Η εκπαιδευτική ρομποτική ως εργαλείο ανάπτυξης δεξιοτήτων υπολογιστικής σκέψης. Εφαρμογή στο Γυμνάσιο:
Creators: name: Πολυμεράκη, Ελένη Χριστοδούλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Υπολογιστική σκέψη
Εκπαιδευτική ρομποτική
Επίλυση προβλήματος
Computational thinking
Educational robotics
Problem solving

description: Η εκπαιδευτική ρομποτική (ΕΡ) είναι μια διασκεδαστική και ενδιαφέρουσα εκπαιδευτική δραστηριότητα, η οποία ενθαρρύνει τους μαθητές να σκεφτούν καλύτερα ένα πρόβλημα και να συνεργαστούν. Βοηθά τους εκπαιδευόμενους να αποκτήσουν γνώσεις, κριτική σκέψη και εξοικείωση με τους υπολογιστές. Συγκεκριμένα, οι μαθητές δουλεύουν σε ομάδες χρησιμοποιώντας ένα εκπαιδευτικό πακέτο που περιέχει επεξεργαστή, αισθητήρες, κινητήρες και δομικά στοιχεία για την ολοκλήρωση της κατασκευής. Στην βιβλιογραφία έχουν αναφερθεί αρκετές μελέτες, οι οποίες εστιάζουν στην ΕΡ και τον τομέα της επίλυσης προβλήματος και λιγότερες στον τομέα της μεταγνώσης. Όσον αφορά στην έρευνα της ΕΡ στον τομέα της υπολογιστικής σκέψης η βιβλιογραφία είναι σε αρχικό επίπεδο. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση της συμβολής των αυθεντικών δραστηριοτήτων εκπαιδευτικής ρομποτικής στην ανάπτυξη δεξιοτήτων υπολογιστικής σκέψης σε μαθητές Γυμνασίου. Αρχικά παρουσιάζεται ο εποικοδομισμός και η συνεργατική μάθηση. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η εκπαιδευτική ρομποτική καθώς και το θεωρητικό πλαίσιο που υποστηρίζει. Στη συνέχεια, αναλύεται η έννοια της υπολογιστικής σκέψης (ΥΣ), παρουσιάζονται τεχνικές ανάπτυξης ΥΣ και γίνεται αναφορά στις ομάδες που δουλεύουν στον τομέα της αξιολόγησης της ΥΣ. Έπειτα, παρουσιάζεται το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε για να «μετρηθούν» τα επίπεδα υπολογιστικής σκέψης των μαθητών και γίνεται αναφορά στην μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε για την διεξαγωγή των δραστηριοτήτων στα σχολεία. Ακολουθεί η περιγραφή των δύο ερευνών με στόχο τη διερεύνηση της συμβολής της εκπαιδευτικής ρομποτικής και του οπτικού προγραμματισμού στην ανάπτυξη δεξιοτήτων ΥΣ σε μαθητές γυμνασίου μέσα από την επίλυση αυθεντικών δραστηριοτήτων. Η πρώτη έρευνα υλοποιήθηκε σε μαθητές ομίλων ρομποτικής πρώτης γυμνασίου, ενώ η δεύτερη σε μαθητές τρίτης γυμνασίου. Οι μαθητές και στις δύο έρευνες, χωρίστηκαν σε δύο ομάδες και εργάστηκαν με την βοήθεια καθοδηγούμενων φύλλων εργασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι δεν υπήρξε σημαντική βελτίωση στις δεξιότητες ΥΣ των μαθητών μετά το πέρας των δραστηριοτήτων. Τέλος, καταγράφονται τα συμπεράσματα των δύο ερευνών και γίνεται σύγκριση ανάμεσα στα αποτελέσματά τους.
description: The educational robotics (ER) is a fun and interesting educational activity which encourages students to think better a problem and work in teams. It helps learners to acquire knowledge, critical thinking and computer literacy. Specifically, students work in groups using a training package containing processors, sensors, motors and components for the completion of construction. In the literature have been reported several studies that focus on the ER and the area of problem solving and less in metacognition. In contrast, research regarding the ER in computational thinking (CT) is still in early stage. The purpose of this thesis is to investigate the contribution of authentic educational robotics activities in developing computational thinking skills in lower high school students. In the beginning, the constructivism and collaborative learning are presented. Then, the educational robotics and the theoretical framework that supports it are analyzed. Τhe concept of computational thinking (CT) techniques for developing computational thinking skills are also presented. Furthermore, a reference is made to groups working in the field of evaluation of CT. Then, the model used to "measure" the levels of computing students' thinking and the methodology used to conduct activities in schools are presented. Moreover, two surveys were designed in order to investigate the contribution of educational robotics and visual programming to develop computational thinking skills in lower high school students through solving authentic activities. Students in both studies were divided into two groups and worked with guided worksheets. The results showed that there was not significant improvement in students’ computational thinking skills upon completion of activities. Finally, the results of both investigations are compared.