μεγέθους μιας ομάδας είναι ότι κάθε μαθητής πρέπει να έχει έναν καθορισμένο ρόλο σε όλες τις φάσεις ολοκλήρωσης της εργασίας (Edmiston, 2004). Η ανάθεση των ρόλων στα μέλη της ομάδας και ο καταμερισμός των εργασιών, έτσι ώστε ο κάθε μαθητής να έχει κάποια ενασχόληση σε κάθε δεδομένη στιγμή, σύμφωνα με τον Edmiston, είναι μια στρατηγική που ενθαρρύνει τους μαθητές να συνεργαστούν σωστά. Επίσης, πολύ σημαντικό είναι σε μια ομαδοσυνεργατική διδασκαλία να υπάρχουν ξεκάθαροι ρόλοι για κάθε μέλος της ομάδας και αυτοί να εναλλάσσονται συνεχώς μεταξύ τους, έτσι ώστε να δοθεί η ευκαιρία και στους μαθητές με χαμηλότερες επιδόσεις να αναλάβουν πιο απαιτητικούς ρόλους και να μην περιορίζεται η συμβολή τους σε απλές διεκπεραιωτικές διαδικασίες. Σχετικά με τον σχηματισμό των ομάδων πολλές έρευνες αναφέρουν ότι είναι σημαντικό, οι ομάδες να αποτελούνται από άτομα που έχουν διαφορετικές επιδόσεις και δεξιότητες, γιατί µέσω της ποικιλομορφίας των απόψεων και των εμπειριών, αλλά και µέσω του γνωστικού υπόβαθρου, το περιβάλλον μάθησης εμπλουτίζεται (Κόκοτας, 2002). Μία ομάδα που εμπεριέχει διαφορετικές ικανότητες από το κάθε µέλος της πλεονεκτεί, καθώς έρχεται σε συνεχή αντιπαράθεση και συνεργασία µε τα µέλη της. Επίσης, οι ανομοιογενείς ως προς την επίδοση ομάδες που συγκροτούνται μεταξύ των μαθητών ωφελούν περισσότερο τους αδύνατους μαθητές, χωρίς να παραβλάπτουν τις επιδόσεις των καλών μαθητών (Κανάκης, 1987). 42 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ Σχετικά µε το φύλο των ατόμων που σχηματίζουν μια ομάδα έχει αποδειχτεί ότι τα αγόρια υιοθετούν διαφορετικές στρατηγικές από αυτές των κοριτσιών (Δαφέρµου, Κουλούρη & Μπασαγγιάννη, 2006). Τα κορίτσια προτιμούν να δουλεύουν σε ένα συνεργατικό περιβάλλον μάθησης, χωρίς ανταγωνισμούς και προκλήσεις, γιατί έχουν την τάση να επισκιάζονται από τον ανταγωνισμό, ενώ τα αγόρια από την άλλη προτιμούν ένα ανταγωνιστικό και γεμάτο προκλήσεις περιβάλλον μάθησης γιατί προοδεύουν περισσότερο σε αυτό (Jones, 1991). Τα κορίτσια δείχνουν λιγότερη εμπιστοσύνη στον εαυτό τους (συγκριτικά με τα αγόρια) και αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να μην συμμετέχουν πολύ στις ομάδες γιατί αισθάνονται ότι μπορεί τα σχόλια τους να είναι εσφαλμένα (Guzzetti & Williams, 1996). Αυτή η συμπεριφορά ισχύει περισσότερο στις μικτές ομάδες, όπου απαρτίζονται από άτομα διαφορετικού φύλου. Από διάφορες έρευνες που έχουν πραγματοποιηθεί, έχει διαπιστωθεί ότι όταν τα κορίτσια δουλεύουν σε μικτές ομάδες, όπου υπάρχει έστω και ένα αγόρι, δεν μπορούν να συνεργαστούν καλά και υπάρχουν συνεχείς διαπληκτισμοί μεταξύ τους (Stein & Nickerson, 2004). Επίσης έχει επισημανθεί ότι, στις μικτές ομάδες τα κορίτσια φοβούνται να εκφράσουν την άποψη τους ελεύθερα και δεν μπορούν να επικοινωνήσουν καλά με τα υπόλοιπα μέλη της ομάδας (Cheng, Huang P. & Huang K., 2013). Ο Margolis και ο Fisher (2000), από την έρευνα τους διαπίστωσαν επίσης, ότι σε ένα περιβάλλον εκπαίδευσης όπου οι μαθητές δουλεύουν σε μικτές ομάδες, τα αγόρια κρατούν τις κατάλληλες πληροφορίες για τον εαυτό τους, αφήνοντας τα κορίτσια εκτός. Σε πολλές από τις έρευνες που διενεργήθηκαν, μετά την ολοκλήρωση τους τα κορίτσια εξέφρασαν την άποψη, πως αν θα έπρεπε στο μέλλον να ξανά συνεργαστούν θα προτιμούσαν να ανήκουν σε ομάδες του ίδιου φύλου (μόνο κορίτσια) και όχι σε μικτές ομάδες, γιατί τότε θα μπορούσαν να συνεργαστούν πιο αρμονικά και παραγωγικά (Stein & Nickerson, 2004; Milto et al., 2002; Cheng, Huang P. & Huang K., 2013). Τα κορίτσια, που ανήκαν από την αρχή σε ομάδες ίδιου φύλου, δήλωσαν ότι συνεργάστηκαν πολύ καλά και ότι δεν υπήρχαν διαφορές και διαπληκτισμοί μεταξύ τους (Milto et al., 2002). Επίσης, εξέφρασαν και αυτά την άποψη, ότι αν θα έπρεπε στο μέλλον να ξανά συνεργαστούν θα προτιμούσαν να ανήκουν πάλι σε ομάδες του ίδιου φύλου (Stein & Nickerson, 2004). Από την άλλη πλευρά, από τις έρευνες που μελετήθηκαν παρατηρήθηκε ότι τα αγόρια δεν εξέφρασαν παράπονα όταν δούλευαν σε μικτές ομάδες και μάλιστα πολλά αγόρια εξέφρασαν και την επιθυμία και σε μελλοντική συνεργασία να ανήκουν πάλι σε μικτές ομάδες (Stein & Nickerson, 2004). Υπήρχαν και αγόρια που δήλωσαν ότι σε περίπτωση που θα έπρεπε στο μέλλον να ξανά συνεργαστούν δεν θα τους πείραζε είτε να ανήκουν σε ομάδες του ίδιου φύλου (μόνο αγόρια), είτε σε μικτές ομάδες (Milto et al., 2002). Με βάση λοιπόν τις παραπάνω έρευνες, συμπεραίνουμε ότι, τα κορίτσια προτιμούν να ανήκουν σε ομάδες ίδιου φύλου, ενώ τα αγόρια δεν δείχνουν κάποια ιδιαίτερη προτίμηση ως προς το φύλο, στον τρόπο σύνθεσης της ομάδας. Συνοψίζοντας λοιπόν όλα τα παραπάνω καταλήγουμε στο συμπέρασμα, ότι η ομαδοσυνεργατική διδασκαλία για να είναι παραγωγική εξαρτάται, από τον αριθμό των μελών της ομάδας και τη σύνθεση της καθώς και από τον καθορισμό των ρόλων και την κατανομή των εργασιών. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 43
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 3 : Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α 44 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3.1 ΣΤΟΧΟΙ ΕΡΕΥΝΑΣ Σύμφωνα με την βιβλιογραφική ανασκόπηση που πραγματοποιήθηκε, διαπιστώθηκε ότι η ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης μπορεί να επιτευχθεί σε αρκετά ικανοποιητικό βαθμό μέσα από την υλοποίηση δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής ανεξάρτητα από την ηλικία και το φύλο που έχουν οι μαθητές (Atmatzidou & Demetriadis, 2014). Το φύλο, βέβαια θεωρείται ένας από τους παράγοντες που πρέπει να διερευνηθεί εκτενέστερα καθώς υπάρχουν αρκετοί ερευνητές που υποστηρίζουν, ότι μπορεί να επηρεάζει τον χρόνο ανάπτυξης των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης για την επίλυση των προβλημάτων (Atmatzidou & Demetriadis, 2016). Το ζητούμενο όμως είναι να ερευνηθεί γιατί συμβαίνει αυτό, και αν υπάρχουν κάποιοι συντελεστές που επιδρούν στο φύλο επηρεάζοντας τον χρόνο ανάπτυξης των δεξιοτήτων. Έναν συντελεστή τον οποίο διερευνά η συγκεκριμένη έρευνα είναι η σύνθεση των ομάδων με βάση το φύλο, όπου μελετάται πως αναπτύσσουν τις δεξιότητες της υπολογιστικής σκέψης οι ομάδες ίδιου φύλου (αμιγείς ομάδες) και πως οι ομάδες που περιέχουν μαθητές διαφορετικού φύλου (μικτές ομάδες). Στηριζόμενοι λοιπόν σε όλα τα παραπάνω, διερευνάτε στην παρούσα έρευνα αν η σύνθεση των ομάδων με βάση το φύλο των μαθητών, επηρεάζει την ανάπτυξη των δεξιοτήτων της ΥΣ στο πλαίσιο υλοποίησης ομαδοσυνεργατικών δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής. Για τον λόγο αυτό, οι μαθητές χωρίστηκαν με βάση το φύλο τους σε δύο ομάδες, στις αμιγείς ομάδες που απαρτίζονταν η κάθε ομάδα από μαθητές ίδιου φύλου και στις μικτές ομάδες που απαρτίζονταν η κάθε ομάδα από μαθητές διαφορετικού φύλου. Με βάση λοιπόν τη βιβλιογραφία που μελετήθηκε, κρίθηκε σκόπιμο η έρευνα αυτή να διερευνήσει: 1. Την επιρροή που έχει η σύνθεση των ομάδων, στην απόδοση των μαθητών και στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης σε κάθε φύλο. 2. Η συμβολή και η επίδραση της εκπαιδευτικής ρομποτικής ως καινοτόμο διδακτικό εργαλείο, στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων. Επίσης, στην έρευνα αυτή παρατηρήθηκε (χωρίς να διερευνηθεί σε βάθος) και η επιρροή της ανάθεση των ρόλων και του καταμερισμού των εργασιών στην συνεργασία των μελών της ομάδας καθώς και η συμβολή των δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής, στην καλύτερη κατανόηση βασικών δομών προγραμματισμού. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 45
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 3.2 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ Με βάση την ερευνητική ανασκόπηση που πραγματοποιήθηκε προτείνετε σαν μοντέλο για την ανάπτυξη της Υπολογιστικής Σκέψης (ΥΣ) των μαθητών, αυτό το οποίο στηρίζεται στην ανάπτυξη των έξι δεξιοτήτων της ΥΣ που είναι: η Αφαίρεση (Abstraction), η Γενίκευση (Generalization), ο Αλγόριθμος (Algorithm), το Άρθρωμα (Modularity), η Τμηματοποίηση (Decomposition) και η Αποσφαλμάτωση (Debugging) (Atmatzidou & Demetriadis, 2014). Αυτό το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε και για τον σχεδιασμό και την υλοποίηση των διδακτικών σεναρίων της συγκεκριμένης έρευνας. Σκοπός και προσδοκώμενο μαθησιακό όφελος όλων αυτών των διδακτικών σεναρίων ήταν η ανάπτυξη δεξιοτήτων ΥΣ στα πλαίσια υλοποίησης δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής. 3.2.1 Αφαίρεση (Abstraction) Η Αφαίρεση είναι η διαδικασία δημιουργίας κάτι καινούργιου από κάτι πολύπλοκο, αφήνοντας εκτός τις ασήμαντες πληροφορίες, βρίσκοντας τα σχετικά πρότυπα και ξεχωρίζοντας τις ιδέες από τις αισθητές λεπτομέρειες (Spolsky, 2002). Οι μαθητές αναπτύσσοντας την δεξιότητα της Αφαίρεσης, θα πρέπει να είναι σε θέση να: Διαχωρίζουν την σημαντική από την ασήμαντη πληροφορία. Αναλύουν και να προσδιορίζουν τις κοινές συμπεριφορές ή τις προγραμματιστικές δομές ανάμεσα σε διαφορετικά σενάρια. Αναγνωρίζουν τις αφαιρέσεις ανάμεσα σε διαφορετικά προγραμματιστικά περιβάλλοντα. 3.2.1 Γενίκευση (Generalization) Η Γενίκευση είναι η μεταφορά μιας διαδικασίας επίλυσης προβλήματος σε μια ευρεία ποικιλία προβλημάτων (Barr & Stephenson, 2011). Οι μαθητές αναπτύσσοντας την δεξιότητα της Γενίκευσης, θα πρέπει να είναι σε θέση να: Επεκτείνουν μια υπάρχουσα λύση σε ένα δεδομένο πρόβλημα, έτσι ώστε να καλύψουν περισσότερες περιπτώσεις. 46 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3.2.2 Αλγόριθμος (Algorithm) Ο Αλγόριθμος είναι η διαδικασία καταγραφής βήμα προς βήμα συγκεκριμένων και σαφών οδηγιών για την υλοποίηση μιας διαδικασίας. Οι μαθητές αναπτύσσοντας την δεξιότητα του Αλγορίθμου, θα πρέπει να είναι σε θέση να: Διατυπώνουν με σαφήνεια τα βήματα του αλγορίθμου. Εξετάζουν την πιθανότητα να υπάρχουν διαφορετικοί αλγόριθμοι για το ίδιο πρόβλημα. Προσπαθούν να βρουν τον πιο αποτελεσματικό αλγόριθμο. 3.2.3 Άρθρωμα (Modularity) Το Άρθρωμα είναι η ανάπτυξη αυτόνομων διαδικασιών, οι οποίες αποδίδουν περιληπτικά ένα σύνολο από εντολές που χρησιμοποιούνται συχνά εκτελώντας μια συγκεκριμένη λειτουργία και μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο ίδιο ή σε διαφορετικά προβλήματα (Barr & Stephenson, 2011). Οι μαθητές αναπτύσσοντας την δεξιότητα του Αρθρώματος, θα πρέπει να είναι σε θέση να: Αναπτύσσουν αυτόνομα τμήματα κώδικα με σκοπό να τα χρησιμοποιήσουν στο ίδιο ή σε διαφορετικά προβλήματα 3.2.4 Τμηματοποίηση (Decomposition) Η Τμηματοποίηση είναι η διαδικασία διαχωρισμού προβλημάτων σε μικρότερα τμήματα, έτσι ώστε να επιλυθούν ευκολότερα. Οι μαθητές αναπτύσσοντας την δεξιότητα της Τμηματοποίησης, θα πρέπει να είναι σε θέση να: Διαχωρίζουν τα προβλήματα σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα, για να είναι πιο εύκολο να επιλυθούν. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 47
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 3.2.5 Αποσφαλμάτωση (Debugging) Η Αποσφαλμάτωση είναι η διαδικασία εντοπισμού συντακτικών ή λογικών λαθών και η διόρθωση τους. Οι μαθητές αναπτύσσοντας την δεξιότητα της Αποσφαλμάτωσης, θα πρέπει να είναι σε θέση να: Εντοπίζουν συντακτικά ή λογικά λάθη σε ένα κομμάτι κώδικα και στη συνέχεια να το επιδιορθώνουν έτσι ώστε το πρόγραμμα να εκτελεστεί σωστά. 3.3 ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ Η συγκεκριμένη έρευνα πραγματοποιήθηκε σε μαθητές της Γ τάξης του 1 ου Γυμνασίου Πολίχνης κατά το σχολικό έτος 2015-2016 και διήρκησε συνολικά 4 μήνες (από τον Οκτώβριο του 2015 έως και τον Ιανουάριο του 2016). Στην έρευνα που διεξήχθη έλαβαν μέρος συνολικά 46 μαθητές (18 Αγόρια και 28 Κορίτσια) οι οποίοι είχαν διαχωριστεί για την παρακολούθηση των μαθημάτων σε 4 τμήματα. Πιο αναλυτικά, οι μαθητές είχαν κατανεμηθεί με βάση το φύλο τους, ως εξής: Τμήμα Γ1(Α) : 11 Μαθητές 5 Αγόρια και 6 Κορίτσια Τμήμα Γ2(Α) : 11 Μαθητές 5 Αγόρια και 6 Κορίτσια Τμήμα Γ1(Β) : 12 Μαθητές 4 Αγόρια και 8 Κορίτσια Τμήμα Γ2(Β) : 12 Μαθητές 4 Αγόρια και 8 Κορίτσια Στα τμήματα Γ1(Α) και Γ2(Α) η οργάνωση των ομάδων είχε γίνει με βάση το φύλο τους και πιο συγκεκριμένα, σε κάθε τμήμα είχαν δημιουργηθεί από 2 ομάδες των 2 ή 3 αγοριών και από 2 ομάδες των 3 κοριτσιών. Στα τμήματα Γ1(Β) και Γ2(Β) η οργάνωση των ομάδων είχε γίνει και αυτή με βάση το φύλο τους και σε κάθε τμήμα είχαν δημιουργηθεί από 4 ομάδες οι οποίες όμως ήταν μικτές γιατί απαρτιζόντουσαν η κάθε μία από 1 αγόρι και 2 κορίτσια. Με βάση την κατανομή των μαθητών που πραγματοποιήθηκε οι ομάδες Γ1(Α) και Γ2(Α) χαρακτηριζόντουσαν ως αμιγείς ομάδες (μαθητές ίδιου φύλου) και οι ομάδες Γ1(Β) και Γ2(Β) χαρακτηριζόντουσαν ως μικτές ομάδες (μαθητές διαφορετικού φύλου). Από τους μαθητές που έλαβαν μέρος στην έρευνα, μόνο δύο είχαν μια μικρή προηγούμενη εμπειρία με το LM NXT και κανένας δεν είχε πρότερη γνώση στις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. 48 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3.4 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε εστίαζε στην καταγραφή της συμβολής των ομαδοσυνεργατικών δραστηριοτήτων της εκπαιδευτικής ρομποτικής στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων υπολογιστικής σκέψης των μαθητών με βάση την σύνθεση των ομάδων τους. Για την εφαρμογή της έρευνας αυτής δόθηκαν στους μαθητές 4 έτοιμες κατασκευές Lego (κιτ LM NXT) που ήταν εξοπλισμένες με: α) 2 κινητήρες, β) αισθητήρες φωτός, αφής, ήχου και υπερήχων και γ) λαμπτήρα. Όλα τα φύλλα εργασιών ήταν κοινά και στα 4 τμήματα και για την υλοποίηση όλων των δραστηριοτήτων τους χρησιμοποιήθηκε το προγραμματιστικό περιβάλλον Lego Mindstorms Education NXT 2.0. Η μεθοδολογία των φύλλων εργασίας είχε βασιστεί στο μοντέλο ανάπτυξης των έξι δεξιοτήτων της Υπολογιστικής Σκέψης (ΥΣ) που είναι: η Αφαίρεση, η Γενίκευση, ο Αλγόριθμος, το Άρθρωμα, η Τμηματοποίηση και η Αποσφαλμάτωση (Atmatzidou & Demetriadis, 2014) και το οποίο έχει περιγραφεί αναλυτικά στο κεφάλαιο 2 ενότητα 6. Σε κάθε φύλλο εργασίας υπήρχε αρχικά το θεωρητικό κομμάτι (π.χ. περιγραφή μπλοκ εντολής και τρόπου χρήσης της) που ήταν χρήσιμο για την υλοποίηση των αντίστοιχων δραστηριοτήτων και στη συνέχεια ακολουθούσε η περιγραφή των δραστηριοτήτων και η διαδικασία επίλυσης τους ακολουθώντας το μοντέλο ανάπτυξης δεξιοτήτων ΥΣ. Για την υλοποίηση της έρευνας πραγματοποιήθηκαν συνολικά 11 συνεδρίες διάρκειας 2 διδακτικών ωρών η κάθε μια, οι οποίες διεξάγονταν μια φορά την εβδομάδα. Αρχικά οι μαθητές ενημερώθηκαν σε ένα 2ωρο εισαγωγικό μάθημα (1η συνεδρία) μέσω μιας παρουσίασης καθώς και από την προβολή αντίστοιχων βίντεο για τα ρομπότ Lego και τις λειτουργίες τους. Στη συνέχεια οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες των 2 ή 3 ατόμων με σκοπό να συνεργάζονται για την υλοποίηση των δραστηριοτήτων σε κάθε φύλλο που θα τους δίνετε σε κάθε συνεδρία. Κάθε μέλος της ομάδας σε κάθε δραστηριότητα αναλάμβανε κάθε φορά από έναν ρόλο και σε κάθε φύλλο δραστηριοτήτων κάθε μέλος αναλάμβανε όλους τους ρόλους έτσι ώστε να μπορέσει να αποκτήσει την εμπειρία που προσφέρει ο κάθε ρόλος κατά τη διαδικασία της επίλυσης προβλημάτων. Σε κάθε συνεδρία οι μαθητές μαθαίνανε αρχικά από μια καινούργια έννοια μαζί με το αντίστοιχο μπλοκ της και στη συνέχεια υλοποιούσαν τις αντίστοιχες δραστηριότητες του φύλλου εργασίας. Πιο αναλυτικά οι συνεδρίες είχαν την παρακάτω δομή: Εισαγωγική Συνεδρία Στην εισαγωγική συνεδρία συμπληρώθηκε στην αρχή ηλεκτρονικά από τους μαθητές ένα Ερωτηματολόγιο Δημογραφικών Πληροφοριών (ΕΔΠ) μέσω του Google Forms και στη συνέχεια έγινε μια εισαγωγή στη ρομποτική και παρουσιάστηκε στους μαθητές το ρομποτάκι, καθώς και κάποια βίντεο έτσι ώστε να γνωρίσουν κάποιες από τις δυνατότητες του. Έπειτα, γνώρισαν τα βασικά μέρη του ρομπότ (κινητήρες και αισθητήρες) και στη συνέχεια κάποια βασικά στοιχεία χρήσης του, όπως το πώς συνδέεται στον υπολογιστή, πώς συνδέονται οι αισθητήρες και οι κινητήρες στις θύρες εισόδου και εξόδου καθώς και πως ανοίγει. Η συνεδρία ολοκληρώθηκε με μια μικρή επίδειξη του προγραμματισμού περιβάλλοντος (Lego Mindstorms Education NXT 2.0). 1 η Συνεδρία Στην 1 η συνεδρία δόθηκε σε κάθε ομάδα το 1 ο φύλλο εργασίας, όπου είχε σαν στόχο αρχικά να εξοικειωθούν οι μαθητές με το μπλοκ κίνησης (move block), δίνοντας ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 49
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ εντολές στο ρομπότ να κινηθεί μπροστά ή πίσω και αριστερά η δεξιά (ρύθμιση παραμέτρων) και στη συνέχεια να εντοπίσουν την αναγκαιότητα χρήσης της δομής επανάληψης και να την εφαρμόσουν, με τη χρήση του αντίστοιχο μπλοκ επανάληψης (loop block) στις κατάλληλες δραστηριότητες. Στη συνεδρία αυτή οι μαθητές εισήχθησαν στις έννοιες της ΥΣ του Αλγορίθμου και της Αποσφαλμάτωσης. 2 η Συνεδρία Στην 2 η συνεδρία συμπληρώθηκε αρχικά από τους μαθητές το αρχικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-1) και στη συνέχεια τους δόθηκε το 2 ο φύλλο εργασίας. Στο φύλλο αυτό οι μαθητές μάθανε πρώτα το μπλοκ εμφάνισης (display block) και το μπλοκ ήχου (sound block) και έπειτα γνώρισαν τους αισθητήρες αφής, ήχου και υπερήχων με τα ανάλογα μπλοκ τους. Στα μπλοκ των αισθητήρων δόθηκε ιδιαίτερη βαρύτητα στη ρύθμιση των παραμέτρων τους και στο μπλοκ αναμονής (wait block). Στη συνεδρία αυτή οι μαθητές εισήχθησαν και στις έννοιες της ΥΣ της Αφαίρεσης και της Γενίκευσης. 3 η Συνεδρία Στην 3 η συνεδρία οι μαθητές έμαθαν αρχικά την έννοια του Αρθρώματος και τον τρόπο σύνταξης και χρήσης του MyBlock. Έπειτα αναγνώρισαν την αναγκαιότητα χρήσης δικών τους μπλοκ εντολών και εντόπισαν τα πλεονεκτήματα χρήσης τους. Στη συνέχεια διδάχθηκαν τις παράλληλες διεργασίες και τον τρόπο δημιουργίας τους. Στη συνεδρία αυτή οι μαθητές εισήχθησαν και στις έννοιες του Αρθρώματος και της Τμηματοποίησης και έτσι ολοκληρώθηκε η γνωριμία όλων των εννοιών της ΥΣ. 4 η Συνεδρία Στην 4 η συνεδρία συμπληρώθηκε αρχικά από τους μαθητές το αρχικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-3) προκειμένου να εκτιμηθούν τα επίπεδα των δεξιότητες που ανέπτυξαν μέχρι τώρα οι μαθητές και στη συνέχεια τους δόθηκε το 4 ο φύλλο εργασίας. Στο φύλλο αυτό οι μαθητές μάθανε πρώτα το μπλοκ τυχαίου αριθμού (random block) και τον τρόπο χρήσης του και έπειτα γνωρίσανε το μπλοκ επιλογής (switch block), δίνοντας ιδιαίτερη βαρύτητα στην έννοια της συνθήκης και στον τρόπο δήλωση των παραμέτρων της. Στη συνεδρία αυτή έγινε χρήση όλων των εννοιών της ΥΣ. 5 η Συνεδρία Στην 5 η συνεδρία δόθηκε σε κάθε ομάδα το 5 ο φύλλο εργασίας, με το οποίο οι μαθητές γνωρίσανε τον αισθητήρα φωτός και τον τρόπο μέτρησης της φωτεινότητας που αντανακλάται στα διάφορα αντικείμενα. Στη συνέχεια, πειραματίστηκαν μαζί του, ανακαλύπτοντας τις τιμές που έχουν διάφορα αντικείμενα ανάλογα με την φωτεινότητα που αντανακλάται πάνω τους. Στο φύλλο αυτό, οι μαθητές μάθανε επίσης και πως το ρομποτάκι αναγνωρίζει την μαύρη γραμμή, υλοποιώντας τις αντίστοιχες δραστηριότητες. Στη συνεδρία αυτή χρησιμοποιήθηκαν όλες οι έννοιες της ΥΣ (Αφαίρεση, Γενίκευση, Αλγόριθμος, Άρθρωμα, Τμηματοποίηση και Αποσφαλμάτωση). 6 η Συνεδρία Στην 6 η συνεδρία δόθηκε σε κάθε ομάδα το 6 ο φύλλο εργασίας, με το οποίο οι μαθητές μάθανε αρχικά τον τρόπο σύνδεσης του λαμπτήρα και τον τρόπο χρήσης του, ρυθμίζοντας κατάλληλα τις παραμέτρους του στο αντίστοιχο μπλοκ (lamp block). Στη συνέχεια οι μαθητές γνώρισαν το μπλοκ του χρονομετρηρή (timer block) μαζί με το μπλοκ αναμονής του (timer wait block) και εξοικειώθηκαν με τον τρόπο χρήσης του 50 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ υλοποιώντας τις αντίστοιχες δραστηριότητες. Όλες οι έννοιες της ΥΣ χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη συνεδρία. 7 η Συνεδρία Στην 7 η συνεδρία δόθηκε σε κάθε ομάδα το 7 ο φύλλο εργασίας, με το οποίο οι μαθητές γνωρίσανε το μπλοκ μετατροπής αριθμού σε κείμενο (number to text block), προκειμένου να μπορέσει να εμφανιστεί στην οθόνη από το ρομποτάκι τους μια αριθμητική τιμή. Οι μαθητές αναγνώρισαν καλύτερα την αναγκαιότητα χρήσης αυτού του μπλοκ υλοποιώντας τις αντίστοιχες δραστηριότητες. Επίσης, στο φύλλο αυτό μάθανε και το μπλοκ αριθμητικών πράξεων (math block) ανακαλύπτοντας πόσες αριθμητικές πράξεις μπορεί να κάνει το ρομποτάκι, καθώς και το μπλοκ σύγκρισης αριθμών (compare block), μέσω του οποίου συγκρίνανε διάφορες αριθμητικές τιμές που υπολογίζανε με το μπλοκ αριθμητικών πράξεων. Στη συνεδρία αυτή έγινε χρήση όλων των εννοιών της ΥΣ (Αφαίρεση, Γενίκευση, Αλγόριθμος, Άρθρωμα, Τμηματοποίηση και Αποσφαλμάτωση). 8 η Συνεδρία Στην 8 η συνεδρία δόθηκε σε κάθε ομάδα το 8 ο φύλλο εργασίας, με το οποίο οι μαθητές γνωρίσανε την έννοια της μεταβλητής. Αρχικά, έγινε επεξήγηση της έννοιας της μεταβλητής και του τρόπου χρήσης της και στη συνέχεια ακολούθησε μια αναλυτική περιγραφή για τον τρόπο δημιουργίας της μεταβλητής. Έπειτα, έγινε αναφορά στις λειτουργίες read και write της μεταβλητής καθώς και στον τρόπο ρύθμισης των παραμέτρων τους. Στο φύλλο αυτό, οι μαθητές έμαθαν επίσης και τον τρόπο δημιουργία μιας μεταβλητής Μετρητή, μέσω της οποίας άθροιζαν κατά 1 κάθε φορά την τιμή της (Μετρητής = Μετρητής + 1). Όλες οι έννοιες της ΥΣ χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη συνεδρία. 9 η Συνεδρία Στην 9 η συνεδρία υλοποιήθηκε από κάθε ομάδα ένα Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΟΚΥΣ-9), το οποίο αποσκοπούσε στην άντληση πληροφοριών ως προς τον τρόπο συνεργασίας των ομάδων. Ειδικότερα μέσα από τις δραστηριότητες του κουίζ επιχειρήθηκε να ερευνηθεί αν οι ομάδες μπορούσαν να συνεργαστούν καλά και να κάνουν σωστό καταμερισμό εργασιών, αν είχαν ενσωματώσει τους ρόλους που είχαν στα προηγούμενα φύλλα εργασίας, αν μπορούσαν να παράγουν σαν ομάδα ένα τελικό έργο καθώς και αν μπόρεσαν να αναπτύξουν και σε τι επίπεδο δεξιότητες ΥΣ (για την επίλυση των προβλημάτων). 10 η Συνεδρία Στην 10 η συνεδρία δόθηκε σε κάθε ομάδα το 9 ο φύλλο εργασίας, το οποίο ήταν ένα επαναληπτικό φύλλο σύνθετων δραστηριοτήτων, αυξημένης δυσκολίας. Μέσα από τις δραστηριότητες του φύλλου αυτού οι μαθητές ανέπτυξαν τις δεξιότητες της ΥΣ στο πλαίσιο επίλυσης σύνθετων προβλημάτων. Η συνεδρία αυτή ολοκληρώθηκε με την ηλεκτρονική συμπλήρωση από τους μαθητές του Τελικού Ερωτηματολογίου Γενικών Πληροφοριών (ΤΕΓΠ) μέσω του Google Forms. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 51
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Εικόνα 1: Χρονοδιάγραμμα έρευνας Μετά την ολοκλήρωση των συνεδριών χρησιμοποιήθηκαν κάποια ακόμα εργαλεία συλλογής δεδομένων, αυτά ήταν: α) το τελικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-10), β) το τελικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-10), γ) οι ατομικές συνεντεύξεις των μαθητών και δ) η Τεχνική Think Aloud (ΤΑ). 3.5 ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ 3.5.1 Ρόλοι και Ομάδες Σε όλα τα τμήματα οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες των 2 ή 3 ατόμων με βάση το φύλο τους, με σκοπό να συνεργάζονται για την υλοποίηση των δραστηριοτήτων σε κάθε φύλλο που θα τους δίνετε σε κάθε συνεδρία. Πιο αναλυτικά, στα τμήματα Γ1(Α) και Γ2(Α) είχαν δημιουργηθεί από 2 ομάδες των 2 ή 3 αγοριών και από 2 ομάδες των 3 κοριτσιών και για αυτό το λόγο χαρακτηριζόντουσαν ως αμιγείς ομάδες (μαθητές ίδιου φύλου). Από την άλλη, στα τμήματα Γ1(Β) και Γ2(Β) είχαν δημιουργηθεί από 4 ομάδες των 3 μαθητών οι οποίες απαρτιζόντουσαν η κάθε μία από 1 αγόρι και 2 κορίτσια και για αυτό το λόγο χαρακτηριζόντουσαν ως μικτές ομάδες (μαθητές διαφορετικού φύλου). Κάθε μέλος της ομάδας (είτε της αμιγής, είτε της μεικτής) σε κάθε δραστηριότητα αναλάμβανε κάθε φορά από έναν ρόλο και σε κάθε φύλλο δραστηριοτήτων κάθε μέλος αναλάμβανε όλους τους ρόλους έτσι ώστε να μπορέσει να αποκτήσει την εμπειρία που προσφέρει ο κάθε ρόλος κατά τη διαδικασία της επίλυσης προβλημάτων. Στις ομάδες των 3 ατόμων οι ρόλοι και οι αρμοδιότητες τους ήταν ως εξής: Αναλυτής Διαβάζει το πρόβλημα σ όλη την ομάδα Ξεχωρίζει τα δεδομένα από τα ζητούμενα Ξεχωρίζει τα σημαντικά από τα περιττά Σκέπτεται αν αντιμετώπισε κάποιο παρόμοιο πρόβλημα και πώς το είχε λύσει. Καταγράφει αναλυτικά βήμα προς βήμα τις ενέργειες που πρέπει να κάνει το ρομποτάκι 52 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Προγραμματιστής Δημιουργεί το πρόγραμμα σύμφωνα με τις οδηγίες του Αναλυτή Μεταφέρει το πρόγραμμα στον υπολογιστή Κατεβάζει και εκτελεί το πρόγραμμα Αξιολογητής Ελέγχει αν λειτουργεί σωστά και εντοπίζει πιθανά λάθη Προτείνει τις απαραίτητες διορθώσεις και ελέγχει αν είναι οι σωστές. Η διαδικασία 1 και 2 επαναλαμβάνεται μέχρι το πρόγραμμα να λειτουργήσει σωστά. Αξιολογεί την τελική λύση και προτείνει βελτιώσεις Όλη η ομάδα!! Συζητά και προτείνει λύσεις Αξιολογεί την όλη διαδικασία Ελέγχει αν η λύση είναι γενική και προτείνει κάποια γενίκευση Συσχετίζει το πρόβλημα με συμβάντα της καθημερινότητάς τους Συσχετίζει το πρόβλημα με άλλα προβλήματα και εντοπίζει κοινές ενέργειες Δημιουργεί δικά της block, για χρήσιμες ενέργειες που επαναλαμβάνονται συχνά. Συνεισφέρει εξίσου στην όλη διαδικασία Στις ομάδες των 2 ατόμων υπήρχαν μόνο ο ρόλος του Αναλυτή και του Προγραμματιστή, έχοντας τις ίδιες αρμοδιότητες με τους αντίστοιχους ρόλους στις ομάδες των 3 ατόμων και οι αρμοδιότητες του Αξιολογητή είχαν ενσωματωθεί στις αρμοδιότητες που έχει όλη η ομάδα μαζί. 3.6 ΣΥΛΛΟΓΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση των δεδομένων που συλλέχθηκαν παρατίθενται παρακάτω. 3.6.1 Δημογραφικές Πληροφορίες Το Ερωτηματολόγιο Δημογραφικών Πληροφοριών (ΕΔΠ) ήταν ατομικό και δόθηκε στην εισαγωγική συνεδρία του κάθε τμήματος με σκοπό να σκιαγραφηθεί το προφίλ των μαθητών που έλαβαν μέρος στην έρευνα. Το πρώτο μέρος του ερωτηματολογίου περιείχε έξι γενικές ερωτήσεις οι οποίες κατέγραφαν το προφίλ των μαθητών ως προς την χρήση των ηλεκτρονικών υπολογιστών (για παράδειγμα, την εξοικείωση που έχουν με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή, την συχνότητα χρήσης του καθώς και τον τρόπο χρήσης του). Το δεύτερο ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 53
