Η εκπαίδευση του μέλλοντος ξεκινά μέσα στην τάξη
Η τεχνολογία εξελίσσεται με ταχύτατους ρυθμούς και επηρεάζει κάθε τομέα της ζωής μας. Από τις έξυπνες συσκευές μέχρι τα αυτόνομα οχήματα και τη βιομηχανία, η ρομποτική αποτελεί πλέον βασικό κομμάτι της σύγχρονης κοινωνίας.
Το ερώτημα λοιπόν δεν είναι αν η ρομποτική πρέπει να μπει στο
σχολείο, αλλά πώς μπορεί να αξιοποιηθεί σωστά.
Η απάντηση βρίσκεται στη μεθοδολογία STEM, η
οποία ενώνει την Επιστήμη, την Τεχνολογία, τη Μηχανική και τα Μαθηματικά μέσα
από βιωματική μάθηση, κατασκευές και επίλυση πραγματικών προβλημάτων.
Η ρομποτική στο σχολείο δεν είναι απλώς ένα
εντυπωσιακό εργαλείο. Είναι μια ολοκληρωμένη εκπαιδευτική προσέγγιση που
μεταμορφώνει τον τρόπο με τον οποίο οι μαθητές μαθαίνουν.
Τι είναι η Εκπαιδευτική
Ρομποτική;
Η εκπαιδευτική ρομποτική είναι η χρήση
προγραμματιζόμενων κατασκευών και ρομπότ με σκοπό τη μάθηση.
Οι μαθητές μπορούν να:
κατασκευάζουν
ρομπότ
τα
προγραμματίζουν
χρησιμοποιούν
αισθητήρες
επιλύουν
αποστολές
εργάζονται
ομαδικά
δοκιμάζουν
και βελτιώνουν λύσεις
Η διαδικασία αυτή συνδυάζει θεωρία και πράξη με
μοναδικό τρόπο.
Τι είναι η Μεθοδολογία STEM;
Η προσέγγιση STEM βασίζεται στους τέσσερις πυλώνες:
- Science
(Επιστήμη)
- Technology
(Τεχνολογία)
- Engineering
(Μηχανική)
- Mathematics
(Μαθηματικά)
Στη ρομποτική, αυτοί οι τομείς ενώνονται φυσικά.
Παράδειγμα:
Ένα ρομπότ που αποφεύγει εμπόδια χρειάζεται:
ü αισθητήρα
απόστασης (Science)
ü μικροελεγκτή
και λογισμικό (Technology)
ü σωστή
κατασκευή σασί (Engineering)
ü υπολογισμό
γωνιών και αποστάσεων (Mathematics)
Γιατί η Ρομποτική πρέπει να
υπάρχει στο σχολείο;
1. Μετατρέπει τον μαθητή από θεατή σε δημιουργό
Αντί να παρακολουθεί παθητικά, ο μαθητής σχεδιάζει,
κατασκευάζει και πειραματίζεται.
2. Καλλιεργεί δεξιότητες του 21ου αιώνα
Η ρομποτική ενισχύει:
κριτική
σκέψη
συνεργασία
δημιουργικότητα
επίλυση
προβλημάτων
ψηφιακό
γραμματισμό
3. Κάνει τα μαθήματα πιο ενδιαφέροντα
Ένα παιδί που βλέπει το ρομπότ του να κινείται,
ενθουσιάζεται και θέλει να μάθει περισσότερα.
4. Συνδέει τη γνώση με την πράξη
Οι μαθητές καταλαβαίνουν γιατί χρειάζονται τα
μαθηματικά, η φυσική και ο προγραμματισμός.
Η Ρομποτική ανά βαθμίδα
εκπαίδευσης
Δημοτικό Σχολείο
Σε μικρές ηλικίες, η ρομποτική διδάσκεται με απλά
εργαλεία και παιχνιδοκεντρική προσέγγιση.
Δραστηριότητες:
ρομπότ που
ακολουθεί γραμμή
προγραμματισμός
με blocks
βασικές
κινήσεις και εντολές
ιστορίες με
ρομπότ
Οφέλη:
λογική σκέψη
συνεργασία
πρώτη επαφή
με coding
Γυμνάσιο
Οι μαθητές μπορούν να περάσουν σε πιο σύνθετα
projects.
