Υποστήριξη ιδασκαλίας Μαθηµάτων Πληροφορικής υποβοηθούµενη από την πλατφόρµα LEGO Mindstorms

Σχετικά έγγραφα
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... 2 ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 4 ΤΑ ΚΟΥΜΠΙΑ ΚΑΙ ΤΑ ΜΠΛΟΚ... 6 ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΤΟΥΣ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ... 9 ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑ...

ph Μέτρο Οξύτητας Βασικότητας Διαλυμάτων

Εισαγωγή σε Βασικές Αρχές και οµές Προγραµµατισµού µε τις Ροµποτικές Κατασκευές LEGO Mindstorms

Παίζουμε μπάσκετ; Εκπαιδευτική δραστηριότητα ρομποτικής στο προγραμματιστικό περιβάλλον Lego Mindstorms

Γουλή Ευαγγελία. 1. Εισαγωγή. 2. Παρουσίαση και Σχολιασµός των Εργασιών της Συνεδρίας

Τo πρόγραμμα «Διάγραμμα Ροής» και η διδακτική του αξιοποίηση στην Διδασκαλία του προγραμματισμού

ΘΕΜΑ: Διοργάνωση εκπ/κού προγράμματος Ρομποτική για μαθητές Δημοτικού και Γυμνασίου

Η Πληροφορική στη ευτεροβάθµια Εκπαίδευση: Προγράµµατα Σπουδών, ιδακτικές Προσεγγίσεις, Επιµόρφωση Εκπαιδευτικών

Διδακτική Πληροφορικής

Διδακτική της Πληροφορικής

Η διάρκεια πραγματοποίησης της ανοιχτής εκπαιδευτικής πρακτικής ήταν 2 διδακτικές ώρες

«Διαλογέας Ανακυκλώσιμων Απορριμμάτων»

ΦΟΡΜΑ ΥΠΟΒΟΛΗΣ ΠΡΟΤΑΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΟΜΙΛΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΕΤΟΥΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΑΜΑΝΑΤΙΔΗΣ 1 Ο ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Γεωµετρία Β' Λυκείου. Συµµεταβολή µεγεθών. Εµβαδόν ισοσκελούς τριγώνου. Σύστηµα. συντεταγµένων. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Μέγιστη - ελάχιστη τιµή.

Γιατί ροµποτική; Ποιοι οι διδαχτικοί στόχοι; Πως θα υλοποιηθεί η όλη εργασία; Ποιο ροµπότ θα χρησιµοποιηθεί; Πως θα χρηµατοδοτηθεί;

WRO Hellas πιλοτικό πρόγραμμα εκπαιδευτικής ρομποτικής σε σχολεία του Δ. Αθηναίων

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ Π ΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ Π ΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Σενάριο 5. Μετασχηµατισµοί στο επίπεδο. Γνωστική περιοχή: Γεωµετρία Α' Λυκείου. Συµµετρία ως προς άξονα. Σύστηµα συντεταγµένων.

Διδάσκοντας προγραμματισμό με την χρήση Εκπαιδευτικής Ρομποτικής:Learning by doing

Παιδαγωγικές εφαρμογές Η/Υ. Μάθημα 1 ο

Εισαγωγή Μαθητών στον Προγραµµατισµό Εκπαιδευτικών Ροµπότ µε Αξιοποίηση Σεναρίων Πανελλήνιου ιαγωνισµού

Σωτηρίου Σοφία. Εκπαιδευτικός ΠΕ0401, Πειραματικό Γενικό Λύκειο Μυτιλήνης

Ηλεκτρονικό Εργαστήριο Φυσικής. ρακόπουλος Γρηγόρης, ΠΕ04, Ελληνογαλλική Σχολή Καλαµαρί,

Η ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ

Η ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

Μάθημα: Διδακτική της Πληροφορικής. Περιγραφή μαθήματος. Διδάσκων: Παλαιγεωργίου Γ. Διαλέξεις: Παρασκευή 17:00-20:00

Διδακτική της Πληροφορικής

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ.

Ερωτήµατα σχεδίασης και παρατήρησης (για εστίαση σε συγκεκριµένες πτυχές των αλλαγών στο σχήµα).

Βασικές Αρχές Ψηφιακής Τεχνολογίας: Πρακτικές ιδέες για τη διδασκαλία ενός θεωρητικού μαθήματος

Ανοικτά περιβάλλοντα. Συστήµατα προσοµοιώσεων. διερεύνησης ειδικών θε-

Οδηγίες για τη διδασκαλία µαθηµάτων Πληροφορικής του Ενιαίου Λυκείου

Εκπαιδευτικό πολυμεσικό σύστημα διδασκαλίας των μαθηματικών (Εφαρμογή στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση)

Χρήση ρομποτικής στη διδασκαλία δομών προγραμματισμού: «Εύκολο παρκάρισμα»