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ μέρος περιλάμβανε μια ερώτηση σχετικά με τον προγραμματισμό, η οποία κατέγραφε την πρότερη γνώση των μαθητών σε αυτόν. Το τρίτο μέρος του ερωτηματολογίου περιείχε επτά ερωτήσεις σχετικές με τα Lego, οι οποίες κατέγραφαν την εμπειρία και την γνώση που είχαν οι μαθητές απέναντι στα Lego καθώς και τα κίνητρα τους για τη συμμετοχή τους στα μαθήματα ρομποτικής. Και το τέταρτο και τελευταίο μέρος περιείχε έξι ερωτήσεις, σχετικές με την επιστήμη (Science), την τεχνολογία (Technology), τη μηχανική (Engineering), τη τέχνη (Art) και τα μαθηματικά (Mathematics) (STE + AM), οι οποίες αποτύπωναν το προφίλ των μαθητών απέναντι σε αυτούς τους τομείς καθώς και τι θα σήμαινε για αυτούς μια καριέρα σε έναν από αυτούς τους τομείς. Στις περισσότερες ερωτήσεις του αρχικού ερωτηματολογίου χρησιμοποιήθηκε σαν κλίμακα για τη μέτρηση των στάσεων, πεποιθήσεων και απόψεων των μαθητών, η κλίμακα αθροιστικής βαθμολόγησης Likert 5 βαθμίδων (1=Καθόλου, 2=Λίγο, 3=Μέτρια, 4=Πολύ και 5= Πάρα Πολύ). Το ΕΔΠ παρατίθεται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.2 Ανάπτυξη Υπολογιστικής Σκέψης Για την διερεύνηση της ανάπτυξης της ΥΣ χρησιμοποιήθηκαν τα παρακάτω εργαλεία συλλογής δεδομένων. 3.6.2.1 Το αρχικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-1) Το Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-1) ήταν ατομικό και δόθηκε στους μαθητές μετά το τέλος της 1 ης συνεδρίας του κάθε τμήματος με σκοπό να διερευνήσει κατά πόσο οι μαθητές χρησιμοποιούν τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης στον τρόπο επίλυσης των διαφόρων προβλημάτων. Το ερωτηματολόγιο αυτό περιείχε δεκατέσσερις ερωτήσεις πολλαπλών επιλογών σε μορφή μικρών σεναρίων, οι οποίες περιέγραφαν διάφορα προβλήματα και οι μαθητές έπρεπε να τις διαβάσουν και να επιλέξουν την απάντηση που θεωρούσαν σωστή. Πίσω από κάθε ερώτηση «κρυβόταν» μια έννοια της υπολογιστικής σκέψης (Γενίκευση, Αφαίρεση, Τμηματοποίηση Αλγόριθμος, Άρθρωμα και Αποσφαλμάτωση), με σκοπό να ελεγχθεί αν οι μαθητές χρησιμοποιούν σωστά κάποιες έννοιες για την επίλυση των διαφόρων προβλημάτων και σε τι βαθμό, έτσι ώστε στη συνέχεια των μαθημάτων να διευκρινιστούν καλύτερα κάποιες από τις έννοιες που δεν κατέχουν. Το ΕΥΣ-1 παρατίθεται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.2.2 Το αρχικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-3) Το αρχικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-3) ήταν ατομικό και δόθηκε στους μαθητές μετά το τέλος της 3 ης συνεδρίας του κάθε τμήματος και αφού οι μαθητές είχαν γνωρίσει όλες τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης (Γενίκευση, Αφαίρεση, Τμηματοποίηση Αλγόριθμος, Άρθρωμα και Αποσφαλμάτωση). Σκοπός του κουίζ αυτού ήταν να διερευνήσει αν οι μαθητές κατανόησαν τις έννοιες της υπολογιστικής 54 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ σκέψης και σε τι βαθμό, έτσι ώστε στη συνέχεια των μαθημάτων να διευκρινιστούν καλύτερα κάποιες έννοιες οι οποίες ήταν πιο δυσνόητες σε αυτούς και τις οποίες δεν μπόρεσαν να τις αφομοιώσουν καλά. Το κουίζ αυτό περιλάμβανε 2 δραστηριότητες. Στην 1 η δραστηριότητα δινόταν αρχικά στους μαθητές η εκφώνηση της άσκησης και από κάτω η λύση της (η οποία περιείχε λάθη) και οι μαθητές έπρεπε να απαντήσουν σε τρείς έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. Αρχικά έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια της Αποσφαλμάτωσης, όπου οι μαθητές έπρεπε να αναγνωρίσουν και να διορθώσουν τα λάθη σε όποιο τμήμα του κώδικα θεωρούσαν ότι ήταν αναγκαίο. Στη συνέχεια έπρεπε να επιλύσουν την έννοια του Αλγορίθμου, όπου οι μαθητές έπρεπε να κάνουν μια σαφή και σωστή περιγραφή των βημάτων του αλγορίθμου. Στο τέλος έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια του Αρθρώματος, όπου οι μαθητές έπρεπε αρχικά να εντοπίσουν κάποιο τμήμα του κώδικα το οποίο συναντάνε πολλές φορές και στη συνέχεια να δημιουργήσουν γι αυτό το κατάλληλο άρθρωμα. Στην 2 η δραστηριότητα δινόταν στους μαθητές μόνο η εκφώνηση της άσκησης και αυτοί έπρεπε να απαντήσουν στις υπόλοιπες τρεις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. Την πρώτη έννοια που έπρεπε να επιλύσουν ήταν της Τμηματοποίησης, όπου οι μαθητές έπρεπε να χωρίσουν την άσκηση σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. Στη συνέχεια έπρεπε να επιλύσουν την έννοια της Αφαίρεσης, όπου οι μαθητές έπρεπε αρχικά να αντιληφθούν και να περιγράψουν την κοινή συμπεριφορά που κάνουν τα ρομπότ στις δύο δραστηριότητες και στη συνέχεια να εντοπίσουν την κοινή προγραμματιστική τους δομή. Την τελευταία έννοια που έπρεπε να επιλύσουν ήταν της Γενίκευσης, όπου οι μαθητές έπρεπε να προτείνουν μια πιο γενική λύση η οποία να καλύπτει περισσότερες περιπτώσεις. Η αξιολόγηση του κουίζ έγινε μέσω μιας ρουμπρίκας 4-βάθμιας κλίμακας Likert, παρέχοντας έτσι έναν τρόπο αξιολόγησης των υπολογιστικών εννοιών με βάση συγκεκριμένα κριτήρια και διαβαθμίσεις για κάθε μια από αυτές (1= Καθόλου Ικανοποιητική, 2= Ελάχιστα Ικανοποιητική, 3= Αρκετά Ικανοποιητική και 4= Άριστη ). Το ΚΥΣ-3 καθώς και η ρουμπρίκα αξιολόγησης του, παρατίθενται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.2.3 Το Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΟΚΥΣ-9) Το Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΟΚΥΣ-9) ήταν ομαδικό και δόθηκε στους μαθητές στη 9 η συνεδρία του κάθε τμήματος. Σκοπός αυτού του εργαλείου, ήταν να διερευνήσει κατά πόσο η σύσταση των ομάδων με βάση το φύλο τους (ομάδες ίδιου φύλου και μικτές ομάδες) επηρεάζει ή όχι την συνεργασία των μαθητών, στον τρόπο επίλυσης των προβλημάτων αναπτύσσοντας ταυτόχρονα τις δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης, καθώς και αν οι μαθητές είχαν αφομοιώσει τους ρόλους (αναλυτής, προγραμματιστής και αξιολογητής) τους και αν μπορούσαν από μόνοι τους να κάνουν σωστό καταμερισμό εργασιών. Το κουίζ αυτό περιλάμβανε 2 δραστηριότητες. Στην 1 η δραστηριότητα δινόταν αρχικά σε κάθε ομάδα η εκφώνηση της άσκησης και από κάτω η λύση της (η οποία περιείχε λάθη) και οι μαθητές κάθε ομάδας έπρεπε να απαντήσουν σε δύο έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. Η πρώτη έννοια που έπρεπε να απαντήσουν ήταν της Αποσφαλμάτωσης, όπου οι μαθητές έπρεπε να αναγνωρίσουν και να διορθώσουν τα λάθη σε όποιο τμήμα του κώδικα θεωρούσαν ότι ήταν αναγκαίο. Η δεύτερη έννοια που έπρεπε να απαντήσουν ήταν η έννοια του Αρθρώματος, όπου οι μαθητές έπρεπε αρχικά ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 55
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ να εντοπίσουν κάποιο τμήμα του κώδικα το οποίο το συναντάνε πολλές φορές και στη συνέχεια να δημιουργήσουν για αυτό το κατάλληλο άρθρωμα. Στην 2 η δραστηριότητα δινόταν σε κάθε ομάδα μόνο η εκφώνηση της άσκησης και έπρεπε οι μαθητές να απαντήσουν σε έξι έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. Την πρώτη έννοια που έπρεπε να επιλύσουν ήταν της Τμηματοποίησης, όπου οι μαθητές έπρεπε να χωρίσουν την άσκηση σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. Την δεύτερη έννοια που έπρεπε να επιλύσουν ήταν του Αλγορίθμου, όπου οι μαθητές έπρεπε να κάνουν μια σαφή και σωστή περιγραφή των βημάτων του αλγορίθμου. Την τρίτη έννοια που έπρεπε να απαντήσουν ήταν του Αρθρώματος, όπου οι μαθητές έπρεπε αρχικά να εντοπίσουν κάποιο τμήμα του κώδικα το οποίο το συναντάνε πολλές φορές και στη συνέχεια να δημιουργήσουν για αυτό το κατάλληλο άρθρωμα. Έπειτα οι μαθητές έπρεπε να υλοποιήσουν την άσκηση στον υπολογιστή κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις παραμέτρων στα μπλοκ εντολών που επέλεξαν να χρησιμοποιήσουν και στη συνέχεια έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια της Αποσφαλμάτωσης, όπου έπρεπε να ελέγξουν αν το ρομπότ εκτελεί τις κινήσεις που ζήτησε. Την πέμπτη έννοια που έπρεπε να επιλύσουν ήταν της Αφαίρεσης, όπου οι μαθητές έπρεπε αρχικά να αντιληφθούν και να περιγράψουν την κοινή συμπεριφορά που κάνουν τα ρομπότ στις δύο δραστηριότητες και στη συνέχεια να εντοπίσουν την κοινή προγραμματιστική τους δομή. Την έκτη και τελευταία έννοια που έπρεπε να επιλύσουν ήταν της Γενίκευσης, όπου οι μαθητές έπρεπε να προτείνουν μια πιο γενική λύση η οποία να καλύπτει περισσότερες περιπτώσεις. Η αξιολόγηση του κουίζ έγινε μέσω μιας ρουμπρίκας 4-βάθμιας κλίμακας Likert, παρέχοντας έτσι έναν τρόπο αξιολόγησης των υπολογιστικών εννοιών με βάση συγκεκριμένα κριτήρια και διαβαθμίσεις για κάθε μια από αυτές (1= Καθόλου Ικανοποιητική, 2= Ελάχιστα Ικανοποιητική, 3= Αρκετά Ικανοποιητική και 4= Άριστη ). Το ΟΚΥΣ-9 καθώς και η ρουμπρίκα αξιολόγησης του, παρατίθενται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.2.4 Το τελικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-10) Το τελικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-10) ήταν ατομικό και δόθηκε στους μαθητές μετά το τέλος της 10 ης συνεδρίας του κάθε τμήματος. Σκοπός αυτού του κουίζ και του ΚΥΣ-3, ήταν να διερευνήσει αν οι μαθητές μετά την εμπλοκή τους στις δραστηριότητες της εκπαιδευτικής ρομποτικής, κατάφεραν να αναπτύξουν και να βελτιώσουν τις δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης. Το κουίζ αυτό περιλάμβανε 2 δραστηριότητες. Στην 1 η δραστηριότητα δινόταν αρχικά στους μαθητές η εκφώνηση της άσκησης και από κάτω η λύση της (η οποία περιείχε λάθη) και οι μαθητές έπρεπε να απαντήσουν σε τρείς έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. Αρχικά έπρεπε να απαντήσουν την έννοια της Αποσφαλμάτωσης, όπου οι μαθητές έπρεπε να αναγνωρίσουν και να διορθώσουν τα λάθη σε όποιο τμήμα του κώδικα θεωρούσαν ότι ήταν αναγκαίο. Στη συνέχεια έπρεπε να επιλύσουν την έννοια της Τμηματοποίησης, όπου οι μαθητές έπρεπε να χωρίσουν την άσκηση σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. Στο τέλος έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια του Αρθρώματος, όπου οι μαθητές έπρεπε αρχικά να εντοπίσουν κάποιο τμήμα του κώδικα το οποίο το συναντάνε πολλές φορές και στη συνέχεια να δημιουργήσουν για αυτό το κατάλληλο άρθρωμα. Στην 2 η δραστηριότητα δινόταν στους μαθητές μόνο η εκφώνηση της άσκησης και αυτοί έπρεπε να απαντήσουν στις υπόλοιπες τρεις έννοιες της 56 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ υπολογιστικής σκέψης. Την πρώτη έννοια που έπρεπε να επιλύσουν ήταν του Αλγορίθμου, όπου οι μαθητές έπρεπε να κάνουν μια σαφή και σωστή περιγραφή των βημάτων του αλγορίθμου. Στη συνέχεια έπρεπε να επιλύσουν την έννοια της Αφαίρεσης, όπου οι μαθητές έπρεπε αρχικά να αντιληφθούν και να περιγράψουν την κοινή συμπεριφορά που κάνουν τα ρομπότ στις δύο δραστηριότητες και στη συνέχεια να εντοπίσουν την κοινή προγραμματιστική τους δομή. Την τελευταία έννοια που έπρεπε να επιλύσουν ήταν της Γενίκευσης, όπου οι μαθητές έπρεπε να προτείνουν μια πιο γενική λύση η οποία να καλύπτει περισσότερες περιπτώσεις. Η αξιολόγηση του κουίζ έγινε μέσω μιας ρουμπρίκας 4-βάθμιας κλίμακας Likert, παρέχοντας έτσι έναν τρόπο αξιολόγησης των υπολογιστικών εννοιών με βάση συγκεκριμένα κριτήρια και διαβαθμίσεις για κάθε μια από αυτές (1= Καθόλου Ικανοποιητική, 2= Ελάχιστα Ικανοποιητική, 3= Αρκετά Ικανοποιητική και 4= Άριστη ). Το ΚΥΣ-10 καθώς και η ρουμπρίκα αξιολόγησης του, παρατίθενται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.2.5 Το τελικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-10) Το τελικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-10) ήταν ατομικό και δόθηκε στους μαθητές μετά το τέλος της 10 ης συνεδρίας του κάθε τμήματος με σκοπό να διερευνήσει (συγκριτικά με το ΕΥΣ-3) κατά πόσο οι μαθητές μετά την ολοκλήρωση των μαθημάτων της εκπαιδευτικής ρομποτικής, κατάφεραν να αναπτύξουν καλύτερα τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης και να τις χρησιμοποιούν κατάλληλα για την επίλυση των διαφόρων προβλημάτων. Το ερωτηματολόγιο αυτό περιείχε δεκατέσσερις ερωτήσεις πολλαπλών επιλογών σε μορφή μικρών σεναρίων, οι οποίες περιέγραφαν διάφορα προβλήματα και οι μαθητές έπρεπε να τις διαβάσουν και να επιλέξουν την απάντηση που θεωρούσαν σωστή. Πίσω από κάθε ερώτηση «κρυβόταν» μια έννοια της υπολογιστικής σκέψης (Γενίκευση, Αφαίρεση, Τμηματοποίηση Αλγόριθμος, Άρθρωμα και Αποσφαλμάτωση), με σκοπό να ελεγχθεί αν οι μαθητές χρησιμοποιούν σωστά κάποιες έννοιες για την επίλυση των διαφόρων προβλημάτων και σε τι βαθμό. Οι ερωτήσεις αυτές είχαν μικρές αλλαγές σε σχέση με τις ερωτήσεις που περιλάμβανε το αρχικό ερωτηματολόγιο υπολογιστικής σκέψης, έτσι ώστε να μπορεί να πραγματοποιηθεί σύγκριση και να διαπιστωθεί κατά πόσο η εμπειρία τους με τη ρομποτική συνέβαλε στην ανάπτυξη των εννοιών της υπολογιστικής σκέψης. Το ΕΥΣ-10 παρατίθεται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.2.6 Η Τεχνική Think Aloud (TA) Η τεχνική Think Aloud ήταν ατομική και πραγματοποιήθηκε μετά το τέλος όλων των συνεδρίων, με σκοπό να διερευνήσει αν οι μαθητές χρησιμοποιούν σωστά τις έννοιες της ΥΣ για την επίλυση ενός προβλήματος. Η τεχνική αυτή ήταν σε μορφή κουίζ και περιλάμβανε 2 δραστηριότητες. Στην 1 η δραστηριότητα δινόταν στους μαθητές η εκφώνηση της άσκησης και αυτοί έπρεπε να απαντήσουν προφορικά σε τρεις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. Αρχικά, έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια της Τμηματοποίησης, όπου οι μαθητές έπρεπε να χωρίσουν την άσκηση σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. Στη συνέχεια, έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια του Αλγορίθμου, όπου οι μαθητές έπρεπε να κάνουν μια σαφή και σωστή περιγραφή των ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 57
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ βημάτων του αλγορίθμου και στο τέλος έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια της Γενίκευσης, όπου οι μαθητές έπρεπε να προτείνουν μια πιο γενική λύση η οποία να καλύπτει περισσότερες περιπτώσεις. Στην 2 η δραστηριότητα δινόταν στους μαθητές η εκφώνηση της άσκησης και από κάτω η λύση της (η οποία περιείχε λάθη) και οι μαθητές έπρεπε να απαντήσουν προφορικά στις υπόλοιπες τρείς έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. Αρχικά έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια της Αποσφαλμάτωσης, όπου οι μαθητές έπρεπε να αναγνωρίσουν και να διορθώσουν τα λάθη σε όποιο τμήμα του κώδικα θεωρούσαν ότι ήταν αναγκαίο. Στη συνέχεια, έπρεπε να απαντήσουν στην έννοια του Αρθρώματος, όπου οι μαθητές έπρεπε αρχικά να εντοπίσουν κάποιο τμήμα του κώδικα το οποίο το συναντάνε πολλές φορές και στη συνέχεια να δημιουργήσουν για αυτό το κατάλληλο άρθρωμα. Στο τέλος, οι μαθητές έπρεπε να επιλύσουν την έννοια της Αφαίρεσης, όπου αρχικά έπρεπε να αντιληφθούν και να περιγράψουν την κοινή συμπεριφορά που κάνουν τα ρομπότ στις δύο δραστηριότητες και στη συνέχεια να εντοπίσουν την κοινή προγραμματιστική τους δομή. Η τεχνική Think Aloud ηχογραφήθηκε μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή και η αξιολόγηση του έγινε μέσω μιας ρουμπρίκας 4-βάθμιας κλίμακας Likert, παρέχοντας έτσι έναν τρόπο αξιολόγησης των υπολογιστικών εννοιών με βάση συγκεκριμένα κριτήρια και διαβαθμίσεις για κάθε μια από αυτές (1= Καθόλου Ικανοποιητική, 2= Ελάχιστα Ικανοποιητική, 3= Αρκετά Ικανοποιητική και 4= Άριστη ). Τα έντυπα Think Aloud καθώς και η ρουμπρίκα αξιολόγησης τους, παρατίθενται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.3 Γενικές Πληροφορίες Το Τελικό Ερωτηματολόγιο Γενικών Πληροφοριών (ΤΕΓΠ) ήταν ατομικό και δόθηκε στην 10 η Συνεδρία του κάθε τμήματος με σκοπό να διερευνηθεί η άποψη των μαθητών για την εμπειρία που είχαν με τα ρομπότ και να διαπιστωθεί κατά πόσο αυτή συντέλεσε στην αλλαγή των ενδιαφερόντων τους. Επίσης, το ερωτηματολόγιο αυτό στόχευε και στο να διερευνήσει αν οι μαθητές κατάφεραν να αναπτύξουν τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης μέσα από τις ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες που υλοποίησαν. Το πρώτο μέρος του ερωτηματολογίου αυτού περιείχε τέσσερις ερωτήσεις, οι οποίες κατέγραφαν την άποψη των μαθητών σχετικά με την εμπειρία που είχαν με τα ρομπότ και κατά πόσο και σε τι βαθμό κατάφεραν να μάθουν να προγραμματίζουν, καθώς και τα κίνητρα τους για τη συμμετοχή τους στα μαθήματα ρομποτικής. Το δεύτερο μέρος περιλάμβανε οκτώ ερωτήσεις σχετικές με τις δραστηριότητες, οι οποίες αποδείκνυαν κατά πόσο οι μαθητές ήταν ικανοποιημένοι από τις οδηγίες που τους δινόντουσαν στα φύλλα δραστηριοτήτων και κατά πόσο οι δραστηριότητες τους βοήθησαν να αναπτύξουν τις έννοιες της Υπολογιστικής Σκέψης. Το τρίτο μέρος του ερωτηματολογίου είχε έξι ερωτήσεις σχετικές με την συνεργασία τους και με τους ρόλους (Αναλυτής, Προγραμματιστής και Αξιολογητής) που αναλαμβάνανε στις δραστηριότητες. Πιο συγκεκριμένα, οι ερωτήσεις αυτές κατέγραφαν κατά πόσο οι μαθητές ήταν ικανοποιημένοι από την συνεργασία τους με τα άλλα μέλη της ομάδας και αν στο μέλλον θα ήθελαν να ξανά συνεργαστούν και σε ποιες ομάδες, καθώς και ποιος ρόλος τους άρεσε περισσότερο και γιατί. Το τέταρτο μέρος του ερωτηματολογίου περιλάμβανε τρεις ερωτήσεις σχετικές με τον προγραμματισμό, οι οποίες αποτύπωναν κατά πόσο η εμπειρία τους με τα ρομπότ τους βοήθησε να κατανοήσουν καλύτερα τον προγραμματισμό και σε τι βαθμό, καθώς και αν η εμπειρία αυτή τους κινητροδότησε 58 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ να ασχοληθούν περαιτέρω με αυτόν στο μέλλον. Το Πέμπτο και τελευταίο μέρος περιείχε έξι ερωτήσεις, σχετικές με την επιστήμη, την τεχνολογία, τη μηχανική, τη τέχνη και τα μαθηματικά (STE + AM), οι οποίες αποτύπωναν το προφίλ των μαθητών απέναντι σε αυτούς τους τομείς καθώς και τι θα σήμαινε για αυτούς μια καριέρα σε έναν από αυτούς τους τομείς. Αυτές οι ερωτήσεις είχαν χρησιμοποιηθεί και στο αρχικό ερωτηματολόγιο και έτσι μπορούσε να γίνει σύγκριση και να διαπιστωθεί αν οι μαθητές άλλαξαν στάση απέναντι σε αυτούς τους τομείς και κατά πόσο αυτό το προφίλ άλλαξε μετά την εμπειρία που είχαν με τα ρομπότ. Στις περισσότερες ερωτήσεις του τελικού ερωτηματολογίου χρησιμοποιήθηκε σαν κλίμακα για τη μέτρηση των στάσεων, πεποιθήσεων και απόψεων των μαθητών, η κλίμακα αθροιστικής βαθμολόγησης Likert 5 βαθμίδων (1=Καθόλου, 2=Λίγο, 3=Μέτρια, 4=Πολύ και 5= Πάρα Πολύ). Το ΤΕΓΠ παρατίθεται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.4 Ατομική Συνέντευξη Η συνέντευξη αυτή ήταν ατομική και πραγματοποιήθηκε μετά το τέλος όλων των συνεδρίων, μετά την ολοκλήρωση όλων των μαθημάτων και την συμπλήρωση όλων των ερωτηματολογίων και κουίζ. Σκοπός της δομημένης αυτής συνέντευξης, ήταν να διερευνηθεί και η εσωτερική οπτική των μαθητών απέναντι στην έρευνα που πραγματοποιήθηκε, μιας και αποτελούν τα υποκείμενα της έρευνας. Η συνέντευξη ήταν κοινή για όλους τους μαθητές και περιελάβανε κάποιες ερωτήσεις οι οποίες κατέγραφαν την άποψη των μαθητών για: α) την εμπειρία που είχαν με τα ρομπότ, β) την βοήθεια που είχαν από τις οδηγίες που τους δινόντουσαν στα φύλλα δραστηριοτήτων, γ) τον τρόπο που συνεργάστηκαν με τα άλλα μέλη της ομάδας καθώς και αν στο μέλλον θα ήθελαν ξανά να συνεργαστούν και σε ποιες ομάδες, δ) τους τομείς της Επιστήμης (Science), της Τεχνολογίας (Technology), της Μηχανικής (Engineering), της Τέχνης (Art) και των Μαθηματικών (Mathematics) - (STE + AM) πριν από την εμπειρία που είχαν με τη ρομποτική και μετά από αυτήν και ε) τι τους άρεσε περισσότερο από την εμπειρία που είχαν με τα ρομπότ καθώς και τι δεν τους άρεσε και θα ήθελαν να αλλάξουν ή να βελτιώσουν. Οι ερωτήσεις της συνέντευξης ηχογραφήθηκαν μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή και το έντυπο των ερωτήσεων της συνέντευξης, παρατίθεται αναλυτικά στο παράρτημα V. 3.6.5 Δομημένο Έντυπο Παρατηρήσεων Το δομημένο έντυπο παρατηρήσεων συμπληρώνονταν σε κάθε συνεδρία από τον εκπαιδευτικό και αφορούσε την κάθε ομάδα ξεχωριστά. Μέσω του εντύπου αυτού γινότανε καταγραφή σε ατομικό και σε συλλογικό επίπεδο ως προς την συνεργασία των μαθητών, την συμμετοχή τους σε κάθε δραστηριότητα, το ενδιαφέρον τους για την ρομποτική, τον βαθμό κατανόησης των προγραμματιστικών εντολών καθώς και τον βαθμό ανάπτυξης της κάθε έννοιας της ΥΣ. Επίσης, καταγράφονταν (στο τέλος κάθε συνεδρίας) αν οι ομάδες ολοκλήρωσαν όλες τις δραστηριότητες και αν όχι, ποιες δεν ολοκλήρωσαν, καθώς και τον χρόνο που χρειάστηκε η κάθε ομάδα για την ολοκλήρωση όλων των δραστηριοτήτων. Το δομημένο έντυπο παρατηρήσεων, παρατίθενται αναλυτικά στο παράρτημα V. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 59
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 3.7 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Το δείγμα της έρευνας μας είχε την κατανομή που παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα. Φύλο Αμιγείς Ομάδες Μικτές Αγόρια 10 8 Κορίτσια 12 16 Σύνολο 22 24 Πίνακας 1: Κατανομή μαθητών με βάση το φύλο 3.7.1 Ερωτηματολόγιο Δημογραφικών Πληροφοριών (ΕΔΠ) Τα αποτελέσματα που από το ΕΔΠ παρατίθενται παρακάτω αναλυτικά με βάση τις κατηγορίες των ερωτήσεων που υπήρχαν στο ερωτηματολόγιο. Ερωτήσεις Γενικές Από την επεξεργασία των γενικών ερωτήσεων διαπιστώθηκε ότι μόνο το 4% των μαθητών δεν διέθεταν στο σπίτι τους Ηλεκτρονικό Υπολογιστή (Η/Υ) και σύνδεση στο διαδίκτυο. Επίσης, αποδείχθηκε με βάση το μέσο όρο τους, ότι οι μαθητές είναι πολύ εξοικειωμένοι με τους Η/Υ και ότι τον χρησιμοποιούν κατά μέσο όρο γύρω στις 11 ώρες εβδομαδιαίως. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται στο γράφημα 1 οι απαντήσεις που έδωσαν οι μαθητές στην ερώτηση, με τι ασχολούνται τις ώρες που είναι στον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή. Γράφημα 1: Τρόπος χρήσης του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή 60 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Επίσης, στο γράφημα 2 παρατίθενται οι απαντήσεις που δώσανε οι μαθητές ως προς το αγαπημένο αντικείμενο ενασχόλησης τους. Γράφημα 2: Αγαπημένο αντικείμενο ενασχόλησης Ερώτηση σχετικά με τον προγραμματισμό Οι μαθητές ρωτήθηκαν αν είχαν ασχοληθεί νωρίτερα με κάποια γλώσσα προγραμματισμού και οι απαντήσεις που δώσανε, φαίνονται αναλυτικά στο γράφημα 3. Γράφημα 3: Πρότερη γνώση προγραμματισμού ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 61
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ερωτήσεις σχετικές με τα Lego Στο παρακάτω γράφημα παρουσιάζονται οι απαντήσεις των μαθητών, στην ερώτηση αν είχαν ασχοληθεί ξανά στο παρελθόν με κατασκευές Lego, και αν Ναι με ποιες; Γράφημα 4: Προηγούμενη ασχολία με Lego Επίσης, στο ΕΔΠ διαπιστώθηκε ότι μόνο το 4% των μαθητών είχαν ασχοληθεί στο παρελθόν με τα Lego Mindstorms NXT (σε κατασκήνωση και σε ιδιωτικό σχολείο) και ότι όλοι οι υπόλοιποι μαθητές ενημερώθηκαν και έμαθαν για αυτά από το σχολείο. Τέλος, στο πίνακα 2 παρουσιάζονται οι απόψεις των μαθητών στην ερώτηση, ποιο ήταν το κίνητρο τους για να ασχοληθούν με την ρομποτική. Κίνητρο Καθόλου Λίγο Μέτρια Πολύ Μου αρέσει το παιχνίδι με τα Lego Το βρίσκω ενδιαφέρουσα ασχολία Θεωρώ ότι είναι κάτι δημιουργικό Θέλω να μάθω γενικά για τη ρομποτική Μου αρέσει να λύνω τα προβλήματα με τα ρομπότ Θέλω να μάθω προγραμματισμό Μου αρέσει να συνεργάζομαι με την ομάδα μου Θέλω να συμμετέχω στον Πανελλήνιο διαγωνισμό ρομποτική Πάρα Πολύ 32.61% 13.04% 26.09% 19.57% 8.70% 10.87% 17.39% 21.74% 39.13% 10.87% 17.39% 4.35% 8.70% 47.83% 21.74% 8.70% 23.91% 21.74% 26.09% 19.57% 15.22% 15.22% 32.61% 17.39% 19.57% 19.57% 28.26% 15.22% 19.57% 17.39% 4.35% 15.22% 23.91% 34.78% 21.74% 52.17% 23.91% 13.04% 6.52% 4.35% Πίνακας 2: Κίνητρα για απασχόληση με ρομποτική 62 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3.7.2 Ερωτηματολόγια Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-1 και ΕΥΣ-10) Τα αποτελέσματα από το αρχικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης που δόθηκε μετά το τέλος της 1 ης συνεδρίας (ΕΥΣ-1) και από το τελικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης που δόθηκε μετά το τέλος της 10 ης συνεδρίας (ΕΥΣ-10) παρατίθενται αναλυτικά στους παρακάτω πίνακες. Ομάδες Μαθητικό Δυναμικό Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης ΕΥΣ-1 Στατιστικά Μ (SD) T - Test Μικτές 24 8.29 (2.31) Αμιγείς 22 8.36 (2.44) t(44) = 0.103, p=0.919 Σύνολο 46 8.33 (2.35) Πίνακας 3: Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΕΥΣ-1 κατά ομάδα Ομάδες Μαθητικό Δυναμικό Μ Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης ΕΥΣ-1 (SD) Μ ΕΥΣ-10 (SD) Μικτές 24 8.29 (2.31) 10.08 (1.47) Αμιγείς 22 8.36 (2.44) 10.18 (1.79) Στατιστικά Paired T-Test t(23) = -6.078, p=0.00 Paired T-Test t(21) = -4.695, p=0.00 Γενικό Σύνολο 46 8.33 (2.35) 10.13 (1.61) ANCOVA με Covariate ΕΥΣ-1 F=0.035, p=0.853, η 2 = 0.001 Πίνακας 4: Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΕΥΣ-1 και ΕΥΣ-10 κατά ομάδα ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 63
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης ΕΥΣ-1 Ομάδες Κορίτσια Φύλο Αγόρια Στατιστικά ANOVA Μικτές Αμιγείς Γενικό Σύνολο N=16 N=8 Μ (SD) Μ (SD) 8.19 (2.17) 8.50 (2.73) N=12 N=10 Μ (SD) Μ (SD) 8.75 (2.14) 7.90 (2.81) N=28 N=18 Μ (SD) Μ (SD) 8.43 (2.13) 8.17 (2.71) F=0.628, p=0.432, η 2 = 0.015 Πίνακας 5: Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΕΥΣ-1 κατά ομάδα και φύλο Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης ΕΥΣ-10 Ομάδες Κορίτσια Φύλο Αγόρια Στατιστικά ANCOVA με Covariate ΕΥΣ-1 Μικτές N=16 N=8 Μ (SD) Μ (SD) 10.06 (1.44) 10.13 (1.64) Αμιγείς Γενικό Σύνολο N=12 N=10 Μ (SD) Μ (SD) 10.25 (1.60) 10.10 (2.08) N=28 N=18 Μ (SD) Μ (SD) 10.14 (1.48) 10.11 (1.84) F=0.281, p=0.599, η 2 = 0.007 Πίνακας 6: Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΕΥΣ-10 κατά ομάδα και φύλο 64 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3.7.3 Ατομικά Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-3 και ΚΥΣ-10) Τα αποτελέσματα από το αρχικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης που δόθηκε μετά το τέλος της 3 ης συνεδρίας (ΚΥΣ-3) και από το τελικό ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης που δόθηκε μετά το τέλος της 10 ης συνεδρίας (ΚΥΣ-10) παρουσιάζονται αναλυτικά στους παρακάτω πίνακες. Ομάδες Μαθητικό Δυναμικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης Μ ΚΥΣ-3 (SD) Στατιστικά T - Test Μικτές 24 2.88 (0.36) Αμιγείς 22 3.06 (0.30) t(44) = 1.826, p=0.075 Σύνολο 46 2.97 (0.34) Πίνακας 7 : Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΚΥΣ-3 κατά ομάδα Ομάδες Μαθητικό Δυναμικό Μ Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης ΚΥΣ-3 (SD) Μ ΚΥΣ-10 (SD) Μικτές 24 2.88 (0.36) 3.33 (0.40) Αμιγείς 22 3.06 (0.30) 3.38 (0.42) Στατιστικά Paired T-Test t(23) = -8.334, p=0.00 Paired T-Test t(21) = -5.903, p=0.00 Γενικό Σύνολο 46 2.97 (0.34) 3.35 (0.40) ANCOVA με Covariate KΥΣ-3 F=2.331, p=0.134, η 2 = 0.051 Πίνακας 8: Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΚΥΣ-3 και ΚΥΣ-10 κατά ομάδα ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 65
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης ΚΥΣ-3 Ομάδες Κορίτσια Φύλο Αγόρια Στατιστικά ANOVA Μικτές Αμιγείς Γενικό Σύνολο N=16 N=8 Μ (SD) Μ (SD) 2.96 (0.31) 2.73 (0.41) N=12 N=10 Μ (SD) Μ (SD) 3.12 (0.31) 2.99 (0.30) N=28 N=18 Μ (SD) Μ (SD) 3.03 (0.31) 2.88 (0.37) F=0.268, p=0.608, η 2 = 0.006 Πίνακας 9: Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΚΥΣ-3 κατά ομάδα και φύλο Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης ΚΥΣ-10 Ομάδες Κορίτσια Φύλο Αγόρια Στατιστικά ANCOVA με Covariate ΚΥΣ-3 Μικτές N=16 N=8 Μ (SD) Μ (SD) 3.39 (0.40) 3.22 (0.39) Αμιγείς Γενικό Σύνολο N=12 N=10 Μ (SD) Μ (SD) 3.41 (0.38) 3.34 (0.48) N=28 N=18 Μ (SD) Μ (SD) 3.40 (0.39) 3.29 (0.44) F=0.000, p=0.990, η 2 = 0.000 Πίνακας 10: Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΚΥΣ-10 κατά ομάδα και φύλο 66 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Έννοιες ΥΣ Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης Μ ΚΥΣ-3 (SD) Μ ΚΥΣ-10 (SD) Στατιστικά Paired Samples Αφαίρεση 2.91 (0.49) 3.32 (0.55) t(45)= -5.842, p=0.000 Γενίκευση 2.85 (0.67) 3.28 (0.66) t(45)= -3.536, p=0.001 Τμηματοποίηση 2.67 (0.60) 3.22 (0.51) t(45)= -5.110, p=0.000 Άρθρωμα 3.22 (0.66) 3.61 (0.49) t(45)= -3.564, p=0.001 Αλγόριθμος 3.04 (0.59) 3.30 (0,51) t(45)= -2.890, p=0.006 Αποσφαλμάτωση 3.11 (0.54) 3.39 (0.58) t(45)= -3.590, p=0.001 Σύνολο 2.97 (0.34) 3.35 (0.40) t(45)= -9.923, p=0.000 Πίνακας 11 : Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΚΥΣ-3 και ΚΥΣ-10 ανά έννοια ΥΣ Έννοιες ΥΣ Αφαίρεση Γενίκευση Τμηματοποίηση Άρθρωμα Αλγόριθμος Αποσφαλμάτωση Σύνολο Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης Ομάδες ΚΥΣ-3 ΚΥΣ-10 Μ (SD) Μ (SD) Αμιγείς 2.98 (0.45) 3.43 (0.56) Μικτές 2.85 (0.52) 3.21 (0.53) Αμιγείς 2.95 (0.58) 3.32 (0.65) Μικτές 2.75 (0.74) 3.25 (0.68) Αμιγείς 2.73 (0.63) 3.23 (0.53) Μικτές 2.63 (0.58) 3.21 (0.51) Αμιγείς 3.41 (0.59) 3.59 (0.50) Μικτές 3.04 (0.69) 3.63 (0.49) Αμιγείς 3.14 (0,47) 3.32 (0,57) Μικτές 2.96 (0.69) 3.29 (0.46) Αμιγείς 3.16 (0.47) 3.39 (0.53) Μικτές 3.06 (0.60) 3.40 (0.63) Αμιγείς 3.06 (0.30) 3.38 (0.42) Μικτές 2.88 (0.36) 3.33 (0.40) Στατιστικά ANOVA F=0.302, p=0.585, η 2 =0.007 F=0.302, p=0.585, η 2 =0.007 F=0.150, p=0.700, η 2 =0.003 F=3.524, p=0.067, η 2 =0.074 F=0.698, p=0.408, η 2 =0.016 F=0.447, p=0.507, η 2 =0.010 F=2.894, p=0.096, η 2 =0.062 Πίνακας 12 : Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΚΥΣ-3 και ΚΥΣ-10 κατά έννοια ΥΣ και ομάδα ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 67
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 3.7.4 Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΟΚΥΣ-9) Τα αποτελέσματα από το Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης που δόθηκε μετά το τέλος της 9 ης συνεδρίας (ΟΚΥΣ-9) παρουσιάζονται αναλυτικά στο πίνακα 13. Ομάδες Δυναμικό Ομάδων Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης Μ ΟΚΥΣ-9 (SD) Μικτές 8 3.39 (0.27) Αμιγείς 8 3.51 (0.26) Σύνολο 16 3.45 (0.26) Στατιστικά Paired Samples t(14)=0.874, p=0.397 Πίνακας 13 : Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης ΟΚΥΣ-9 3.7.5 Τεχνική Think Aloud (Επίλυση Προβλήματος) Τα αποτελέσματα από την τεχνική του Think Aloud παρατίθενται αναλυτικά στους παρακάτω πίνακες. Ομάδες Μικτές Κορίτσια Φύλο Τεχνική Think Aloud Αγόρια N=16 N=8 Μ (SD) Μ (SD) 3.46 (0.29) 3.44 (0.27) Στατιστικά ANOVA Στατιστικά ANCOVA με Covariate το ΚΥΣ-3 N=12 N=10 Αμιγείς Μ (SD) Μ (SD) 3.59 (0.26) 3.38 (0.20) F=1.376, p=0.247, η 2 = 0.032 F=2.599, p=0.115, η 2 = 0.060 N=28 N=18 Γενικό Σύνολο Μ (SD) Μ (SD) 3.52 (0.28) 3.41 (0.23) Πίνακας 14 : Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης Think Aloud 68 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Έννοιες ΥΣ Αφαίρεση Γενίκευση Τμηματοποίηση Άρθρωμα Αλγόριθμος Αποσφαλμάτωση Σύνολο Ομάδες Τεχνική Think Aloud Μ (SD) Αμιγείς 3.50 (0.44) Μικτές 3.46 (0.41) Αμιγείς 3.68 (0.48) Μικτές 3.50 (0.51) Αμιγείς 3.50 (0.51) Μικτές 3.42 (0.50) Αμιγείς 3.77 (0.43) Μικτές 3.67 (0.48) Αμιγείς 3.09 (0,29) Μικτές 3.17 (0.38) Αμιγείς 3.43 (0.50) Μικτές 3.50 (0.47) Αμιγείς 3.50 (0.25) Μικτές 3.45 (0.28) Στατιστικά Paired Samples t(44)=0.332, p=0.742 t(44)=1.245, p=0.220 t(44)=0.556, p=0.581 t(44)=0.786, p=0.436 t(44)=-0.750, p=0.457 t(44)=-0.481, p=0.633 t(44)=0.555, p=0.582 Πίνακας 15 : Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης Think Aloud κατά δεξιότητα Έννοια ΥΣ Επίλυση Προβλήματος Ομάδες Τεχνική Think Aloud Μ (SD) Αμιγείς 3.40 (0.30) Μικτές 3.32 (0.29) Σύνολο 3.36 (0.29) Στατιστικά Paired Samples t(44)=0.866, p=0.391 Πίνακας 16 : Αποτελέσματα στατιστικής ανάλυσης Think Aloud Επίλυσης Προβλήματος ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 69
