Εκπαιδευτική ρομποτική και αναδυόμενες μαθηματικές έννοιες
Authors: Κούριας Σπυρίδωνας 
Published: September 2021

Αρχικό ερέθισμα και νοητή έμπνευση για την έρευνα και συνεπώς για τη συγκεκριμένη διατριβή, αποτέλεσε η παραδοσιακή «γεωμετρία χελώνας» της Logo και οι πρακτικές που εισήγαγε στη μαθηματική -και όχι μόνο- εκπαίδευση. Η δημιουργική «ορμή» της «χελώνας» άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο μπορούμε σήμερα να μιλάμε τόσο για τις διαδικασίες βιωματικής μάθησης των παιδιών όσο και για τη δυνατότητά τους να εμπλέκονται ενεργά σε σενάρια συνεργατικής επίλυσης προβλημάτων με τη βοήθεια αλγοριθμικής σκέψης και πράξης.Πιο συγκεκριμένα, μας απασχόλησαν οι προοπτικές και οι μαθησιακές ευκαιρίες που αναδύονται από την εμπλοκή παιδιών προσχολικής ηλικίας σε σενάρια ρομποτικής με στόχο την ανάπτυξη χωρικών δεξιοτήτων στο πλαίσιο ενός διδακτικού πειράματος. Όπως παρουσιάζεται αναλυτικότερα και στη συνέχεια, η παρέμβασή μας διαρθρώνεται σε διακριτές αλλά αλληλοτροφοδοτούμενες φάσεις (πρώτη φάση ατομικής συνέντευξης, διεξαγωγή της κατεξοχήν διδακτικής παρέμβασης, τελική ατομική συνέντευξη κι εκτέλεση συγκεκριμένων χωρικών έργων). Σε όλη τη διάρκεια του διδακτικού πειράματός, συμμετείχαν αδιάλειπτα συνολικά 20 παιδιά και ο ερευνητής με παράλληλο ρόλο εμψυχωτή χωρίς τη παρέμβαση της νηπιαγωγού σε καμία χρονική στιγμή.Βασικός στόχος της έρευνας ήταν το να καταγραφεί κατά πόσο συγκεκριμένες χωρικές δεξιότητες και στρατηγικές φαίνεται να αναδύονται όταν τα παιδιά εμπλέκονται σε έργα που απαιτούν τον προγραμματισμό ορισμένης κίνησης συσκευών σε περιβάλλοντα μικροχώρου καθώς και ποιες είναι οι πρακτικές επίλυσης προβλήματος και τα εργαλεία στα οποία ανατρέχουν. Όπως θα φανεί και στη συνέχεια, αναδύονται υποθέσεις εργασίας με βάση την αξιοποίηση των αποτελεσμάτων της ποιοτικής ανάλυσης η ερμηνεία των οποίων έγινε στο πλαίσιο της κοινωνικοπολιτισμικής θεωρίας. Επιπλέον υποστηρικτικό εργαλείο, οι πολλαπλές προεκτάσεις του θεωρητικού έργου του Vygotsky και κυρίως οι προσεγγίσεις που έχουν αναδειχθεί και αφορούν την ανάλυση συνομιλιών μεταξύ παιδιών ευρύτερα όπως για παράδειγμα οι μέθοδοι των Rogoff (1998, 2003) και Complained & Way (1997). Βασικές έννοιες και άξονες του ερμηνευτικού μας πλαισίου, η σημασία του «εμπειρότερου άλλου» στη συνδιαμόρφωση της γνώσης, η δυναμική των αλληλεπιδράσεων, του κοινωνικού πλαισίου, των εργαλείων για τη «διαμεσολάβηση» της σκέψης και των γνωστικών διεργασιών.Συνοπτικά, τα ευρήματα αφορούν ιδιαίτερα τις δυνατότητες ανάπτυξης δεξιοτήτων που επιτρέπουν στα παιδιά να αναγνωρίζουν και να περιγράφουν, άμεσα ή έστω και με διάφορες μορφές ανατροφοδότησης, τοπολογικές χωρικές σχέσεις στο περιβάλλον (μέσα, έξω, αριστερά, δεξιά, δίπλα, ανάμεσα, κοντά, μακριά, γύρω, μπροστά, πίσω, δίπλα σε, κάτω/πάνω από κ.α.). Επιπλέον, αναδεικνύεται η ικανότητα να προσεγγίζουν μετρικά τις διαδρομές και τις διάφορες χωρικές σχέσεις ποσοτικοποιώντας το τοπολογικό στοιχείο με εφεύρεση και χρήση άτυπων και εργαλείων και αυτό κυρίως χάρη στην αξιοποίηση των πρακτικών «προγραμματισμού» που απαιτούνται για τη σύνθεσηορθού ψευδοκώδικα (π.χ. χρήση καρτών προγραμματισμού, και εικονοεντολών προγραμματισμού σε περιβάλλον λογισμικού, ακριβής αιτιολόγηση κίνησης με ένα προς ένα αντιστοίχιση βήματος ρομπότ με τις εντολές προγραμματισμού, αντιστοίχιση βήματος ρομπότ με τα τεταρτημόρια της μακέτας,, επικάλυψη απόστασης με το σώμα του ρομπότ κ.α.). Άλλα στοιχεία που αναδύονται μέσα από την ανάλυση των επεισοδίων ήταν η ανάπτυξη δεξιοτήτων κατανόησης και χρήσης χωρικού κώδικα (με έμφαση στο δεικτικό-περιγραφικό μοντέλο και λιγότερο σε σχέση με τοπολογική προσέγγιση) καθώς και η δεξιότητα προσανατολισμού στο χώρο με διαφορετικά συστήματα αναφοράς μέσω στρατηγικών ενσώματης κατανόησης θέσεων και σχέσεων στο περιβάλλον. Επιπλέον, μια ακόμα ενδιαφέρουσα διαπίστωση που αφορά κυρίως τις στρατηγικές επίλυσης χωρικού προβλήματος είναι και το ότι τα παιδιά σε σημαντικά υψηλό ποσοστό περιπτώσεων προχώρησαν σε επανέλεγχο προσπάθειας και επαναπροσδιορισμό του προβλήματος, αναπροσαρμόστηκαν σε νέα δεδομένα, τροποποίησαν τις αρχικές απόπειρες επίλυσης και συχνά προτίμησαν αλληλοδιδακτικές πρακτικές ως φυσικό επακόλουθο των παραπάνω διαδικασιών. Τέλος, ένα στοιχείο που εγγράφεται στα θετικά με επίδραση στην εξέλιξη των διαδικασιών του διδακτικού πειράματος αλλά και στη γνωστική εξέλιξη των παιδιών που συμμετείχαν, σε ζητήματα και έννοιες χώρου, ήταν η συνδυαστική χρήση εργαλείων διαφορετικής λειτουργικής πολυπλοκότητας (Bee-Bot & Lego NTX) και η κατά περίπτωση ανάδειξη και αξιοποίηση του πολύσημου χαρακτήρα τους.