Εκπαιδευτική Ρομποτική: Το παράδειγμα του αυτόματου συστήματος διαχείρισης νερού

Πρώτο Κεφάλαιο Φάσεις & Μοντέλα ένταξης των ΤΠΕ στην Εκπαίδευση Εκπαιδευτική Τεχνολογία: η προϊστορία της πληροφορικής στην εκπαίδευση 14

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΑ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΡΙΑ-ΤΕΕ

Τι ακριβώς είναι η Java η C++, η PASCAL και η PYTHON;

Διευθύνσεις Δ.Ε. της Τ.Κ. Πόλη: Μαρούσι. χώρας Ιστοσελίδα: ΚΟΙΝ:

Η έννοια της μεταβλητής και της λίστας με την βοήθεια του λογισμικού Scratch

Μαθηματικά και Πληροφορική. Διδακτική Αξιοποίηση του Διαδικτύου για τη Μελέτη και την Αυτο-αξιολόγηση των Μαθητών.

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΕΝΝΟΙΑΣ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Π Ε Ρ Ι Ε Χ Ο Μ Ε Ν Α

Να διατηρηθεί μέχρι...

Τα Διδακτικά Σενάρια και οι Προδιαγραφές τους. του Σταύρου Κοκκαλίδη. Μαθηματικού

Το σενάριο προτείνεται να διεξαχθεί με τη χρήση του Cabri Geometry II.

Γεωµετρία Γ' Γυµνασίου: Παραλληλία πλευρών, αναλογίες γεωµετρικών µεγεθών, οµοιότητα

ΜΕΙΖΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ. ΕΝΤΥΠΟ ΥΠΟΒΟΛΗΣ ΚΑΛΩΝ ΠΡΑΚΤΙΚΩΝ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ (Σχέδια Μαθήµατος, Εκπαιδευτικά Σενάρια)

Το προγραμματιστικό περιβάλλον Lego Mindstorms ως εργαλείο υποστήριξης εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων ρομποτικής

Μια πρόταση για τη διδασκαλία του μαθήματος Εφαρμογές Πληροφορικής με χρήση των Lego Mindstorms και του Scratch Enchanting

Λογισμικό διδασκαλίας των μαθηματικών της Γ Τάξης Γυμνασίου

Σενάριο 13. Προγραμματίζοντας ένα Ρομπότ

Επιμορφωτικό Σεμινάριο Διδακτικής των Μαθηματικών με ΤΠΕ

Πληροφορική και Τεχνολογίες Πληροφορίας & Επικοινωνιών: Συνύπαρξη και παιδαγωγική πρακτική. Τάσος Μικρόπουλος Ιωάννα Μπέλλου Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

Σενάριο µαθήµατος µε τίτλο: «Μελέτη του 2 ου νόµου του Newton στο περιβάλλον του Interactive Physics»

Εργαστηριακή εισήγηση. «Φύλλα Εργασίας για την διδασκαλία του μαθήματος Πληροφορικής Γυμνασίου Η Γλώσσα Προγραμματισμού LOGO»

Εργαστηριακή Εισήγηση. «Οι μεταβλητές στη γλώσσα προγραμματισμού Scratch»

ΠΡΟΣ: ΚΟΙΝ. ΘΕΜΑ: Οδηγίες για τη διδασκαλία μαθημάτων του Γενικού και του Εσπερινού Γενικού Λυκείου

ΔΙΔΑΚΤΙΚΉ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΏΝ

ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Διδακτική της Πληροφορικής με εφαρμογές Εκπαιδευτικής Ρομποτικής βασισμένης στην Εποικοδομιστική Θεωρία

ΤΠΕ στα ηµοτικά Σχολεία. Κωνσταντίνος Χαρατσής ρ Ηλεκτρολόγος Μηχ & Μηχ. Η/Υ Εκπαιδευτικός ΠΕ19

Ενσωμάτωση των ΤΠΕ στο Εκπαιδευτικό Σύστημα της Κύπρου Έργα ΤΠΕ

Σενάριο 14: Προγραμματίζοντας ένα Ρομπότ ανιχνευτή

Εφαρμογές Εξ Αποστάσεως Εκπαίδευσης στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση. Ευαγγελία Μανούσου Εκπαιδευτικός, Υποψήφια διδάκτωρ στο Ανοικτό Πανεπιστήμιο


«Προγραµµατισµός του LEGO Mindstorm NXT για το διαγωνισµό "Move the Ball!"»

ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: Προγραμματιστικό Περιβάλλον, Αλγοριθμικές Δομές, Ψευδοκώδικας, Πρόγραμμα

Δημιουργία παιχνιδιού με το ΜΙΤ AppInvnentor (Πινγκ - Πονγκ).