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 3.7.6 Τελικό Ερωτηματολόγιο Γενικών Πληροφοριών (ΤΕΓΠ) Τα αποτελέσματα από το ΤΕΓΠ παρατίθενται αναλυτικά με βάση τις κατηγορίες των ερωτήσεων που υπήρχαν στο ερωτηματολόγιο. Ερωτήσεις για τα Ρομπότ Από την επεξεργασία των ερωτήσεων αυτών διαπιστώθηκε ότι στο 91,31% των μαθητών άρεσε η εμπειρία που είχαν με τα ρομπότ και μόνο στο 4,34% των μαθητών δεν άρεσε. Επίσης, στο ερωτηματολόγιο αυτό οι μαθητές χαρακτήρισαν την εμπειρία που είχαν με τα ρομπότ ως ενδιαφέρουσα, συναρπαστική, ωραία, πρωτότυπη και διασκεδαστική. Στη συνέχεια παρουσιάζονται στο παρακάτω γράφημα, οι απαντήσεις των μαθητών στην ερώτηση, αν θεωρούν ότι έμαθαν να προγραμματίζουν το ρομπότ σε ικανοποιητικό για αυτούς επίπεδο. Γράφημα 5: Γνώση που απέκτησαν στον προγραμματισμό Επίσης, στην ερώτηση που τέθηκε στους μαθητές σχετικά με το αν θα θέλανε να συνεχίσουν να ασχολούνται με τα ρομπότ, παρατηρήθηκε ότι το 56.52% των μαθητών απάντησε θετικά, το 32,61% ότι δεν ξέρει αν θα ήθελε ή όχι και το 10,87 απάντησε αρνητικά. Τέλος, στον πίνακα 17 παρουσιάζονται οι απόψεις των μαθητών στην ερώτηση, ποιο ήταν το κίνητρο τους για να ασχοληθούν με την ρομποτική. 70 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Κίνητρο Καθόλου Λίγο Μέτρια Πολύ Πάρα Πολύ Τα Lego σαν παιχνίδι 6.52% 10.87% 0% 65.22% 17.39% Ο Τελικός Διαγωνισμός 86.96% 6.52% 4.35% 2.17% 0% Τα Lego ως εργαλείο προγραμματισμού Η διαδικασία των προπονήσεων Ο Πανελλήνιος Διαγωνισμός Ρομποτικής 4.35% 8.70% 8.70% 47.83% 30.43% 2.17% 13.04% 6.52% 67.39% 10.87% 82.61% 4.35% 8.70% 2.17% 2.17% Άλλο 73.91% 2.17% 6.52% 6.52% 10.87% Πίνακας 17: Κίνητρα για απασχόληση με ρομποτική Ερωτήσεις για τις δραστηριότητες Στη κατηγορία αυτών των ερωτήσεων, οι μαθητές ρωτήθηκαν αρχικά αν τους φάνηκαν χρήσιμες οι οδηγίες που δίνονταν στις δραστηριότητες. Οι απαντήσεις των μαθητών σε αυτή την ερώτηση παρουσιάζονται στο γράφημα 11. Επίσης, οι μαθητές σε συνέχεια αυτής της ερώτησης, ρωτήθηκαν τι ήταν αυτό που έμαθαν από τις οδηγίες που τους δινόντουσαν, και οι απαντήσεις που πάρθηκαν ήταν οι εξής : α) έμαθαν να επιλύουν τις δραστηριότητες, β) να συντάσσουν σωστά τα μπλοκ των εντολών και γ) να χειρίζονται και να προγραμματίζουν το ρομπότ. Γράφημα 6: Φάνηκαν χρήσιμες οι οδηγίες Στο τέλος, καταγράφηκε στον πίνακα 18 η άποψη των μαθητών σχετικά με το αν θεωρούν πως μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις δεξιότητες της ΥΣ που ανέπτυξαν, για την επίλυση ενός προβλήματος. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 71
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Έννοιες ΥΣ Νομίζεις ότι σε διαφορετικές δραστηριότητες μπορείς να εντοπίσεις και να περιγράψεις την κοινή συμπεριφορά του ρομπότ; Νομίζεις ότι πλέον μπορείς να εντοπίσεις την κοινή προγραμματιστική δομή ανάμεσα σε παρόμοια προβλήματα; Νομίζεις ότι μπορείς να σκεφτείς και να προτείνεις μία γενική λύση σε ένα πρόβλημα; Νομίζεις ότι μπορείς να αξιολογήσεις την λύση που έδινες στο κάθε πρόβλημα; Οι οδηγίες σε βοήθησαν στο πώς να σκέφτεσαι όταν λύνεις ένα πρόβλημα σε κάποιο άλλο μάθημα; Όταν λύνεις ένα πρόβλημα σε κάποιο άλλο μάθημα, περνάει από το μυαλό σου κάποιο από τα βήματα που χρησιμοποίησες στην επίλυση των δραστηριοτήτων; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 2.17% 2.17% 19.57% 58.70% 17.39% 2.17% 2.17% 28.26% 47.83% 19.57% 2.17% 4.35% 28.26% 52.17% 13.04% 0% 0% 6.52% 65.22% 28.26% 6.52% 6.52% 30.43% 39.13% 17.39% 2.17% 15.22% 34.78% 28.26% 19.57% Ερωτήσεις για τη συνεργασία Πίνακας 18: Ικανότητα ανάπτυξης εννοιών ΥΣ Στη κατηγορία αυτών των ερωτήσεων, οι μαθητές ρωτήθηκαν αρχικά αν τους άρεσε που ο κάθε ένας αναλάμβανε κάποιο ρόλο, και οι απαντήσεις που δόθηκαν αναπαρίστανται στο παρακάτω γράφημα. Γράφημα 7: Αν τους άρεσε που ο κάθε ένας αναλάμβανε κάποιο ρόλο 72 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Επίσης, διαπιστώθηκε από την επεξεργασία των ερωτήσεων ότι ο ρόλος που άρεσε περισσότερο στους μαθητές ήταν του Προγραμματιστή κατά 41,30% γιατί όπως δήλωσαν οι μαθητές ήταν ενδιαφέρον ρόλος, χρησιμοποιούσαν τον Η/Υ, υλοποιούσαν τις εντολές στον Η/Υ και γιατί προγραμμάτιζαν τα ρομπότ. Στη συνέχεια, στις προτιμήσεις των μαθητών ερχότανε ο ρόλος του Αξιολογητή κατά 28,26% γιατί όπως δήλωσαν οι μαθητές τους άρεσε που παρατηρούσαν τη συμπεριφορά του ρομπότ και έβρισκαν τα λάθη, καθώς και γιατί χρησιμοποιούσαν το ρομπότ και έκαναν τον τελικό έλεγχο της άσκησης. Η επόμενη προτίμηση ήταν ότι Όλοι οι ρόλοι τους άρεσαν το ίδιο, γιατί πίστευαν ότι ο κάθε ρόλος είχε το δικό του ενδιαφέρον και μαθαίνανε κάθε φορά κάτι διαφορετικό. Η τελευταία προτίμηση ήταν του Αναλυτή κατά 13,04% και οι μαθητές δήλωσαν ότι προτίμησαν αυτό τον ρόλο γιατί τους άρεσε να αναλύουν το πρόβλημα. Γράφημα 8: Προτιμήσεις ρόλων Στη συνέχεια, οι μαθητές ρωτήθηκαν αν τους άρεσε που συνεργάστηκαν με τους συμμαθητές τους κατά τη διάρκεια των συνεδριών και οι απαντήσεις που δώσανε φαίνονται αναλυτικά στο γράφημα 14. Γράφημα 9: Αν τους άρεσε που συνεργάστηκαν με τους συμμαθητές τους ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 73
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Επίσης, εξήχθη το συμπέρασμα ότι ήταν εύκολο για το μεγαλύτερο ποσοστό των μαθητών (84,79%) να συνεργαστεί με τους συμμαθητές του, αλλά υπήρχε και ένα μικρό ποσοστό της τάξης του 9,23 που δήλωσε ότι δεν ήταν εύκολο. Τέλος, διαπιστώθηκε ότι οι μαθητές αν θα έπρεπε στο μέλλον να ξανά ασχοληθούν με την ρομποτική θα επέλεγαν να δουλέψουν επί το πλείστον σε ομάδες και όχι μόνοι τους. Γράφημα 10: Πως θα επέλεγαν να δουλέψουν στο μέλλον (ΤΕΓΠ) Πιο αναλυτικά, με βάση το φύλο τους παρατηρήθηκε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των κοριτσιών θα επέλεγε να δουλέψει σε ομάδες ίδιου φύλου, ενώ τα αγόρια διαπιστώθηκε ότι έχουν το ίδιο ποσοστό προτίμησης στο να δουλέψουν σε ομάδες ίδιου φύλου και στο να δουλέψουν σε οποιαδήποτε ομάδα. Γράφημα 11: Πως θα επέλεγαν να δουλέψουν στο μέλλον κατά Φύλο (ΤΕΓΠ) 74 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Ερωτήσεις για τον προγραμματισμό Στις ερωτήσεις ως προς τον προγραμματισμό, οι μαθητές ρωτήθηκαν αν οι δραστηριότητες ρομποτικής τους βοήθησαν να κατανοήσουν καλύτερα τον προγραμματισμό και οι απαντήσεις που διατυπώθηκαν φαίνονται αναλυτικά στο γράφημα. Γράφημα 12: Οι δραστηριότητες ρομποτικής βοήθησαν να κατανοήσουν καλύτερα τον προγραμματισμό Ακόμη, παρατηρήθηκε ότι το 4,35% και το 63,04% των μαθητών χαρακτήρισε Πολύ Ικανοποιητικές και Αρκετά Ικανοποιητικές τις ικανότητες τους στον προγραμματισμό μετά τις δραστηριότητες εκπαιδευτικής ρομποτικής, ενώ μόνο το 6,52% χαρακτήρισε τις ικανότητες του Ελάχιστα Ικανοποιητικές. Βέβαια, διαπιστώθηκε ότι υπάρχει και μεγάλο ποσοστό (26,09%) των μαθητών που δεν χαρακτήρισε τις ικανότητες του. Τέλος, στο παρακάτω γράφημα φαίνονται οι απαντήσεις των μαθητών στην ερώτηση αν θα ήθελαν μετά από την εμπειρία που είχαν με τα ρομπότ να ασχοληθούν περισσότερο με τον προγραμματισμό. Γράφημα 13: Αν θα ήθελαν να ασχοληθούν περισσότερο με τον προγραμματισμό ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 75
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 3.7.7 Τελική Συνέντευξη Οι μαθητές ρωτήθηκαν αρχικά στην τελική συνέντευξη πως τους φάνηκε η εμπειρία με τα ρομπότ και αυτοί την χαρακτήρισαν ως μια εμπειρία αρκετά συναρπαστική, αρκετά καλή, πολύ διασκεδαστική, πολύ ενδιαφέρουσα, πολύ ωραία, ενθουσιώδης και ευχάριστη. Επίσης ρωτήθηκαν αν τους βοήθησε η καθοδήγηση στην επίλυση των δραστηριοτήτων και αυτοί εξέφρασαν την άποψη, ότι τους βοήθησε σε μεγάλο βαθμό και ότι χωρίς αυτήν δεν θα μπορούσαν να επιλύσουν τις δραστηριότητες. Βέβαια κάποιοι μαθητές υποστήριξαν ότι παρόλο που ήταν πολύ ικανοποιητική η καθοδήγηση, χωρίς την βοήθεια του εκπαιδευτικού δεν θα μπορούσαν να ολοκληρώσουν όλες τις δραστηριότητες. Στη συνέχεια ρωτήθηκαν αν τους άρεσε ο τρόπος που συνεργάστηκαν με τα υπόλοιπα μέλη της ομάδας και πολλοί μαθητές δήλωσαν ότι τους άρεσε η συνεργασία που είχαν γιατί συμμετείχαν όλοι και μπορούσαν να συνεννοηθούν καλά. Υπήρχαν βέβαια και λίγοι μαθητές που εξέφρασαν παράπονα ως προς την συνεργασία που είχαν, υποστηρίζοντας ότι δεν μπορούσαν να συνεννοηθούν καλά με τους άλλους και δεν τα βρίσκανε (κάποια από αυτά τα σχόλια διαπιστώθηκαν στο έντυπο παρατήρησης και αφορούσαν μικτές ομάδες). Επίσης, παρατηρήθηκε ότι οι ομάδες που εξέφρασαν παράπονα για την συνεργασία τους, ήταν αυτές που ορισμένα μέλη τους δεν ήθελαν να συμμετέχουν πολύ ενεργά στην υλοποίηση των δραστηριοτήτων, καθώς και να αναλάβουν κάποιους ρόλους. Έπειτα οι μαθητές ρωτήθηκαν πως θα επέλεγαν να δουλέψουν, αν θα έπρεπε στο μέλλον να ξανά ασχοληθούν με την ρομποτική. Η συγκεκριμένη ερώτηση είχε ξανά διατυπωθεί και στο Τελικό Ερωτηματολόγιο Γενικών Πληροφοριών (ΤΕΓΠ) και διαπιστώθηκε ότι οι απαντήσεις που πάρθηκαν και από τα δύο εργαλεία έχουν μια μικρή διαφορά. Τα αποτελέσματα αυτής της ερώτησης παρατίθενται αναλυτικά στα παρακάτω γραφήματα. Γράφημα 14: Πως θα επέλεγαν να δουλέψουν στο μέλλον (Συνέντευξη) 76 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Πιο αναλυτικά, με βάση το φύλο τους παρατηρήθηκε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των κοριτσιών καθώς και των αγοριών θα επέλεγε στο μέλλον να δουλέψει σε ομάδες ίδιου φύλου. Γράφημα 15: Πως θα επέλεγαν να δουλέψουν στο μέλλον κατά φύλο (Συνέντευξη) Τα κορίτσια αιτιολόγησαν ότι θα επέλεγαν να δουλέψουν στο μέλλον με ομάδες ίδιου φύλου γιατί θεωρούν ότι με τα κορίτσια θα μπορούσαν να συνεννοηθούνε καλύτερα και γιατί θα αισθανόντουσαν πιο άνετα στο να εκφράσουν τη γνώμη τους και την άποψη τους. Τα αγόρια δήλωσαν ότι θα επέλεγαν να δουλέψουν στο μέλλον με ομάδες ίδιου φύλου γιατί θεωρούν ότι θα ένιωθαν πιο άνετα στο να εκφραστούν καθώς και γιατί πιστεύουν ότι θα είχαν καλύτερη συνεννόηση και συνεργασία μεταξύ τους όταν θα ήταν μόνο αγόρια. Από την άλλη, όσα κορίτσια θα επέλεγαν στο μέλλον να δουλέψουν σε μικτές ομάδες, δήλωσαν ότι θα επέλεγαν αυτήν την ομάδα γιατί πιστεύουν ότι όταν υπάρχουν μαθητές διαφορετικού φύλου υπάρχουν και διαφορετικές ιδέες και απόψεις διότι το κάθε φύλο βλέπει με άλλη οπτική γωνία κάποια πράγματα. Επίσης τα αγόρια που δήλωσαν ότι θα επέλεγαν στο μέλλον να δουλέψουν σε μικτές ομάδες εξέφρασαν αυτή την άποψη γιατί θέλουν να έχουν στην ομάδα τους και κάποιο κορίτσι διότι θωρούν ότι θα ήταν καλό να ακούν και την άποψη του σε κάποια θέματα. Τέλος όσα κορίτσια και αγόρια δήλωσαν ότι δεν θα είχαν πρόβλημα να δουλέψουν σε οποιαδήποτε ομάδα, αιτιολόγησαν την άποψη τους λέγοντας ότι μπορούν όλοι να συνεισφέρουν το ίδιο σε μια ομάδα ανεξάρτητα από το φύλο τους και ότι δεν θα είχαν πρόβλημα να συνεργαστούν εξίσου καλά και με τα δύο φύλα αρκεί να γίνεται προσπάθεια από όλα τα μέλη της ομάδας. Τέλος, οι μαθητές ρωτήθηκαν τι τους άρεσε και τι δεν τους άρεσε από την εμπειρία που είχαν με την ρομποτική και τι θα θέλανε να αλλάξουνε ή να βελτιώσουνε. Σε αυτή την ερώτηση οι μαθητές δήλωσαν, ότι τους άρεσε πολύ που έμαθαν να χειρίζονται ένα ρομπότ καθώς και που γνώρισαν να το προγραμματίζουν και αυτό να εκτελεί τις ενέργειες τους. Επίσης, ανέφεραν ορισμένοι μαθητές ότι τους άρεσε πολύ και η δραστηριότητα που είχαν κάνει με τα ρομπότ που έπρεπε να αγωνιστούν όλα μεταξύ τους σε έναν διάδρομο μέχρι να φτάσουν σε μια μαύρη γραμμή. Στην ερώτηση τι δεν τους άρεσε και θα ήθελαν να βελτιώσουν ή να αλλάξουν, το μεγαλύτερο ποσοστό των μαθητών δήλωσε ότι δεν τους άρεσε που είχαν λίγο χρόνο για να υλοποιήσουν πολλές ασκήσεις και πολλά κουίζ και που έπρεπε να γράφουν πολλά στα φύλλα εργασίας. Επίσης, ορισμένοι ανέφεραν ότι δεν τους άρεσε που κάποιες δραστηριότητες ήταν λίγο ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 77
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ πιο σύνθετες και τους δυσκόλεψαν περισσότερο. Σχετικά με το τι θα ήθελαν να αλλάξουν ή να βελτιώσουν, η πλειοψηφία των μαθητών δήλωσε τίποτα και πολλοί λίγοι ανέφεραν ότι θα προτιμούσαν να μην έγραφαν τόσα πολλά στα φύλλα εργασίας και να ήταν λίγο πιο απλές οι δραστηριότητες. Επίσης, ανέφεραν ότι θα ήθελαν να ήταν λίγο πιο ελεύθεροι να μπορούν να προγραμματίζουν τα ρομπότ εκτελώντας δικές τους ενέργειες. 3.7.8 Δομημένο Έντυπο Παρατηρήσεων Από την παρατήρηση όλων των μαθητών και σε ομαδικό και σε ατομικό επίπεδο στη διάρκεια των συνεδριών εξήχθησαν τα εξής συμπεράσματα: Ο τρόπος που συνεργάστηκαν οι μαθητές και στις αμιγείς και στις μικτές ομάδες ήταν πολύ καλός και αυτός ήταν ο σημαντικότερος παράγοντας που συντέλεσε στην ολοκλήρωση όλων των δραστηριοτήτων από όλες τις ομάδες. Όλοι οι μαθητές έδειξαν πολύ μεγάλο ενδιαφέρον στις δραστηριότητες ρομποτικής που υλοποιούσαν και όταν κάτι ήταν λίγο δυσνόητο για αυτούς προσπαθούσαν αρχικά να το αναλύσουν και να το κατανοήσουν σαν ομάδα και έπειτα ζητούσαν την βοήθεια του εκπαιδευτικού. Κάποιες μικτές ομάδες χρειάστηκαν λίγο περισσότερο χρόνο για να δεθούν μεταξύ τους και να οργανωθούν για την υλοποίηση των δραστηριοτήτων, αλλά στην πορεία κατάφεραν να ανταπεξέλθουν στις απαιτήσεις των συνεδριών εξίσου καλά με τις αμιγείς ομάδες. Οι αμιγείς ομάδες ξεκίνησαν από την αρχή να συνεργάζονται πολύ καλά χωρίς να χρειαστούν καθόλου χρόνο για το δέσιμο τους σαν ομάδα. Τις περισσότερες φορές οι αμιγείς ομάδες ολοκλήρωναν πιο γρήγορα την υλοποίηση των δραστηριοτήτων σε σχέση με τις μικτές ομάδες. Κάποιες ομάδες αρχικά δεν ακολουθούσαν την μεθοδολογία της επίλυσης των δραστηριοτήτων ως προς τους ρόλους και τις αρμοδιότητες που έπρεπε να αναλάβει ο κάθε ρόλος αλλά στη συνέχεια με την καθοδήγηση και την υπόδειξη του εκπαιδευτικού οι ομάδες ακολούθησαν τη σωστή μεθοδολογία. Μερικές φορές κάποια μέλη ορισμένων ομάδων δεν αναλάμβαναν σωστά τις αρμοδιότητες τους, αλλά με την καθοδήγηση και την παρότρυνση των υπολοίπων μελών της ομάδας οι μαθητές ξανά αναλάμβαναν τα καθήκοντα τους όπως έπρεπε. Το μεγαλύτερο ποσοστό των αγοριών προτιμούσαν να αναλαμβάνουν τον ρόλο του προγραμματιστή και του αξιολογητή, ενώ τα κορίτσια δεν είχαν δείξει κάποια ιδιαίτερη προτίμηση σε κάποιο ρόλο ξεκάθαρα. Παρόλο που η πλειοψηφία των μαθητών δεν είχαν εμπειρία στον προγραμματισμό, κατάφεραν οι μαθητές μέσα από τις δραστηριότητες της εκπαιδευτικής ρομποτικής που υλοποίησαν, να κατανοήσουν απλές αλλά και πιο σύνθετες προγραμματιστικές έννοιες. Το μεγαλύτερο ποσοστό των αγοριών δυσκολεύτηκε να κατανοήσει την έννοια του αλγορίθμου και τον τρόπο υλοποίησης της στα φύλλα εργασίας. 78 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Το μεγαλύτερο ποσοστό των κοριτσιών δυσκολευότανε στη ρύθμιση της κατεύθυνσης με τις μοίρες που έπρεπε να στρίψει το ρομπότ και αυτό φάνηκε πολύ έντονα στην δραστηριότητα που έπρεπε το ρομπότ να προσπεράσει ένα προπορευόμενο αυτοκίνητο. Όλοι οι μαθητές ενσωμάτωσαν σε αρκετά ικανοποιητικό βαθμό όλες τις έννοιες της ΥΣ, απλώς ορισμένοι χρειάστηκαν λίγο περισσότερο χρόνο από άλλους ανάλογα με την δεξιότητα, για να φτάσουν στο ίδιο επίπεδο. Οι μαθητές των αμιγών ομάδων είχαν καλύτερη βαθμολογική επίδοση σε όλα τα εργαλεία αξιολόγησης σε σχέση με τις μικτές, απλώς αυτή η διαφορά δεν ήταν στατιστικά σημαντική. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 79
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Υ Μ Π Ε Ρ Α Σ Μ ΑΤ Α 80 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η έρευνα αυτή είχε ως στόχο να διερευνήσει αν η σύνθεση των ομάδων με βάση το φύλο των μαθητών, επηρεάζει την ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης στο πλαίσιο υλοποίησης ομαδοσυνεργατικών δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής. Για την υλοποίηση της έρευνας αυτής οι μαθητές χωρίστηκαν με βάση το φύλο τους σε δύο ομάδες, στις αμιγείς ομάδες που απαρτίζονταν η κάθε ομάδα από μαθητές ίδιου φύλου και στις μικτές ομάδες που απαρτίζονταν η κάθε ομάδα από μαθητές διαφορετικού φύλου. Πιο αναλυτικά, τα βασικά ερωτήματα που δημιουργήθηκαν και επιχειρήθηκε να απαντηθούν στην παρούσα εργασία είναι: 1. Η σύνθεση των ομάδων, επηρεάζει την απόδοση των μαθητών και την ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης με διαφορετικό τρόπο σε κάθε φύλο; Για την διερεύνηση αυτού του ερωτήματος χρησιμοποιήθηκαν τέσσερα εργαλεία αξιολόγησης, το Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-1 και ΕΥΣ-10), το ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-3 και ΚΥΣ-10), το Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΟΚΥΣ-9) καθώς και η Τεχνική Think Aloud. Σύμφωνα με τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν, διαπιστώθηκε ότι οι μαθητές και των μικτών και των αμιγών ομάδων ανεξαρτήτου φύλου, κατάφεραν να αναπτύξουν τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης σε βαθμό στατιστικά σημαντικό. Παρατηρήθηκε, ότι όλοι οι μαθητές εξελίχθηκαν και ανέπτυξαν τις δεξιότητες της υπολογιστικής σκέψης, χωρίς να διαφαίνεται κάποια ομάδα ή κάποιο φύλο να εξελίχθηκε πιο πολύ, σε τέτοιο βαθμό που να υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά. Έτσι, διαπιστώθηκε ότι δεν υπάρχουν στατιστικά σημαντικές διαφορές ανάμεσα στο φύλο των μαθητών και στις μικτές ή αμιγείς ομάδες. Από τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από όλα τα εργαλεία, παρατηρήθηκε μια μικρή διαφορά που δεν είναι όμως στατιστικά σημαντική, στην βαθμολογική επίδοση των ομάδων. Πιο συγκεκριμένα, παρατηρήθηκε ότι οι μαθητές των αμιγών ομάδων είχαν λίγο καλύτερη βαθμολογική επίδοση συγκριτικά με τους μαθητές των μικτών ομάδων σε όλα τα εργαλεία αξιολόγησης. Αυτή η μικρή διαφορά των δύο ομάδων μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι κάποιες μικτές ομάδες χρειάστηκαν περισσότερο χρόνο για να δεθούν σαν ομάδα και να λειτουργήσουν ομαδικά για την υλοποίηση των δραστηριοτήτων και αυτός ίσως ήταν ένα κατασταλτικός παράγοντας που έκανε τις ομάδες αυτές να έχουν λίγο χαμηλότερη βαθμολογική επίδοση. Αυτή η διαφορά όμως ήτανε μικρή σε όλα τα εργαλεία αξιολόγησης και δεν απέτρεψε τους μαθητές των μικτών ομάδων να αναπτύξουν εξίσου καλά τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης. Επίσης, παρατηρήθηκε και μια μικρή διαφορά στην ανάπτυξη δεξιοτήτων ΥΣ ως προς το φύλο των μαθητών μεταξύ αμιγών και μικτών ομάδων, η οποία όμως δεν ήταν σημαντική. Συγκεκριμένα, παρατηρήθηκε ότι τα κορίτσια στις αμιγείς ομάδες ανέπτυξαν σε λίγο πιο ψηλό βαθμό τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης σε σχέση με τα κορίτσια που ανήκαν στις μικτές ομάδες. Αυτή η διαφορά παρατηρήθηκε σε όλα τα εργαλεία αξιολόγησης από την αρχή των συνεδριών μέχρι και την ολοκλήρωση τους. Αυτό, ενδεχομένως οφείλεται στο γεγονός ότι τα κορίτσια που ανήκαν στις αμιγείς ομάδες (όπως ανέφεραν και στις συνεντεύξεις τους) κατάφεραν από την αρχή να συνεργαστούν καλύτερα, γιατί ήταν ανήκαν σε ομάδες ίδιου φύλου ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 81
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ και αισθανόντουσαν πιο άνετα στο να εκφράσουν τις απόψεις και τις ιδέες τους (Milto et al., 2002; Stein & Nickerson, 2004). Πιθανόν, αυτός να είναι ένας σημαντικός παράγοντας που οδηγεί στην καλή συνεργασία των ομάδων και στην ικανοποιητική ανάπτυξη δεξιοτήτων ΥΣ μέσα σε μια αμιγή ομάδα. Από την άλλη, τα κορίτσια που ανήκαν στις μικτές ομάδες κατάφεραν και αυτά να αναπτύξουν τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης σε καλό βαθμό αλλά είχαν λίγο χαμηλότερη βαθμολογική απόδοση συγκριτικά με τα κορίτσια των αμιγών ομάδων. Αυτό μπορεί να οφείλεται (όπως αναφέρθηκε και νωρίτερα) στο ότι στις ομάδες αυτές υπήρχαν και αγόρια, με αποτέλεσμα να χρειαστούν τα δύο φύλα περισσότερο χρόνο για να συνεργαστούνε καλά μεταξύ τους και να αναπτύξουν καλή επικοινωνία και οργάνωση. Ως προς τα αγόρια διαπιστώθηκε, ότι είχαν σχεδόν την ίδια ανάπτυξη δεξιοτήτων καθώς παρατηρήθηκε ότι σε κάποια εργαλεία αξιολόγησης είχαν καλύτερη βαθμολογική επίδοση τα αγόρια που ανήκουν στις μικτές ομάδες και σε κάποια άλλα τα αγόρια που ανήκουν στις αμιγείς ομάδες. Συνοψίζοντας, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι όλοι οι μαθητές ανεξαρτήτου ομάδας και φύλου ανέπτυξαν τις δεξιότητες της ΥΣ σε στατιστικά σημαντικό βαθμό, χωρίς να διαφαίνεται κάποιο φύλο σε κάποια ομάδα να εξελίσσεται πιο πολύ σε σχέση με κάποιο άλλο σε τέτοιο βαθμό που να υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά. Επίσης διαπιστώθηκε, όπως αναφέρουν και οι Stein & Nickerson (2004), ότι τα αγόρια δεν είχαν πρόβλημα να δουλεύουν είτε σε μικτές ομάδες είτε σε ομάδες ίδιου φύλου, γιατί θεωρούσαν ότι μπορούν να δουλέψουν εξίσου καλά και με τις δύο ομάδες. 2. Η εκπαιδευτική ρομποτική ως καινοτόμο διδακτικό εργαλείο, συντελεί στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων; Για την διερεύνηση αυτού του ερωτήματος χρησιμοποιήθηκαν τέσσερα εργαλεία αξιολόγησης, το Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-1 και ΕΥΣ-10), το ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-3 και ΚΥΣ-10), το Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΟΚΥΣ-9) καθώς και η Τεχνική Think Aloud. Με βάση λοιπόν, τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν διαπιστώθηκε ότι η εκπαιδευτική ρομποτική συμβάλει στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων. Πιο συγκεκριμένα, παρατηρήθηκε καθ όλη τη διάρκεια της έρευνας, ότι οι δραστηριότητες εκπαιδευτικής ρομποτικής σε συνδυασμό με την καθοδήγηση που τους παρέχονταν μέσα από τα φύλλα εργασιών βοήθησαν τους μαθητές να ενσωματώσουν σωστά τις έννοιες της υπολογιστικής σκέψης, όπως παρατηρήθηκε και στα αποτελέσματα που παρατέθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο. Αναλυτικότερα, σύμφωνα με τα δεδομένα που συλλέχθηκαν, διαπιστώθηκε ότι υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων της υπολογιστικής σκέψης μέσα από την υλοποίηση δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής. Πιο συγκεκριμένα διαπιστώθηκε, ως προς την έννοια της Αφαίρεσης ότι ενώ στην αρχή οι μαθητές δυσκολευόντουσαν να απαντήσουν σωστά σε αυτή την έννοια, στη συνέχεια με τις περαιτέρω δραστηριότητες εκπαιδευτικής ρομποτικής που υλοποίησαν κατάφεραν να την κατανοήσουν και να την αναπτύξουν σε αρκετά ικανοποιητικό βαθμό και αυτό φάνηκε από το γεγονός ότι μπορούσαν τις περισσότερες φορές να εντοπίσουν και να περιγράψουν με σωστό τρόπο την κοινή συμπεριφορά των ρομπότ καθώς και την κοινή προγραμματιστική τους δομή. 82 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σχετικά με την έννοια της Γενίκευσης, παρατηρήθηκε ότι ήταν από τις έννοιες που οι μαθητές χρειάστηκαν πολύ λιγότερο χρόνο για να την κατανοήσουν και να την αναπτύξουν και αυτό φάνηκε στο ότι μπορούσαν να προτείνουν με σχετική ευκολία μια πιο γενική λύση που να καλύπτει μια ευρύτερη γκάμα περιπτώσεων. Ως προς την έννοια της Τμηματοποίησης, διαπιστώθηκε ότι ήταν η έννοια που τους δυσκόλεψε αρκετά στην αρχή γιατί την μπέρδευαν με την έννοια του αλγορίθμου και κάθε φορά που έπρεπε να απαντήσουν οι μαθητές σε ερωτήσεις αυτής της έννοιας, τις έλυναν με τον ίδιο τρόπο που χρησιμοποιούσαν και στην έννοια του αλγορίθμου. Αυτό βέβαια διήρκησε λίγο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια με τις συνεχόμενες υλοποιήσεις δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής οι μαθητές κατάφεραν να την κατανοήσουν και να την αναπτύξουν σε αρκετά ικανοποιητικό βαθμό και αυτό φάνηκε στο γεγονός ότι μπορούσαν να διαχωρίσουν τις περισσότερες φορές με σωστό τρόπο το πρόβλημα σε μικρότερα τμήματα. Σχετικά με την έννοια του Αλγορίθμου, παρατηρήθηκε ότι ήταν η έννοια που δυσκόλεψε τους μαθητές στην κατανόηση της περισσότερο από τις άλλες. Αυτή η δυσκολία φαίνεται ότι προκλήθηκε επειδή οι μαθητές δεν γράφανε μερικές φορές με σαφήνεια τα βήματα που έπρεπε να εκτελέσει το ρομπότ χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες εντολές. Βέβαια με τις συνεχόμενες υλοποιήσεις των δραστηριοτήτων και με την καθοδήγηση του εκπαιδευτικού, οι μαθητές κατάφεραν να ενσωματώσουν και αυτή την έννοια σε ικανοποιητικό βαθμό. Ως προς την έννοια του Αρθρώματος, διαπιστώθηκε ότι ήταν η έννοια που οι μαθητές εμπέδωσαν και ενσωμάτωσαν σε υψηλό βαθμό συγκριτικά με όλες τις άλλες έννοιες από την αρχή των συνεδριών χωρίς να χρειαστεί ιδιαίτερη προσπάθεια για την κατανόηση της. Αυτό φαίνεται και στη βαθμολογική επίδοση που είχαν οι μαθητές στην έννοια του αρθρώματος σε όλα τα εργαλεία αξιολόγησης. Έτσι, εξήχθη το συμπέρασμα ότι οι μαθητές ήταν σε θέση τις περισσότερες φορές, να εντοπίσουν σύνολα εντολών που χρησιμοποιούνταν συχνά και να δημιουργήσουν για αυτά αυτόνομα τμήματα κώδικα. Τέλος, σχετικά με την έννοια της Αποσφαλμάτωσης, παρατηρήθηκε ότι ήταν και αυτή μια από τις έννοιες που οι μαθητές δεν δυσκολεύτηκαν ιδιαίτερα καθώς από τα πρώτα μαθήματα κατανόησαν την διαδικασία εντοπισμού και διόρθωσης των λαθών, με αποτέλεσμα να την αναπτύξουν και αυτήν σε αρκετά ικανοποιητικό βαθμό. Συνοψίζοντας, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι όλοι οι μαθητές ανέπτυξαν όλες τις δεξιότητες της ΥΣ υλοποιώντας δραστηριότητες εκπαιδευτικής ρομποτικής, σε στατιστικά σημαντικό βαθμό. Από το Τελικό Ερωτηματολόγιο Γενικών Πληροφοριών (ΤΕΓΠ), τη Τελική Συνέντευξη καθώς και από το Δομημένο Έντυπο Παρατηρήσεων, συλλέξαμε κάποιες πληροφορίες ως προς τη επιρροή της ανάθεση των ρόλων και του καταμερισμού των εργασιών στην συνεργασία των μελών της ομάδας καθώς και ως προς τη συμβολή των δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής, στην καλύτερη κατανόηση βασικών δομών προγραμματισμού. Ως προς την ανάθεση των ρόλων και τον καταμερισμό των εργασιών, παρατηρήθηκε ότι ήταν δύο παράγοντες που έπαιξαν πολύ σημαντικό ρόλο στην καλή συνεργασία που είχαν οι ομάδες, γιατί ήξεραν οι μαθητές ότι σε κάθε φύλλο δραστηριοτήτων θα αναλάμβαναν όλους τους ρόλους (Αναλυτής, Προγραμματιστής και Αξιολογητής) με ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 83
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ τις αντίστοιχες αρμοδιότητες τους. Έτσι, οι ομάδες δεν χρειαζόντουσαν να χάνουν πολύτιμο χρόνο στο να αναθέτουν μόνες τους αρμοδιότητες και να δημιουργούνται προστριβές μεταξύ των μελών τους για την κατανομή που έκαναν. Επίσης, με αυτό τον τρόπο αποφεύχθηκε και η πιθανότητα να αναλαμβάνουν τις ίδιες αρμοδιότητες κάθε φορά τα ίδια άτομα, αλλά αντίθετα όλοι οι μαθητές πέρασαν από όλους τους ρόλους και ανέλαβαν όλες τις αρμοδιότητες. Τέλος, διαπιστώθηκε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των μαθητών κατανόησε τις βασικές δομές προγραμματισμού, μέσα από τις δραστηριότητες εκπαιδευτικής ρομποτικής που υλοποίησε, χαρακτηρίζοντας μάλιστα τις ικανότητες που απέκτησε αρκετά ικανοποιητικές. Αυτό, παρατηρήθηκε και στον τρόπο υλοποίησης των δραστηριοτήτων καθώς φάνηκε ότι κάποιες πιο σύνθετες προγραμματιστικές δομές (π.χ. μεταβλητές) δεν τους δυσκόλεψαν ιδιαίτερα στην κατανόηση τους. Κατά κύριο λόγο, αυτό οφείλεται, στη χρήση των ρομποτικών κατασκευών Lego Mindstorms καθώς δώσανε την δυνατότητα στους μαθητές να τα κατευθύνουν προγραμματίζοντας τα μέσα από ένα απλό και γραφικό περιβάλλον προγραμματισμού όπως είναι το Lego Mindstorms Education NXT. Έτσι, δόθηκε στους μαθητές η δυνατότητα να βλέπουν με άμεσο τρόπο αν προγραμμάτισαν σωστά το ρομπότ ή όχι, ανακαλύπτοντας ταυτόχρονα με μεγαλύτερη ευκολία τα λάθη τους (Καγκάνη, Δαγδιλέλη, Σατρατζέμη & Ευαγγελίδη, 2005). Τέλος, η ανάπτυξη των προγραμμάτων σε ένα περιβάλλον οπτικού προγραμματισμού ήταν κάτι εξίσου σημαντικό, καθώς οι μαθητές δεν χρειάστηκαν να μάθουν τη σύνταξη κάποιας γλώσσας προγραμματισμού. 84 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 85