Παραδείγματα:
ρομπότ
αποφυγής εμποδίων
αυτόματο
θερμοκήπιο
μετεωρολογικός
σταθμός
έξυπνο σπίτι
Μαθαίνουν:
ü αισθητήρες
ü μεταβλητές
ü λήψη
αποφάσεων
ü αλγορίθμους
Λύκειο
Η ρομποτική γίνεται εργαλείο καινοτομίας.
Projects:
ü αυτόνομα
οχήματα
ü Internet of
Things εφαρμογές
ü βιομηχανικός
αυτοματισμός
ü drones και
αισθητήρες
STEM Μεθοδολογία στην πράξη
Παράδειγμα Project: Έξυπνος Κάδος Ανακύκλωσης
Οι μαθητές σχεδιάζουν κάδο που ανοίγει αυτόματα.
Science
Μελέτη αισθητήρων κίνησης.
Technology
Χρήση Arduino ή Microbit.
Engineering
Σχεδιασμός μηχανισμού καπακιού.
Mathematics
Υπολογισμός γωνιών και χρόνου κίνησης.
Έτσι η γνώση γίνεται ολοκληρωμένη εμπειρία.
Ο ρόλος του εκπαιδευτικού
Στη ρομποτική με STEM, ο εκπαιδευτικός λειτουργεί ως:
καθοδηγητής
συντονιστής
ομάδων
εμψυχωτής
σύμβουλος
επίλυσης προβλημάτων
Δεν δίνει απλώς λύσεις. Δημιουργεί συνθήκες μάθησης.
Τι χρειάζεται ένα σχολείο;
Βασικός εξοπλισμός
κιτ
ρομποτικής
υπολογιστές
ή tablets
αισθητήρες
χώρος
εργαστηρίου
Επιμόρφωση εκπαιδευτικών
Η επιτυχία εξαρτάται κυρίως από τον άνθρωπο και όχι
από το υλικό.
Χρόνος για projects
Η ρομποτική απαιτεί δημιουργικό χρόνο και ομαδική
εργασία.
Συχνές δυσκολίες και λύσεις
“Δεν έχουμε ακριβό εξοπλισμό”
Υπάρχουν οικονομικές λύσεις όπως:
ü Microbit
ü Arduino
ü απλά kits
ü ανακυκλώσιμα
υλικά
“Δεν ξέρουμε προγραμματισμό”
Η αρχή μπορεί να γίνει με block programming.
“Δεν χωρά στο πρόγραμμα”
Μπορεί να ενταχθεί σε:
εργαστήρια
δεξιοτήτων
όμιλο
project week
διαθεματικές
δράσεις
Οφέλη για τους μαθητές στο
μέλλον
Οι μαθητές που ασχολούνται με ρομποτική αποκτούν
ισχυρό υπόβαθρο για:
μηχανική
πληροφορική
αυτοματισμούς
ü επιστήμες
δεδομένων
ü επιχειρηματικότητα
ü καινοτομία
Ακόμη κι αν δεν ακολουθήσουν τεχνολογικό επάγγελμα,
αποκτούν πολύτιμο τρόπο σκέψης.
Η Ρομποτική στο Ελληνικό
Σχολείο
Στην Ελλάδα, όλο και περισσότερα σχολεία εφαρμόζουν
προγράμματα ρομποτικής και συμμετέχουν σε διαγωνισμούς με εξαιρετικά
αποτελέσματα.
Το ενδιαφέρον των μαθητών είναι μεγάλο και οι
δυνατότητες ακόμη μεγαλύτερες.
Η επένδυση στη ρομποτική σημαίνει επένδυση στο
ανθρώπινο δυναμικό της χώρας.
Συμπέρασμα
Η ρομποτική στο σχολείο δεν είναι μόδα ούτε
πολυτέλεια. Είναι σύγχρονη παιδαγωγική ανάγκη.
Με τη μεθοδολογία STEM, οι μαθητές δεν μαθαίνουν μόνο
τεχνολογία. Μαθαίνουν να σκέφτονται, να δημιουργούν, να συνεργάζονται και να
καινοτομούν.
Το σχολείο που θέλει να προετοιμάσει τα παιδιά για το
αύριο, πρέπει να ξεκινήσει σήμερα.
Πολύδωρος
Σταυρόπουλος, Μηχανολόγος Εκπαιδευτικός, MSc STEM in Education (Παιδαγωγικό Τμήμα ΑΣΠΑΙΤΕ),
Επιθεωρητής Ασφάλειας, Υγείας και Ποιοτικού Ελέγχου, Συγγραφέας, Πρέσβης STEM Scientix.