Διδακτική της Πληροφορικής

Διδασκαλία των δομών επιλογής και επανάληψης με εργαλείο την εκπαιδευτική ρομποτική: μια μελέτη περίπτωσης

ΕΝΙΑΙΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΣΕΝΑΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Εργασία 2η. ΠΑΚΕ Αν.Μακ.-Θράκης 121/4873/1 Μάιος εκέµβριος του Τριανταφύλλου Χρήστου, ΑΜ: Υπεύθυνος Διδάσκων Δρ. Παναγιώτης Σωτηρόπουλος

Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισμικού. Εργασία 2 - Α' φάση. Σενάριο/Σχέδιο μαθήματος. Σταματία Κορρέ Μ1430

Εξισώσεις α βαθμού. Γνωστικό αντικείμενο: Μαθηματικά (ΔΕ) Δημιουργός: ΣΟΦΙΑ ΣΜΠΡΙΝΗ

Τέχνη και Μαθηματικά για όλους Μπορεί ο Η/Υ να σχεδιάσει ένα έργο του V.Vasarely;

Τεχνολογία στην Εκπαίδευση Εισαγωγή. Χαρίκλεια Τσαλαπάτα 24/9/2012

Σχεδίαση και Ανάλυση Τοπικών Δικτύων Υπολογιστών

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ: ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ60/70 (78 ώρες)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΝΩΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΑΓΩΓΗΣ

«Πληροφορική» Γυµνασίου

«Εκπαιδευτική Ρομποτική σε Σχολικό Περιβάλλον»

Ο υπολογιστής ως γνωστικό εργαλείο. Καθηγητής Τ. Α. Μικρόπουλος

Η θρησκεία στο µουσείο: Μία µετανεωτερική προσέγγιση ανάπτυξης µαθησιακής εµπειρίας µε παιδαγωγική αξιοποίηση εικονικών µουσείων

Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνίας (ΤΠΕ) στην Εκπαίδευση

ΔΟΣΟΛΟΓΙΑ ΦΑΡΜΑΚΩΝ ΓΙΑ ΠΑΙΔΙΑ ΕΩΣ 12 ΕΤΩΝ ΟΜΑΔΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ

Μια στατιστική έρευνα των παραµέτρων διδασκαλίας του µαθήµατος "Ανάπτυξη Εφαρµογών σε Προγραµµατιστικό Περιβάλλον"

... Τεχνολογία Επικοινωνιών Τεχνολογικής Κατεύθυνσης

ιδασκαλία της Ροµποτικής Επιστήµης στη ευτεροβάθµια Εκπαίδευση Εµπειρίες από άλλα εκπαιδευτικά συστήµατα και προσαρµογή στην Ελληνική πραγµατικότητα

Περιγραφή μαθήματος. Εαρινό εξάμηνο Διδάσκων: Παλαιγεωργίου Γ. Διαλέξεις: Δευτέρα 14:00-18:00

ΘΕΜΑ: Οδηγίες για τη διδασκαλία των Μαθηµατικών Γ/σίου και Γεν. Λυκείου.

ΑΣΦΑΛΗΣ ΠΛΟΗΓΗΣΗ ΣΤΟΔΙΑΔΙΚΤΥΟ

(δ) Ο Μαθητής γίνεται «γλωσσοµαθής». Αποκτά επάρκεια στη χρήση προφορικά και γραπτά τουλάχιστον µιας ξένης γλώσσας και σε δεύτερη φάση δυο ξένων

ΤΟ ΠΡΟΣΗΜΟ ΤΟΥ ΤΡΙΩΝΥΜΟΥ

Εισαγωγή στις δομές δεδομένων Στοίβα και Ουρά με τη βοήθεια του Scratch

ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΕΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΣΤΙΓΜΙΑΙΑΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΜΕΣΩ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΩΝ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΗΣ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑΣ

Η Ρομποτική στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση

Ανάπτυξη Βασικών Προγραµµατιστικών Τεχνικών από Μαθητές Γ Γυµνασίου µε Χρήση του MicroWorlds Pro

το σύστηµα ελέγχει διαρκώς το µαθητή,

Transcript:

Υποστήριξη ιδασκαλίας Μαθηµάτων Πληροφορικής υποβοηθούµενη από την πλατφόρµα LEGO Mindstorms Α. Παπαλεωνίδας Τεχνικός ΚΕΠΛΗΝΕΤ /νσης Β /θµιας Εκπ/σης Έβρου papaleon@sch.gr Περίληψη Στην παρούσα εργασία θα παρουσιαστεί µια νέα διδακτική προσέγγιση για την διδασκαλίας της πληροφορικής σε όλες τις βαθµίδες της ευτεροβάθµιας εκπαίδευσης, η οποία θα εκµεταλλεύεται και θα χρησιµοποιεί την πλατφόρµα Lego Mindstorms για να κάνει πιο ευχάριστη και αποδοτική την εκπαιδευτική διαδικασία. Πέρα από την αναφορά στα βασικά χαρακτηριστικά της πλατφόρµας και στο πώς αυτά µπορούν να υποβοηθήσουν την διδασκαλία της πληροφορικής, θα αναφερθούν κάποιες ενδεικτικές εφαρµογές της σε περιπτώσεις διαθεµατικότητας. Το τελευταίο µέρος της παρουσίασης αφορά πλήρες ενδεικτικό υλικό µαθήµατος διαθεµατικής διδασκαλίας που υλοποιήθηκε µε την συγκεκριµένη πλατφόρµα. Το υλικό της παρούσας εισήγησης αποτελεί µέρος των αποτελεσµάτων ευρωπαϊκού προγράµµατος Comenius που υλοποιήθηκε στο ΕΠΑΛ Ορεστιάδας τα σχολικά έτη 2007-2008 και 2008-2009. Λέξεις κλειδιά: Lego Mindstorms, ιδασκαλία πληροφορικής, ιαθεµατικότητα.. 1. Εισαγωγή Είναι γνωστό, ότι η επιστήµη των υπολογιστών είναι µια από τις ταχύτερα εξελισσόµενες επιστήµες. Ο Η/Υ από είδος πολυτελείας και εξειδικευµένης έρευνας, µέσα σε λιγότερο από τρεις δεκαετίες εξελίχθηκε σε καταναλωτικό προϊόν καθηµερινής χρήσης και κατανάλωσης. ιευρύνθηκε και από το τετράγωνο κουτί που βρίσκαµε πάνω στα γραφεία, µεταµορφώθηκε σε κινητό τηλέφωνο, προσωπικό ψηφιακό βοηθό, υπέρφορητό προσωπικό υπολογιστή, media center κα. Η διδασκαλία της πληροφορικής από την άλλη µεριά όµως και οι µέθοδοι που χρησιµοποιούνται στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστηµα δεν δείχνουν να ακολουθούν πάντα αντίστοιχους ρυθµούς εξέλιξης και υιοθέτησης της τεχνολογίας. Η εκπαιδευτική ροµποτική έχει αξιοποιηθεί µέχρι σήµερα κυρίως στην τριτοβάθµια εκπαίδευση. Την τελευταία δεκαετία όµως σηµειώνονται αρκετές προσπάθειες σε διεθνές επίπεδο για την εισαγωγή της ροµποτικής στη δευτεροβάθµια εκπαίδευση κυρίως στις Φυσικές Επιστήµες και την Τεχνολογία καθώς και στην ελληνική εκπαίδευση (Alimisis, Karatrantou & Tachos, 2005; Καγκάνη κ. ά., 2005; Satratzemi et al., 2005; Καρατράντου, Τάχος & Αλιµήσης, 2005; Κυνηγός & Φράγκου, 2000; Μαργαρίτης κ.ά., 2000). Η εκπαιδευτική δυναµική της ροµποτικής συνίσταται στη δυνατότητα που προσφέρει στους µαθητές, να συνθέσουν µια µηχανική οντότητα (π.χ. ένα µοντέλο αυτοκινήτου) και να την κατευθύνουν µε τη βοήθεια ενός απλού και εύχρηστου προγραµµατιστικού περιβάλλοντος. Στην παρούσα εργασία επιχειρείται µια νέα διδακτική προσέγγιση για την διδασκαλίας της πληροφορικής σε όλες τις βαθµίδες της ευτεροβάθµιας εκπαίδευσης, η οποία θα εκµεταλλεύεται και θα χρησιµοποιεί την πλατφόρµα Lego Mindstorms για να κάνει πιο ευχάριστη και αποδοτική την εκπαιδευτική διαδικασία. 2. Παρουσίαση του προγράµµατος Η εργασία στηρίζεται στο αποτέλεσµα προγράµµατος Comenius που υλοποιήθηκε κατά τα σχολικά έτη 2007-2008 και 2008-2009 από τρία σχολεία τριών χορών. Οι έτεροι του προγράµµατος ήταν τα VTI Veurne (Βέλγιο), Portalens Gymnasium Uddevalla (Σουηδία) 1