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α I : Α Ν Α Φ Ο Ρ Ε Σ 86 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I: ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Allan, W., Coulter, B., Denner, J., Erickson, J., Lee, Ι., Malyn-Smith, J. and Martin. F. (2006). "Computational Thinking for Youth". American Association of University Women (AAUW). (1990), "Schortchanging Girls, Schortchanging America", A Nationwide Poll to Access Self-esteem, Educational Experiences, Interest in Math and Science, and Career Aspirations of Girls and Boys Ages 9-15, Washington, DC: AAUW. American Association of University Women (AAUW). (2010). "Women and girls in science, technology, engineering, and mathematics", In C. Hill, Corbett, C. & Rose, A. St. (Eds.). Why so few women in science, technology, engineering, and mathematics. Washington, DC: AAUW. Atmatzidou, S. and Demetriadis, S. (2016). "Advancing students computational thinking skills through educational robotics: A study on age and gender relevant differences", Robotics and Autonomous Systems, Volume 75, Part B, January 2016, Pages 661-670. Atmatzidou, S. and Demetriadis, S. (2014). "How to Support Students Computational Thinking Skills in Educational Robotics Activities", Proceedings of 4th International Workshop Teaching Robotics, Teaching with Robotics & 5th International Conference Robotics in Education Padova (Italy) July 18, 2014 ISBN 978-88-95872-06-3 pp. 43-50. Barr, V. and Stephenson, C. (2011). "Bringing Computational Thinking to K-12: What is Involved and What is the Role of the Computer Science Education Community", ACM InRoads 2(1), pp. 48-54. Berland, M. and Lee, V. R. (2011). "Collaborative strategic board games as a site for distributed computational thinking", International Journal of Game-Based Learning, 1(2), 65. Blackledge, D. A. and Hunt, B. D. (1985). "Sociological interpretations of education", London: Croom Helm. Blanchard, S., Freiman, V. and Lirrete-Pitre, N. (2010). "Strategies used by elementary schoolchildren solving robotics-based complex tasks: innovative potential of technology", Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2(2), 2851-2857. Brush, T. A. (1997). "The Effects on Student Achievement and Attitudes When Using Integrated Learning Systems with Cooperative Pairs", Educational Technology Research and Development, 45 (1), 51-64. Carbonaro, M., Rex, M. and Chambers, J. (2003). "Using LEGO Robotics in a Project- Based Learning Environment", The Interactive Multimedia Electronic Journal of Computer Enhanced Learning, 6(1). Retrieved 22/9/2008, from http://imej.wfu.edu/articles/index.asp Chen-Chung L. and Chin-Chung T. (2006). "An analysis of peer interaction patterns as discoursed by on-line small group problem-solving activity", Computers & Education. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 87
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Cheng, C. C., Huang P. L. and Huang K. H. (2013). "Cooperative Learning in Lego Robotics Projects: Exploring the Impacts of Group Formation on Interaction and Achievement National Chiayi University", Chiayi, Taiwan, R.O.C., Journal of Networks, Vol. 8, No. 7, 1529-1535. Dagdilelis, V., Sartatzemi, M. and Kagani, K. (2005). "Teaching (with) Robots in Secondary Schools: some new and not-so-new Pedagogical problems", In ICALT 05 - Proceedings of the Fifth IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies. Denning, P. (2003). "Great principles of computing, Communications of the ACM", 46:11, pp. 15-20. Dillenbourg, P. (1999). "What Do You Mean by Collaborative Learning?", Collaborative-learning: Cognitive and Computational Approaches, (pp.1-19), Oxford: Elsevier. Dillenbourg, P. (2002). "Over-scripting CSCL: The risks of blending collaborative learning with instructional design", In P. A. Kirschner (Ed.), Three Worlds of CSCL. Can we support CSCL? (pp. 61 91), Heerlen: Open University Nederland Dillenbourg, P. (2004). "Framework for integrated learning", History, vol. 1, no. December, p. 22 Druin, A. and Hendler, J. A. (Eds.). (2000). "Robots for kids: exploring new technologies for learning", Morgan Kaufmann. Fisher, R. (2008), Teaching Thinking: Philosophical Enquiry in the Classroom, Continuum. Dunne, E. and Bennett, N. (1990). "Talking and Learning in groups", London: Macmillan Press Ltd. Edmiston, G. (2004). "Designing inclusive curriculum: Engaging girls with science, engineering and technology using robotics", Proceedings of the Australian computers in education conference. Forman, G. and Landry, C. (2000). "The constructivist perspective on early education: Application to children s museums. In Roopnarine", J.L. & Johnson, J.E. (Eds.), Approaches to early childhood education, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. Glassman, M. (2001). "Dewey and Vygotsky: Society, Experience and Enquiry in Educational Practice", Educational Research, 30 (3), p.8 Guzzetti, B, and Williams, W. (1996). "Gender, text, and discussion: examining intellectual safety in the science classroom", Journal of Research in Science Teaching, 5-20. Harding, S. (1991). "Whose science, whose knowledge? Thinking from women s lives", Cornel University Press. Hyde, J.S., Fennema, E. and Lamon, S.J. (1990). "Gender differences in mathematics performance: a meta-analysis", Psychological Bulletin, 107, 139-15. Jonassen, D. H. (2000). "Computers as mind tools for schools: Engaging critical thinking", New Jersey: Prentice-Hall, Inc Jones, G. (1991). "Gender differences in science competitions", Science Education, 159-167. 88 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I: ΑΝΑΦΟΡΕΣ Johnson, R. T. and Johnson, D. W. (2003). "Building acceptance of differences in the diverse classroom through cooperative learning". Kaye, A. (1991). "Collaborative Learning Through Computer Conferencing", Learning Together Apart. In A. Kaye (Ed.), Berlin: Springer-Verlag. Klassner, F., & Anderson, S. (2003). "LEGO Mind Storms: Not just for K 12 anymore", IEEE Robotics and Automation Magazine. Lee I., Martin F., Denner J., Coulter B., Allan W., Erickson J., Malyn-Smith J. and Werner L. (2011). "Computational Thinking for Youth in Practice", ACM InRoads 2(1), pp. 32-37 Leslie, L., McClure, G. and Oaxaca, R. (1998). "Women and minorities in science and engineering: a life sequence analysis", The Journal of Higher Education, 69 (3): 239-276 Margolis, J., Fisher, A. and Miller. F. (2000). "Inclusions and exclusions: Gender differences and diversity among women - The anatomy of interest: Women in undergraduate computer science", Women s Studies Quarterly, 28, no. 1: 104. Margolis, J. and Fisher, A. (2002). "Unlocking the clubhouse: Women in computing", Cambridge, Mass: MIT Press. Metz, S. S. (2007). "Attracting the engineering of 2020 today", In R. Burke & M. Mattis (Eds.), Women and minorities in science, technology, engineering and mathematics: Upping the numbers (pp. 184 209), Northampton, MA: Edward Elgar Publishing. Milto, E., Rogers, C. and Portsmore, M. (2002). "Gender differences in confidence levels, group interactions, and feelings about competition in an introductory robotics course", In Frontiers in Education, FIE 2002, 32nd Annual IEEE, Vol. 2, F4C7-14. Newman, L. S., Ruble, D. N. and Cooper, J. (1995). "Gender and computers: The interactive effects of knowledge and constancy on gender-stereotyped attitudes", Sex Roles, 33, 325 351. Nourbakhsh, I. R., Crowley, K., Bhave, A., Hsium, T., Hammer, E. and Perez Bergquist, A. (2005). "The robotic autonomy mobile robotics course: Robot design, curriculum design and educational assessment", Autonomous Robots, 18(1), 103-127. Nourot, P.M. (2000). "Historical perspectives on early childhood education", In Roopnarine, J.L. & Johnson, J.E. (Eds.), Approaches to early childhood Education, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall O'Donnell, A. M. and Dansereau, D. F. (1992). "Scripted cooperation in student dyads: A method for analyzing and enhancing academic learning and performance", In R. Hertz- Lazarowitz and N. Miller (Eds.), Interaction in cooperative groups: The theoretical anatomy of group learning (pp. 120-141), London: Cambridge University Press. Papert, S. (1980). "Children, Computers, and Powerful Ideas: The Gears of My Childhood", New York: Basic Books. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 89
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Papert, S. and Harel, I. (1991). "Constructionism: research reports and essays 1985-1990 by the Epistemology and Learning Research Group", the Media Lab, Massachusetts Institute of Technology, Ablex Pub. Corp, Norwood, NJ. Papert. S. (1993). "Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas", 2nd edition. Papert, S. (1996). "An exploration in the space of Mathematics Education", International Journal of Computers for Mathematics, Vol. 1, No. 1, 95-123, 1996. Petre, M. and Price, B. (2004). "Using robotics to motivate "back door" learning", Education and Information Technologies, 9(2), 147-158. Piaget, J. (1960). "The Psychology of Intelligence", Totowa, NJ: Littlefield Adams and Co. Piaget, J. (1960). "Child's Conception of Geometry", New York: Basic Books. Piaget, J. (1974). "To understand is to invent", New York: Basic Books. Piaget, J. and Inhelder, B. (1969). "The psychology of the child", New York: Basic Books. Prottsman, C. (2011). "Computational Thinking and Women in Computer Science", Presented to the Department of Computer and Information Science and the Graduate School of the University of Oregon in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science. Putnam, J. (1997). "Cooperative Learning in Diverse Classrooms", Upper Saddle River, N. J.: Merrill. Sáinz, M., Pálmen, R. and García-Cuesta, S. (2012). "Parental and secondary school teachers perceptions of ICT professionals: Gender differences and their role in the choice of studies", Sex Roles, 66(3), 235 249. Settle, A. and Perkovic, L. (2010). "Computational Thinking across the Curriculum: A Conceptual Framework". Spencer, S., Steele, C. and Quinn, D. (1998). "Stereotype threat and women s math performance", Journal of Experimental Social Psychology, 35, 4 28. Spolsky, J. (2002). "The Law of Leaky Abstractions", Retrieved, September 2014 from http://www.joelonsoftware.com/ articles/ LeakyAbstractions.html. Steele, C. M. (1997). "A threat in the air: How stereotypes shape intellectual identity and performance", American Psychologist, 52, 613 629. Stein, C. and Nickerson, K. (2004). "Botball robotics and gender differences in middle school teams", In Proceedings of the 2004 American Society for Engineering Education Annual Conference. Talaiver, M. and Bowen, R. (2010). "Developing 21st-Century Skills: Game Design and Robotics Exploration", In D. Gibson and B. Dodge (Eds.), Proceedings of Society for Information Technology and Teacher Education International Conference 2010 (pp. 2089-2090), Chesapeake, VA: AACE Touretzky, D. S., Marghitu, D., Ludi, S., Bernstein, D. and Ni, L. (2013). "Accelerating K-12 computational thinking using scaffolding, staging, and abstraction", In Proceeding of the 44th ACM technical symposium on Computer science education (pp. 609-614), ACM 90 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I: ΑΝΑΦΟΡΕΣ Traweek, S. (1988). "Beamtimes and lifetimes: the world of high energy physics", Cambridge, MA: Harvard University Press. Vygotsky, L. S. (1978). "Mind in Society: The Development of Higher Psychological Processes", Cambridge, MA: Harvard University Press Wagner, S. P. (1998). "Robotics and children: Science achievement and problem solving", Journal of Computing in Childhood Education, 9(2), 149 192. Webb, N. M., (1984). "Microcomputer learning in small group: Cognitive equirements and group processes", Journal of Educational Psychology, 76(6). Weinburgh, M. (2006). "Gender differences in student attitudes toward science: A meta-analysis of the literature from 1970 to 1991", Journal of Research in Science Teaching, 32(4), 387 398. Williams, D. C., Ma, Y., Prejean, L. and Ford, M. J. (2007). "Acquisition of physics content knowledge and scientific inquiry skills in a robotics summer camp", Journal of Research on Technology in Education, 40(2), 201-216. Wing, J. M. (2006). "Computational Thinking", Communications of the ACM 49(3), pp. 33-35. Wing, J. M. (2010). "Computational Thinking: What and Why? ". Yadav Α., Zhou Ν., Mayfield C, Hambrusch S. and Korb J. T. (2011). "Introducing computational thinking in education courses", SIGCSE '11 Proceedings of the 42nd ACM technical symposium on Computer science education pp. 465-470. Ατματζίδου Σ., Μαρκέλης Η. και Δημητριάδης Σ. (2008). "Χρήση των LEGO Mindstorms στο Δημοτικό και Λύκειο: Το παιχνίδι ως έναυσμα μάθησης", 4ο Πανελλήνιο Συνέδριο Διδακτικής της Πληροφορικής, Πάτρα. Δαφέρμου, Χ., Κουλούρη, Π. και Μπασαγιάννη, Ε. (2006). "Οδηγός νηπιαγωγού: Εκπαιδευτικοί σχεδιασμοί - Δημιουργικά περιβάλλοντα μάθησης", Αθήνα: Οργανισμός Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων. Καγκάνη, Κ., Δαγδιλέλης, Β., Σατρατζέμη, Μ. και Ευαγγελίδης, Γ. (2005). "Μια μελέτη περίπτωσης της διδασκαλίας του προγραμματισμού στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση με τα LEGO Mindstorms", 3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Διδακτικής της Πληροφορικής, Κόρινθος. Κακλαμάνης, Θ. (2005). "Συνεργατική Μάθηση και Τ.Π.Ε. στην Εκπαίδευση", Επιθεώρηση Εκπαιδευτικών Θεμάτων, τεύχος 10, εκδόσεις Παιδαγωγικού Ινστιτούτου, Αθήνα. Κανάκης, Ι. (1987). "Η οργάνωση της διδασκαλίας - μάθησης με ομάδες εργασίας", Αθήνα Κόκοτας, Π. (2002). "Σύγχρονες Προσεγγίσεις στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών - Η Εποικοδομητική Προσέγγιση της Διδασκαλίας και της Μάθησης", Αθήνα. Κόμης, Β. (2004). "Εισαγωγή στις εκπαιδευτικές εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών", Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, Αθήνα. Κοτίνη Ι. και Τζελέπη Σ. (2012). "H Συμβολή της Υπολογιστικής Σκέψης στην Προετοιμασία του Αυριανού Πολίτη", Proceedings of the 4th Conference on Informatics in Education (σ. 221 228), Πειραιάς. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 91
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ματσαγγούρας, Η. (2003). "Η διαθεματικότητα στη σχολική γνώση", Αθήνα: Γρηγόρης. Μαυρουδή, Ε., Πέτρου, Α. και Φεσάκης, Γ. (2014). "Υπολογιστική Σκέψη: Εννοιολογική εξέλιξη, διεθνείς πρωτοβουλίες και προγράμματα σπουδών", Πρακτικά 7ου Πανελληνίου Συνεδρίου «Διδακτική της πληροφορικής», Ρέθυμνο, 3-5 Οκτωβρίου 2014. 92 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α I I : Α Κ Ρ Ω Ν Υ Μ Α
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ II: ΑΚΡΩΝΥΜΑ ΕΛΛΗΝΙΚΟΙ ΟΡΟΙ Ακρώνυμο ΑΕΠΕ ΑΚΕΠ ΕΓΠ ΕΔΠ ΕΡ ΖΕΑ Η/Υ ΟΚΕΠ ΣΜ ΤΕΠΕ ΤΚΕΠ ΥΣ Επεξήγηση Αρχικό Ερωτηματολόγιο Πολλαπλών Επιλογών Αρχικό Κουίζ Επίλυσης Προβλημάτων Ερωτηματολόγιο Γενικών Πληροφοριών Ερωτηματολόγιο Δημογραφικών Πληροφοριών Εκπαιδευτική Ρομποτική Ζώνη Επικείμενης Ανάπτυξης Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ομαδικό Κουίζ Επίλυσης Προβλημάτων Συνεργατική Μάθηση Τελικό Ερωτηματολόγιο Πολλαπλών Επιλογών Τελικό Κουίζ Επίλυσης Προβλημάτων Υπολογιστική Σκέψη ΑΓΓΛΙΚΟΙ ΟΡΟΙ Ακρώνυμο CT ER LM RIS STEAM STEM ZPD Επεξήγηση Computational Thinking Educational Robotics Lego Mindstorms Robotics Invention System Science, Technology, Engineering, Art, Math Science, Technology, Engineering, Math Zone of Proximal Development ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 95
Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α I I I : Γ Λ Ω Σ Σ Α Ρ Ι Ο
ΓΛΩΣΣΑΡΙΟ Όρος Επεξήγηση Abstraction Αφαίρεση Algorithm Αλγόριθμος Automation Αυτοματοποίηση Building Algorithms Κατασκευή Αλγορίθμων Cognitive Tools Νοητικά Εργαλεία Collaborative Learning Συνεργατική Μάθηση Communication Επικοινωνία Computation Υπολογισμός Computational Thinking Υπολογιστική Σκέψη Conditional Logic Υποθετική Λογική Constructivism Εποικοδομισμός Constructionism Κατασκευαστικός Εποικοδομισμός Coordination Συντονισμός Create Δημιουργία Debugging Αποσφαλμάτωση Decomposition Τμηματοποίηση Design Σχεδίαση Educational Robotics Εκπαιδευτική Ρομποτική Evaluation Αξιολόγηση Generalization Γενίκευση Modify Τροποποίηση Modularity Άρθρωμα Problem Solving Επίλυση Προβλήματος Recollection Ανάκληση/Μνήμης Robotics Based Learning Μάθηση βασισμένη στη Ρομποτική Simulation Προσομοίωση Social Constructivism Κοινωνικός Εποικοδομισμός Social Cultural Development Κοινωνικό-Πολιτισμικής Ανάπτυξης Use Χρήση Zone of Proximal Development Ζώνη Επικείμενης Ανάπτυξης
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α I V : Ε Υ Ρ Ε Τ Η Ρ Ι Ο 100 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ IV: ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ Α Αλγόριθμος 47 Ανάπτυξη Δεξιοτήτων ΕΡ 26 Αποσφαλμάτωση 48 Άρθρωμα 47 Αφαίρεση 46 Γ Γενίκευση 46 Δ Διδακτικά Μοντέλα ΕΡ 26 Διδακτικά Μοντέλα ΥΣ 34 Διδακτικά Σενάρια 25 Διδακτικό Μοντέλο 52 Ε Εκπαιδευτική Ρομποτική 25 Εποικοδομισμός 21 Έρευνες ΕΡ 29 Έρευνες ΥΣ 37 Ζ Ζώνη Επικείμενης Ανάπτυξης 22 Κ Κατασκευαστικός Εποικοδομισμός 22 Κοινωνικός Εποικοδομισμός 22 Π Προτεινόμενο Μοντέλο ΥΣ 46 Σ Σεναριογραφημένη Διδασκαλία 24 Συνεργατική Μάθηση 23 Τ Τεχνικές Καθοδήγησης ΣΜ 24 Τμηματοποίηση 47 Υ Υπολογιστική Σκέψη 33 Φ Φύλο - STEM 40 Φύλο - Ομαδοσυνεργατική Διδασκαλία 42 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 101
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α V : Ε Ρ ΓΑ Λ Ε Ι Α Α Ξ Ι Ο Λ Ο Γ Η Σ Η Σ Κ Α Ι Ρ Ο Υ Μ Π Ρ Ι ΚΕΣ 102 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Ερωτηματολόγιο Δημογραφικών Πληροφοριών (ΕΔΠ) Μία πρώτη γνωριμία ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΑ Ονοματεπώνυμο: Σχολείο: Τάξη, Τμήμα: Ημερομηνία: ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Έχεις ηλεκτρονικό υπολογιστή στο σπίτι σου; ΝΑΙ ΌΧΙ 2. Έχεις στο σπίτι σου σύνδεση στο διαδίκτυο (Internet); ΝΑΙ ΌΧΙ 3. Είσαι εξοικειωμένος/-η με τη χρήση του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή; Καθόλου Λίγο Μέτρια Πολύ Πάρα Πολύ 4. Πόσες ώρες κατά μέσο όρο χρησιμοποιείς τον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή την εβδομάδα; 5. Με τι ασχολείσαι τις ώρες που είσαι στον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή; Παιχνίδια Internet Προγραμματισμό Εργασίες (σχολικές ή εξωσχολικές) Άλλο Με τι άλλο; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 103
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 6. Ποιο είναι το αγαπημένο σου αντικείμενο ενασχόλησης Τέχνες /Θέατρο/ Μουσική Ξένες γλώσσες Πληροφορική Μαθηματικά Φυσική / Χημεία / Βιολογία Φυσική αγωγή-γυμναστική Αρχαία ελληνικά / Νέα ελληνικά/ Ιστορία Άλλο ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ 7. Έχεις ασχοληθεί καθόλου με προγραμματισμό; Καθόλου Λίγο Μέτρια Πολύ Πάρα Πολύ Αν ναι, ποιες γλώσσες προγραμματισμού γνωρίζεις; ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ LEGO 8. Έχεις ασχοληθεί στο παρελθόν με κατασκευές Lego; ΝΑΙ ΟΧΙ 9. Αν ναι, με ποια από τις κατηγορίες Lego έχεις ασχοληθεί; Duplo Creator Technic Mindstroms RCX Bricks & More Architecture Mindstorms NXT Mindstorms EV3 Άλλη με ποια 10. Έχεις ασχοληθεί με Lego Mindstorms NXT; ΝΑΙ ΟΧΙ Αν Ναι, που τα χρησιμοποίησες και γιατί; 104 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 11. Από πού έμαθες για τα Lego Mindstorms NXT; Σχολείο Φίλους Συγγενείς Τηλεόραση Διαδίκτυο Εφημερίδα / Περιοδικό Αλλού από πού αλλού; 12. Έχεις δει σχετικά βίντεο που σχετίζονται με Lego Mindstorms; ΝΑΙ ΟΧΙ 13. Αν είχες την δυνατότητα να κάνεις μια προσωπική εργασία με ένα ρομπότ, τι είδους εργασία θα σου άρεσε να κάνεις; 14. Ποιο είναι το κίνητρό σου για να ασχοληθείς με τη ρομποτική; (να απαντήσεις για όλες τις επιλογές) Κίνητρο Καθόλου Λίγο Μέτρια Πολύ Μου αρέσει το παιχνίδι με τα Lego Το βρίσκω ενδιαφέρουσα ασχολία Θεωρώ ότι είναι κάτι δημιουργικό Θέλω να μάθω γενικά για τη ρομποτική Μου αρέσει να λύνω τα προβλήματα με τα ρομπότ Θέλω να μάθω προγραμματισμό Μου αρέσει να συνεργάζομαι με την ομάδα μου Θέλω να συμμετέχω στον Πανελλήνιο διαγωνισμό ρομποτική Θέλω να συμμετέχω στον ενδοσχολικό διαγωνισμό Δε γνωρίζω/δεν απαντώ Άλλο,... Πάρα Πολύ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 105
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΗΝ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΗΝ ΤΕΧΝΗ - ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ 15. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με την ΕΠΙΣΤΗΜΗ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 16. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με την ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΔΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 17. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με την ΜΗΧΑΝΙΚΗ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 106 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 18. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με την ΤΕΧΝΗ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 19. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με τα ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 20. Για εμένα μια καριέρα στον τομέας της ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ, της ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ, της ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ή των ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ είναι : ΑΣΗΜΑΝΤΗ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΒΑΡΕΤΗ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΑ ΕΛΚΥΣΤΙΚΗ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΗ ΑΝΙΑΡΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 107
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Τελικό Ερωτηματολόγιο Γενικών Πληροφοριών (ΤΕΓΠ) ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΑ Πες μας τη γνώμη σου Ονοματεπώνυμο: Σχολείο: Τάξη, Τμήμα: Ημερομηνία: ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΑ ΡΟΜΠΟΤ 1. Σου άρεσε η εμπειρία με τα ρομπότ; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι Πως θα τη χαρακτήριζες; 2. Πιστεύεις ότι μετά τις δραστηριότητες έμαθες να προγραμματίζεις το ρομπότ σε ικανοποιητικό για σένα επίπεδο; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 3. Θα ήθελες να συνεχίσεις να ασχολείσαι με τα ρομπότ; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι Αν ναι, τι θα σου άρεσε να κάνεις με ένα ρομπότ; 108 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 4. Τί από τα παρακάτω ήταν καλύτερο κίνητρο για σένα; Τα lego σαν παιχνίδι ΚΙΝΗΤΡΟ ΚΑΘΟΛΟΥ ΛΙΓΟ ΔΕΝ ΞΕΡΩ ΑΡΚΕΤΑ ΠΟΛΥ Ο τελικός διαγωνισμός Το Lego ως εργαλείο προγραμματισμού Η διαδικασία των προπονήσεων Ο Πανελλήνιος Διαγωνισμός Ρομποτικής Άλλο ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΙΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ 5. Σου φάνηκαν χρήσιμες οι οδηγίες που δίνονταν στις δραστηριότητες; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι Από τις οδηγίες, έμαθες κάτι που σου φάνηκε χρήσιμο; Αν ναι τί ήταν αυτό; 6. Νομίζεις ότι σε διαφορετικές δραστηριότητες μπορείς να εντοπίσεις και να περιγράψεις την κοινή συμπεριφορά του ρομπότ; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 7. Νομίζεις ότι πλέον μπορείς να εντοπίσεις την κοινή προγραμματιστική δομή ανάμεσα σε παρόμοια προβλήματα; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 109
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 8. Νομίζεις ότι μπορείς να σκεφτείς και να προτείνεις μία γενική λύση σε ένα πρόβλημα; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 9. Νομίζεις ότι μπορείς να αξιολογήσεις την λύση που έδινες στο κάθε πρόβλημα; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 10. Οι οδηγίες σε βοήθησαν στο πώς να σκέφτεσαι όταν λύνεις ένα πρόβλημα σε κάποιο άλλο μάθημα; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 11. Όταν λύνεις ένα πρόβλημα σε κάποιο άλλο μάθημα, περνάει από το μυαλό σου κάποιο από τα βήματα που χρησιμοποίησες στην επίλυση των δραστηριοτήτων; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι Αν ναι, ποιο είναι αυτό; 12. Υπάρχει κάτι στον τρόπο που δίνονταν οι οδηγίες που θα ήθελες να αλλάξεις ή να βελτιώσεις; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι Αν ναι, ποιο είναι αυτό; 110 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 21. Σου άρεσε που κατά τη συνεργασία ο κάθε ένας αναλάμβανε κάποιο ρόλο; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 22. Ποιος ρόλος σου άρεσε περισσότερο; Αναλυτής Προγραμματιστής Αξιολογητής Όλοι οι ρόλοι το ίδιο Δεν ξέρω Και γιατί; 23. Σου άρεσε που συνεργάστηκες με τους συμμαθητές σου κατά την διάρκεια των μαθημάτων; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 24. Ήταν εύκολο να συνεργαστείς με τους συμμαθητές σου για την κατανόηση και υλοποίηση των ομαδικών εργασιών σας; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 25. Πιστεύεις πως η συνεργασία με τους συμμαθητές σου σε βοήθησε να μάθεις; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 111
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 26. Αν στο μέλλον δούλευες πάλι με ρομποτική, θα επέλεγες να δουλέψεις: Μόνος / Μόνη Σε μικτές ομάδες (αγόρια και κορίτσια) Σε ομάδες ίδιου φύλου (μόνο αγόρια ή μόνο κορίτσια) Σε οποιαδήποτε ομάδα θα μου άρεσε το ίδιο Δεν ξέρω Και γιατί; ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ 27. Οι δραστηριότητες ρομποτικής νομίζεις ότι σε βοήθησαν να καταλάβεις καλύτερα τον προγραμματισμό; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι Ανάφερε κάτι για τον προγραμματισμό που κατάλαβες; 28. Πως θα χαρακτήριζες τις ικανότητές σου στον προγραμματισμό μετά τις δραστηριότητες; Καθόλου Ικανοποιητικές Ελάχιστα Ικανοποιητικές Δεν Ξέρω Αρκετά Ικανοποιητικές Πολύ Ικανοποιητικές 29. Μετά από την εμπειρία με τα ρομπότ θα ήθελες να ασχοληθείς περισσότερο με τον προγραμματισμό γενικά; Όχι Μάλλον Όχι Δεν Ξέρω Μάλλον Ναι Ναι 112 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΗΝ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΗΝ ΤΕΧΝΗ - ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ 30. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με την ΕΠΙΣΤΗΜΗ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 31. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με την ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΔΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 32. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με την ΜΗΧΑΝΙΚΗ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 113
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 33. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με την ΤΕΧΝΗ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 34. Για εμένα ο τομέας που σχετίζεται με τα ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ είναι: ΑΣΗΜΑΝΤΟΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΒΑΡΕΤΟΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΩΝ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΟΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΟΣ ΑΝΙΑΡΟΣ 35. Για εμένα μια καριέρα στον τομέας της ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ, της ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ, της ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ή των ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ είναι : ΑΣΗΜΑΝΤΗ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΒΑΡΕΤΗ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΑ ΕΛΚΥΣΤΙΚΗ ΜΗ ΕΛΚΥΣΤΙΚΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΜΗ ΕΝΘΟΥΣΙΩΔΗΣ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΗ ΑΝΙΑΡΗ 114 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-1) Ποια είναι η σωστή απάντηση κατά τη γνώμη σας στις παρακάτω εκφωνήσεις; 1. Ο Κώστας περιμένει με το ποδήλατό του στη διάβαση πεζών για να ανάψει το πράσινο και να περάσει. Το ρομποτάκι της NASA στον Άρη περιμένει να φωτίσει ο ήλιος τον πλανήτη ώστε να αρχίσει να βγάζει φωτογραφίες και να τις στείλει στη γη. Τι κοινό κάνουν ο Κώστας και το ρομπότ; a. Δεν κάνουν τίποτε ίδιο. Οι ενέργειές τους είναι εντελώς διαφορετικές b. Κάνουν και οι δύο έλεγχο κάποιας πληροφορίας και ανάλογα ενεργούν c. Επαναλαμβάνουν και οι δύο την ίδια ενέργεια πολλές φορές d. Επαναλαμβάνουν κάποια ενέργεια πολλές φορές μετά τον έλεγχο κάποιας πληροφορίας 2. Ο οδηγός ενός λεωφορείου του ΟΑΣΘ εκτελεί το δρομολόγιό του 20 φορές στη διάρκεια μιας μέρας. Ποια από τις παρακάτω ενέργειες μοιάζει με την ενέργεια του οδηγού: a. Ένα ρομπότ καθαρίζει ένα δωμάτιο στη διάρκεια της ημέρας b. Ένα αεροπλάνο εκτελεί ένα δρομολόγιο με 20 επιβάτες c. Ένας φύλακας ελέγχει το κτίριο 5 φορές στη διάρκεια της βάρδιας του d. Ένα παιδί παίζει 3 παιχνίδια στον υπολογιστή του κάποιες μέρες της εβδομάδας 3. Η Μαρία έβαλε στο αυτοκίνητό της ένα σύστημα με το οποίο ενεργοποιούνται αυτόματα τα φώτα όταν σκοτεινιάσει. Ο Κώστας τοποθέτησε ένα σύστημα συναγερμού, το οποίο όταν ανοίξει η εξώπορτα του σπιτιού του θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού. Ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δυο συστημάτων στις παραπάνω περιπτώσεις; a. Δεν έχουν καμία κοινή συμπεριφορά. Οι ενέργειές τους είναι εντελώς διαφορετικές b. Κάνουν και οι δύο έλεγχο κάποιας συνθήκης και αν ικανοποιείται η συνθήκη τότε ενεργοποιείται το σύστημα c. Επαναλαμβάνουν και οι δύο την ίδια ενέργεια συχνά d. Ενεργοποιείται το σύστημα και στις δύο περιπτώσεις ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 115
