Μελέτη, σχεδίαση και ανάπτυξη αλληλεπιδραστικής επιφάνειας για την εξάσκηση των μαθηματικών με παράλληλη προώθηση της φυσικής δραστηριότητας

Study, design and development of an interactive surface for maths practicing with simultaneous physical activity stimulation (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Κοκκινίδου, Αναστασία
  3. Συστήματα Κινητού και Διάχυτου Υπολογισμού (ΣΔΥ)
  4. 06 Μαίου 2017 [2017-05-06]
  5. Ελληνικά
  6. 202
  7. Παλαιγεωργίου, Γεώργιος
  8. Παλαιγεωργίου, Γεώργιος | Νικοπολιτίδης, Πέτρος
  9. Ενσώματη μάθηση | Eκπαιδευτική τεχνολογία | Aλληλεπιδραστικό δάπεδο | Αισθητήρας FSR | Ψηφιακή ταινία led | Arduino | Διάχυτα συστήματα στην εκπαίδευση
  10. 2
  11. 5
  12. 127
  13. Κείμενο, ερωτηματολόγια, εικόνες, πίνακες
    • Η παρούσα διπλωματική εκπονήθηκε με σκοπό τη δημιουργία μιας διάχυτης διεπαφής για την εξάσκηση απλών μαθηματικών πράξεων επιπέδου δημοτικού σχολείου με ταυτόχρονη παρακίνηση για σωματική άσκηση. Στόχος της είναι τα παιδιά δημοτικού να αναπτύξουν μια θετικότερη στάση ως προς τα μαθηματικά αλληλεπιδρώντας με μια φυσική διεπαφή, το δάπεδο, ενώ ταυτόχρονα κινούνται στον χώρο ώστε να ξεφύγουν από τον παραδοσιακό τρόπο μάθησης που θέλει τον μαθητή να συμμετέχει παθητικά στις διαδικασίες μάθησης και να τον ωθήσει σε έναν πιο υγιή τρόπο μάθησης χρησιμοποιώντας ολόκληρο το σώμα του. Η εργασία ευελπιστεί να συμβάλλει στην έρευνα για τις διάχυτες αλληλεπιδραστικές επιφάνειες στην εκπαίδευση και στη μελέτη των θετικών επιδράσεων που αυτές μπορούν να έχουν στη μαθησιακή εξέλιξη των παιδιών καθώς επίσης να συμβάλλει στην έρευνα για την ενσώματη μάθηση. Οι παραδοσιακές μέθοδοι διδασκαλίας περιορίζουν τη συμμετοχή του μαθητή και χρησιμοποιούν την κλασική μελέτη, ανάγνωση και επίλυση γραπτών ασκήσεων, ως τρόπο εξάσκησης των μαθηματικών ενώ το σώμα απουσιάζει πλήρως από τη διαδικασία μάθησης. Αντίθετα το μοντέλο στο οποίο βασίζεται η παρούσα διπλωματική θέλει τον μαθητή να συμμετέχει ενεργά όχι μόνο με το πνεύμα του αλλά και με το σώμα του το οποίο γίνεται εργαλείο μάθησης. Αρχικά έγινε ανασκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικής με μεγάλες αλληλεπιδραστικές επιφάνειες, με αλληλεπιδραστικές επιφάνειες στην εκπαίδευση, με αλληλεπιδραστικά δάπεδα αλλά και σχετικής με την ενσώματη μάθηση ώστε να αποκτηθούν οι απαιτούμενες θεωρητικές γνώσεις όσον αφορά τις μεθόδους και τις τεχνολογίες ανάπτυξης τέτοιου είδους επιφανειών. Έπειτα σχεδιάστηκε το σύστημα, μετέπειτα επονομαζόμενο ως Mathlematics, το οποίο υλοποιήθηκε και δοκιμάστηκε. Πρόκειται για δέκα πλακίδια κάθε ένα από τα οποία φέρει στο εσωτερικό του έναν αισθητήρα FSR και μία ταινία led μέσω των οποίων γίνεται η είσοδος και η έξοδος από το σύστημα αντίστοιχα. Η ταινία led λειτουργεί σαν οθόνη και προβάλει δυναμικά τα ψηφία από το 0 έως το 9 ενώ ο αισθητήρας ανιχνεύει το πλακίδιο στο οποίο βρίσκεται ο χρήστης. Οι εφαρμογές αφορούν μαθηματικές έννοιες όπως ο πολλαπλασιασμός, η πρόσθεση, οι μονοί και οι ζυγοί αριθμοί και οι έννοιες του μεγαλύτερου και του μικρότερου. Το σύστημα δοκιμάστηκε και αξιολογήθηκε ως προς την ευχρηστία και την ελκυστικότητα του από 70 παιδιά της τετάρτης δημοτικού τα οποία ενθουσιάστηκαν και διασκέδασαν την χρήση του ενώ παράλληλα γυμνάστηκαν και συνεργάστηκαν μεταξύ τους. Συμπερασματικά, οι διάχυτες επιφάνειες, και πιο συγκεκριμένα τα αλληλεπιδραστικά πατώματα, φαίνεται να έχουν θετική επίδραση στις εκπαιδευτικές διαδικασίες και να γίνονται ευχάριστα αποδεκτά και επιθυμητά από τους τελικούς χρήστες τους οι οποίοι απολαμβάνουν την παιγνιώδη και συνεργατική αυτή μορφή μάθησης.
    • The purpose of this thesis is to design a pervasive interface for practicing in solving simple primary school level mathematical problems while motivating the user to exercise physically. It aims that the primary school children develop a positive attitude towards mathematics interacting with a physical interface, the floor, while moving in space in order to escape from the traditional way of learning ,according to which students participate passively in the learning processes, and to push them towards a healthier way of learning using their entire body. The paper hopes to contribute to research on pervasive interactive educational surfaces, to studying the positive effects these can have on children's learning progress and to contribute to embodied learning research. Traditional teaching methods limit students' participation and use traditional studying methods, reading and solving exercises on paper, as a way to practice mathematics while the body is completely absent during the learning process. On the contrary, the model used in the present thesis encourages the students to be actively involved not only mentally but also physically where the body becomes a learning tool. Initially, a review of the literature was carried out relevant to large interactive surfaces, interactive surfaces in education, interactive floors and relevant to the embodied learning in order to obtain the necessary theoretical knowledge of methods and technologies used to develop such surfaces. Then the system, later called "Mathlematics" was designed , implemented and tested. It consists of ten tiles each of which contains an FSR sensor and one led strip which make up the input and output of the system respectively. The led strip works as a display and displays the digits from 0 to 9 dynamically and the sensor detects the tile on which the user is located. The applications are related to mathematical concepts such as multiplication, addition, odd and even numbers and concepts of the largest and the smallest numbers. The system was tested and evaluated for its usability and attractiveness by 70 fourth grade children who were thrilled and entertained by using it while they exercised and cooperated with each other. In conclusion, pervasive surfaces, and more specifically interactive floors, appear to have a positive effect on the educational processes and are pleasantly acceptable and desirable by end users who enjoy playful and collaborative learning of this kind.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.