και Επαγγελµατικό Λύκειο Ορεστιάδας (Ελλάδα). Επιπλέον βοήθεια υπήρχε και από τα Budai Középiskola (Ουγγαρία) και ISS Deambrosis Natta (Ιταλία), σχολεία τα οποία δεν χρηµατοδοτήθηκαν από τους εθνικούς τους φορείς αλλά παρόλα αυτά συµµετείχαν στο πρόγραµµα. Το 2007 τα παραπάνω σχολεία µετά από συνεννόηση και από µία προπαρασκευαστική επίσκεψη αποφάσισαν να ξεκινήσουν ένα πρόγραµµα Comenius µε θέµα την υιοθέτηση των LEGO MINDSTORMS σαν υποστηρικτικό υλικό µαθήµατος.. Ο σκοπός του προγράµµατος ήταν να κάνει τους µαθητές αυτών των σχολείων να επικοινωνούν, να διεξάγουν πειράµατα µε το LEGO NXT και εν τέλει να αναπτυχθεί ένα ελκυστικό υλικό µαθηµάτων που θα απευθύνεται και σε µαθητές και σε καθηγητές. Πολύ σύντοµα κάποιοι καθηγητές έδειξαν ενδιαφέρον για το LEGO NXT και προσπάθησαν να το εισάγουν στα µαθήµατά τους. Έτσι λοιπόν δηµιουργήθηκαν κάποια βασικά µαθήµατα το οποία έχουν σκοπό να βοηθήσουν όσους ξεκινάνε τώρα µε το NXT. Οι σχολικές οµαδικές ασκήσεις που εισάγουν τα LEGO NXT στα µαθήµατα του τοµέα πληροφορικής αλλά και σε µαθήµατα γενικής παιδείας σχεδιάστηκαν για να επιδείξουν και να βοηθήσουν τη διδασκαλία µαθηµάτων φυσικής, µηχανικής, χηµείας κτλ. Ιδιαίτερα σηµαντικό στοιχείο των µαθηµάτων αυτών είναι η ιδέα της διαθεµατικότητας που προβάλουν µιας και κατά την υλοποίηση και ολοκλήρωση ενός µαθήµατος οι µαθητές ασχολούνται παράλληλα µε περισσότερα του ενός γνωστικά αντικείµενα. Ακόµα και το εισαγωγικό, 1 ο µάθηµα συνδυάζονται βασικές αρχές προγραµµατισµού, µε ξένη γλώσσα (αγγλικά), φυσική και γεωµετρία. Τα µαθήµατα είναι κλιµακούµενης δυσκολίας και απευθύνονται αρχικά σε µαθητές γυµνασίου µε τα ποίο «δύσκολα» να αποτελούν πρόκληση για µαθητές µεγαλύτερων βαθµίδων. 3. Το τεχνολογικό εργαλείο - Lego Mindstorms Τα Lego Mindstorms (http://www.legomindstorms.com) είναι ένα σύνθετο προϊόν που συνδυάζει προγραµµατιζόµενα «τούβλα» µε ηλεκτρικές µηχανές, αισθητήρες, απλά τούβλα, και τεχνικά κοµµάτια όπως εργαλεία, άξονες, ακτίνες, και υδραυλικά µέρη, κατάλληλα για να χτίσει ο χρήστης διάφορα ροµπότ και άλλα αυτοµατοποιηµένα ή διαλογικά συστήµατα. Στο κεντρικό προγραµµατιζόµενο τµήµα του µπορεί να συνδεθεί µια αρκετά µεγάλη ποικιλία από αισθητήρες αφής, ήχου, φωτισµού, χρώµατος, απόστασης, επιτάχυνσης, µαγνητικής πυξίδας- καθώς και οι σερβοµηχανισµοί κίνησης µοτέρ. Η διασύνδεση του µε τον υπολογιστή γίνεται µέσω θύρας USB ή µε ασύρµατη επικοινωνία Bluetooth. Το συγκεκριµένο προϊόν συνδυάζει έναν προγραµµατιζόµενο λογικό ελεγκτή µαζί µε ένα σετ από αισθητήρες και µοτέρ κίνησης τα οποία µπορούν πολύ εύκολα να συνδυαστούν και να δηµιουργήσουν ένα λειτουργικό µοντέλο. Το οποιοδήποτε µοντέλο κατασκευαστεί µε χρήση Mindstorms µπορεί - και πρέπει - να προγραµµατιστεί και να εκτελέσει τις όποιες εντολές του δοθούν. Ο προγραµµατισµός του µπορεί να γίνει µέσω µιας µεγάλης ποικιλίας γλωσσών προγραµµατισµού όπως τις RCX Code και ROBOLAB που απευθύνονται αποκλειστικά στη συγκεκριµένη πλατφόρµα ή σε γλώσσες τρίτων κατασκευαστών όπως οι: C and C++ under BrickOS (formerly LegOS) Java under lejos or TinyVM NQC ("Not Quite C") pbforth (επεκτάσεις της Forth γλώσσας προγραµµατισµού) Visual Basic (µέσω του COM+ interface παρεχόµενο µε το CD) RobotC (επέκταση της γλώσσας C ) Στο ενδεικτικό υλικό που σχεδιάστηκε για τις ανάγκες του προγράµµατος και παρουσιάζεται στη συνέχεια, χρησιµοποιήθηκε η τελευταία έκδοση του ROBOLAB το οποίο αποτελεί 2