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 4. Η Μαρία μία φορά το χρόνο τακτοποιεί την ντουλάπα της και τα παλαιότερα ρούχα τα δωρίζει σε ένα ίδρυμα. Ο Δημήτρης έχει προγραμματίσει κάθε βδομάδα να πηγαίνει κινηματογράφο. Ποια είναι η κοινή συμπεριφορά στις δύο παραπάνω περιπτώσεις; a. Δεν έχουν καμία κοινή συμπεριφορά. Οι ενέργειές τους είναι εντελώς διαφορετικές b. Κάνουν και οι δύο έλεγχο κάποιας συνθήκης και αν ικανοποιείται η συνθήκη τότε εκτελούν κάποια ενέργεια c. Και οι δύο επαναλαμβάνουν κάποια ενέργεια d. Επαναλαμβάνουν και οι δύο την ίδια ενέργεια συχνά 5. Η Μαρία περπατάει 5 λεπτά για να πάει από το σούπερ-μάρκετ στο σπίτι της κρατώντας 2 τσάντες με ψώνια, όπου υπάρχουν από 3 μπουκάλια γάλα σε κάθε τσάντα. Αν θέλουμε να υπολογίσουμε πόσο πλήρωσε συνολικά για το γάλα, τότε το πρόβλημα αυτό: a. Δίνει όλα τα απαραίτητα δεδομένα για τον υπολογισμό b. Δίνει όλα τα δεδομένα αλλά έχει και περιττές πληροφορίες c. Δίνει λιγότερα δεδομένα από όσα χρειαζόμαστε d. Δίνει λιγότερα δεδομένα από όσα χρειαζόμαστε και έχει περιττές πληροφορίες 6. Ο Νίκος με την παρέα του θέλουν να παραγγείλουν πίτσες και αναψυκτικά. Μια πιτσαρία προσφέρει την πίτσα στα 3 και το αναψυκτικό δώρο. Ο Νίκος γράφει πρόγραμμα στον υπολογιστή που υπολογίζει πόσες πίτσες και αναψυκτικά μπορούν να παραγγείλουν. Για τον σωστό υπολογισμό το πρόγραμμα χρειάζεται να έχει τα εξής δεδομένα: a. Πόσα άτομα είναι στην παρέα b. Τα άτομα στην παρέα και το πόσα χρήματα θα ξοδέψει ο καθένας c. Πόσα χρήματα θα ξοδέψει ο καθένας και πόσες πίτσες θα παραγγείλουν d. Πόσα χρήματα θα ξοδέψει ο καθένας 7. Η Κατερίνα προγραμματίζει ένα ρομποτάκι ώστε να κινείται διαγράφοντας την περίμετρο ενός τετραγώνου πλευράς 1 μέτρου. Ο Δημήτρης θέλει να γράψει ένα πρόγραμμα που να δίνει μια πιο γενική λύση από αυτή της Κατερίνας. Ποιο από τα παρακάτω είναι το πρόγραμμα του Δημήτρη: a. Το ρομποτάκι διαγράφει την περίμετρο τετραγώνου οποιασδήποτε πλευράς b. Το ρομποτάκι διαγράφει την περίμετρο τετραγώνου με πλευρά μεγαλύτερη από 1 μέτρο c. Το ρομποτάκι διαγράφει την περιφέρεια κύκλου γύρω από τετράγωνο με πλευρά 1 μέτρο d. Το ρομποτάκι διαγράφει την περίμετρο τετραγώνου με πλευρά μικρότερη από 1 μέτρο 116 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 8. Ο Κώστας τοποθέτησε ένα σύστημα συναγερμού, το οποίο μόνο όταν ανοίγει η εξώπορτα του σπιτιού του θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού. Ο φίλος του, του πρότεινε να τοποθετήσει ένα σύστημα το οποίο θα του παρέχει μεγαλύτερη ασφάλεια. Ποιο από τα παρακάτω είναι το σύστημα που του πρότεινε ο φίλος του: a. Όταν ανοίξει η εξώπορτα του σπιτιού του θα τον ειδοποιεί στέλνοντας του μία φωτογραφία του χώρου. b. Όταν εντοπίσει κίνηση στο σπίτι θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού. c. Όταν ανιχνεύσει κίνηση στο χώρο ή ανοίξει κάποιο παράθυρο ή πόρτα τότε θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού και παράλληλα θα τον ειδοποιεί στέλνοντας του μία φωτογραφία του χώρου. d. Όταν ανιχνεύσει κίνηση στο χώρο ή ανάψει φως τότε θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού 9. Ο Δάσκαλος πληροφορικής στο σχολείο είπε στα παιδιά να προγραμματίσουν δύο ρομποτάκια για να φτιάξουν ένα συναγερμό και ένα σύστημα ανίχνευσης φωτιάς για το σχολείο. Ποια ομάδα μαθητών προγραμμάτισε καλύτερα τα ρομπότ της; a. Η Ά ομάδα μαθητών προγραμμάτισε να ενεργοποιείται το 1ο ρομπότ όταν εντοπίζει κίνηση και το 2ο μόλις εντοπίζει καπνό. b. Η Β ομάδα μαθητών προγραμμάτισε και τα δύο ρομπότ να ενεργοποιούνται όταν εντοπίσουν κίνηση ή όταν εντοπίσουν ότι ανάβουν τα φώτα του σχολείου. c. Η Γ ομάδα μαθητών προγραμμάτισε και τα δύο ρομπότ να ενεργοποιούνται όταν εντοπίσουν κίνηση, μεταβολή ήχου, φωτεινότητας και καπνού. d. Η Δ ομάδα μαθητών προγραμμάτισε, το 1ο ρομπότ να ενεργοποιείται όταν ανιχνεύει κίνηση και μεταβολή ήχου και το 2ο στην ύπαρξη καπνού. 10. Ένα ρομποτάκι βρίσκεται στην κορυφή Β ενός ισοσκελούς ορθογώνιου τριγώνου το οποίο έχει κάθετη πλευρά 100cm και κινείται στην περίμετρο του για να πάει στην γωνία Γ. Ποιες από τις παρακάτω ομάδες εντολών πρέπει να εκτελέσει; Α B Γ (a) (b) (c) (d) ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 90 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 50 ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 90 ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 90 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 50 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 50 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΣΤΡΙΨΕ ΑΡΙΣΤΕΡΑ 90 ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 100 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 50 ΣΤΡΙΨΕ ΑΡΙΣΤΕΡΑ 90 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 50 ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 90 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 117
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 11. Ο Μιχάλης θέλει να πιεί έναν καφέ και επειδή είναι άρρωστος δεν μπορεί να σηκωθεί από το κρεβάτι του για να τον φτιάξει, έτσι αποφασίζει να δώσει οδηγίες στο γιό του πώς να του φτιάξει ένα καφέ. Ποιες από τις παρακάτω οδηγίες που δίνει είναι σωστές; (a) ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟ ΜΠΡΙΚΙ ΝΕΡΟ ΜΕΧΡΙ ΕΠΑΝΩ ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΜΙΑ ΚΟΥΤΑΛΙΑ ΚΑΦΕ ΒΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΜΑΤΙ ΑΝΑΚΑΤΕΨΕ ΤΟΝ ΚΑΦΕ ΓΙΑ 1 ΛΕΠΤΟ ΑΣΕ ΤΟΝ ΚΑΦΕ ΝΑ ΒΡΑΣΕΙ ΒΓΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΚΛΕΙΣΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ (c) ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟ ΜΠΡΙΚΙ ΝΕΡΟ ΜΕΧΡΙ ΕΠΑΝΩ ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΜΙΑ ΚΟΥΤΑΛΙΑ ΚΑΦΕ ΑΝΑΨΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΣΤΟ 5 ΒΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΜΑΤΙ ΑΝΑΚΑΤΕΨΕ ΤΟΝ ΚΑΦΕ ΓΙΑ 1 ΛΕΠΤΟ ΑΣΕ ΤΟΝ ΚΑΦΕ ΝΑ ΒΡΑΣΕΙ ΓΙΑ 2 ΛΕΠΤΑ ΒΓΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΚΛΕΙΣΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ (b) ΒΑΛΕ ΝΕΡΟ ΜΕΧΡΙ ΕΠΑΝΩ ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΜΙΑ ΚΟΥΤΑΛΙΑ ΚΑΦΕ ΑΝΑΨΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΣΤΟ 5 ΑΝΑΚΑΤΕΨΕ ΤΟΝ ΚΑΦΕ ΓΙΑ 1 ΛΕΠΤΟ ΑΣΕ ΤΟΝ ΚΑΦΕ ΝΑ ΒΡΑΣΕΙ ΓΙΑ 2 ΛΕΠΤΑ ΒΓΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΚΛΕΙΣΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ (d) ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟ ΜΠΡΙΚΙ ΝΕΡΟ ΜΕΧΡΙ ΕΠΑΝΩ ΑΝΑΨΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΣΤΟ 5 ΒΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΜΑΤΙ ΑΝΑΚΑΤΕΨΕ ΤΟΝ ΚΑΦΕ ΓΙΑ 1 ΛΕΠΤΟ ΑΣΕ ΤΟΝ ΚΑΦΕ ΝΑ ΒΡΑΣΕΙ ΓΙΑ 2 ΛΕΠΤΑ ΒΓΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΚΛΕΙΣΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ 12. Το ρομποτάκι της ΝΑΣΑ κινείται στην επιφάνεια του πλανήτη Άρη και κάποια στιγμή έστειλε πληροφορίες για τη σύσταση των πετρωμάτων που ήταν λανθασμένες. Οι προγραμματιστές της ΝΑΣΑ προχώρησαν σε εκσφαλμάτωση του κώδικά τους και το ρομποτάκι συνέχισε σωστά τη λειτουργία του. Ποια από τις παρακάτω ενέργειες είναι παρόμοια: a. Διόρθωση ορθογραφικών λαθών σε κείμενο b. Μετάφραση του κειμένου από τα ελληνικά στα αγγλικά c. Αύξηση του κειμένου με προσθήκη και άλλων παραγράφων d. Διόρθωση ορθογραφικών και συντακτικών λαθών σε κείμενο 13. Μία εταιρεία λογισμικού ανέλαβε τη δημιουργία προγράμματος για τη διαχείριση μιας εταιρείας κατασκευής παπουτσιών. Ο προϊστάμενος της εταιρείας σκέφτηκε να διαχωρίσει τις αρμοδιότητες κάθε προγραμματιστή έτσι ώστε να ολοκληρωθεί ευκολότερα και γρηγορότερα το πρόγραμμα. Συγκεκριμένα ανέθεσε: a. Στον Ά τη διαχείριση των προϊόντων, στον Β την παραγωγή και στον Γ το προσωπικό b. Στον Ά τη διαχείριση των προϊόντων και την παραγωγή, στον Β το προσωπικό και στον Γ να είναι υπεύθυνος για στους Ά και Β c. Στον Ά τη διαχείριση και ηλεκτρονική καταγραφή των προϊόντων, στον Β το προσωπικό d. Στον Α τη δημιουργία όλου του προγράμματος γιατί είναι έμπειρος στο συγκεκριμένο αντικείμενο 118 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 14. Ο Στέργιος είναι Υπαστυνόμος σε ένα αστυνομικό τμήμα και του ανέθεσαν την εξιχνίαση μίας διάρρηξης. Για να μπορέσει όμως να ολοκληρώσει αυτή την έρευνα γρηγορότερα, αποφάσισε να : a. Τον βοηθήσουν τρείς αστυνομικοί με ότι μπορεί ο καθένας b. Τον βοηθήσει μόνο ο αστυνομικός Α γιατί έχει πολλά χρόνια εμπειρίας στις διαρρήξεις c. Αναθέσει στον αστυνομικό Α την διερεύνηση του τόπου και χρόνου που διαπράχθηκε η διάρρηξη, στον αστυνομικό Β την συλλογή των αποδεικτικών στοιχείων και στον αστυνομικό Γ την διερεύνηση των αρχείων d. Αναθέσει και στους τρεις αστυνομικούς την διερεύνηση του τόπου και χρόνου που διαπράχθηκε η διάρρηξη, την συλλογή των αποδεικτικών στοιχείων και την διερεύνηση των αρχείων ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 119
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ερωτηματολόγιο Υπολογιστικής Σκέψης (ΕΥΣ-10) Ποια είναι η σωστή απάντηση κατά τη γνώμη σας στις παρακάτω εκφωνήσεις; 1. Ο Νίκος περιμένει με το ποδήλατό του στη διάβαση πεζών για να ανάψει το πράσινο και να περάσει. Ο Wall που βρίσκεται στη Σελήνη περιμένει να φωτίσει ο ήλιος τον πλανήτη ώστε να αρχίσει να βγάζει φωτογραφίες και να τις στείλει στη γη. Τι κοινό κάνουν ο Νίκος και o Wall; a. Επαναλαμβάνουν και οι δύο την ίδια ενέργεια πολλές φορές b. Δεν κάνουν τίποτε ίδιο. Οι ενέργειές τους είναι εντελώς διαφορετικές c. Επαναλαμβάνουν κάποια ενέργεια πολλές φορές μετά τον έλεγχο κάποιας πληροφορίας d. Κάνουν και οι δύο έλεγχο κάποιας πληροφορίας και ανάλογα ενεργούν 2. Ο οδηγός ενός απορριμματοφόρου του Δήμου εκτελεί το δρομολόγιό του 8 φορές στη διάρκεια μιας μέρας. Ποια από τις παρακάτω ενέργειες μοιάζει με την ενέργεια του οδηγού: a. Ένας φύλακας ελέγχει το κτίριο 5 φορές στη διάρκεια της βάρδιας του b. Ένα ρομπότ καθαρίζει ένα δωμάτιο στη διάρκεια της ημέρας c. Ένα παιδί παίζει 4 επιτραπέζια παιχνίδια κάποιες μέρες της εβδομάδας d. Ένα λεωφορείο εκτελεί ένα δρομολόγιο με 20 επιβάτες 3. Η Κατερίνα έβαλε στο σπίτι της ένα σύστημα με το οποίο ενεργοποιούνται αυτόματα τα φώτα όταν σκοτεινιάσει. Ο Μανώλης τοποθέτησε ένα σύστημα συναγερμού στο αυτοκίνητο του, το οποίο όταν ανοίξει μία πόρτα του θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού. Ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δυο συστημάτων στις παραπάνω περιπτώσεις; a. Ενεργοποιείται το σύστημα και στις δύο περιπτώσεις b. Δεν έχουν καμία κοινή συμπεριφορά. Οι ενέργειές τους είναι εντελώς διαφορετικές c. Επαναλαμβάνουν και οι δύο την ίδια ενέργεια συχνά d. Κάνουν και οι δύο έλεγχο κάποιας συνθήκης και αν ικανοποιείται η συνθήκη τότε ενεργοποιείται το σύστημα 120 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 4. Ο Κώστας μία φορά το χρόνο τακτοποιεί τα παιχνίδια των παιδιών του και τα παλαιότερα τα δωρίζει σε ένα ίδρυμα. Η Έφη έχει προγραμματίσει κάθε βδομάδα να πηγαίνει θέατρο. Ποια είναι η κοινή συμπεριφορά στις δύο παραπάνω περιπτώσεις; a. Και οι δύο επαναλαμβάνουν κάποια ενέργεια b. Κάνουν και οι δύο έλεγχο κάποιας συνθήκης και αν ικανοποιείται η συνθήκη τότε εκτελούν κάποια ενέργεια c. Δεν έχουν καμία κοινή συμπεριφορά. Οι ενέργειές τους είναι εντελώς διαφορετικές d. Επαναλαμβάνουν και οι δύο την ίδια ενέργεια συχνά 5. Η Νατάσσα περπατάει 5 λεπτά για να πάει από το αρτοποιείο στο σπίτι της κρατώντας 2 τσάντες, όπου υπάρχουν από 3 ψωμιά σε κάθε τσάντα. Αν θέλουμε να υπολογίσουμε πόσο πλήρωσε συνολικά για τα ψωμιά, τότε το πρόβλημα αυτό: a. Δίνει όλα τα δεδομένα αλλά έχει και περιττές πληροφορίες b. Δίνει όλα τα απαραίτητα δεδομένα για τον υπολογισμό c. Δίνει λιγότερα δεδομένα από όσα χρειαζόμαστε και έχει περιττές πληροφορίες d. Δίνει λιγότερα δεδομένα από όσα χρειαζόμαστε 6. Ο Γιώργος με την παρέα του θέλουν να παραγγείλουν σάντουιτς και αναψυκτικά. Ένα σαντουιτσάδικο προσφέρει το σάντουιτς στα 3 και το αναψυκτικό δώρο. Ο Γιώργος γράφει πρόγραμμα στον υπολογιστή που υπολογίζει πόσα σάντουιτς και αναψυκτικά μπορούν να παραγγείλουν. Για τον σωστό υπολογισμό το πρόγραμμα χρειάζεται να έχει τα εξής δεδομένα: a. Πόσα χρήματα θα ξοδέψει ο καθένας b. Τα άτομα στην παρέα και το πόσα χρήματα θα ξοδέψει ο καθένας c. Πόσα χρήματα θα ξοδέψει ο καθένας και πόσα σάντουιτς θα παραγγείλουν d. Πόσα άτομα είναι στην παρέα 7. Ο Γιώργος προγραμματίζει ένα ρομποτάκι ώστε να κινείται διαγράφοντας την περίμετρο ενός τετραγώνου πλευράς 1 μέτρου. Η Όλγα θέλει να γράψει ένα πρόγραμμα που να δίνει μια πιο γενική λύση από αυτή του Γιώργου. Ποιο από τα παρακάτω είναι το πρόγραμμα του Γιώργου: a. Το ρομποτάκι διαγράφει την περίμετρο τετραγώνου με πλευρά μικρότερη από 1 μέτρο b. Το ρομποτάκι διαγράφει την περίμετρο τετραγώνου οποιασδήποτε πλευράς c. Το ρομποτάκι διαγράφει την περιφέρεια κύκλου γύρω από τετράγωνο με πλευρά 1 μέτρο d. Το ρομποτάκι διαγράφει την περίμετρο τετραγώνου με πλευρά μεγαλύτερη από 1 μέτρο ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 121
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 8. Ο Μανώλης τοποθέτησε ένα σύστημα συναγερμού, το οποίο μόνο όταν ανοίγει η εξώπορτα του σπιτιού του θα ενεργοποιείται η σειρήνα του συναγερμού. Ο φίλος του, του πρότεινε να τοποθετήσει ένα σύστημα το οποίο θα του παρέχει μεγαλύτερη ασφάλεια. Ποιο από τα παρακάτω είναι το σύστημα που του πρότεινε ο φίλος του: a. Όταν εντοπίσει κίνηση στο σπίτι θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού. b. Όταν ανοίξει εξώπορτα του σπιτιού του θα τον ειδοποιεί στέλνοντας του μία φωτογραφία του χώρου. c. Όταν ανιχνεύσει κίνηση στο χώρο ή ανάψει φως τότε θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού d. Όταν ανιχνεύσει κίνηση στο χώρο ή ανοίξει κάποιο παράθυρο ή πόρτα τότε θα ενεργοποιεί τη σειρήνα του συναγερμού και παράλληλα θα τον ειδοποιεί στέλνοντας του μία φωτογραφία του χώρου. 9. Ο Δάσκαλος πληροφορικής στο σχολείο είπε στα παιδιά να προγραμματίσουν δύο ρομποτάκια για να φτιάξουν ένα συναγερμό και ένα σύστημα ανίχνευσης φωτιάς για το σχολείο. Ποια ομάδα μαθητών προγραμμάτισε καλύτερα τα ρομπότ της; a. Η Ά ομάδα μαθητών προγραμμάτισε να ενεργοποιείται το 1 ο ρομπότ όταν εντοπίζει κίνηση και το 2 ο μόλις εντοπίζει καπνό. b. Η Β ομάδα μαθητών προγραμμάτισε και τα δύο ρομπότ να ενεργοποιούνται όταν εντοπίσουν κίνηση ή όταν εντοπίσουν ότι ανάβουν τα φώτα του σχολείου. c. Η Γ ομάδα μαθητών προγραμμάτισε το 1 ο ρομπότ να ενεργοποιείται όταν ανιχνεύει κίνηση και μεταβολή ήχου και το 2 ο στην ύπαρξη καπνού. d. Η Δ ομάδα μαθητών προγραμμάτισε και τα δύο ρομπότ να ενεργοποιούνται όταν εντοπίσουν κίνηση, μεταβολή ήχου, φωτεινότητας και καπνού., 10. Ένα ρομποτάκι βρίσκεται στην γωνία Γ ενός ισοσκελούς ορθογώνιου τριγώνου, το οποίο έχει κάθετη πλευρά 100cm, και κινείται στην περίμετρο του με προορισμό την κορυφή Β. Ποια από τις παρακάτω ομάδες εντολών πρέπει να εκτελέσει; B Α Γ (a) (b) (c) (d) ΣΤΡΙΨΕ ΑΡΙΣΤΕΡΑ 90 ΣΤΡΙΨΕ ΑΡΙΣΤΕΡΑ 90 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΣΤΡΙΨΕ ΑΡΙΣΤΕΡΑ 90 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 90 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 90 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 50 ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 100 ΣΤΡΙΨΕ ΔΕΞΙΑ 90 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 100 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 50 ΚΙΝΗΣΟΥ ΕΥΘΕΙΑ 50 122 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 11. Η Ιφιγένεια θέλει να πιεί ένα τσάι και επειδή είναι άρρωστη δεν μπορεί να σηκωθεί από το κρεβάτι της για να τον φτιάξει, έτσι αποφασίζει να δώσει οδηγίες στη κόρη της πώς να το φτιάξει. Ποιες από τις παρακάτω οδηγίες που δίνει είναι σωστές; (a) ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟ ΜΠΡΙΚΙ ΝΕΡΟ ΜΕΧΡΙ ΕΠΑΝΩ ΒΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΜΑΤΙ ΒΓΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΚΛΕΙΣΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΑΔΕΙΑΣΕ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗ ΚΟΥΠΑ (c) ΒΑΛΕ ΝΕΡΟ ΜΕΧΡΙ ΕΠΑΝΩ ΑΝΑΨΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΣΤΟ 8 ΒΓΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΑΔΕΙΑΣΕ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗ ΚΟΥΠΑ ΒΑΛΕ ΣΤΗ ΚΟΥΠΑ ΤΟ ΦΑΚΕΛΑΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΤΣΑΙ (b) ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟ ΜΠΡΙΚΙ ΝΕΡΟ ΜΕΧΡΙ ΕΠΑΝΩ ΑΝΑΨΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΣΤΟ 8 ΒΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΜΑΤΙ ΓΙΑ 5 ΛΕΠΤΑ ΒΓΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΚΛΕΙΣΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΑΔΕΙΑΣΕ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗ ΚΟΥΠΑ ΒΑΛΕ ΣΤΗ ΚΟΥΠΑ ΤΟ ΦΑΚΕΛΑΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΤΣΑΙ (d) ΒΑΛΕ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟ ΜΠΡΙΚΙ ΝΕΡΟ ΜΕΧΡΙ ΕΠΑΝΩ ΑΝΑΨΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΣΤΟ8 ΒΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΜΑΤΙ ΓΙΑ 5 ΛΕΠΤΑ ΒΓΑΛΕ ΤΟ ΜΠΡΙΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΚΛΕΙΣΕ ΤΟ ΜΑΤΙ ΤΗΣ ΚΟΥΖΙΝΑΣ ΒΑΛΕ ΣΤΗ ΚΟΥΠΑ ΤΟ ΦΑΚΕΛΑΚΙ ΑΠΟ ΤΟ ΤΣΑΙ 12. Το ρομποτάκι της ΝΑΣΑ κινείται στην επιφάνεια του πλανήτη Κρόνου και κάποια στιγμή έστειλε πληροφορίες για τη σύσταση των πετρωμάτων που ήταν λανθασμένες. Οι προγραμματιστές της ΝΑΣΑ προχώρησαν σε εκσφαλμάτωση του κώδικά τους και το ρομποτάκι συνέχισε σωστά τη λειτουργία του. Ποια από τις παρακάτω ενέργειες είναι παρόμοια: a. Διόρθωση ορθογραφικών και συντακτικών λαθών σε κείμενο b. Μετάφραση του κειμένου από τα αγγλικά στα ελληνικά c. Αύξηση του κειμένου και εισαγωγή σημείων στίξης d. Διόρθωση συντακτικών λαθών σε κείμενο 13. Ο Διευθυντής μιας εταιρείας κατασκευής κινητών τηλεφώνων σκέφτηκε να κατανέμει αρμοδιότητες σε διάφορα τμήματα έτσι ώστε να παράγεται το προϊόν, οικονομικά και γρήγορα. Συγκεκριμένα ανέθεσε: a. Στο Ά την παραγωγή και την προώθηση των προϊόντων, στο Β τη δημιουργία του λογισμικού και στο Γ να είναι υπεύθυνο για το προσωπικό των Ά και Β b. Στο Α τη δημιουργία όλης της παραγωγής λόγω της μεγάλης εμπειρίας του υπεύθυνου του τμήματος και στο Β να είναι υπεύθυνο για το προσωπικό c. Στο Ά την κατασκευή του προϊόντος, στο Β τη δημιουργία του λογισμικού, στο Γ την προώθηση του προϊόντος και το Δ να είναι υπεύθυνο για το προσωπικό d. Στο Ά τη διαχείριση και ηλεκτρονική καταγραφή των προϊόντων, στο Β τη δημιουργία του λογισμικού και στο Γ να είναι υπεύθυνο για το προσωπικό ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 123
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 14. Ο Παύλος είναι Αρχιπύραρχος σε ένα πυροσβεστικό τμήμα και του ανέθεσαν την εξιχνίαση των αιτιών που προκάλεσαν την πυρκαγιά. Για να μπορέσει όμως να ολοκληρώσει αυτή την έρευνα γρηγορότερα, αποφάσισε να : a. Αναθέσει στο πύραρχο Α την διερεύνηση του τόπου και χρόνου που διαπράχθηκε η πυρκαγιά, στο πύραρχο Β τη συλλογή των αποδεικτικών στοιχείων και στο πύραρχο Γ την διερεύνηση των αρχείων b. Τον βοηθήσουν τρείς πύραρχοι με ότι μπορεί ο καθένας c. Τον βοηθήσει μόνο ο πύραρχος Α γιατί έχει πολλά χρόνια εμπειρίας στις πυρκαγιές d. Αναθέσει και στους τρεις πυράρχους την διερεύνηση του τόπου και χρόνου που διαπράχθηκε η διάρρηξη, την συλλογή των αποδεικτικών στοιχείων και την διερεύνηση των αρχείων 124 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-3) Ας δούμε τι μάθατε Ονοματεπώνυμο Μαθητή: Τμήμα: Πρώτη Δραστηριότητα Είμαι ο Turbo και θα σε ακολουθώ για 2 λεπτά. Θα κινούμαι με ταχύτητα 40 μέχρι να σε πλησιάσω σε απόσταση 30 εκατοστά ή μέχρι να μου πεις Σταμάτα. Μόλις συμβεί αυτό θα σταματήσω, θα εμφανίσω στην οθόνη μου το Smile 01, θα πανηγυρίσω κάνοντας μια πλήρης περιστροφή γύρω από τον εαυτό μου λέγοντας Have a nice day. Μια ομάδα μαθητών έδωσε την παρακάτω λύση για την δραστηριότητα: Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Δες προσεκτικά την λύση και εντόπισε αν υπάρχει κάποιο τμήμα στο πρόγραμμα το οποίο είναι λάθος ή περιττό. Στη συνέχεια πρότεινε σε πιο τμήμα του κώδικα πρέπει να γίνουν οι απαραίτητες διορθώσεις. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 125
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει ο Turbo για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα 1) 2) 3) 4) 5) Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας BLOCK Υπάρχουν κάποια τμήματα στον παραπάνω κώδικα τα οποία τα συναντάτε πολλές φορές; θα μπορούσες να δημιουργήσεις γι αυτά δικά σας block (MyBlock); Εντόπισε και κύκλωσε τις εντολές που θα χρησιμοποιούσες για την δημιουργία του MyBlock. Δεύτερη Δραστηριότητα Είμαι ο καθαριστρούλης και θέλω να με βοηθήσεις να καθαρίσω σε 2 λεπτά τα σκουπίδια που έπεσαν στο δωμάτιο. Μπορείς να με προγραμματίσεις, έτσι ώστε να αποφεύγω τα εμπόδια που βρίσκονται γύρω μου όταν τα πλησιάζω σε απόσταση 20 εκατοστών ή όταν τα ακουμπάω. 126 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Ας χωρίσουμε σε μικρότερα τμήματα Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε την, χωρίζοντας την σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. (1) (2) (3) (4) Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Σκέψου ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο δραστηριότητες, πως θα την περιέγραφες με τα ίδια λόγια; Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; Ας κάνουμε γενίκευση Σκέψου και περιέγραψε μία πιο γενική λύση για τον καθαριστρούλη; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 127
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ατομικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΚΥΣ-10) Ας δούμε τι μάθατε Ονοματεπώνυμο Μαθητή: Τμήμα: Πρώτη Δραστηριότητα Είμαι ο Tomas και πρέπει να κάνω το δρομολόγιο Θεσσαλονίκη Αθήνα που διαρκεί 5 ώρες. Μπορείς να με προγραμματίσεις να κινούμαι με ταχύτητα 75 και αν δω κάποιο σταθμό μετεπιβίβασης τότε να σταματάω για την επιβίβαση και αποβίβαση των επιβατών και να ξανά ξεκινάω με το σφύριγμα του σταθμάρχη, διαφορετικά να συνεχίσω να κινούμαι. Στο τέλος της διαδρομής, θέλω να εμφανίσω στην οθόνη μου τον συνολικό αριθμό των στάσεων που έκανα. Μια ομάδα μαθητών έδωσε την παρακάτω λύση για την δραστηριότητα: Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Δες προσεκτικά την λύση και εντόπισε αν υπάρχει κάποιο τμήμα στο πρόγραμμα το οποίο είναι λάθος ή περιττό. Στη συνέχεια πρότεινε σε πιο τμήμα του κώδικα πρέπει να γίνουν οι απαραίτητες διορθώσεις. 128 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Χώρισε σε μικρότερα τμήματα Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε την, χωρίζοντας την σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. (1)_ (2)_ (3)_ (4)_ Δημιούργησε τα δικά σου BLOCK Υπάρχουν κάποια τμήματα στον παραπάνω κώδικα τα οποία συναντάς συχνά σε διάφορες δραστηριότητες; θα μπορούσες να δημιουργήσεις γι αυτά δικά σου block (MyBlock); Εντόπισε και κύκλωσε τις εντολές (block) που θα χρησιμοποιούσες για την δημιουργία του κάθε MyBlock. Δεύτερη Δραστηριότητα Γειά! Είμαι τερματοφύλακας σε μια ποδοσφαιρική ομάδα και σήμερα η προπόνηση θα εστιάζει στην τεχνική του πέναλτι. Μπορείς να με βοηθήσεις, έτσι ώστε αν εντοπίζω την μπάλα σε απόσταση 20 εκατοστών τότε να πηγαίνω μπροστά 2 rotations για να προσπαθήσω να την αποκρούσω. Αν τα καταφέρω τότε να λέω Bravo και να γυρνάω πίσω στην εστία μου, διαφορετικά να λέω Woops και να επιστρέφω πίσω. Η δοκιμασία αυτή θα διαρκεί 5 λεπτά και όταν ολοκληρωθεί θέλω να εμφανιστεί στην οθόνη μου πόσα πέναλτι απέκρουσα. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 129
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει ο τερματοφύλακας για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα 1) 2) 3) 4) 5) Σκέψου πιο αφηρημένα Σκέψου ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο δραστηριότητες, πως θα την περιέγραφες με τα ίδια λόγια; Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; Κάνε γενίκευση Σκέψου και περιέγραψε μία πιο γενική λύση η οποία θα καλύπτει μια ευρύτερη γκάμα περιπτώσεων; 130 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Ρουμπρίκα Αξιολόγησης ΚΥΣ-3 και ΚΥΣ-10 Κριτήρια Καθόλου ικανοποιητική 1 Ελάχιστα ικανοποιητική 2 Αρκετά ικανοποιητική 3 Άριστη 4 Αξιολόγηση ΑΦΑΙΡΕΣΗ = Εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή Δεν εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή Προσπαθεί να εντοπίσει την κοινή προγραμματιστική δομή αλλά την εντοπίζει λάθος Εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή αλλά την διατυπώνει με λάθος τρόπο Εντοπίζει άψογα την κοινή προγραμματιστική δομή ΝΑΙ Αντιλαμβάνεται και περιγράφει την κοινή συμπεριφορά Δεν αντιλαμβάνεται την αφηρημένη έννοια Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια αλλά δεν την εντοπίζει Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια αλλά δεν την περιγράφει σωστά Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια και την περιγράφει πλήρως ΝΑΙ ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ = Γενίκευση λύσης Καμία αναφορά σε γενίκευση λύσης Προτείνει μία λανθασμένη γενίκευση λύσης Προτείνει μία γενίκευση η οποία δεν καλύπτει αρκετές περιπτώσεις Προτείνει μία γενική λύση η οποία καλύπτει πολλές περιπτώσεις ΝΑΙ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ = Τμηματοποίηση προβλήματος Δεν κάνει τμηματοποίηση του προβλήματος Αναφέρεται στην τμηματοποίησης χωρίς να την εφαρμόσει Έκανε τμηματοποίηση του προβλήματος αλλά σε μεγάλα τμήματα Έκανε την σωστή τμηματοποίηση του προβλήματος ΝΑΙ ΑΡΘΡΩΜΑ = Δημιουργία My block Δεν δημιουργεί καθόλου My block (Mb) Καταλαβαίνει ότι είναι χρήσιμο να δημιουργήσει Mb αλλά δεν τα δημιουργεί Δημιουργεί Mb για ένα μη κατάλληλο τμήμα κώδικα Δημιουργεί Mb σωστά ΝΑΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΗ ΣΚΕΨΗ = Περιγραφή Αλγορίθμου Δεν κάνει περιγραφή του αλγορίθμου Περιγράφει ένα τμήμα του αλγορίθμου αλλά λανθασμένα Περιγράφει ολόκληρο τον αλγόριθμο αλλά λανθασμένα ή έχει παραλείψει ένα τμήμα του αλγορίθμου Κάνει σαφή και σωστή περιγραφή των βημάτων του αλγορίθμου ΝΑΙ ΑΠΟΣΦΑΛΜΑΤΩΣΗ = Αναγνωρίζει τα λάθη Δεν αναγνωρίζει τα λάθη Αναγνωρίζει ότι υπάρχει λάθος στο πρόβλημα αλλά δεν το εντοπίζει ή εντοπίζει λάθος τμήμα στον κώδικα Αναγνωρίζει και εντοπίζει μερικά λάθη στο πρόβλημα αλλά όχι όλα Αναγνωρίζει κάθε περίπτωση λάθους ΝΑΙ Διορθώνει τα λάθη Δεν διορθώνει κανένα λάθος Διορθώνει ένα μικρό μέρος των λαθών στο πρόβλημα ή η διόρθωση που προτείνει δεν είναι σωστή Διορθώνει σωστά τα περισσότερα λάθη στο πρόβλημα ή τα διορθώνει όλα αλλά όχι με το βέλτιστο τρόπο Διορθώνει όλα τα λάθη με τον βέλτιστο τρόπο ΝΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 131
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ομαδικό Κουίζ Υπολογιστικής Σκέψης (ΟΚΥΣ-9) Ας δούμε πως μάθαμε να προγραμματίζουμε τα ρομποτάκια μας Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή 132 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Πρώτη Δραστηριότητα Γεια!! Είμαι ο Technic και είμαι υπεύθυνος εισιτηρίων στο τεχνολογικό μουσείο. Μισή ώρα πριν την παράσταση συλλέγω τα εισιτήρια του κάθε επισκέπτη. Μπορείς να με προγραμματίσεις, έτσι ώστε να μετράω το κάθε εισιτήριο που θα μου δίνει ο κάθε επισκέπτης και στο τέλος να εμφανίσω στην οθόνη μου πόσα συνολικά εισιτήρια μάζεψα; Μια ομάδα μαθητών έδωσε την παρακάτω λύση για την δραστηριότητα: Εντοπίστε και διορθώστε τα λάθη Δείτε προσεκτικά την λύση και εντοπίστε αν υπάρχει κάποιο τμήμα στο πρόγραμμα το οποίο είναι λάθος ή περιττό. Στη συνέχεια προτείνετε σε πιο τμήμα του κώδικα πρέπει να γίνουν οι απαραίτητες διορθώσεις. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 133
