Η χρήση και αξιοποίηση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας ανοιχτού λογισμικού Arduino και η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων στη διδασκαλία της ενότητας του Ηλεκτρισμού στην Ε’ Δημοτικού

The use and exploitation of the Arduino open source electronic platform and the evaluation of the learning outcomes in teaching electricity in Primary School. (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Συλιγάρδου, Φωτεινή
  3. Επιστήμες της Αγωγής (ΕΚΠ)
  4. 29 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-29]
  5. Ελληνικά
  6. 151
  7. Ψυχάρης, Σαράντος
  8. Ψυχάρης , Σαράντος | Καλογιαννάκης, Μιχαήλ
  9. Physical Computing | Arduino | Υπολογιστική Σκέψη | Βιωματικό Πείραμα | Ηλεκτρικό Κύκλωμα
  10. 4
  11. 18
  12. 81
  13. Περιέχει πίνακες και εικόνες
  14. Διδακτική των Φυσικών Επιστημών Τόμος Α΄ / J. Bliss, G. Cooper, Δ. Κολιόπουλος, Β. Κουλαϊδής, Κ. Ραβάνης, J. Solomon, Α. Τσατσαρώνη, Β. Χατζηνικήτα, Β. Χρηστίδου, B.
    • Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την αξιοποίηση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας ανοιχτού λογισμικού Arduino και τη μελέτη της συμβολής της, αφενός στην ανάπτυξη δεξιοτήτων και στάσεων που σχετίζονται με την Υπολογιστική Σκέψη και αφετέρου στην εννοιολογική κατανόηση της ενότητας των ηλεκτρικών κυκλωμάτων της Ε’ Δημοτικού. Για τη διερεύνηση και ανίχνευση του ρόλου της συγκεκριμένης πλατφόρμας σχεδιάστηκαν και υλοποιήθηκαν κατάλληλες διδακτικές παρεμβάσεις σε δύο ομάδες με χρήση βιωματικού πειράματος όπως προβλέπεται από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών της Ε’ Δημοτικού (ομάδα ελέγχου) και πειράματος με χρήση του μικροελεγκτή Arduino και του λογισμικού Scratch4Arduino (πειραματική ομάδα). Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 61 μαθητές της Ε΄ δημοτικού. Χρησιμοποιήθηκε πειραματική έρευνα µε προ-έλεγχο και μετά-έλεγχο σε ισοδύναμες φυσικές ομάδες και συλλέχτηκαν ποσοτικά και ποιοτικά δεδομένα. Τα ποιοτικά δεδομένα κωδικοποιήθηκαν με την τεχνική ανάλυσης περιεχομένου ενώ τα ποσοτικά δεδομένα αναλύθηκαν με τη χρήση του στατιστικού πακέτου SPSS. Από την ανάλυση των δεδομένων διαπιστώθηκε ότι τόσο η χρήση του πειράματος όσο και του μικροελεγκτή Arduino ενίσχυσε την εννοιολογική κατανόηση των εννοιών του ηλεκτρισμού και των ηλεκτρικών κυκλωμάτων στους μαθητές των δύο ομάδων. Επιπλέον, στην πειραματική ομάδα, η χρήση του Arduino και του προγραμματισμού με το λογισμικό Scratch4Arduino, οδήγησε στην απόκτηση σημαντικών δεξιοτήτων και στάσεων που αφορούν στην υπολογιστική σκέψη. Η απόκτηση δεξιοτήτων και η αλλαγή των στάσεων ήταν σημαντικότερη στην περίπτωση των αγοριών σε σχέση με τα κορίτσια. Από τα αποτελέσματα της έρευνας προκύπτει ότι η Υπολογιστική Σκέψη, μέσα από προσεγγίσεις όπως αυτή του Physical Computing, που συνδέουν το φυσικό με τον εικονικό κόσμο, μπορεί να ενσωματωθεί στη σχολική τάξη και να ενισχύσει τη διδασκαλία των μαθημάτων των Φυσικών Επιστημών. Επιπροσθέτως, αναδεικνύεται ένα νέο πεδίο έρευνας, με πολλές πτυχές για περαιτέρω διερεύνηση ως προς την αναγκαιότητα και τον τρόπο εισαγωγής του Physical Computing και της Υπολογιστικής Σκέψης στην εκπαιδευτική διαδικασία.
    • This thesis aims at exploiting the Arduino open source electronic platform and the evaluation of the results to the development of skills and attitudes related to Computational Thinking and to the conceptual understanding of Electrical Circuits in 5th Grade. In order to investigate and detect the role of the particular platform, appropriate didactic interventions were designed and implemented in two groups using: laboratory experiments, as provided by the 5th Grade Primary School Curriculum (control group), and experiments using the Arduino microcontroller and the Scratch4Arduino software (experimental group). The sample of the survey consisted of 61 pupils in 5th Grade. Experimental research was performed using pre-test and post-test in equivalent physical groups. Quantitative and qualitative data were collected. Qualitative data was encoded using the content analysis technique while quantitative data was analyzed using the SPSS statistical software. The data analysis revealed that both the use of the experiment and the Arduino microcontroller strengthened the conceptual understanding of the concepts of electricity and electrical circuits in both control and experimental groups. In addition, the use of Arduino and programming with the Scratch4Arduino software in the experimental group, led to the acquisition of important computer skills and attitudes. Skills acquisition and change of attitudes were more significant in boys than girls. Research results have shown that Computational Thinking, through approaches such as Physical Computing, linking physical and virtual world, can be integrated into the classroom and enhance the teaching of Science courses. In addition, a new field of research is emerging, with many aspects for further exploration of both the necessity and the way of introducing Physical Computing and Computational Thinking into the educational process.
  16. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές