Placeholder

ΕΠΙΚΑΙΡΗ ΑΠΟΨΗ

Η ρομποτική στην εκπαίδευση μέσα από τη μεθοδολογία του STEM

(STEM= Science, Technology, Engineering, Mathematics)
Δημοσίευση: 12/03/2019
ΡΕΠΟΡΤΑΖ ESOS

Άρθρο του Μηχανολόγου Εκπαιδευτικού
Πολύδωρου Σταυρόπουλου
MSc STEM στην Εκπαίδευση (Παιδαγωγικό Τμήμα ΑΣΠΑΙΤΕ)
Μέλος της E3STEM
Επιθεωρητής ασφάλειας, Υγείας και Ποιοτικού Ελέγχου

Ο Seymour Papert αναφέρει στο βιβλίο του «Νοητικές Θύελλες»: «Η μάθηση αποτελείται από το κτίσιμο συνόλων από υλικά και εργαλεία που μπορεί να χειριστεί και να χρησιμοποιήσει κανείς. Ίσως  στο κέντρο όλων, είναι η διαδικασία της εργασίας με ό,τι έχεις» (σελ 208).

Το  ρομπότ  μπορεί  να  χρησιμοποιηθεί  στην  εκπαίδευση (Πρωτοβάθμια, Δευτεροβάθμια και Τριτοβάθμια) αλλά  και  εκτός σχολείου ως  ένα αποτελεσματικό εργαλείο για  την ανάπτυξη γνωστικών δομών. Με την ενασχόληση αυτή επιτυγχάνεται η ανάπτυξη των κομβικών δεξιοτήτων όχι μόνο των μαθητών αλλά και των εκπαιδευτικών.


Το έργο ATS2020 προβλέπει τη σύγκλιση των κομβικών δεξιοτήτων των Ευρωπαίων μαθητών μέχρι το 2020. Στο πλαίσιο του έργου ως κομβικές δεξιότητες αναφέρονται:
•    η αυτόνομη μάθηση,
•    ο πληροφοριακός γραμματισμός,
•    η επικοινωνία-συνεργασία,
•    η δημιουργικότητα - καινοτομία,
•    ο ψηφιακός γραμματισμός  

Η UNESCO στην προσπάθεια για την ανάπτυξη των κομβικών δεξιοτήτων των μαθητών/τριών έχει κάνει μελέτες στην Τεχνική Επαγγελματική Εκπαίδευση (T.V.E.T.) σε πολλές ομαδοποιημένες χώρες, με κοινά χαρακτηριστικά. Μία από αυτές είναι η Asia-Pacific Education System Review Series No. 9 που αφορά τις χώρες της Νοτιοανατολικής Ασίας, Republic of Korea, Βrunei Darussalam, Kingdom of Thailand. Η μελέτη αυτή προτείνει στη Δημοκρατία της Κορέας, ότι εκτός από την πρόσθετη κατάρτιση των εκπαιδευτικών, σε θέματα καινοτομιών για την ανάπτυξη των κομβικών δεξιοτήτων των μαθητών/τριών, θα πρέπει να καταβληθούν προσπάθειες να αναπτυχθούν διάφορα πρότυπα–υλικά που θα μπορούν ο εκπαιδευτικοί της Τεχνικής Εκπαίδευσης να τα χρησιμοποιούν. Στην μελέτη επίσης αναφέρεται ότι η Κεντρική Κυβέρνηση, αντί να ζητά από μεμονωμένα σχολεία και εκπαιδευτικούς να προετοιμάσουν το δικό τους υλικό, θα πρέπει να τους διευκολύνει παρέχοντας σε όλα τα σχολεία τα κατάλληλα υλικά και λογισμικά.

Η ένταξη της ρομποτικής στο σχολικό περιβάλλον πραγματοποιείται με την ενεργή συμμετοχή των μαθητών ή φοιτητών οι οποίοι δουλεύουν σε ομάδες (συνεργατικά) χρησιμοποιώντας ένα εκπαιδευτικό πακέτο το οποίο περιλαμβάνει επεξεργαστή, αισθητήρες ως εισόδους της διάταξης και ενεργοποιητές ως εξόδους, καθώς επίσης αρκετά δομικά στοιχεία για την ολοκλήρωση της κατασκευής.