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δημιουργήστε τα δικά σας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; _ β) Προτείνετε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Δεύτερη Δραστηριότητα Γεια σου, με θυμάσαι; Είμαι ο Wall και μου έχουν αναθέσει να ψάξω να βρω πετρώματα στον Άρη. Θέλω να με προγραμματίσεις έτσι ώστε για δύο 24ωρα να μαζεύω τα πετρώματα που βρίσκω. Και μη ξεχάσεις, αν πέφτει το φως να ανάβει ο λαμπτήρας μου για να μπορώ να ψάχνω καλύτερα. Όταν ολοκληρώσω την συλλογή θέλω να μου εμφανίσεις στην οθόνη μου τον συνολικό αριθμό των πετρωμάτων που μάζεψα. planiti_ari.rbt Χωρίστε σε μικρότερα τμήματα Διαβάστε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιγράψτε στην ομάδα σας την λύση της, χωρίζοντας την σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. (1) (2) (3) (4) 134 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Γράψτε με σαφήνεια τα βήματα Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει ο Wall για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Δημιουργήστε τα δικά σας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Προσπαθήστε να υλοποιήσετε στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσετε. (Γράψτε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 135
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Εντοπίστε και διορθώστε τα λάθη Ο Wall κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντοπίστε το λάθος και προτείνετε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Σκεφθείτε πιο αφηρημένα Δείτε τις δύο παραπάνω δραστηριότητες και σκεφθείτε, ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο περιπτώσεις και περιγράψετε την με τα ίδια λόγια. Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; Κάντε γενίκευση Σκεφθείτε και περιγράψτε μία πιο γενική λύση για τον Wall. 136 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Ρουμπρίκα Αξιολόγησης ΟΚΥΣ-9 Κριτήρια Καθόλου ικανοποιητική 1 Ελάχιστα ικανοποιητική 2 Αρκετά ικανοποιητική 3 Άριστη 4 Αξιολόγηση Εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή Αντιλαμβάνεται και περιγράφει την κοινή συμπεριφορά Αναφορά Χρήση μεταβλητών Δεν εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή Δεν αντιλαμβάνεται την αφηρημένη έννοια Δεν κάνει αναφορά σε μεταβλητές και ούτε τις χρησιμοποιεί ΑΦΑΙΡΕΣΗ = Προσπαθεί να εντοπίσει την κοινή προγραμματιστική δομή αλλά την εντοπίζει λάθος Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια αλλά δεν την εντοπίζει Κάνει αναφορά σε μεταβλητές αλλά δεν τις χρησιμοποιεί καθόλου Εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή αλλά την διατυπώνει με λάθος τρόπο Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια αλλά δεν την περιγράφει σωστά Χρησιμοποιεί μεταβλητές αλλά όχι με τον καλύτερο τρόπο Εντοπίζει άψογα την κοινή προγραμματιστική δομή Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια και την περιγράφει πλήρως χρησιμοποιεί μεταβλητές σωστά τις ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ = ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ Γενίκευση λύσης Καμία αναφορά σε γενίκευση λύσης Προτείνει μία λανθασμένη γενίκευση λύσης Προτείνει μία γενίκευση η οποία δεν καλύπτει αρκετές περιπτώσεις Προτείνει μία γενική λύση η οποία καλύπτει πολλές περιπτώσεις ΝΑΙ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ = Τμηματοποίηση προβλήματος Δεν κάνει τμηματοποίηση του προβλήματος Αναφέρεται στην τμηματοποίησης χωρίς να την εφαρμόσει Έκανε τμηματοποίηση του προβλήματος αλλά σε μεγάλα τμήματα Έκανε την σωστή τμηματοποίηση του προβλήματος ΝΑΙ ΑΡΘΡΩΜΑ = Δημιουργία My block Δεν δημιουργεί καθόλου My block (Mb) Καταλαβαίνει ότι είναι χρήσιμο να δημιουργήσει Mb αλλά δεν τα δημιουργεί Δημιουργεί Mb για ένα μη κατάλληλο τμήμα κώδικα Δημιουργεί Mb σωστά ΝΑΙ Περιγραφή Αλγορίθμου Αναγνωρίζει τα λάθη Διορθώνει τα λάθη Δεν κάνει περιγραφή του αλγορίθμου Δεν αναγνωρίζει τα λάθη Δεν διορθώνει κανένα λάθος ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΗ ΣΚΕΨΗ = Περιγράφει ένα τμήμα του αλγορίθμου αλλά λανθασμένα Περιγράφει ολόκληρο τον αλγόριθμο αλλά λανθασμένα ή έχει παραλείψει ένα τμήμα του αλγορίθμου Κάνει σαφή και σωστή περιγραφή των βημάτων του αλγορίθμου ΑΠΟΣΦΑΛΜΑΤΩΣΗ = Αναγνωρίζει ότι υπάρχει λάθος στο πρόβλημα αλλά δεν το εντοπίζει ή εντοπίζει λάθος τμήμα στον κώδικα Διορθώνει ένα μικρό μέρος των λαθών στο πρόβλημα ή η διόρθωση που προτείνει δεν είναι σωστή Αναγνωρίζει και εντοπίζει μερικά λάθη στο πρόβλημα αλλά όχι όλα Διορθώνει σωστά τα περισσότερα λάθη στο πρόβλημα ή τα διορθώνει όλα αλλά όχι με το βέλτιστο τρόπο Αναγνωρίζει κάθε περίπτωση λάθους Διορθώνει όλα τα λάθη με τον βέλτιστο τρόπο ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ = ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ Χρήση κατάλληλων εντολών Δεν χρησιμοποίησε κατάλληλες εντολές Χρησιμοποίησε Blocks αλλά ελάχιστα σωστά Χρησιμοποίησε σωστά Blocks αλλά όχι με τις σωστές ρυθμίσεις ή όχι όλα στη σωστή σειρά Χρησιμοποίησε όλα τα σωστά Blocks ΝΑΙ Κατάλληλη ρύθμιση παραμέτρων Δεν έκανε καμία ρύθμιση Έκανε ρυθμίσεις αλλά οι περισσότερες δεν ήταν σωστές Έκανε αρκετές σωστές ρυθμίσεις αλλά όχι όλες Έκανε όλες τις ρυθμίσεις σωστά ΝΑΙ Αναφορά - Χρήση δομών προγραμματισμού Δεν έκανε αναφορά και χρήση δομών προγραμματισμού Έκανε χρήση μερικών δομών προγραμματισμού, αλλά λανθασμένα Έκανε σωστή χρήση μερικών δομών προγραμματισμού Έκανε χρήση όλων των αναγκαίων δομών προγραμματισμού. ΝΑΙ Επίλυση προβλήματος Δεν έλυσε το πρόβλημα Έλυσε ένα μικρό τμήμα του προβλήματος Έλυσε το μεγαλύτερο τμήμα του προβλήματος Έλυσε όλο το πρόβλημα με το βέλτιστο τρόπο ΝΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 137
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Έντυπο Ατομικής Συνέντευξης Έντυπο Συνέντευξης 1. Πως σου φάνηκε η εμπειρία με τα ρομπότ; 2. Σε βοήθησε η καθοδήγηση στην επίλυση των δραστηριοτήτων; 3. Σου άρεσε ο τρόπος που συνεργάστηκες με τα υπόλοιπα μέλη της ομάδας; 4. Αν σου δινόταν η δυνατότητα να ασχοληθείς πάλι με ρομποτική, θα επέλεγες να δουλέψεις: Μόνος / Μόνη Σε μικτές ομάδες (αγόρια και κορίτσια) Σε ομάδες ίδιου φύλου (μόνο αγόρια ή μόνο κορίτσια) Σε οποιαδήποτε ομάδα θα μου άρεσε το ίδιο Δεν ξέρω Και γιατί; 5. Ποια ήταν η άποψη σου για τους τομείς της Επιστήμης, της Τεχνολογίας, της Μηχανικής, της Τέχνης ή των Μαθηματικών (STEAM) πριν από την εμπειρία που είχες με τη ρομποτική; Και γιατί; 6. Η εμπειρία σου με τα ρομπότ σε έκανε να αλλάξεις στάση απέναντι στους τομείς STEAM; Και γιατί; 7. Πες μου τι σου άρεσε περισσότερο από την εμπειρία που είχες με τα ρομπότ; 8. Πες μου τι δεν σου άρεσε και θα ήθελες να αλλάξεις ή να βελτιώσεις; 138 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Τεχνική Think Aloud - Κουίζ Επίλυσης Προβλήματος (5 Διαφορετικά Κουίζ) 1 ο Κουίζ Ονοματεπώνυμο Μαθητή : Πρώτη Δραστηριότητα Γεια σου, είμαι ο Robot και μου έχουν αναθέσει για μια μέρα να συλλέξω τους μετεωρίτες που πέσανε στη Σελήνη. Μου είπανε για να μπορέσω να τους ξεχωρίσω, ότι οι μετεωρίτες έχουν μαύρο χρώμα, ενώ τα πετρώματα άσπρο. Μπορείς να με προγραμματίσεις έτσι ώστε, αν εντοπίζω κάτι σε απόσταση 10 εκατοστών τότε να ελέγχω αν είναι μετεωρίτης και τότε να το συλλέγω, διαφορετικά να συνεχίζω το ψάξιμο. Όταν ολοκληρώσω την συλλογή θέλω να μου εμφανίσεις στην οθόνη μου τον συνολικό αριθμό των μετεωριτών που μάζεψα. Χώρισε σε μικρότερα τμήματα Περιέγραψε με σαφήνεια τα βήματα Πρότεινε μια πιο γενική λύση ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 139
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δεύτερη Δραστηριότητα Γειά σου, με θυμάσαι; Είμαι ο Wall και μου έχουν αναθέσει να κάνω τον ημερήσιο έλεγχο των τούνελ της Εθνικής Οδού. Μπορείς να με βοηθήσεις, έτσι ώστε να κινούμαι με ταχύτητα 60, έχοντας τα φώτα σβηστά και αν μπω σε ένα τούνελ τότε να μειώνω την ταχύτητα μου, να ανάβω τα φώτα πορείας μου και να εμφανίζω στην οθόνη μου το κείμενο «Light on»; Όταν ολοκληρώσω τον έλεγχο θέλω να μου εμφανίσεις στην οθόνη μου τον συνολικό αριθμό των τούνελ που έλεγξα. Μια ομάδα μαθητών έδωσε την παρακάτω λύση για την δραστηριότητα: Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Δημιούργησε τα δικά σου BLOCK Ανέφερε την κοινή συμπεριφορά και την κοινή προγραμματιστική δομή 140 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 2 ο Κουίζ Ονοματεπώνυμο Μαθητή : Πρώτη Δραστηριότητα Είμαι ο Καθαριστρούλης και πρέπει να αδειάσω τους κάδους των σκουπιδιών που βρίσκονται στον δρόμο της Επταπυργίου. Μπορείς να με προγραμματίσεις έτσι ώστε για 2 ώρες να κινούμαι και αν δω κάποιον κάδο σε απόσταση 10 εκατοστών τότε να σταματάω για να τον αδειάσω και μετά να ξανά ξεκινάω με το σφύριγμα του καθαριστή, διαφορετικά να συνεχίσω να κινούμαι. Στο τέλος της διαδρομής, θέλω να εμφανίσω στην οθόνη μου τον συνολικό αριθμό των Κάδων που άδειασα. Χώρισε σε μικρότερα τμήματα Περιέγραψε με σαφήνεια τα βήματα Πρότεινε μια πιο γενική λύση ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 141
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δεύτερη Δραστηριότητα Γεια!! Είμαι ο Technic και είμαι υπεύθυνος εισιτηρίων στο τεχνολογικό μουσείο. Μισή ώρα πριν την παράσταση συλλέγω τα εισιτήρια του κάθε επισκέπτη. Μπορείς να με προγραμματίσεις, έτσι ώστε να μετράω το κάθε εισιτήριο που θα μου δίνει ο κάθε επισκέπτης και στο τέλος να εμφανίσω στην οθόνη μου πόσα συνολικά εισιτήρια μάζεψα; Μια ομάδα μαθητών έδωσε την παρακάτω λύση για την δραστηριότητα: Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Δημιούργησε τα δικά σου BLOCK Ανέφερε την κοινή συμπεριφορά και την κοινή προγραμματιστική δομή 142 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 3 ο Κουίζ Ονοματεπώνυμο Μαθητή : Πρώτη Δραστηριότητα Είμαι ο John και πρέπει να κάνω τη διαδρομή Νεάπολη Συκιές που διαρκεί 45 λεπτά. Μπορείς να με προγραμματίσεις έτσι ώστε να κινούμαι με ταχύτητα 75 και αν εντοπίσω μία στάση τότε να σταματάω για την επιβίβαση και αποβίβαση των επιβατών και να ξανά ξεκινάω με το σφύριγμα του εισπράκτορα, διαφορετικά να συνεχίσω να κινούμαι. Στο τέλος της διαδρομής, θέλω να εμφανίσω στην οθόνη μου τον συνολικό αριθμό των στάσεων που έκανα. Χώρισε σε μικρότερα τμήματα Περιέγραψε με σαφήνεια τα βήματα Πρότεινε μια πιο γενική λύση ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 143
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δεύτερη Δραστηριότητα Σήμερα έχω τα γενέθλια μου και αποφάσισα να κάνω ένα πάρτι για να γιορτάσω με τους φίλους μου. Για να ξέρω όμως πόσοι τελικά ήρθαν στο πάρτι μου, αποφάσισα να είμαι για 10 λεπτά στην πόρτα του σπιτιού και κάθε φορά που θα έρχεται κάποιος να του κάνω χειραψία και ταυτόχρονα να του λέω Hello. Έτσι, με αυτό τον τρόπο θα μπορώ να μετρήσω πόσοι φίλοι μου ήρθαν συνολικά. Μια ομάδα μαθητών έδωσε την παρακάτω λύση για την δραστηριότητα: Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Δημιούργησε τα δικά σου BLOCK Ανέφερε την κοινή συμπεριφορά και την κοινή προγραμματιστική δομή 144 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 4 ο Κουίζ Ονοματεπώνυμο Μαθητή : Πρώτη Δραστηριότητα Ωχ τι χαμός!!! Χαλάσανε τα φανάρια και εγώ πρέπει να πάω στο σπίτι μου το οποίο απέχει 30 λεπτά. Ευτυχώς βέβαια σε κάθε φανάρι υπάρχει τροχονόμος να ρυθμίζει την κυκλοφορία. Μπορείς να με βοηθήσεις να κινούμαι στο δρόμο και κάθε φορά που θα ακούω το σφύριγμα του τροχονόμου να σταματάω και με το επόμενο σφύριγμα του να ξανά ξεκινάω. Η διαδικασία αυτή θα επαναλαμβάνεται μέχρι να φτάσω στον προορισμό μου. Όταν ολοκληρώσω την διαδρομή μου θέλω να εμφανίσω στην οθόνη μου πόσες συνολικές φορές με σταμάτησαν οι τροχονόμοι. Χώρισε σε μικρότερα τμήματα Περιέγραψε με σαφήνεια τα βήματα Πρότεινε μια πιο γενική λύση ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 145
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δεύτερη Δραστηριότητα γαβ, γαβ Πείνασα.. Μπορείς να με βοηθήσεις να βρω μερικά κόκαλα; Θέλω να κινούμαι ευθεία και αν εντοπίζω κάποιο κόκαλο, τότε να σταματάω για να το πάρω, διαφορετικά να συνεχίζω το ψάξιμο. Όταν τελειώσω την αναζήτηση τροφής θέλω να εμφανίσω στην οθόνη μου πόσα κόκκαλα μάζεψα συνολικά. Μια ομάδα μαθητών έδωσε την παρακάτω λύση για την δραστηριότητα: Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Δημιούργησε τα δικά σου BLOCK Ανέφερε την κοινή συμπεριφορά και την κοινή προγραμματιστική δομή 146 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ 5 ο Κουίζ Ονοματεπώνυμο Μαθητή : Πρώτη Δραστηριότητα Γεια σου, είμαι ο Φαγανούλης και μου έχουν αναθέσει για 8 ώρες να μαζεύω όλα τα πολύτιμα ορυκτά που πέσανε από ένα φορτηγό στο δρόμο. Για να με βοηθήσουν να τα εντοπίζω μου είπανε ότι τα ορυκτά έχουν μαύρο χρώμα. Μπορείς να με προγραμματίσεις έτσι ώστε, αν ακουμπάω κάτι τότε να ελέγχω αν είναι ορυκτό, τότε να το συλλέγω διαφορετικά να συνεχίζω το ψάξιμο. Όταν ολοκληρώσω την συλλογή θέλω να μου εμφανίσεις στην οθόνη μου τον συνολικό αριθμό των ορυκτών που μάζεψα. Χώρισε σε μικρότερα τμήματα Περιέγραψε με σαφήνεια τα βήματα Πρότεινε μια πιο γενική λύση ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 147
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δεύτερη Δραστηριότητα Ήρθε η ώρα να παίξω με τους φίλους μου τυφλόμυγα!!! Μπορείς να με βοηθήσεις, έτσι ώστε να κινούμαι μέσα στο δωμάτιο και κάθε φορά που θα πιάνω κάποιον φίλο μου, να σταματάω, να του λέω Goodbye (θεωρήστε ότι αυτός φεύγει από το δωμάτιο) και να συνεχίζω το ψάξιμο; Το παιχνίδι θα διαρκεί 1 λεπτό και όταν ολοκληρωθεί, θέλω να εμφανίζεται στην οθόνη μου πόσους συνολικά έπιασα. Μια ομάδα μαθητών έδωσε την παρακάτω λύση για την δραστηριότητα: Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Δημιούργησε τα δικά σου BLOCK Ανέφερε την κοινή συμπεριφορά και την κοινή προγραμματιστική δομή 148 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V: ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΡΟΥΜΠΡΙΚΕΣ Ρουμπρίκα Αξιολόγησης Think Aloud Κριτήρια Καθόλου ικανοποιητική 1 Ελάχιστα ικανοποιητική 2 Αρκετά ικανοποιητική 3 Άριστη 4 Αξιολόγηση Εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή Αντιλαμβάνεται και περιγράφει την κοινή συμπεριφορά Αναφορά Χρήση μεταβλητών Δεν εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή Δεν αντιλαμβάνεται την αφηρημένη έννοια Δεν κάνει αναφορά σε μεταβλητές και ούτε τις χρησιμοποιεί ΑΦΑΙΡΕΣΗ = Προσπαθεί να εντοπίσει την κοινή προγραμματιστική δομή αλλά την εντοπίζει λάθος Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια αλλά δεν την εντοπίζει Κάνει αναφορά σε μεταβλητές αλλά δεν τις χρησιμοποιεί καθόλου Εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή αλλά την διατυπώνει με λάθος τρόπο Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια αλλά δεν την περιγράφει σωστά Χρησιμοποιεί μεταβλητές αλλά όχι με τον καλύτερο τρόπο Εντοπίζει άψογα την κοινή προγραμματιστική δομή Αντιλαμβάνεται ότι υπάρχει κάποια αφηρημένη έννοια και την περιγράφει πλήρως χρησιμοποιεί μεταβλητές σωστά τις ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ = ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ Γενίκευση λύσης Καμία αναφορά σε γενίκευση λύσης Προτείνει μία λανθασμένη γενίκευση λύσης Προτείνει μία γενίκευση η οποία δεν καλύπτει αρκετές περιπτώσεις Προτείνει μία γενική λύση η οποία καλύπτει πολλές περιπτώσεις ΝΑΙ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ = Τμηματοποίηση προβλήματος Δεν κάνει τμηματοποίηση του προβλήματος Αναφέρεται στην τμηματοποίησης χωρίς να την εφαρμόσει Έκανε τμηματοποίηση του προβλήματος αλλά σε μεγάλα τμήματα Έκανε την σωστή τμηματοποίηση του προβλήματος ΝΑΙ ΑΡΘΡΩΜΑ = Δημιουργία My block Δεν δημιουργεί καθόλου My block (Mb) Καταλαβαίνει ότι είναι χρήσιμο να δημιουργήσει Mb αλλά δεν τα δημιουργεί Δημιουργεί Mb για ένα μη κατάλληλο τμήμα κώδικα Δημιουργεί Mb σωστά ΝΑΙ Περιγραφή Αλγορίθμου Αναγνωρίζει τα λάθη Διορθώνει τα λάθη Δεν κάνει περιγραφή του αλγορίθμου Δεν αναγνωρίζει τα λάθη Δεν διορθώνει κανένα λάθος ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΗ ΣΚΕΨΗ = Περιγράφει ένα τμήμα του αλγορίθμου αλλά λανθασμένα Περιγράφει ολόκληρο τον αλγόριθμο αλλά λανθασμένα ή έχει παραλείψει ένα τμήμα του αλγορίθμου Κάνει σαφή και σωστή περιγραφή των βημάτων του αλγορίθμου ΑΠΟΣΦΑΛΜΑΤΩΣΗ = Αναγνωρίζει ότι υπάρχει λάθος στο πρόβλημα αλλά δεν το εντοπίζει ή εντοπίζει λάθος τμήμα στον κώδικα Διορθώνει ένα μικρό μέρος των λαθών στο πρόβλημα ή η διόρθωση που προτείνει δεν είναι σωστή Αναγνωρίζει και εντοπίζει μερικά λάθη στο πρόβλημα αλλά όχι όλα Διορθώνει σωστά τα περισσότερα λάθη στο πρόβλημα ή τα διορθώνει όλα αλλά όχι με το βέλτιστο τρόπο Αναγνωρίζει κάθε περίπτωση λάθους Διορθώνει όλα τα λάθη με τον βέλτιστο τρόπο ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ = ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ Χρήση κατάλληλων εντολών Δεν χρησιμοποίησε κατάλληλες εντολές Χρησιμοποίησε Blocks αλλά ελάχιστα σωστά Χρησιμοποίησε σωστά Blocks αλλά όχι με τις σωστές ρυθμίσεις ή όχι όλα στη σωστή σειρά Χρησιμοποίησε όλα τα σωστά Blocks ΝΑΙ Κατάλληλη ρύθμιση παραμέτρων Δεν έκανε καμία ρύθμιση Έκανε ρυθμίσεις αλλά οι περισσότερες δεν ήταν σωστές Έκανε αρκετές σωστές ρυθμίσεις αλλά όχι όλες Έκανε όλες τις ρυθμίσεις σωστά ΝΑΙ Αναφορά - Χρήση δομών προγραμματισμού Δεν έκανε αναφορά και χρήση δομών προγραμματισμού Έκανε χρήση μερικών δομών προγραμματισμού, αλλά λανθασμένα Έκανε σωστή χρήση μερικών δομών προγραμματισμού Έκανε χρήση όλων των αναγκαίων δομών προγραμματισμού. ΝΑΙ Επίλυση προβλήματος Δεν έλυσε το πρόβλημα Έλυσε ένα μικρό τμήμα του προβλήματος Έλυσε το μεγαλύτερο τμήμα του προβλήματος Έλυσε όλο το πρόβλημα με το βέλτιστο τρόπο ΝΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 149
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δομημένο Έντυπο Παρατηρήσεων ΑΞΟΝΑ ΟΜΑΔΑ:. ΜΕΛΟΣ 1 ΜΕΛΟΣ 2 ΜΕΛΟΣ 3 ΟΜΑΔΑ Υ Π Ο Λ Ο Γ Ι Σ Τ Ι Κ Η Σ Υ Ν Ε Ρ Γ Α Σ Ι Α Σ Υ Μ Μ Ε Τ Ο Χ Ή Ρ Ο Μ Π Ο Τ Ι Κ Ή Σ Κ Ε Ψ Η Παίζει το ρόλο σωστά Καθοδηγεί την ομάδα Βοηθά στη συνεργασία Συνεισφέρει σε Ιδέες Αντιμετωπίζει προβλήματα Άλλα Συμμετέχει (1-5) Δείχνει Ενδιαφέρον (1-5) Αδιαφορεί, γιατί? Μένει κάποιος εκτός? Κάνει κάτι παραπάνω από ότι του ζητήθηκε Άλλα Δείχνει ενδιαφέρον Αντίληψη (1-5) Προγραμματισμό Άλλα Χωρίζει δεδομένα από ζητούμενα Ξεχωρίζει τις σημαντικές από τις περιττές πληροφορίες Χωρίζει το πρόβλημα σε υποπροβλήματα Περιγράφει με σαφήνεια τον αλγόριθμο Δημιουργεί MyBlocks Αναφέρεται σε παρόμοια προβλήματα Εντοπίζει την Αφαίρεση Εντοπίζει την κοινή προγραμματιστική δομή Γενικεύει τα προβλήματα Άλλα Ολοκληρώθηκαν όλες οι δραστηριότητες : Αν ΟΧΙ, ποιες δεν ολοκληρώθηκαν : Χρόνος ολοκλήρωσης όλων των δραστηριοτήτων : Σειρά Ομάδας : 150 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α V I : Ε Ρ ΓΑ Σ Ι Α Σ Φ ΥΛ Λ Α ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 151
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 1 ο Φύλλο Εργασίας Εισαγωγή στο Μπλοκ της Κίνησης (Move Block) και στο Μπλοκ της Επανάληψης (Loop Block) Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή 152 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Εισαγωγή στο Περιβάλλον LEGO Mindstorms NXT Programming Αυτή είναι η πρώτη οθόνη που θα δείτε όταν ξεκινήσετε το LEGO Mindstorms NXT Programming. Σας παρέχει παραδείγματα ασκήσεων Δίνετε το όνομα του νέου Προγράμματος και μετά πατάτε GO Ανοίγετε ένα παλιό Πρόγραμμα που έχετε δημιουργήσει και μετά πατάτε GO Στη συνέχεια μεταφέρεστε στη δεύτερη οθόνη όπου γίνεται ο προγραμματισμός του ρομπότ. Μεταφορτώνετε το πρόγραμμα στο NXT. Τα Μπλοκ των Εντολών Μεταφορτώνετε το πρόγραμμα στο NXT και το εκτελείτε αμέσως. Μεταφορτώνετε το επιλεγμένο μέρος του προγράμματος στο NXT και το εκτελείτε αμέσως. Σταματάτε το πρόγραμμα το οποίο εκτελείτε. Τοποθετείτε τα μπλοκ εντολών που χρειάζονται για να λύσετε την άσκηση Ενημερωνόσαστε σχετικά με τη μνήμη του ΝΧΤ και ρυθμίζετε την επικοινωνία. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 153
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Εισαγωγή στο Μπλοκ της Κίνησης (MOVE BLOCK) Σε αυτή την ενότητα θα μάθετε πως κινείται το ρομπότ με τη χρήση του MOVE BLOCK. Με το BLOCK αυτό προγραμματίζετε το ρομπότ να κινηθεί, μπροστά ή πίσω, ή να στρίψει αριστερά ή δεξιά. Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το MOVE BLOCK (Μπλοκ Κίνησης) Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το MOVE BLOCK, το σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του MOVE BLOCK. Port: Επιλέγετε τις θύρες σύνδεσης των κινητήρων του ρομπότ Power: Ρυθμίζετε την ταχύτητα κίνησης του ρομπότ Directions: Κατευθύνετε το ρομπότ να πάει μπροστά ή πίσω ή να σταματήσει Streeting: Ρυθμίζετε αν το ρομπότ θα κινηθεί ευθεία ή αν θα στρίψει δεξιά ή αριστερά Duration: Επιλέγετε τη διάρκεια κίνησης του ρομπότ. Unlimited: Απεριόριστα Degrees: Μοίρες Rotations: Περιστροφές Seconds: Δευτερόλεπτα Μετά την ολοκλήρωση των ρυθμίσεων των παραμέτρων κατεβάζετε το πρόγραμμα στο ρομπότ σας και στη συνέχεια το εκτελείτε. 154 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ξεκινάμε τις Δραστηριότητες μας Σε κάθε δραστηριότητα ένα μέλος της ομάδας είναι υπεύθυνο για την ολοκλήρωση μιας συγκεκριμένης διαδικασίας. Ο κάθε υπεύθυνος λέει πρώτος τη γνώμη του, συντονίζει τη συζήτηση ανάμεσα στα μέλη της ομάδας και τέλος καταγράφει στο φύλλο εργασίας τη τελική πρόταση. Αναλυτής Διαβάζει το πρόβλημα σ όλη την ομάδα Ξεχωρίζει τα δεδομένα από τα ζητούμενα Ξεχωρίζει τα σημαντικά από τα περιττά Σκέπτεται αν αντιμετώπισε κάποιο παρόμοιο πρόβλημα και πώς το είχε λύσει. Καταγράφει αναλυτικά βήμα προς βήμα τις ενέργειες που πρέπει να κάνει το ρομποτάκι Προγραμματιστής Δημιουργεί το πρόγραμμα σύμφωνα με τις οδηγίες του Αναλυτή Μεταφέρει το πρόγραμμα στον Υπολογιστή Κατεβάζει και εκτελεί το πρόγραμμα Αξιολογητής Ελέγχει αν λειτουργεί σωστά και εντοπίζει πιθανά λάθη Προτείνει τις απαραίτητες διορθώσεις και ελέγχει αν είναι οι σωστές. Η διαδικασία 1 και 2 επαναλαμβάνεται μέχρι το πρόγραμμα να λειτουργήσει σωστά Αξιολογεί την τελική λύση και προτείνει βελτιώσεις Όλη η ομάδα!! Συζητά και προτείνει λύσεις Αξιολογεί την όλη διαδικασία Ελέγχει αν η λύση είναι γενική και προτείνει κάποια γενίκευση Συσχετίζει το πρόβλημα με συμβάντα της καθημερινότητάς τους Συσχετίζει το πρόβλημα με άλλα προβλήματα και εντοπίζει κοινές ενέργειες Δημιουργεί δικά της block, για χρήσιμες ενέργειες που επαναλαμβάνονται συχνά. Συνεισφέρει εξίσου στην όλη διαδικασία ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 155
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Πρώτη Δραστηριότητα Πριν ξεκινήσετε την πρώτη δραστηριότητα, πρέπει να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Σε κάθε δραστηριότητα θα αλλάζετε τους ρόλους μεταξύ σας, έτσι ώστε όλα τα μέλη της ομάδας να περάσουν από όλους τους ρόλους. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Στην 1 η Δραστηριότητα θέλω να με κάνετε αρχικά να κινηθώ μπροστά για 2 rotations (περιστροφές) με ταχύτητα κίνησης 30, στη συνέχεια να πάω πίσω για 4 seconds (δευτερόλεπτα) με ταχύτητα κίνησης 70 και στο τέλος να σταματήσω. Askisi1a.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου στρίβοντας δεξιά για με ταχύτητα Κινήσου στρίβοντας αριστερά για με ταχύτητα Στρίψε δεξιά Στρίψε αριστερά Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Κινήσου μπροστά για με ταχύτητα Κινήσου πίσω για με ταχύτητα Επανάλαβε για με ταχύτητα 156 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στο MOVE BLOCK. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) _ Αξιολογητής Έλεγξε αν το ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε και αν όχι εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις. Δεύτερη Δραστηριότητα Πριν ξεκινήσετε την δεύτερη δραστηριότητα, πρέπει να κάνετε αλλαγή ρόλων. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Στην 2 η Δραστηριότητα θέλω να σχηματίσω μια ορθή γωνία. Αρχικά θέλω να προχωρήσω μπροστά για 3 rotations (περιστροφές) με ταχύτητα 50, έπειτα να στρίψω 90 μοίρες και στη συνέχεια να προχωρήσω μπροστά πάλι για 3 rotations (περιστροφές) με την ίδια ταχύτητα. Askisi1b.rbt ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 157
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. _ β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου στρίβοντας δεξιά για με ταχύτητα Κινήσου στρίβοντας αριστερά για με ταχύτητα Στρίψε δεξιά Στρίψε αριστερά Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Κινήσου μπροστά για με ταχύτητα Κινήσου πίσω για με ταχύτητα Επανάλαβε για με ταχύτητα Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στο MOVE BLOCK. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) _ Αξιολογητής Έλεγξε αν το ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε και αν όχι εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις. _ 158 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Τρίτη Δραστηριότητα Πρέπει να κάνετε πάλι την αλλαγή των ρόλων. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Στην 3 η Δραστηριότητα θέλω να σχηματίσω ένα τετράγωνο που θα έχει μήκος πλευράς 3 rotations (περιστροφές). Askisi1c.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ για να σχηματίσει το τετράγωνο. _ β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου στρίβοντας δεξιά για με ταχύτητα Κινήσου στρίβοντας αριστερά για με ταχύτητα Στρίψε δεξιά Στρίψε αριστερά Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 159
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Κινήσου μπροστά για με ταχύτητα Κινήσου πίσω για με ταχύτητα Επανάλαβε για με ταχύτητα Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στο MOVE BLOCK. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) _ Αξιολογητής Έλεγξε αν το ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε και αν όχι εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις. _ Συμμετέχει όλη η ομάδα Βρείτε σαν ομάδα αν υπάρχουν κάποια ίδια Μπλοκ Εντολών που επαναλαμβάνονται και καταγράψτε ποια είναι αυτά και πόσες φορές τα βρίσκετε. Στη συνέχεια σκεφτείτε σαν ομάδα, τι θα μπορούσατε να κάνετε έτσι ώστε να μη επαναλαμβανόντουσαν συνέχεια αυτά τα Μπλοκ Εντολών. 160 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Εισαγωγή στο Μπλοκ της Επανάληψης (LOOP BLOCK) Μερικά προγράμματα μπορείτε να τα απλοποιήσετε χρησιμοποιώντας το Μπλόκ της Επανάληψης LOOP BLOCK. Το Μπλόκ αυτό μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε όταν επαναλαμβάνετε την ίδια κίνηση πολλές φορές. Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το LOOP BLOCK (Μπλοκ Επανάληψης) Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το LOOP BLOCK, το σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του LOOP BLOCK. Control: Ρυθμίζετε πόσες φορές θα εκτελεστούν οι εντολές που υπάρχουν μέσα στην παλέτα επανάληψης. Forever: Πάντα Sensor: Αισθητήρας Time: Ώρα Count: Μετρητής Τέταρτη Δραστηριότητα Πριν ξεκινήσετε την τέταρτη δραστηριότητα, κάντε την αλλαγή των ρόλων. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 161
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Στην 4 η Δραστηριότητα θέλω να σχηματίσω πάλι ένα τετράγωνο που θα έχει μήκος πλευράς 3 rotations (περιστροφές), αλλά αυτή τη φορά θέλω να το σχηματίσω με το Μπλοκ Επανάληψης (LOOP BLOCK). Askisi1d.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει τώρα το ρομπότ χρησιμοποιώντας το Μπλοκ Επανάληψης (LOOP BLOCK). Σύγκρινε τις κινήσεις αυτές με τις προηγούμενες και ανέλυσε στην ομάδα σου τις διαφορές. _ β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα χρησιμοποιώντας τώρα το Μπλοκ Επανάληψης (LOOP BLOCK). Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου στρίβοντας δεξιά για με ταχύτητα Κινήσου στρίβοντας αριστερά για με ταχύτητα Στρίψε δεξιά Στρίψε αριστερά Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Κινήσου μπροστά για με ταχύτητα Κινήσου πίσω για με ταχύτητα Επανάλαβε για με ταχύτητα Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στο LOOP BLOCK. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) 162 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αξιολογητής Έλεγξε αν το ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε και αν όχι εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις. Περαιτέρω Δραστηριότητα Kάντε την αλλαγή των ρόλων και καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Στην 5 η Δραστηριότητα σας δίνω το παρακάτω πρόγραμμα, το οποίο σχεδιάζει ένα 6γωνό που έχει μήκος κάθε πλευράς 2 περιστροφές. Βοηθήστε με να σχεδιάσω το ίδιο σχήμα χρησιμοποιώντας το Μπλοκ Επανάληψης (LOOP BLOCK) Ta Μπλοκ Εντολών 1, 3, 5, 7, 9 και 11 έχουν τις παρακάτω ρυθμίσεις ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 163