επέκταση του λογισµικού LabVIEW, ένα interactive γραφικό λογισµικό προγραµµατισµού που χρησιµοποιείται ευρέως και τελευταία αποστάλθηκε σε πολλά ΤΕΕ/ΕΠΑΛ µέσω της δράσης «Επαγγελµατικό λογισµικό στην ΤΕΕ».( http://www.aspete.gr/tee/index.html) 4. Το θεωρητικό πλαίσιο Σύµφωνα µε το Ενιαίο Πλαίσιο Προγράµµατος Σπουδών Πληροφορικής (ΕΠΠΣ, 1997), η µεθοδολογία διδασκαλίας των µαθηµάτων πληροφορικής θα πρέπει να προωθεί, να ενισχύει και να ενθαρρύνει: την ενεργοποίηση του µαθητή τη δηµιουργική δράση την ανακαλυπτική µάθηση και τον πειραµατισµό τη συνεργατική µάθηση την ανάπτυξη ικανοτήτων και δεξιοτήτων µεθοδολογικού χαρακτήρα τη συζήτηση, τον προβληµατισµό και την ανάπτυξη κριτικής σκέψης την καλλιέργεια ελεύθερης σκέψης και έκφρασης τη µάθηση πάνω στο πώς µαθαίνουµε την αλλαγή του ρόλου του εκπαιδευτικού από απλό «αναµεταδότη γνώσεων» σε: συνεργάτη και σύµβουλο του µαθητή για την ανακάλυψη της γνώσης οργανωτή της διδασκαλίας και της διαδικασίας της µάθησης. Επιπλέον τονίζεται ότι οι τρεις βασικές προσεγγίσεις στο ερώτηµα τι εννοούµε µε τον όρο «Η Πληροφορική στην Εκπαίδευση», διακρίνονται ως εξής: Η πληροφορική ως αυτόνοµο γνωστικό αντικείµενο που µπορεί να ενταχθεί στο πρόγραµµα σπουδών και να διδαχθεί σε διάφορες βαθµίδες της εκπαίδευσης. Η πληροφορική διαπερνά όλα τα γνωστικά αντικείµενα ως µέσο γνώσης, έρευνας και µάθησης. Η πληροφορική ως στοιχείο της γενικής κουλτούρας. Η πρώτη κατεύθυνση, που αφορά αποκλειστικά την πληροφορική, σχολιάστηκε στην προηγούµενη παράγραφο. Οι επόµενες δύο όµως, οι οποίες συνδυάζουν την πληροφορική µε όλα τα άλλα γνωστικά αντικείµενα της εκπαίδευσης, είναι αυτές που ίσως παρουσιάζουν το µεγαλύτερο ενδιαφέρον και την σηµαντικότερη πρόκληση για τον εκπαιδευτικό. 5. ιαθεµατική ιδασκαλία Πληροφορικής µέσω Lego Mindstorms Στο υλικό µαθήµατος που κατασκευάσθηκε στα πλαίσια του προγράµµατος, η πληροφορική δεν χρησιµοποιήθηκε ως βοηθητικό εργαλείο για την διδασκαλία άλλων γνωστικών αντικειµένων. Σκοπός ήταν η διδασκαλία της πληροφορικής ταυτόχρονα µε οποιοδήποτε άλλο γνωστικό αντικείµενο. Ή, όπως θα µπορούσε να πει και ένας καθηγητής φυσικής, η διδασκαλία µιας ενότητας της φυσικής ταυτόχρονα µε µία ενότητα της πληροφορικής. Το πρόβληµα και η πρόκληση που δόθηκε στους µαθητές ήταν η υλοποίηση µέσω της πλατφόρµας Mindstorm µίας κατασκευής η οποία θα αφορά και θα επιλύει ένα πρόβληµα από κάποιο µάθηµα εκτός της πληροφορικής. Ενδεικτικά αναφέρονται θεµατικές ενότητες µαθηµάτων για τις οποίες υλοποιήθηκαν πειραµατικά κατασκευές µε την πλατφόρµα Mindstorm. Για το µάθηµα της Γεωµετρίας υλοποιήθηκαν κατασκευές οι οποίες σχεδίαζαν διάφορους τύπους γεωµετρικών σχηµάτων και υπολόγιζαν την περίµετρό τους. Σ αυτή την οµάδα προκλήσεων ανήκει και το ενδεικτικό υλικό µαθήµατος που παρουσιάζεται στη συνέχεια. Για το µάθηµα της φυσικής υλοποιήθηκαν κατασκευές οι οποίες µελετούσαν τις ιδιότητες και τις διαφορές της οµαλής και της επιταχυνόµενης ευθύγραµµης κίνησης καθώς και για τη µελέτη του φαινοµένου της τριβής. Για τα εισαγωγικά µαθήµατα αυτοµατισµών, των τοµέων ηλεκτρονικής και ηλεκτρολόγων των ΕΠΑΛ, κατασκευάστηκαν ροµπότ τα οποία χρησιµοποιούσαν τους αισθητήρες ώστε να αντιληφθούν κάποια κατάσταση του 3