Είναι σημαντικό εκτός από τον προγραμματισμό του ρομπότ (Technology) να συμπεριληφθούν τουλάχιστον δύο ακόμη επιστήμες για να υπάρξει προσέγγιση STEM. Αν συνυπάρξουν όλοι οι κλάδοι του STEM, όπως για παράδειγμα, η Φυσική, Πληροφορική, Μηχανολογία και Μαθηματικά τότε κάνει την εμφάνιση του το ολοκληρωμένο STEM. Αν με κάποιο τρόπο ενταχθεί και η Τέχνη (Art), η προσέγγιση είναι STEAM. Για παράδειγμα η δημιουργία ενός ρομποτικού ζωγράφου που παράγει έργα. Η φαντασία του μαθητή δραστηριοποιείται. Ο εκπαιδευτικός είναι το επίκεντρο και ο καθοριστικός παράγοντας της επιτυχίας του εγχειρήματος.

Αν η εφαρμογή της ρομποτικής έχει ως μοναδική δραστηριότητα τη συναρμολόγηση και τον προγραμματισμό της διάταξης, τότε δεν υπάρχει μεθοδολογία STEM στην εκπαιδευτική διαδικασία.
Η ρομποτική δεν πρέπει να γίνεται για τη ρομποτική αλλά να συνδυάζεται με κάποιες επιστήμες για να είναι εφικτό να επιτευχθεί μεθοδολογία STEM στη διαδικασία.
Πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής τι ακριβώς κάνει και γιατί το κάνει, να αυτενεργεί και να βρίσκει λύσεις σε προβλήματα που του έχουν τεθεί. Το επιθυμητό είναι να ακολουθηθεί η μεθοδολογία STEM για ακόμη μεγαλύτερη απολαβή.

Η  ενασχόληση  με  τη  ρομποτική  ενσωματώνει μόνο δύο ειδών δραστηριότητες: μια κατασκευαστική (Engineering) και μια προγραμματιστική (Technology). Απαιτείται άλλη μία επιστήμη τουλάχιστον για να υπάρξει προσέγγιση STEM. Παρατηρούμε το τελευταίο διάστημα ότι υπάρχουν επιβλητικοί τίτλοι παντού για το STEM γιατί έχει αρχίσει να «πουλάει» αυτήν την εποχή… Η κατασκευή μίας διάταξης με led και ίσως κάποιον προγραμματισμό με arduino ώστε να ανάβουν και να σβήνουν δεν έχει καμία σχέση  απολύτως σχέση με το STEM. Θα πρέπει να συμπεριληφθεί και κάποια άλλη επιστήμη όπως τα Μαθηματικά ή η Φυσική ίσως και  αμφότερες. Απαραίτητη προϋπόθεση του STEM είναι να υπάρχει «επίλυση προβλήματος».

 Όταν οι μαθητές κατασκευάζουν ή συναρμολογούν κιτ με ρομποτικές διατάξεις και στη συνέχεια προβαίνουν στον προγραμματισμό τους αυτό δεν είναι μεθοδολογία STEM. Σημειώνουμε πάλι ότι πρέπει να δώσουν λύσεις σε αυθεντικά προβλήματα που θέτει ο εκπαιδευτικός με κριτήριο τις εμπειρίες τους, τα ενδιαφέροντα και τις ανάγκες τους και να χρησιμοποιήσουν ακόμη μία επιστήμη τη Φυσική ή τα Μαθηματικά.
Παρέχονται πολλές διαφορετικές ρομποτικές διατάξεις σε μορφή κιτ στο εμπόριο από διαφορετικές εταιρείες. H  φιλοσοφία  σχεδίασης  του  εκπαιδευτικού  υλικού  στηρίζεται στην άποψη ότι το παιδί πρέπει από μόνο του να οικοδομεί τη γνώση (Papert) και ειδικότερα  στην  άποψη  ότι  η  μάθηση  επέρχεται  μέσα  από  το  παιχνίδι (“learning through play”) (Hussain at al., 2006; LEGO Dacta A/S, 1999).