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ενώ τα Μπλοκ Εντολών 2, 4, 6, 8, 10 και 12 έχουν τις παρακάτω ρυθμίσεις Μόνο το Μπλοκ Εντολών 13 έχει τις παρακάτω ρυθμίσεις Αναλυτής α) Ανέλυσε προσεκτικά τα Μπλοκ των εντολών και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου την ενέργεια που κάνει κάθε Μπλοκ ξεχωριστά. Στη συνέχεια προσπάθησε να εξηγήσεις στην ομάδα σου τι αλλαγές πρέπει να γίνουν ώστε να σχεδιαστεί το ίδιο σχήμα με το Μπλοκ Επανάληψης (LOOP BLOCK). β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα χρησιμοποιώντας τώρα το Μπλοκ Επανάληψης (LOOP BLOCK). Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου στρίβοντας δεξιά για με ταχύτητα Κινήσου στρίβοντας αριστερά για με ταχύτητα Στρίψε δεξιά Στρίψε αριστερά Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Κινήσου μπροστά για με ταχύτητα Κινήσου πίσω για με ταχύτητα Επανάλαβε για με ταχύτητα 164 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στο LOOP BLOCK. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) _ Αξιολογητής Έλεγξε αν το ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε και αν όχι εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις. _ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 165
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 2 ο Φύλλο Εργασίας Παίζοντας με τους Αισθητήρες Αφής, Υπερήχων και Ήχου Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή 166 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Μαθαίνοντας τον Αισθητήρα Αφής (Touch Sensor) Σε αυτή την ενότητα θα μάθετε πως το ρομπότ αντιλαμβάνεται τα αντικείμενα ακουμπώντας τα με τον Αισθητήρα Αφής (TOUCH SENSOR). Από την παλέτα Common Palette επιλέγετε το εικονίδιο Complete Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το SENSOR BLOCK (Μπλοκ Αισθητήρων) Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το SENSOR BLOCK, ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε τον Αισθητήρα Αφής (TOUCH SENSOR) και τον σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του TOUCH SENSOR. Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα αφής του Action: Επιλέγετε τον τρόπο ενεργοποίησης του αισθητήρα Αφής. Pressed: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Πατιέται Released: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Απελευθερώνεται Bumped: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Πατηθεί και Ελευθερωθεί γρήγορα ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 167
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Αναμονής του Αισθητήρα Αφής (WAIT BLOCK) Με το Μπλοκ Αναμονής (Wait Block) του Αισθητήρα Αφής το ρομπότ περιμένει μέχρι να πατηθεί το κουμπί του αισθητήρα αφής και έπειτα εκτελεί κάποια ενέργεια. Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το WAIT BLOCK Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το WAIT BLOCK, ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το Μπλοκ Αναμονής του Αισθητήρα Αφής και τον σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του WAIT BLOCK. Control: Διαλέγετε την επιλογή Sensor Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα αφής του Κουτί Ανατροφοδότησης: Ελέγχετε τον αισθητήρα αφής και όταν αυτός ενεργοποιείται, εμφανίζεται ο αριθμός 1. Sensor: Διαλέγετε τον Touch Sensor (Αισθητήρας Αφής) Action: Επιλέγετε τον τρόπο ενεργοποίησης του αισθητήρα Αφής. Pressed: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Πατιέται Released: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Απελευθερώνεται Bumped: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Πατηθεί και Ελευθερωθεί γρήγορα 168 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Μαθαίνοντας το Μπλοκ Εμφάνισης στην οθόνη (DISPLAY BLOCK) Σε αυτή την ενότητα θα μάθετε πώς να εμφανίζεται στην οθόνη του ρομπότ μια εικόνα ή ένα κείμενο ή ένα σχέδιο με τη χρήση του DISPLAY BLOCK. Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το DISPLAY BLOCK Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το DISPLAY BLOCK, το σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του DISPLAY BLOCK. Action: Επιλέγετε τι θέλετε να εμφανιστεί στην οθόνη του ρομπότ (Image: Εικόνα, Text: Κείμενο, Drawing: Σχέδιο) Position: Το σημείο όπου θα εμφανιστεί η εικόνα ή το κείμενο ή το σχέδιο. Display: Καθαρίζετε όλες τις προηγούμενες εμφανίσεις της οθόνης File: Επιλέγετε μια από τις έτοιμες εικόνες Δεν ξεχνάτε!!! Για να μπορέσετε να δείτε την εικόνα ή το κείμενο ή το σχέδιο που θα εμφανιστεί στην οθόνη πρέπει να βάλετε το WAIT TIME BLOCK ή το MOVE BLOCK ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 169
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Μαθαίνοντας το Μπλοκ Αναπαραγωγής Ήχου (SOUND BLOCK) Με το Μπλοκ Αναπαραγωγής Ήχου (SOUND BLOCK) μπορείτε να αναπαράγετε κάποιον ήχο. Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το SOUND BLOCK (Μπλοκ Ήχου) Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το SOUND BLOCK, το σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του SOUND BLOCK. Action: Διαλέγετε τι θέλετε να εισάγετε. Sound File: Έτοιμο ήχο Tone: Έτοιμο τόνο File: Λίστα έτοιμων αρχείων ήχου και τόνου Control: Επιλέγετε αν με το Sound Block θα ξεκινάτε ή θα σταματάτε τον ήχο Function: Με την επιλογή του Repeat επαναλαμβάνετε τον ήχο Volume: Επιλέγετε την ένταση του ήχου 170 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Μαθαίνοντας τον Αισθητήρα Υπερήχων (Ultrasonic Sensor) Ο Αισθητήρας Υπερήχων (Ultrasonic Sensor) δίνει τη δυνατότητα στο ρομπότ να αποκτήσει μερικώς την αίσθηση της όρασης. Με αυτόν τον αισθητήρα το ρομπότ είναι σε θέση όχι μόνο να ανιχνεύσει την ύπαρξη ενός αντικείμενου σε κάποια απόσταση μπροστά από αυτό αλλά και να διακρίνει την απόσταση στην οποία βρίσκεται τοποθετημένο το αντικείμενο αυτό. Από την παλέτα Common Palette επιλέγετε το εικονίδιο Complete Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το SENSOR BLOCK (Μπλοκ Αισθητήρων) Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το SENSOR BLOCK, ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε τον Αισθητήρα Υπερήχων (ULTRASONIC SENSOR) και τον σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του ULTRASONIC SENSOR. Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα υπερήχων του ρομπότ Compare & Distance: Επιλέγετε την απόσταση που θα έχει το αντικείμενο όταν το εντοπίσει το ρομπότ Show: Επιλέγετε την μονάδα μέτρησης της απόστασης του αντικειμένου, Centimeters (Εκατοστά) ή Inches (Ίντσες) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 171
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Αναμονής του Αισθητήρα Υπερήχων (WAIT BLOCK) Με το Μπλοκ Αναμονής (Wait Block) του Αισθητήρα Υπερήχων το ρομπότ περιμένει μέχρι να επιτευχθεί η επιθυμητή τιμή απόστασης από το αντικείμενο. Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το WAIT BLOCK Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το WAIT BLOCK, ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το Μπλοκ Αναμονής του Αισθητήρα Υπερήχων και τον σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του WAIT BLOCK. Control: Διαλέγετε την επιλογή Sensor Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα ήχου του ρομπότ Κουτί Ανατροφοδότησης: Ελέγχετε την απόσταση του ρομπότ από το αντικείμενο Sensor: Διαλέγετε τον Ultrasonic Sensor (Αισθητήρας Υπερήχων) Show: Επιλέγετε την μονάδα μέτρησης της απόστασης του αντικειμένου, Centimeters (Εκατοστά) ή Inches (Ίντσες) Until & Distance: Επιλέγετε την απόσταση που θα έχει το αντικείμενο όταν το εντοπίσει το ρομπότ 172 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Μαθαίνοντας τον Αισθητήρα Ήχου (Sound Sensor) Σε αυτή την ενότητα θα μάθετε πως το ρομπότ μπορεί να αποκτήσει μερικώς την αίσθηση της ακοής αντιλαμβάνοντας ήχους με τον Αισθητήρα Ήχου (SOUND SENSOR). Από την παλέτα Common Palette επιλέγετε το εικονίδιο Complete Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το SENSOR BLOCK (Μπλοκ Αισθητήρων) Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το SENSOR BLOCK, ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε τον Αισθητήρα Αφής (SOUND SENSOR) και τον σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του SOUND SENSOR. Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα ήχου του ρομπότ Compare & Sound: Επιλέγετε την ένταση του ήχου που θέλετε να ακούσει το ρομπότ Κουτί Ανατροφοδότησης: Ελέγχετε την ένταση του ήχου ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 173
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Αναμονής του Αισθητήρα Ήχου (WAIT BLOCK) Με το Μπλοκ Αναμονής (Wait Block) του Αισθητήρα Ήχου το ρομπότ περιμένει μέχρι να εντοπίσει ο αισθητήρας έναν ήχο. Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το WAIT BLOCK Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το WAIT BLOCK, ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το Μπλοκ Αναμονής του Αισθητήρα Ήχου και τον σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του WAIT BLOCK. Control: Διαλέγετε την επιλογή Sensor Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα ήχου του ρομπότ Κουτί Ανατροφοδότησης: Ελέγχετε την ένταση του ήχου Sensor: Διαλέγετε τον Sound Sensor (Αισθητήρας Ήχου) Until & Sound: Επιλέγετε την ένταση του ήχου που θέλετε να ακούσει το ρομπότ 174 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΩΡΑ ΓΙΑ ΔΡΑΣΗ!!! Πρώτη Δραστηριότητα Πριν ξεκινήσετε την πρώτη δραστηριότητα, πρέπει να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Θέλω να κινούμε ευθεία και όταν ακουμπώ κάποιο εμπόδιο να λέω Tracking Object. Για να αποφύγω το εμπόδιο, να κινηθώ προς τα πίσω για 0,5 rotations με ταχύτητα 60, να στρίψω δεξιά και να συνεχίσω να κινούμε. Αυτή τη διαδικασία να την επαναλαμβάνω για 1 λεπτό. Askisi2a.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Στρίψε δεξιά μέχρι Στρίψε αριστερά μέχρι Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου μπροστά με ταχύτητα μέχρι Κινήσου πίσω για με ταχύτητα μέχρι ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 175
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Το ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Δεύτερη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να κάνετε την αλλαγή των ρόλων. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Είμαι ένα σκυλάκι που κινούμε μέσα στη τάξη και θέλω να με προγραμματίσεις έτσι ώστε να μπορώ να κινούμε για 1 λεπτό αποφεύγοντας τα αντικείμενα γύρω μου, όταν τα πλησιάζω σε απόσταση 10εκατοστών. Askisi2b.rbt 176 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το σκυλάκι. β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το σκυλάκι για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Στρίψε δεξιά μέχρι Στρίψε αριστερά μέχρι Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου μπροστά με ταχύτητα μέχρι Κινήσου πίσω για με ταχύτητα μέχρι Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Το σκυλάκι κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το σκυλάκι να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 177
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα α) Δείτε σαν ομάδα τις δύο παραπάνω δραστηριότητες που έχετε υλοποιήσει και σκεφθείτε, ποια είναι η κοινή συμπεριφορά του ρομπότ και στις δυο περιπτώσεις και περιγράψετε την με τα ίδια λόγια; β) Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; Τρίτη Δραστηριότητα Μμμ.. θα προτιμούσα να με προειδοποιείς, χτυπώντας παλαμάκια, ώστε να μη πλησιάζω και χτυπάω στα αντικείμενα. Askisi2c.rbt Μην ξεχάσετε να κάνετε την αλλαγή των ρόλων. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: 178 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αναλυτής Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τι πρέπει να κάνει το σκυλάκι. Συμμετέχει όλη η ομάδα Συζητείστε σαν ομάδα και σκεφτείτε ποια η διαφορά από τις δύο προηγούμενες δραστηριότητες, τι αλλάζει; Προγραμματιστής Προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες αλλαγές στο προηγούμενο πρόγραμμα (Askisi2b.rbt) και τις ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Το σκυλάκι κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το σκυλάκι να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 179
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Τέταρτη Δραστηριότητα Είμαι ο Ντάμπο το ελεφαντάκι και θέλω να μου δώσετε συμβουλές έτσι ώστε να κινούμε χωρίς να χτυπώ στα δέντρα αποφεύγοντας διάφορους κινδύνους. Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας κάνουμε γενίκευση Σκεφτείτε σαν ομάδα, και προτείνετε μία γενική λύση ώστε το ελεφαντάκι να κάνει αυτό που σας ζητά. Πως σκέφτεστε να αποφεύγει τους διάφορους κινδύνους; Η λύση που προτείνετε είναι πιο γενική; και γιατί; 180 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 ο Φύλλο Εργασίας Δημιουργώντας τα Δικά μας Μπλοκ Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 181
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Μαθαίνοντας τις Παράλληλες Διεργασίες Το ρομπότ μπορεί να προγραμματιστεί έτσι ώστε να εκτελεί περισσότερες από μία διαφορετικές εργασίες ταυτόχρονα. Μπορείτε δηλαδή, μέσα σε ένα πρόγραμμα να έχετε περισσότερες από μία διεργασίες οι οποίες θα εκτελεστούν παράλληλα. Για να το πετύχετε αυτό τοποθετείτε την δεύτερη σειρά των εντολών στο πρόγραμμα σας και στη συνέχεια την ενώνετε με το σημείο αρχής του προγράμματος, σύροντας το ποντίκι με κατεύθυνση από το σημείο αρχής προς το πρώτο εικονίδιο της δεύτερης σειράς των εντολών. Βάζετε ένα νέο Μπλοκ πάνω ή κάτω από την αρχική γραμμή και το συνδέετε με μια από τις επιπλέον γραμμές. Εδώ μπορείτε να προσθέσετε όσα Μπλοκ θέλετε όπως και στην αρχική γραμμή. Αν θέλετε να δημιουργήσετε ένα πρόγραμμα όπου θα ξεκινάει η παράλληλη διεργασία από κάποιο σημείο ενδιάμεσα μέσα στο πρόγραμμα τότε για να δημιουργήσετε έναν παράλληλο κλάδο σέρνετε το ποντίκι από το σημείο της συνδετικής δοκού που σας ενδιαφέρει, πατώντας αρχικά το πλήκτρο SHIFT. 182 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Δημιουργώντας τα Δικά μας Μπλοκ Εντολών (MY BLOCK) Το MY BLOCK σας δίνει τη δυνατότητα να δημιουργήσετε ένα νέο μπλοκ εντολών για μια σειρά εντολών που χρησιμοποιείτε συχνά ή θέλετε να ομαδοποιήσετε. Η δυνατότητα δημιουργίας MY BLOCK σας επιτρέπει να επιλέξετε τα μπλοκ που θέλετε από το πρόγραμμά σας, και να δημιουργήσετε ένα νέο μπλοκ με χαρακτηριστικά που έχετε θέσει οι ίδιοι. Για να δημιουργήσετε τα δικά σας μπλοκ εντολών, πρέπει πρώτα να φτιάξετε το πρόγραμμα με τα μπλοκ των εντολών που θέλετε να περιλαμβάνει και στη συνέχεια να τα επιλέξετε. Έπειτα πάτε στο Μενού Edit του προγραμματιστικού περιβάλλοντος NXT-G και επιλέγετε Make a new my block. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία εμφανίζετε το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του MY BLOCK. Δίνετε το όνομα που θέλετε στο Μπλοκ που δημιουργείτε Περιγράφετε τι κάνει το νέο Μπλοκ που δημιουργείτε ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 183
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Στη συνέχεια για να ολοκληρώσετε όλες τις ρυθμίσεις του MY BLOCK πατάτε ΝΕΧΤ και τότε εμφανίζετε ένα νέο παράθυρο, όπου πρέπει να επιλέξετε ένα εικονίδιο που θα αντιπροσωπεύει το Μπλοκ που δημιουργείτε. Σχεδιάζετε το εικονίδιο που θα αντιπροσωπεύει το νέο Μπλοκ που δημιουργείτε Προεπισκόπηση του εικονίδιο που δημιουργείτε Εικόνες που χρησιμοποιείτε για τη δημιουργία του δικού σας εικονιδίου που θα αντιπροσωπεύει το Μπλοκ σας Αφού έχετε τελειώσει με όλες τις ρυθμίσεις πατάτε FINISH για να ολοκληρωθεί η διαδικασία δημιουργίας του καινούργιου Μπλοκ που δημιουργήσατε. Για να χρησιμοποιήσετε το νέο σας Μπλοκ, πάτε στην παλέτα Common και επιλέγετε το εικονίδιο Custom Palette Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το MY BLOCKS και στη συνέχεια επιλέγετε το Μπλοκ που δημιουργήσατε και το σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. 184 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΩΡΑ ΓΙΑ ΔΡΑΣΗ!!! Πρώτη Δραστηριότητα Πριν ξεκινήσετε την πρώτη δραστηριότητα, πρέπει να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Είμαι ο Ντάμπο το ελεφαντάκι και θέλω να μου δώσετε συμβουλές έτσι ώστε να κινούμε στο δάσος αποφεύγοντας παράλληλα διαφορετικούς κινδύνους. Askisi3a.rbt Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας κάνουμε γενίκευση α) Σκεφτείτε σαν ομάδα, και προτείνετε μία γενική λύση ώστε το ελεφαντάκι να κάνει αυτό που σας ζητά. Πως σκέφτεστε να αποφεύγει τους διάφορους κινδύνους; β) Η λύση που προτείνετε είναι πιο γενική και γιατί; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 185
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ελεφαντάκι. β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ελεφαντάκι για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Στρίψε δεξιά μέχρι Στρίψε αριστερά μέχρι Παράλληλα Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου μπροστά με ταχύτητα μέχρι Κινήσου πίσω για με ταχύτητα μέχρι Χρησιμοποίησε το μπλοκ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Το ελεφαντάκι κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 186 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Δεύτερη Δραστηριότητα Είμαι ο φαγανούλης και θέλω να με βοηθήσεις να καθαρίσω τα χώματα που έπεσαν κάτω από το φορτηγό. Μπορείς να με βοηθήσεις να τα μαζέψω χωρίς να χτυπάω στα αντικείμενα που βρίσκονται γύρω μου; Askisi3b.rbt Μην ξεχάστε να κάνετε την εναλλαγή των ρόλων. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Δείτε σαν ομάδα τις δύο παραπάνω δραστηριότητες και σκεφθείτε, ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο περιπτώσεις και περιγράψετε την. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 187
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; Τι θα προτείνατε σαν λύση, έτσι ώστε να μην χρειάζεται να επαναλαμβάνετε τα ίδια τμήματα κώδικα; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει ο φαγανούλης, χρησιμοποιώντας τα νέα Μπλοκ εντολών. β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει ο φαγανούλης για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Στρίψε δεξιά μέχρι Στρίψε αριστερά μέχρι Παράλληλα Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου μπροστά με ταχύτητα μέχρι Κινήσου πίσω για με ταχύτητα μέχρι Χρησιμοποίησε το μπλοκ 188 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής ο φαγανούλης κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Τρίτη Δραστηριότητα Είμαι ο Χάμιλτον και θα αγωνιστώ στον αγώνα της Formula 1. Μπορείς να με προγραμματίσεις έτσι ώστε να κινούμε για 2 λεπτά και όταν βλέπω ένα προπορευόμενο αμάξι σε απόσταση 25 εκατοστών να το προσπερνάω και παράλληλα να λέω τη φράση Good Job ; Askisi3c.rbt Μην ξεχάστε την εναλλαγή των ρόλων. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 189
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Αναλυτής Ας χωρίσουμε σε μικρότερα τμήματα α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε στην ομάδα σου την λύση της, χωρίζοντας την σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. (1) (2) (3) (4) β) Στη συνέχεια γράψε αναλυτικά τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το αυτοκίνητο για να υλοποιηθεί η δραστηριότητα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Κινήσου μπροστά για Κινήσου πίσω για Σταμάτα Στρίψε δεξιά μέχρι Στρίψε αριστερά μέχρι Παράλληλα Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου μπροστά με ταχύτητα μέχρι Κινήσου πίσω για με ταχύτητα μέχρι Χρησιμοποίησε το μπλοκ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) 190 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αξιολογητής Το αυτοκίνητο κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το αυτοκίνητο να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Σκεφτείτε και συζητήστε σαν ομάδα Μπορείτε να συμπληρώσετε την πρόταση: Σήμερα, μάθαμε Πως σας φάνηκε η συνεργασία μεταξύ σας; Σας αρέσουν οι ρόλοι που αναλαμβάνετε; Τι σας άρεσε; Τι δεν σας άρεσε και θα θέλατε να αλλάξετε ή να βελτιώσετε; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 191
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 4 ο Φύλλο Εργασίας Μαθαίνοντας το Μπλοκ Επιλογής Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή 192 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Μαθαίνοντας το Μπλοκ Επιλογής Με το Μπλοκ Επιλογής το ρομπότ θα ακολουθήσει μία σειρά εντολών ανάμεσα από δύο πιθανές διαδρομές, ανάλογα με το αν ισχύει ή όχι κάποια συνθήκη. το ρομπότ αν ισχύει μία συνθήκη τότε ακολουθεί (εκτελεί) τις ενέργειες 1 διαφορετικά ακολουθεί τις ενέργειες 2. Συνθήκη: Δηλώνετε την συνθήκη που θέλετε να ελέγχει. 1 2 Αληθής: Αν η συνθήκη που δηλώσατε ισχύει, τότε είναι αληθής και θα εκτελεστούν οι συγκεκριμένες εντολές. Ψευδής: Αν η συνθήκη που δηλώσατε δεν ισχύει, τότε είναι ψευδής και θα εκτελεστούν οι συγκεκριμένες εντολές. Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το SWITCH BLOCK Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το SWITCH BLOCK, το σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του SWITCH BLOCK. Το παράθυρο αλλάζει ανάλογα με την συνθήκη που θέλουμε να δημιουργήσουμε. Control: Διαλέγετε την επιλογή Sensor Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα αφής του ρομπότ Action: Επιλέγετε τον τρόπο ενεργοποίησης του αισθητήρα Αφής. Sensor: Διαλέγετε τον Touch Sensor (Αισθητήρας Αφής) Pressed: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Πατιέται Released: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Απελευθερώνεται Bumped: ενεργοποιείται το μπλοκ τη στιγμή που ο αισθητήρας αφής Πατηθεί και Ελευθερωθεί γρήγορα ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 193
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Πρώτη Δραστηριότητα ΩΡΑ ΓΙΑ ΔΡΑΣΗ!!! Πριν ξεκινήσετε την πρώτη δραστηριότητα, πρέπει να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: γαβ, γαβ Χάθηκα.. Πως θα γυρίσω στο σπίτι μου ασφαλής χωρίς να χτυπήσω πουθενά; Θέλω να με βοηθήσεις, έτσι ώστε αν βλέπω εμπόδιο σε απόσταση 50 εκατοστών τότε να λέω Object Detected και να κινηθώ ώστε να το αποφύγω εμφανίζοντας στην οθόνη μου μία χαμογελαστή φατσούλα, διαφορετικά (δηλ. αν δεν βλέπω κανένα εμπόδιο) να συνεχίζω να κινούμε με την ίδια ταχύτητα. Μμ.. επειδή μου αρέσει η μουσική, θα ήθελα να τραγουδώ σε όλη τη διαδρομή μέχρι να φθάσω σπίτι μου. Askisi4a.rbt Αναλυτής Ας χωρίσουμε σε μικρότερα τμήματα α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε στην ομάδα σου την λύση της, χωρίζοντας την σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. (1) (2) (3) (4) 194 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Γράψε με σαφήνεια τα βήματα β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει το σκυλάκι ρομπότ για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψτε με σαφήνεια τα βήματα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Δώσε τυχαίους αριθμούς από έως Σταμάτα Στρίψε δεξιά μέχρι Στρίψε αριστερά μέχρι Παράλληλα Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου μπροστά με ταχύτητα μέχρι Κινήσου πίσω για με ταχύτητα μέχρι Χρησιμοποίησε το μπλοκ Αν τότε διαφορετικά Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 195
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; Τι θα προτείνατε σαν λύση, έτσι ώστε να μην χρειάζεται να επαναλαμβάνετε τα ίδια τμήματα κώδικα; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Το σκυλάκι κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια 196 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Τυχαίου Αριθμού Το Μπλοκ Τυχαίου Αριθμού παράγει έναν τυχαίο αριθμό ο οποίος βρίσκεται εντός μιας περιοχής αριθμών που επιλέγετε. Από την παλέτα Common επιλέγετε το εικονίδιο Complete Palette Από την παλέτα που περιέχει τα Μπλοκ Εντολών, επιλέγετε το DATA BLOCK Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το DATA BLOCK, ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το RANDOM BLOCK και το σέρνετε στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του RANDOM BLOCK. Range - Minimum: Δηλώνετε την ελάχιστη τιμή που μπορεί να ορισθεί Range - Maximum: Δηλώνετε την μέγιστη τιμή που μπορεί να ορισθεί Οι τυχαίοι αριθμοί που θα παραχθούν, θα κυμαίνονται μεταξύ της ελάχιστης τιμής που θα δώσετε στο Minimum και της μέγιστης τιμής που θα δώσετε στο Maximum. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 197
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δεύτερη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να αλλάξετε ρόλους. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Γεια σας, είμαι ο Μπάρι!!! Θέλω να με βοηθήσετε να βρω τροφή. Θέλω να κινούμαι ευθεία με τυχαία ταχύτητα, αν εντοπίζω κάποιο ζωύφιο, τότε να σταματάω για να το αρπάξω και να κινούμαι για μια τυχαία απόσταση προς τα πίσω για να το φάω, διαφορετικά να συνεχίζω την αναζήτηση τροφής. Askisi4b.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει ο Μπάρι. Γράψε με σαφήνεια τα βήματα β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει ο Μπάρι για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψτε με σαφήνεια τα βήματα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Δώσε τυχαίους αριθμούς από έως Σταμάτα Στρίψε δεξιά μέχρι Στρίψε αριστερά μέχρι Παράλληλα Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου μπροστά με ταχύτητα μέχρι Κινήσου πίσω για με ταχύτητα μέχρι Χρησιμοποίησε το μπλοκ Αν τότε διαφορετικά 198 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Ο Μπάρι κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Δείτε σαν ομάδα τις δύο παραπάνω δραστηριότητες και σκεφθείτε, ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο περιπτώσεις και περιγράψετε την. Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 199
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 5 ο Φύλλο Εργασίας Γνωρίζοντας τον Αισθητήρα Φωτός Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή 200 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Μαθαίνοντας τον Αισθητήρα Φωτός (Light Sensor) Ο αισθητήρας φωτός μετράει το φως που αντανακλάται από τα αντικείμενα και μπορεί να ξεχωρίζει κάποια χρώματα ανάλογα με την αντανάκλασή τους.. Από την παλέτα Complete επιλέγετε το SENSOR BLOCK (Μπλοκ Αισθητήρων). Στη συνέχεια αφού έχετε επιλέξει το SENSOR BLOCK, ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε τον Αισθητήρα Φωτός (LIGHT SENSOR). Έπειτα τοποθετείται το Μπλοκ εντολής στο πρόγραμμα. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του LIGHT SENSOR. Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα φωτός του ρομπότ Compare - Light: Επιλέγετε τo όριο φωτός στο οποίο θα ενεργοποιείται ο αισθητήρας Κουτί Ανατροφοδότησης: Ελέγχετε την τρέχουσα ένταση του φωτός Generate Light: Όταν το επιλέγετε, ο αισθητήρας θα παράγει το δικό του φως, το οποίο θα αντανακλάται πάνω στον αισθητήρα Κάθε φορά που χρησιμοποιείται τον αισθητήρα φωτός πρέπει να προσαρμόζετε τις ρυθμίσεις φωτεινότητας ανάλογα με τον φωτισμό του χώρου. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 201
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Αναμονής του Αισθητήρα Φωτός (WAIT BLOCK) Το Μπλοκ Αναμονής (Wait Block) του Αισθητήρα Φωτός δίνει τη δυνατότητα στο NXT να επαναλαμβάνει την προηγούμενη ενέργεια περιμένοντας μέχρι ο αισθητήρας φωτός να πάρει κάποια τιμή που να ικανοποιεί την συνθήκη, στη συνέχεια εκτελεί τις ενέργειες που ακολουθούν. Από την παλέτα Common επιλέγετε το WAIT BLOCK και ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το Μπλοκ Αναμονής του Αισθητήρα Φωτός(LIGHT SENSOR). Έπειτα τοποθετείται το Μπλοκ εντολής στο πρόγραμμα. Αφού ολοκληρώσετε αυτή τη διαδικασία αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του WAIT BLOCK. Control: Διαλέγετε την επιλογή Sensor Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του αισθητήρα ήχου του ρομπότ Κουτί Ανατροφοδότησης: Ελέγχετε την τρέχουσα ένταση του φωτός Sensor: Διαλέγετε τον Light Sensor (Αισθητήρας Φωτός) Compare - Light: Επιλέγετε τo όριο φωτός στο οποίο θα ενεργοποιείται ο αισθητήρας Generate Light: Όταν το επιλέγετε, ο αισθητήρας θα παράγει το δικό του φως, το οποίο θα αντανακλάται πάνω στον αισθητήρα Επανάλαβε περιμένοντας μέχρι ο αισθητήρας να αντιληφθεί μια συγκεκριμένη ένταση φωτός. 202 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Πρώτη Δραστηριότητα ΩΡΑ ΓΙΑ ΔΡΑΣΗ!!! Συμμετέχει όλη η ομάδα Μετρήστε με τον αισθητήρα φωτός την φωτεινότητα που αντανακλάται στα παρακάτω αντικείμενα. Αντικείμενα - Χρώματα Ένταση Φωτός - Τιμές Χρωμάτων Θρανίο Ντουλάπα Άσπρο Πίνακας Κόκκινο χαρτόνι Κόκκινο αλουμίνιο Δεύτερη Δραστηριότητα Συμμετέχει όλη η ομάδα Κάνε το ρομποτάκι να κινείται και όταν συναντά τη μαύρη γραμμή να σταματάει. Παρατηρείστε δούλεψε καλά; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 203