περιβάλλοντος και να εκτελέσουν απλές πράξεις, πχ. Μείωσε την ταχύτητα κίνησης όταν ο φωτισµός του χώρου πέσει κάτω από ένα όριο. Σε όλες τις περιπτώσεις οι µαθητές πρώτα «έχτιζαν» την κατασκευή που θα υλοποιούσε τη πρόκληση και µετά έπρεπε να την προγραµµατίσουν. Κάθε λογικό ή υπολογιστικό λάθος στον προγραµµατισµό απλά θα οδηγήσει σε κατασκευές οι οποίες κατά τη λειτουργία τους δεν θα ολοκληρώσουν την αποστολή τους. Οι µαθητές από µόνοι τους αντιλαµβάνονται τα λάθη στους υπολογισµούς τους και τροποποιούν το πρόγραµµα µέχρι να πετύχουν το επιθυµητό αποτέλεσµα. Το περιβάλλον προγραµµατισµού που επιλέχθηκε και διατίθεται µαζί µε την πλατφόρµα λειτουργεί µε την λογική της οπτικής αναπαράστασης διαγραµµάτων ροής επιτρέποντας έτσι τον εύκολο προγραµµατισµό ακόµα και σε δύσκολους αλγορίθµους. Αυτό του δίνει την δυνατότητα να χρησιµοποιηθεί σαν εργαλείο υποβοήθησης της εκπαιδευτικής διαδικασίας σε κάθε µάθηµα πληροφορικής το οποίο πραγµατεύεται τις έννοιες των αλγορίθµών, του προγραµµατισµού, της λογικής κ.α. 5.1. Ενδεικτικό Υλικό ιδασκαλίας Το ενδεικτικό υλικό µαθήµατος απευθύνεται σε µαθητές χωρίς προηγούµενη γνώση προγραµµατισµού και χρήσης της πλατφόρµας. Σκοπός του πρώτου αυτού µαθήµατος είναι η εξοικείωση µε την πλατφόρµα µε τελικό σκοπό τη κατασκευή ενός πρώτου µοντέλου «αυτοκινήτου» το οποίο εκτελώντας κάποιες κινήσεις θα πρέπει να παρκάρει σε µία προκαθορισµένη θέση (σχήµα 1). Το υλικό αυτό είναι κατασκευασµένο έτσι ώστε να αποτελεί ταυτόχρονα τετράδιο µαθητή και βιβλίο µελέτης. Αρχικά γίνεται µια εισαγωγή στο περιβάλλον, παρατίθεται ανάπτυξη της οθόνης προγραµµατισµού και γίνεται επεξήγηση των κουµπιών. Στη συνέχει δίνονται οι δραστηριότητες που καλούνται να εκτελέσουν οι µαθητές µε κλιµάκωση δυσκολίας. Περιγράφεται η λειτουργία της επανάληψης και ακολουθούν αντίστοιχες δραστηριότητες. Σχήµα 1 Καταστρώστε µια διαδροµή όπως αυτή Το πλήρες υλικό του µαθήµατος είναι διαθέσιµο στην διεύθυνση: http://users.sch.gr/papaleon/yliko_1.zip Η τελική δοκιµασία αναφέρεται σε µαθήµατα οδήγησης. (παρκάρισµα ανάµεσα σε δύο αυτοκίνητα, κάνοντας όπισθεν σε στενό δρόµο, παρκάρισµα σε γκαράζ). Ενδεικτικά αναφέρεται ότι, εάν οι µαθητές στην τελική άσκηση που θα υλοποιήσουν δεν υπολογίσουν σωστά την απόσταση που καλύπτει το αυτοκινητάκι τους σε κάθε περιστροφή των τροχών του, τότε δεν θα µπορέσουν να το παρκάρουν στην προκαθορισµένη θέση. Παράλληλα όµως θα πρέπει να κατανοήσουν και τη συνθήκη τερµατισµού της επανάληψης προκειµένου το αυτοκινητάκι τους να µην βγει έξω από τα όρια που διαθέτουν. Στο παραπάνω παράδειγµα γίνεται φανερή πλέον και η παράλληλη διδασκαλία του µαθήµατος της πληροφορικής (βασικές αρχές αλγόριθµων, επαναλήψεις κτλ) µε αντικείµενα από τα µαθήµατα της φυσικής και της γεωµετρίας. 4