Στόχος  της  χρήσης  των ρομπότ  είναι  η  ενσωμάτωση  του  παιχνιδιού  στην εκπαιδευτική  διαδικασία, δίνοντας τη δυνατότητα στο μαθητή να διασκεδάσει και να χρησιμοποιήσει τη φαντασία του...

Θυμίζουμε ότι η E3STEM είναι η μη κερδοσκοπική Ελληνική Επιστημονική Ένωση Εκπαιδευτών STEM που πρόσφατα έκλεισε ένα χρόνο παρουσίας με ενεργητικό πολλές δράσεις για τη διάδοση της διεπιστημονικής μεθοδολογίας του STEM.
Σήμερα δύο δράσεις είναι σε εξέλιξη με τη συνεργασία της ένωσης. Η πρώτη αφορά την επιμόρφωση εκπαιδευτικών και γίνεται σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας και η δεύτερη με το ίδρυμα Μιχάλης Κακογιάννης.
Στα δύο παρακάτω link υπάρχουν σχετικές πληροφορίες για αυτές τις τελευταίες δράσεις:
http://sv1ahh1.blogspot.com/2018/10/stem.html
http://sv1ahh1.blogspot.com/2019/01/a-for-art-steam.html

Σχόλια (7)

 
Johny the fox..
12 Μαρ 2019 13:21

Πολύ επεξηγηματικό για το τι συμβαίνει γύρω μας από κάποιους που εκμεταλλεύονται το STEM.... συγχαρητήρια...

 
Πέτρος Παυλόπουλος
12 Μαρ 2019 13:37

Θα ήθελα να παρακαλέσω όπως αναρτήσετε κάτι με απλά παραδείγματα ώστε να γίνει κατανοητό τι είναι αυτό το STEM περί του οποίου γίνεται πολύς λόγος.

 
Δημήτρης
12 Μαρ 2019 16:03

Προφανώς το STEM δεν ταυτίζεται με τη ρομποτική και τον προγραμματισμό. Μπορεί αυτά τα δύο να βοηθάνε στην υλοποίηση προγραμμάτων μέσω της Τεχνολογίας, αλλά ας μη ξεχνάμε τους άλλους δυο βασικούς πυλώνες που είναι οι Φυσικές Επιστήμες και τα Μαθηματικά.

 
Προγραμματισμός
12 Μαρ 2019 17:03

TO STEM δεν ταυτίζεται με τον προγραμματισμό.
Αλλά ο προγραμματισμός είναι ο πηρύνας αυτού που περιγράφεται στο άρθρο...
και αυτό δεν αλλάζει...

 
Τάσος
12 Μαρ 2019 21:59

Ευτυχώς και χαίρομαι που υπάρχουν τέτοιοι καθηγητές ( άξιος ) και μας ανοίγουν τα .... μάτια.

 
Πλατάρος Γιάννης
12 Μαρ 2019 22:49

Το άρθρο είναι 20-30 χρόνια μπροστά. Ζωή να έχουν οι νεώτεροι να δουν εφαρμογές σε αυθεντικά προβλήματα. Ακούγεται πολύ απαισιόδοξο αυτό που γράφω.
Μπράβο στον κ. Σταυρόπουλο.

 
Δημητρης
21 Μαρ 2019 21:46

Αφηστε το STEM και ξεκινηστε με τη ρομποτικη πχ arduino uno. Υπαρχει και μια λεπτομερια: Στα ΕΠΑΛ το μαθημα της ρομποτικης εχουν δικαιωμα να το διδαξουν Ηλεκτρονικοι και Πληροφορικαριοι. Δεν βλεπω Μηχανολογους και Ηλεκτρολογους

Σχολιάστε το άρθρο

Συκοφαντικά και υβριστικά σχόλια δεν δημοσιεύονται και διαγράφονται. Επίσης δεν επιτρέπεται στα σχόλια να αναγράφονται links τα οποία διαγράφονται. Το esos δεν φέρει ευθύνη για τα επώνυμα ή ανώνυμα σχόλια που φιλοξενεί. Σε περίπτωση που θεωρείτε πως θίγεστε από κάποιο εξ αυτών, επικοινωνήστε μέσω της φόρμας επικοινωνίας έτσι ώστε να αφαιρεθεί.

e-epimorfosi.aegean