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Ποια είναι η κοινή συμπεριφορά του ρομπότ ανάμεσα στο wait block με αισθητήρα φωτός και τα υπόλοιπα wait block που έχουμε δει μέχρι τώρα; Πως θα την περιγράψετε με τα ίδια λόγια; Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική τους δομή; Πως θα την περιγράψετε με τα ίδια λόγια; Τρίτη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να αλλάξετε ρόλους. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Είμαι ένας από τους φύλακες του κτιρίου και μόλις διαπίστωσα ότι χτυπάει το σύστημα συναγερμού!!! Μπορείς να με βοηθήσεις να ελέγξω τον δικό μου χώρο χωρίς να βγω έξω από αυτό; Θέλω να με βοηθήσεις, έτσι ώστε αν πατήσω πάνω σε μια μαύρη γραμμή τότε να σταματήσω και να εμφανίσω στην οθόνη μου το μήνυμα Black Line, διαφορετικά να συνεχίσω να κινούμαι μέσα στο χώρο. Α!!! και μην ξεχνάς ότι την ώρα που ελέγχω το δωμάτιο, χτυπάει ταυτόχρονα και ο συναγερμός. Askisi5c.rbt 204 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αναλυτής Ας χωρίσουμε σε μικρότερα τμήματα Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε στην ομάδα σου την λύση της, χωρίζοντας την σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. (1) (2) (3) (4) Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 205
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Ο φύλακας ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Τέταρτη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να αλλάξετε ρόλους. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Ήρθε η ώρα του μεγάλου τελικού και όλοι είμαστε έτοιμοι στην αφετηρία!!! Για να ξεκινήσουμε τον αγώνα πρέπει να μας δώσεις το έναυσμα 1 2 3 ΠΑΜΕ. Νικητής είναι αυτός που θα πατήσει πρώτος την μαύρη γραμμή. Μόλις γίνει αυτό θα σταματήσει και θα πει Winner, εμφανίζοντας το ταυτόχρονα και στην οθόνη του. Askisi5d.rbt 206 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Δείτε σαν ομάδα τις δύο παραπάνω δραστηριότητες και σκεφθείτε, ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο περιπτώσεις και περιγράψετε την με τα ίδια λόγια. Αναλυτής Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει ο χάμιλτον για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψτε με σαφήνεια τα βήματα. Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Δώσε τυχαίους αριθμούς από έως Σταμάτα Στρίψε μέχρι Παράλληλα Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου μπροστά με ταχύτητα μέχρι Κινήσου πίσω για με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 207
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Ο φύλακας ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; 208 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Σκεφτείτε και συζητήστε σαν ομάδα Μπορείτε να συμπληρώσετε την πρόταση: Σήμερα, μάθαμε Πως σας φάνηκε η συνεργασία μεταξύ σας; Σας αρέσουν οι ρόλοι που αναλαμβάνετε; Τι σας άρεσε; Τι δεν σας άρεσε και θα θέλατε να αλλάξετε ή να βελτιώσετε; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 209
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 6 ο Φύλλο Εργασίας Μαθαίνοντας το Λαμπτήρα και το Χρονομετρητή Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή 210 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Μαθαίνοντας το Μπλοκ του Λαμπτήρα Αυτή η εντολή σας επιτρέπει να πείτε στο ρομπότ σας να ανάψει ή να σβήσει τον λαμπτήρα, τον οποίο έχετε συνδέσει σε μια από τις 3 θύρες εξόδου. Από την παλέτα Complete επιλέγετε το ACTION BLOCK και έπειτα ανοίγει το μενού όπου επιλέγετε το LAMP BLOCK. Στη συνέχεια τοποθετείται το LAMP BLOCK στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του LAMP BLOCK. Port: Επιλέγετε τη θύρα σύνδεσης του λαμπτήρα Action: Επιλέγετε αν ο λαμπτήρας θα είναι κλειστός ή ανοιχτός Intensity: Επιλέγετε την ένταση του φωτός που θα εκπέμπει ο λαμπτήρας Το Lamp block ενεργοποιεί την λειτουργία της λάμπας την οποία έχουμε συνδέσει σε μια από τις εξόδους του ΝΧΤ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 211
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Πρώτη Δραστηριότητα ΩΡΑ ΓΙΑ ΔΡΑΣΗ!!! Πριν ξεκινήσετε την πρώτη δραστηριότητα, πρέπει να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Γειά σου, με θυμάσαι; Είμαι ο Wall και μου έχουν αναθέσει να κάνω τον ημερήσιο έλεγχο των τούνελ της Εθνικής Οδού. Μπορείς να με βοηθήσεις, έτσι ώστε να κινούμαι με ταχύτητα 60, έχοντας τα φώτα σβηστά και αν μπω σε ένα τούνελ τότε να μειώνω την ταχύτητα μου, να ανάβω τα φώτα πορείας μου και να εμφανίζω στην οθόνη μου το κείμενο «Light on»; Askisi6a.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει ο Wall για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Δώσε τυχαίους αριθμούς από έως Σταμάτα Στρίψε μέχρι 212 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα Πες Εμφάνισε Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Άναψε τον λαμπτήρα όταν Σβήσε τον λαμπτήρα όταν Όταν ο χρονομετρητής Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Ο Wall κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 213
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δεύτερη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Ωχ άργησα να πάω στη δουλειά και τώρα πρέπει αναγκαστικά να τρέχω στον δρόμο. Μπορείς να με βοηθήσεις έτσι ώστε αν βλέπω κάποιο προπορευόμενο αυτοκίνητο τότε να το προσπερνάω και ταυτόχρονα να ανάβω το φλάς μου, για να προειδοποιώ το αυτοκίνητο που βρίσκεται πίσω μου; Αναλυτής Askisi6b.rbt α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει το αυτοκίνητο για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Δώσε τυχαίους αριθμούς από έως Σταμάτα Στρίψε μέχρι Παράλληλα Επανάλαβε μέχρι 214 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Επανάλαβε για με ταχύτητα Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Άναψε τον λαμπτήρα όταν Σβήσε τον λαμπτήρα όταν Όταν ο χρονομετρητής Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Το αυτοκίνητο κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 215
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Δείτε σαν ομάδα τις δύο παραπάνω δραστηριότητες και σκεφθείτε, ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο περιπτώσεις και περιγράψετε την με τα ίδια λόγια. Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας κάνουμε γενίκευση α) Σκεφτείτε σαν ομάδα, πώς θα μπορούσατε να συνδυάσετε τις προηγούμενες δραστηριότητες; Δώστε μια γενική λύση που θα ικανοποιεί και τις δύο; β) Η λύση που προτείνετε είναι πιο γενική και γιατί; 216 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Μαθαίνοντας το Μπλοκ του Χρονομετρητή Το Μπλοκ του Χρονομετρητή (Timer Block), ξεκινάει αυτόματα και σας επιτρέπει να μετρήσετε το χρόνο που περνάει. Από την παλέτα Complete επιλέγετε το SENSOR BLOCK και έπειτα ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το TIMER BLOCK. Στη συνέχεια τοποθετείται το Μπλοκ εντολής στο πρόγραμμα. Αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του TIMER BLOCK. Timer: Ορίζετε τον χρονομετρητή που θέλετε να παρατηρείτε Action: Όταν επιλέγετε το Reset ο χρονομετρητής μηδενίζεται Compare: Επιλέγετε το όριο μέτρησης του χρονομετρητή ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 217
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Αναμονής του Χρονομετρητή Με το Μπλοκ Αναμονής του χρονομετρητή (Wait Block Timer) το ρομπότ περιμένει μέχρι η τιμή του χρονομετρητή να ξεπεράσει ή να μειωθεί κάτω από μια αριθμητική τιμή που θα του ορίσετε εσείς στο παράθυρο των ρυθμίσεων. Από την παλέτα Complete επιλέγετε το WAIT BLOCK και έπειτα ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το Μπλοκ Αναμονής του αισθητήρα αφής (Τυχαία). Στην συνέχεια τοποθετείτε το Μπλοκ εντολής στο πρόγραμμα. Αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του WAIT BLOCK. Τότε πάτε στο SENSOR και επιλέγεται TIMER. Στη συνέχεια εμφανίζεται το παράθυρο για τις ρυθμίσεις του WAIT BLOCK TIMER. Control: Διαλέγετε την επιλογή Sensor Timer: Ορίζετε τον χρονομετρητή που θέλετε να παρατηρείτε Sensor: Διαλέγετε τον Timer Sensor (Αισθητήρας Χρονομετρητή) Until: Επιλέγετε το όριο του χρονομετρητή 218 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Τρίτη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Ήρθε η ώρα του Μαραθώνιου και όλοι είμαστε έτοιμοι στην αφετηρία. Μόλις το χρονόμετρο πάει στο 5 ξεκινάμε τον μεγάλο αγώνα. Ο κάθε ένας μας θα τρέχει και όποιος φτάνει στην μαύρη γραμμή θα λέει Game Over και παράλληλα θα ανάβει και τον λαμπτήρα του. Νικητής είναι αυτός που θα φτάσει πρώτος! Σκεφτείτε ότι στο Μαραθώνιο τρέχουν πολλοί και θα χρειαστεί να προσπερνάτε τους συναθλητές σας. Askisi6c.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει το ρομπότ για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Σταμάτα Στρίψε μέχρι Επανάλαβε μέχρι Επανάλαβε για με ταχύτητα ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 219
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Πες Εμφάνισε Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Άναψε τον λαμπτήρα όταν Σβήσε τον λαμπτήρα όταν Όταν ο χρονομετρητής Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Το ρομπότ κάνει τις κινήσεις που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις κινήσεις που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια 220 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 7 ο Φύλλο Εργασίας Κάνοντας Αριθμητικές Πράξεις Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 221
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Αριθμού σε Κείμενο Το Μπλοκ Αριθμού σε κείμενο δέχεται έναν αριθμό και το μετατρέπει σε κείμενο. Από την παλέτα Complete επιλέγετε το ADVANCED BLOCK και ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το NUMBER TO TEXT BLOCK. Έπειτα τοποθετείται το Μπλοκ εντολής στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του NUMBER TO TEXT BLOCK. Number: Εισάγετε τον αριθμό Εισάγετε τον αριθμό Εξάγετε το κείμενο 222 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΩΡΑ ΓΙΑ ΔΡΑΣΗ!!! Πρώτη Δραστηριότητα Πριν ξεκινήσετε την πρώτη δραστηριότητα, πρέπει να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Μόλις βγήκα από το σπίτι μου και θέλω να περπατήσω για 1 λεπτό με τυχαία ταχύτητα και μετά να σταματήσω. Θέλω να υπολογίσω πόση απόσταση διάνυσα και να την εμφανίσω στην οθόνη μου. Askisi7a.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει το ρομπότ για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Δώσε τυχαίους αριθμούς από έως Σταμάτα Στρίψε μέχρι Επανάλαβε μέχρι Μετέτρεψε αριθμό σε κείμενο Εμφάνισε Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Όταν ο χρονομετρητής ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 223
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Το ρομπότ κάνει τις ενέργειες που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις ενέργειες που ζήτησε. Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 224 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Αριθμητικών Πράξεων Με το Μπλοκ Αριθμητικών πράξεων (Math Block) μπορείτε δίνοντας δύο αριθμητικές τιμές να πάρετε το αποτέλεσμα της αριθμητικής πράξης που θα επιλέξετε. Με το μπλοκ αυτό μπορείτε να κάνετε τις ακόλουθες αριθμητικές πράξεις: α)πρόσθεση (Addition), Αφαίρεση (Subtraction), Πολλαπλασιασμό (Multiplication), Διαίρεση (Division), Απόλυτη Τιμή (Absolute Value) και Τετραγωνική Ρίζα (Square Root). Από την παλέτα Complete επιλέγετε το DATA BLOCK και ένα μενού όπου επιλέγετε το MATH BLOCK. Έπειτα τοποθετείται το Μπλοκ εντολής στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του MATH BLOCK. Operation: Επιλέγετε την αριθμητική πράξη που θέλετε να εκτελέσετε Α & Β:Εισάγετε τους αριθμούς με τους οποίους θα εκτελεστεί η αριθμητική πράξη που επιλέξατε Εισάγετε τους δύο αριθμούς Α και Β Εξάγετε το αριθμητικό αποτέλεσμα των δύο αριθμών ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 225
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Δεύτερη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να αλλάξετε ρόλους και να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Ωχ, το αφεντικό μου με έβαλε να κάνω τον ισολογισμό της εταιρείας. Μπορείς να με βοηθήσεις στις αριθμητικές πράξεις για να μην κάνω λάθος στο αποτέλεσμα; Το αφεντικό μου, μου έδωσε τον παρακάτω πίνακα με βάση τον οποίο θα εκτελέσω τις αριθμητικές πράξεις και μου είπε όταν βρω το τελικό αποτέλεσμα να το εμφανίσω στην οθόνη μου. Έσοδα Έξοδα 14 22 37 8 65 17 Αναλυτής Askisi7b.rbt α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις ενέργειες που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε στην ομάδα σου την λύση της, χωρίζοντας την σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. Ας χωρίσουμε σε μικρότερα τμήματα (1) (2) (3) (4) 226 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ γ) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει το ρομπότ για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Σταμάτα Επανάλαβε μέχρι Μετέτρεψε αριθμό σε κείμενο Πες Εμφάνισε Κάνε την πράξη με τους αριθμούς Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Το ρομπότ κάνει τις ενέργειες που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις ενέργειες που ζήτησε. Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 227
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Αριθμητικών Συγκρίσεων Με το Μπλοκ Αριθμητικών Συγκρίσεων (Compare Block) μπορείτε να συγκρίνετε δύο αριθμητικές τιμές. Το μπλοκ αυτό ελέγχει αν ο αριθμός Α είναι μικρότερος από (Less than) τον Β ή αν ο αριθμός Α είναι μεγαλύτερος από (Greater than) τον Β ή αν ο αριθμός Α είναι ίσος (Equals) με τον Β. Από την παλέτα Complete επιλέγετε το DATA BLOCK και ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το COMPARE BLOCK. Έπειτα τοποθετείται το Μπλοκ εντολής στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του COMPARE BLOCK. Operation: Επιλέγετε το είδος της σύγκρισης που θέλετε να κάνετε Εξάγετε το αποτέλεσμα της σύγκρισης των δύο αριθμών. Α & Β:Εισάγετε τους αριθμούς με τους οποίους θα εκτελεστεί η πράξη της σύγκρισης που επιλέξατε Εισάγετε τους δύο αριθμούς Α και Β Το αποτέλεσμα αυτό θα είναι True αν η συνθήκη είναι αληθής και False αν η συνθήκη είναι ψευδής 228 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Τρίτη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να κάνετε την εναλλαγή των ρόλων και να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Σε ευχαριστώ που με βοήθησες προηγουμένως! Αλλά τώρα θα ξανά χρειαστώ την βοήθεια σου Το αφεντικό μου, τώρα μου ζήτησε με βάση το αποτέλεσμα που εμφάνισα στην οθόνη μου να του πω αν τελικά η εταιρεία έχει κέρδος ή ζημία. Μου είπε ότι αν το αποτέλεσμα είναι θετικός αριθμός τότε η εταιρεία έχει Κέρδος και να εμφανίσω στην οθόνη μου την λέξη Increase και να πω Positive ενώ αν το αποτέλεσμα είναι αρνητικός αριθμός τότε η εταιρεία έχει Ζημία και να εμφανίσω στην οθόνη μου την λέξη Loss και να πω Negative. (Αν χρειαστείς τον προηγούμενο πίνακα, ανέτρεξε στην προηγούμενη δραστηριότητα) Askisi7c.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις ενέργειες που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει προσθέσουμε στον παραπάνω αλγόριθμο ώστε το ρομπότ να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Σταμάτα Στρίψε μέχρι Επανάλαβε μέχρι Μετέτρεψε αριθμό σε κείμενο ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 229
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Πες Εμφάνισε Κάνε την πράξη με τους αριθμούς Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Το ρομπότ κάνει τις ενέργειες που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις ενέργειες που ζήτησε. Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 230 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας κάνουμε γενίκευση α) Σκεφτείτε σαν ομάδα, πώς θα μπορούσατε να συνδυάσετε τις προηγούμενες δραστηριότητες και δώστε μια γενική λύση που θα ικανοποιεί και τις δύο. β) Η λύση που προτείνετε είναι πιο γενική και γιατί; Σκεφτείτε και συζητήστε σαν ομάδα Μπορείτε να συμπληρώσετε την πρόταση: Σήμερα, μάθαμε Πως σας φάνηκε η συνεργασία μεταξύ σας; Σας αρέσουν οι ρόλοι που αναλαμβάνετε; Τι σας άρεσε; Τι δεν σας άρεσε και θα θέλατε να αλλάξετε ή να βελτιώσετε; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 231
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 8 ο Φύλλο Εργασίας Μαθαίνοντας τις Μεταβλητές Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή 232 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Γνωρίζοντας το Μπλοκ Μεταβλητής Η μεταβλητή είναι ένα μέρος στο οποίο μπορείτε να αποθηκεύετε διάφορες τιμές οι οποίες τροποποιούνται διαρκώς και το μέρος αυτό βρίσκετε μέσα στη μνήμη του μικροϋπολογιστή NXT.Στο NXTπρόγραμμα οι μεταβλητές παρουσιάζονται σαν ένα Μπλοκ στο οποίο δίνετε όνομα και τιμή. Η μεταβλητή χαρακτηρίζεται από: α) το όνομα που της δίνετε, β) τον τύπο που την χαρακτηρίζετε (Λογική, Αριθμός ή Κείμενο) και γ) την τιμή που της δίνετε. Για να δημιουργήσετε μια μεταβλητή, πηγαίνετε στο Μενού Edit του προγραμματιστικού περιβάλλοντος NXT-Gκαι επιλέγετε Define Variables. Στη συνέχεια εμφανίζετε το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του Edit Variables. Name:Δίνετε όνομα στην νέα μεταβλητή Create:Επιλέγετε το Create για να δημιουργήσετε νέα μεταβλητή Datatype:Δηλώνετε τον τύπο της νέας μεταβλητής που δημιουργείτε. Logic (Λογική): Μπορεί να πάρει την τιμή True ή False. Number (Αριθμός): Μπορεί να πάρει ακέραια αριθμητική τιμή. Text (Κείμενο): Μπορεί να πάρει αλφαριθμητικούς χαρακτήρες. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 233
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Αφού δημιουργήσετε την μεταβλητή, μπορείτε να την εισάγετε στο πρόγραμμα από την παλέτα Complete, επιλέγοντας το DATA BLOCK αυτόματα ανοίγει ένα μενού όπου επιλέγετε το VARIABLE BLOCK. Έπειτα τοποθετείται το Μπλοκ εντολής στο πλέγμα που τοποθετούνται τα Μπλοκ των εντολών. Αυτόματα εμφανίζετε στο κάτω μέρος της οθόνης, το παράθυρο για την ρύθμιση των παραμέτρων του VARIABLE BLOCK. List:Επιλέγετε την μεταβλητή που έχετε δημιουργήσει Action:Επιλέγετε αν Read: θα διαβάσετε την τιμή της μεταβλητής ή Write: θα δώσετε μια νέα τιμή στη μεταβλητή 234 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΩΡΑ ΓΙΑ ΔΡΑΣΗ!!! Πρώτη Δραστηριότητα Μόλις δημιούργησα δύο μεταβλητές με ονόματα Αριθμός1 και Αριθμός2 τύπου Number(Αριθμό) και τώρα θέλω να με βοηθήσεις να φτιάξω ένα πρόγραμμα που να δίνει τιμές σε αυτές τις μεταβλητές και στη συνέχεια να εμφανίζει το άθροισμα τους στην οθόνη μου. Επίσης, σε ενημερώνω πως η μεταβλητή Αριθμός1 θα έχει την τιμή 15 και η μεταβλητή Αριθμός2 την τιμή 20. Τι λες μπορεί να γίνει αυτό; Askisi8a.rbt Μεταφέρετε το παρακάτω πρόγραμμα στον υπολογιστή σας και ελέγξτε αν θα τρέξει σωστά, εκτελώντας τις ενέργειες που ζητάει το ρομπότ. Δίνει τιμή στην μεταβλητή μέσω τουwrite Διαβάζει την τιμή της μεταβλητής που δώσατε μέσω του READ Παίρνει την τιμή της μεταβλητής Αριθμός2 Δίνει τιμή στην μεταβλητή μέσω τουwrite Διαβάζει την τιμή της μεταβλητής που δώσατε μέσω του READ Παίρνει την τιμή της μεταβλητής Αριθμός1 Μετατρέπει το Αποτέλεσμα από Αριθμό σε Κείμενο Εμφανίζει το κείμενο στην οθόνη Παρατηρείστε δούλεψε σωστά; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 235
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Δεύτερη Δραστηριότητα Πριν ξεκινήσετε τη δεύτερη δραστηριότητα, πρέπει να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Σήμερα έχω τα γενέθλια μου και αποφάσισα να κάνω ένα πάρτι για να γιορτάσω με τους φίλους μου. Για να ξέρω όμως πόσοι τελικά ήρθαν στο πάρτι μου, αποφάσισα να είμαι για 10 λεπτά στην πόρτα του σπιτιού και κάθε φορά που θα έρχεται κάποιος να του κάνω χειραψία και ταυτόχρονα να του λέω Hello. Έτσι, με αυτό τον τρόπο θα μπορώ να μετρήσω πόσοι φίλοι μου ήρθαν συνολικά. Askisi8b.rbt Για να μετράει το ρομπότ μας πρέπει να δημιουργήσουμε μια μεταβλητή που θα αυξάνει την τιμή της κάθε φορά που ισχύει μία συνθήκη π.χ. αν κάνει χειραψία 1. Δημιουργούμε μια μεταβλητή με όνομα Μετρητής και της δίνουμε την τιμή 0. 2. Κάθε φορά που θα κάνει χειραψία θα αυξάνει ο μετρητής τη τιμή του κατά 1. 3. Μέσα σε μια επανάληψη προσθέτουμε στο μετρητή την τιμή 1 δίνουμε τη νέα αυτή τιμή στη μεταβλητή Άρα τελικά: Μετρητής Μετρητής + 1 236 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει το ρομπότ για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Σταμάτα Στρίψε μέχρι Μετέτρεψε αριθμό σε κείμενο Πες Εμφάνισε Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Καταχώρησε στην μεταβλητή την τιμή Διάβασε την μεταβλητή Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Ας δημιουργήσουμε τα δικά μας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 237
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Το ρομπότ κάνει τις ενέργειες που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις ενέργειες που ζήτησε. Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; Τρίτη Δραστηριότητα Μην ξεχάσετε να κάνετε την εναλλαγή των ρόλων και να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: γαβ, γαβ Πείνασα.. Μπορείς να με βοηθήσεις να βρω μερικά κόκαλα; Θέλω να κινούμαι ευθεία και αν εντοπίζω κάποιο κόκαλο, τότε να σταματάω για να το πάρω, διαφορετικά να συνεχίζω το ψάξιμο. Όταν τελειώσω την αναζήτηση τροφής θέλω να εμφανίσω στην οθόνη μου πόσα κόκκαλα μάζεψα συνολικά. Askisi8c.rbt 238 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το σκυλάκι. β) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει το σκυλάκι για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Σταμάτα Στρίψε μέχρι Μετέτρεψε αριθμό σε κείμενο Πες Εμφάνισε Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Καταχώρησε στην μεταβλητή την τιμή Διάβασε την μεταβλητή Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 239
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ Το σκυλάκι κάνει τις επιπλέον ενέργειες που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις νέες ενέργειες που ζήτησε. Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Δείτε σαν ομάδα τις δύο παραπάνω δραστηριότητες και σκεφθείτε, ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο περιπτώσεις και περιγράψετε την με τα ίδια λόγια. Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; Τέταρτη Δραστηριότητα Πριν ξεκινήσετε την τέταρτη δραστηριότητα, πρέπει να επιλέξετε τον ρόλο που θα αναλάβετε. Καταγράψτε τα ονόματα σας δίπλα από κάθε ρόλο ξεχωριστά. Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: 240 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ουφ επιτέλους τελείωσε το σχολείο!!! Το άσχημό όμως είναι πως μόλις πήρα τους βαθμούς και δεν ξέρω τον τελικό μου βαθμό. Μπορείς να με βοηθήσεις, να βρω τον μέσο όρο όλων των βαθμών για να δω πως τα πήγα; Στον παρακάτω πίνακα σου δίνω τις βαθμολογίες μου και θέλω να τις καταχωρήσεις την κάθε μια στην αντίστοιχη μεταβλητή. Όταν θα βγάλεις τον τελικό μέσο όρο θέλω να τον καταχωρήσεις σε μια μεταβλητή με όνομα Μέσος_Όρος και να μου τον εμφανίσεις στην οθόνη μου. Βαθμολογίες ΒαθμόςΑ ΒαθμόςΒ ΒαθμόςΓ 13 9 10 Μπορείς, με βάση τον Μέσο όρο που βρήκες να μου πεις, εμφανίζοντας μου στην οθόνη, αν τελικά Πέρασα ή Κόπηκα ; Οι καθηγητές μου, μου είπαν ότι αν ο Μέσος όρος μου είναι πάνω από 10 τότε σημαίνει ότι πέρασα διαφορετικά ότι κόπηκα. Askisi8d.rbt Αναλυτής α) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε αναλυτικά στην ομάδα σου τις κινήσεις που πρέπει να κάνει το ρομπότ. β) Διάβασε προσεκτικά την δραστηριότητα και περιέγραψε στην ομάδα σου την λύση της, χωρίζοντας την σε μικρότερα και απλούστερα τμήματα. Ας χωρίσουμε σε μικρότερα τμήματα (1) (2) (3) (4) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 241
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ γ) Ποια είναι τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει το ρομπότ για να κάνει αυτό που ζητάει το πρόβλημα; Γράψε με σαφήνεια τα βήματα Ενδεικτικά Βήματα Τα βήματα που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ Σταμάτα Στρίψε μέχρι Μετέτρεψε αριθμό σε κείμενο Πες Εμφάνισε Κινήσου με ταχύτητα μέχρι Αν τότε διαφορετικά Καταχώρησε στην μεταβλητή την τιμή Διάβασε την μεταβλητή Προγραμματιστής Διάβασε τα βήματα του Αναλυτή και στη συνέχεια προσπάθησε να υλοποιήσεις στον υπολογιστή το πρόγραμμα κάνοντας τις κατάλληλες ρυθμίσεις των παραμέτρων στα Μπλοκ που θα χρησιμοποιήσεις. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια) Αξιολογητής Εντόπισε και διόρθωσε τα λάθη Το ρομπότ κάνει τις ενέργειες που ζήτησε; Αν όχι, εντόπισε το λάθος και πρότεινε τις απαραίτητες διορθώσεις μέχρι το ρομπότ να εκτελέσει τις ενέργειες που ζήτησε. Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 242 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας κάνουμε γενίκευση α) Σκεφτείτε σαν ομάδα, και προτείνετε μια λύση η οποία θα καλύπτει μια ευρύτερη γκάμα περιπτώσεων; β) Η λύση που προτείνετε είναι πιο γενική και γιατί; Σκεφτείτε και συζητήστε σαν ομάδα Μπορείτε να συμπληρώσετε την πρόταση: Σήμερα, μάθαμε Πως σας φάνηκε η συνεργασία μεταξύ σας; Σας αρέσουν οι ρόλοι που αναλαμβάνετε; Τι σας άρεσε; Τι δεν σας άρεσε και θα θέλατε να αλλάξετε ή να βελτιώσετε; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 243
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 9 o Φύλλο Εργασίας Επαναληπτικό Φύλλο Εργασιών Όνομα Ομάδας Ονοματεπώνυμο 1 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 2 ου Μαθητή Ονοματεπώνυμο 3 ου Μαθητή 244 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Πρώτη Δραστηριότητα Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Ήρθε η ώρα να παίξω με τους φίλους μου τυφλόμυγα!!! Μπορείς να με βοηθήσεις, έτσι ώστε να κινούμαι μέσα στο δωμάτιο με τυχαία ταχύτητα και κάθε φορά που θα πιάνω κάποιον φίλο μου, να του λέω Goodbye (θεωρήστε ότι αυτός φεύγει από το δωμάτιο), να τον αποφεύγω και να συνεχίζω το ψάξιμο; Το παιχνίδι θα διαρκεί 1 λεπτό και όταν ολοκληρωθεί, θέλω να εμφανίζεται στην οθόνη μου πόσους συνολικά έπιασα. Askisi9a.rbt Αναλυτής Χωρίστε σε μικρότερα τμήματα (1) (2) (3) (4) Γράψτε με σαφήνεια τα βήματα 1) 2) 3) 4) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 245
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 5) 6) Προγραμματιστής Δημιουργήστε τα δικά σας Block α) Υπάρχουν κάποια τμήματα του κώδικα τα οποία έχετε ξανασυναντήσει; Έχετε δημιουργήσει για αυτά τα δικά σας μπλοκ; Ποια είναι αυτά; β) Δημιουργήστε νέα δικά σας Μπλοκ για όποιο τμήμα του κώδικα πιστεύετε ότι σας χρειάζεται. Υλοποιήστε το πρόγραμμα Αξιολογητής Εντοπίστε και διορθώστε τα λάθη Προσπάθειες 1 η Προσπάθεια Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια 246 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας κάνουμε γενίκευση α) Σκεφτείτε σαν ομάδα, και προτείνετε μια λύση η οποία θα καλύπτει μια ευρύτερη γκάμα περιπτώσεων; β) Η λύση που προτείνετε είναι πιο γενική και γιατί; Δεύτερη Δραστηριότητα Αναλυτής: Προγραμματιστής: Αξιολογητής: Κινούμαι στην εθνική οδό Θεσσαλονίκης Αθηνών και έχει πολύ κίνηση. Μπορείς να με βοηθήσεις έτσι ώστε, αν βλέπω κάποιο προπορευόμενο αυτοκίνητο σε απόσταση 30 μέτρα τότε να ανάβω το φλάς μου (για να προειδοποιώ το αυτοκίνητο που βρίσκεται πίσω μου) και να το προσπερνάω; Όταν φτάσω στον προορισμό μου, θέλω να εμφανίζεται στην οθόνη μου ο αριθμός των συνολικών αυτοκινήτων που προσπέρασα. Αναλυτής Askisi9b.rbt Γράψτε με σαφήνεια τα βήματα 1) 2) 3) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 247
ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ 4) 5) Προγραμματιστής Υλοποιήστε το πρόγραμμα Αξιολογητής Εντοπίστε και διορθώστε τα λάθη Προσπάθειες Εκτέλεσε Σωστά τις κινήσεις; ΝΑΙ ή ΟΧΙ Τι δεν λειτούργησε Σωστά; Τι αλλαγές κάνατε; 1 η Προσπάθεια 2 η Προσπάθεια 3 η Προσπάθεια 4 η Προσπάθεια Συμμετέχει όλη η ομάδα Ας σκεφτούμε πιο αφηρημένα Δείτε σαν ομάδα τις δύο παραπάνω δραστηριότητες και σκεφθείτε, ποια είναι η κοινή συμπεριφορά των δύο ρομπότ και στις δυο περιπτώσεις και περιγράψετε την με τα ίδια λόγια. Ποια είναι η κοινή προγραμματιστική δομή στις δραστηριότητες αυτές; 248 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VI: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Τρίτη Δραστηριότητα Ήρθε η ώρα να πάρω μέρος στο διαγωνισμό ρομποτικής!!! Μπορείς να με βοηθήσεις να υλοποιήσω την δραστηριότητα που μου ανέθεσαν; Οι κριτές μου είπανε πως πρέπει για 10 λεπτά να ακολουθώ την μαύρη γραμμή. Τι λες, θα τα καταφέρω; Askisi9c.rbt Συμμετέχει όλη η ομάδα Πειραματιστείτε «παίζοντας» με την ταχύτητα του κάθε κινητήρα, έτσι ώστε να κινείται στη μαύρη γραμμή ομαλά. (Γράψε κάποιες παρατηρήσεις ή σχόλια). ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ 249