5.2 Εφαρµογή σε πραγµατικές συνθήκες Η εφαρµογή της µεθόδου διδασκαλίας σε πραγµατικές συνθήκες τάξης βρήκε θετική ανταπόκριση από µαθητές διαφορετικών τάξεων και κατευθύνσεων. Ήταν το ίδιο προκλητική και ενδιαφέρουσα για τον µαθητή της Α Γυµνασίου µε αυτόν της Β Λυκείου. Ο κάθε µαθητής υλοποιούσε προκλήσεις ανάλογες µε το επίπεδο και την τάξη του, η ανταπόκριση όµως ήταν σε όλες τις περιπτώσεις πολύ µεγάλη. Οι µαθητές υλοποιώντας διαφορετικές κατασκευές κάθε φορά, κλήθηκαν να υλοποιήσουν διαφορετικούς αλγορίθµους, πολύ απλούς σε απλά προβλήµατα και πολύ σύνθετους σε σύνθετα προβλήµατα, µε τον εκπαιδευτικό σε ρόλο συνεργάτη και σύµβουλο του µαθητή για την ανακάλυψη της γνώσης. Τα κύρια πλεονεκτήµατα της χρήσης µιας πλατφόρµας όπως τα Lego Mindstorm, όπως τα ανέφεραν οι ίδιοι οι µαθητές που εργάσθηκαν και δούλεψαν µ αυτή είναι ότι: 1. Οι µαθητές ασχολούνται µε κάτι το οποίο το κατασκευάζουν οι ίδιοι και τους θυµίζει περισσότερο παιχνίδι. 2. Οδηγούνται από µόνοι τους σε µια συνεργατική διαδικασία µάθησης δηµιουργώντας οµάδες εργασίας. 3. Παράγουν αποτελέσµατα, ορατά, χειροπιαστά και µετρήσιµα τα οποία αν δεν τους ικανοποιούν τα βελτιώνουν µέχρι το επιθυµητό αποτέλεσµα. 4. Συνδυάζουν και αναπαράγουν γνώση από πολλές θεµατικές ενότητες. 6. Συζήτηση - Συµπεράσµατα Παρότι ο σκοπός της διδασκαλίας της πληροφορικής στην ευτεροβάθµια εκπαίδευση δεν είναι να ακολουθεί την εξέλιξη της τεχνολογίας, ωστόσο πρέπει όµως να διασφαλίζεται ότι οι δραστηριότητες που ενσωµατώνονται στην εκπαιδευτική διαδικασία, ενεργοποιούν τη φαντασία των µαθητών και δεν έχουν ήδη ξεπεραστεί από την συχνή επαφή των µαθητών µε προϊόντα πληροφορικής στην καθηµερινή τους ζωή. Η πλατφόρµα Lego Mindstorms που παρουσιάστηκε αποτελεί από τη φύση της ένα «ιδεατό» - «εικονικό» περιβάλλον προγραµµατισµού και εφαρµογής της επιστήµης της πληροφορικής το οποίο προωθεί, ενισχύει και ενθαρρύνει όλα τα παραπάνω. Προκαλεί την ενεργοποίηση και την δηµιουργική δράση του µαθητή µιας και απαιτεί την δηµιουργία από τον µαθητή της κατασκευής που θα επιλύσει το πρόβληµα. Είναι ταυτόσηµη µε την ανακαλυπτική µάθηση, τον πειραµατισµό, τη συνεργατική µάθηση, την ανάπτυξη ικανοτήτων και δεξιοτήτων, τη συζήτηση και τον προβληµατισµό, από την στιγµή που έχει σαν σκοπό την παραγωγή λειτουργικού αποτελέσµατος από µια οµάδα µαθητών. Η εµπειρία που αποκτήθηκε από την εφαρµογή και αξιολόγηση του προγράµµατος αυτού, συζητείται ήδη µεταξύ των εταίρων και αναµένεται να οδηγήσει σε αναθεωρήσεις και βελτιώσεις του υλικού που αναπτύχθηκε. Βιβλιογραφία Alimisis, D., Karatrantou, A., Tachos, N. (2005), Technical school students design and develop robotic gear-based constructions for the transmission of motion, Eurologo 2005, Digital Tools for Lifelong Learning, Proceedings, Warsaw, Poland, 76-86. Satratzemi, M., Dagdilelis, V., Kagani, K, (2005). Teaching Porgramming with robots: A case Study on Greek Secondary Education, P. Bozanis, E.N. Houstis, (Eds.), Lecture Notes in Computer Science (LNCS), 3746, 502-512. ΕΠΠΣ, (1997). Ενιαίο Πλαίσιο Προγράµµατος Σπουδών Πληροφορικής. Αθήνα: Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, εκέµβριος 1997 (www.pi-schools.gr). Καγκάνη, K., αγδιλέλης, Β., Σατρατζέµη, Μ., Ευαγγελίδης, Γ. (2005). Μια µελέτη περίπτωσης της διδασκαλίας του προγραµµατισµού στην ευτεροβάθµια Εκπαίδευση µε 5

τα LEGO Mindstorms, 3o Πανελλήνιο Συνέδριο " ιδακτική της Πληροφορικής", Κόρινθος, 7-9 Οκτωβρίου 2005, Πρακτικά σε CD-ROM. Καρατράντου Α., Τάχος Ν., Αλιµήσης. (2005). Εισαγωγή σε βασικές αρχές και δοµές προγραµµατισµού µε τις ροµποτικές κατασκευές LEGO Mindstorms, 3o Πανελλήνιο Συνέδριο " ιδακτική της Πληροφορικής", Κόρινθος, 7-9 Οκτωβρίου 2005, Πρακτικά σε CD-ROM. Κυνηγός, X. και Φράγκου, Σ. (2000), Παιδαγωγική Αξιοποίηση της Τεχνολογίας Ελέγχου στη Τάξη, Στο: Β.Ι Κόµης (επιµ.): Πρακτικά του 2ου Πανελλήνιου Συνεδρίου µε ιεθνή Συµµετοχή "Οι Τεχνολογίες της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στην Εκπαίδευση", Πάτρα, 83-91. Μαργαρίτης, Κ., αγδιλέλης, Β., Σατρατζέµη, Μ,, Συκοπετρίτης, Α., (2000), Μεταβάλλοντας το εκπαιδευτικό πανόραµα: η περίπτωση της Εκπαιδευτικής Ροµποτικής, Πρακτικά του Συνεδρίου Τεχνολογία και Κοινωνία των Πληροφοριών, Αθήνα, 232-241 6