Στην Ελλάδα αλλά και στο εξωτερικό, οι μαθητές αντιλαμβάνονται τον προγραμματισμό ως μια δύσκολη εργασία και συχνά τα εισαγωγικά μαθήματα οδηγούνται σε απογοητευτικά αποτελέσματα. Κύριοι παράγοντες που συμβάλλουν σε αυτές τις δυσκολίες, είναι η έλλειψη κατανόησης των θεμελιωδών τεχνικών της Υπολογιστικής Σκέψης και οι παραδοσιακές μέθοδοι διδασκαλίας οι οποίες αδυνατούν να προσφέρουν στους μαθητές ένα ενδιαφέρον και πλούσιο σε ερεθίσματα περιβάλλον, στο οποίο προβλήματα και έννοιες να γίνουν αντικείμενο έρευνας με ένα δημιουργικό και ευχάριστο τρόπο. Αντιθέτως, αρκετές μελέτες υποστηρίζουν ότι η Εκπαιδευτική Ρομποτική είναι κατάλληλη για μαθητές ανεξαρτήτως ηλικίας και γνωστικού υποβάθρου και διευκολύνει τη μάθηση αυξάνοντας παράλληλα το ενδιαφέρον τους για τις επιστήμες STEM.
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο το σχεδιασμό μιας ολοκληρωμένης σειράς σεναρίων Εκπαιδευτικής Ρομποτικής για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση αξιοποιώντας σύγχρονες μεθόδους διδασκαλίας και την παρουσίαση ενός εναλλακτικού τρόπου χειρισμού και προγραμματισμού του πλαισίου ρομποτικής Lego Mindstorms EV3, με τη βοήθεια του περιβάλλοντος ανάπτυξης VSCode και τη χρήση της βιβλιοθήκης Pybricks MicroPython.
Μετά την ανασκόπηση των σύγχρονων θεωριών μάθησης και διδακτικών τεχνικών και χρησιμοποιώντας ως μέσον την επιλεγμένη πλατφόρμα, σχεδιάστηκε ένα φιλικό για αρχάριους μαθησιακό μονοπάτι, που προκαλεί το ενδιαφέρον και την ενεργό συμμετοχή. Στη σειρά δραστηριοτήτων το γνωστικό αντικείμενο και περιεχόμενο είναι επιλεγμένα και δομημένα συστηματικά ώστε να επιτυγχάνεται προοδευτικά η εξοικείωση με τη χρήση του περιβάλλοντος ανάπτυξης κώδικα VSCode, τη γλώσσα προγραμματισμού Python, τον χειρισμό του ελεγκτή EV3, αλλά και τη γνωριμία και αξιοποίηση διαφόρων πηγών πληροφόρησης και των μεθόδων της Υπολογιστικής και Σχεδιαστικής Σκέψης.
Παρουσιάζονται βασικές έννοιες, αρχές και μεθοδολογίες της Επιστήμης των Υπολογιστών και της Ρομποτικής και ψηφίδες της ιστορικής τους εξέλιξης, ενώ παράλληλα προβάλλονται ως θετικά πρότυπα προσωπικότητες με σημαντική συμβολή σε αυτές. Επιπρόσθετα, μέσω ατομικών και ομαδικών εργασιών και διαδικασιών αξιολόγησης, επιδιώκουμε να αναπτύξουμε τις οριζόντιες δεξιότητες των μαθητών.
In Greece, as well as abroad, students perceive programming as a difficult task and often introductory courses lead to disappointing results. Main factors that contribute to these difficulties are a lack of understanding of the fundamental techniques of Computational Thinking and traditional teaching methods that fail to offer students an interesting and stimulating environment in which problems and concepts can be investigated with a creative and enjoyable way. On the contrary, several studies support that Educational Robotics is suitable for students regardless of age and cognitive background and facilitates learning while increasing their interest in STEM sciences.
The objective of this thesis is the design of a comprehensive series of Educational Robotics scenarios for secondary education utilizing modern teaching methods and the presentation of an alternative workflow to program the Lego Mindstorms EV3 robotics kit, with the help of VSCode development environment and the use of Pybricks MicroPython library.
After reviewing contemporary learning theories and teaching methods, and using the chosen platform as a medium, a beginner-friendly learning path was designed, provoking interest and active participation. In the series of activities, the subject matter and content are systematically selected and structured in order to progressively achieve familiarity with the use of the VSCode development environment, the Python programming language, the handling of the controller, but also the acquaintance and utilization of various sources of information and Computational and Design Thinking practices.
The basic concepts, principles, and methodologies of Informatics and Robotics and fragments of their historical development are presented, while at the same time persons with significant contributions to them are presented as positive role models. Additionally, through individual and group assignments and assessment processes, we seek to develop students' horizontal skills.
Περιγραφή: 130931_Διαμαντόπουλος_Αβραάμ.pdf (pdf) Book Reader
Περιγραφή: Παρουσιάσεις & Ψηφιακό Υλικό.zip (zip)