Η εκπαιδευτική ρομποτική αποτελεί μια καινοτόμα ολοκληρωμένη μαθησιακή μεθοδολογία STEAM (Science Technology Engineering ARTS Mathematics) η οποία συνδυάζει στοιχεία βασικών επιστημών (φυσική, ηλεκτρολογία, ηλεκτρονική, μηχανολογία), νέων τεχνολογιών πληροφορικής (ανάπτυξη λογισμικού, τεχνητή νοημοσύνη) και μελέτης της ανθρώπινης συμπεριφοράς. Η εκπαιδευτική δυναμική της ρομποτικής οδηγεί τους μαθητές στο να συνθέσουν μια μηχανική οντότητα, για παράδειγμα ένα όχημα (ρομπότ) και να το κατευθύνουν με τη βοήθεια ενός απλού και εύχρηστου προγραμματιστικού περιβάλλοντος. Οι πλατφόρμες εκπαιδευτικής ρομποτικής, που χρησιμοποιεί και το ΚΤΕ ΑΜΘ, είναι το BeeBot, τα Lego WeDo, τα Lego Mindstorms, τα LitleBits, το Makey-Makey, το Arduino κ.α.
Η τεχνητή κατασκευή (ρομπότ) δημιουργείται από τους μαθητές αξιοποιώντας ένα σύνολο δομικών υλικών αυτών των πλατφορμών και μέσω ενός υπολογιστή μαθαίνουν να προγραμματίζουν με οπτικό προγραμματισμό τη συμπεριφορά της ρομποτικής οντότητας. Υπ’ αυτή την έννοια η αντιμετώπιση της μάθησης ως ψυχαγωγίας με τη χρήση των ρομπότ αποτελεί μια ευχάριστη δημιουργική μέθοδο διδασκαλίας για την εκμάθηση βασικών εννοιών επιστήμης, τεχνολογίας και προγραμματισμού.
Η εισαγωγή της ρομποτικής στο «ψηφιακό σχολείο» υποστηρίζεται από τις πλέον σύγχρονες θεωρίες μάθησης σύμφωνα με τις οποίες η δημιουργία νέας γνώσης είναι περισσότερο αποτελεσματική όταν οι μαθητές εμπλέκονται στην κατασκευή προϊόντων που έχουν προσωπικό νόημα για τους ίδιους. Μέσα από τις δραστηριότητες αυτές, τα παιδιά έχουν ευκαιρίες να εκφραστούν μέσω της προσωπικής ανακάλυψης και δημιουργίας, να καθοδηγήσουν τα ίδια τον σχεδιασμό των κατασκευών τους, να δοκιμάσουν τα δικά τους ρομποτικά μοντέλα και να μοιραστούν τις ιδέες τους σε ένα απολύτως συνεργατικό περιβάλλον μάθησης, όπου τόσο οι εκπαιδευτές όσο και οι εκπαιδευόμενοι είναι ενεργοί συμμέτοχοι στη μαθησιακή διαδικασία και η γνώση δεν είναι κάτι που παραδίδεται στους μαθητές, αλλά προκύπτει μέσα από τον ενεργό διάλογο μεταξύ αυτών που προσπαθούν να κατανοήσουν και να χρησιμοποιήσουν έννοιες και τεχνικές. Οι μαθητές σε ομάδες των 2 έως 6 ατόμων συνεργάζονται με σκοπό την επίτευξη των στόχων της ομάδας. Οι συνεργατικές δραστηριότητες οδηγούν σε γνώση, που είναι το αποτέλεσμα της διάδρασης, και όχι της συνάθροισης, μεταξύ των γνώσεων και απόψεων όλων όσων συμμετέχουν στο σχηματισμό της. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το επίπεδο γνώσης της ομάδας να είναι μεγαλύτερο από το άθροισμα των γνώσεων του κάθε µέλους ξεχωριστά
Οι μαθητές που συμμετέχουν σε πρόγραμμα εκπαιδευτικής ρομποτικής αποκτούν ικανότητες:
- Να περιγράφουν τα βασικά χαρακτηριστικά ενός ρομπότ, να κατανοούν την έννοια και τη λειτουργία απλών δομικών στοιχείων, όπως γρανάζια, άξονες, συνδετήρες, να σχεδιάζουν και να κατασκευάζουν μια μηχανή χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα υλικά (Τεχνολογία).
- Να χρησιμοποιούν κατάλληλο λογισμικό και προγραμματιστικές δομές για να κινήσουν και να ελέγξουν την κατασκευή τους με κινητήρες και αισθητήρες με τη χρήση εικονοεντολών, εντολών ελέγχου, επανάληψης κ.λ.π. (Πληροφορική).
- Να κατανοούν αρχές λειτουργίας των αισθητήρων και να υπολογίζουν φυσικές ποσότητες που επιδρούν στη σχεδίαση και τη λειτουργία της κατασκευής τους, όπως απόσταση, γωνία βολής, μήκος άξονα (Φυσική).
- Να συνδυάζουν όλες τις παραπάνω γνώσεις μηχανικής, φυσικής, μαθηματικών, πληροφορικής και ανθρώπινης συμπεριφοράς (STEAM) για την δημιουργία συναρπαστικών εργασιών (projects) σε ένα απολύτως συνεργατικό περιβάλλον.
Τα εκπαιδευτικά προγράμματα ακολουθούν δεδομένα και standards προγραμμάτων εκπαίδευσης βασισμένα στην εκπαιδευτική ύλη μεγάλων πανεπιστημίων όπως MIT, Carnegie Mellon, Tufts, κ.α.
Μέσα από την παραπάνω διαδικασία ο μαθητής μπορεί ευκολότερα να κατανοήσει έννοιες και λειτουργίες, όπως αισθητήρες, κινητήρες, άξονες γρανάζια, υπολογιστές κ.λ.π., μαθαίνει να συνεργάζεται (απαίτηση απαραίτητη στη σύγχρονη συνεργατική διαδικασία παραγωγής) και αποκτά δομημένο τρόπο σκέψης (προσόν σημαντικότατο για κάθε επαγγελματία είτε αυτός είναι μηχανικός είτε γιατρός είτε νομικός είτε οτιδήποτε άλλο).
Όλα τα παραπάνω μεγιστοποιούν την αυτοπεποίθηση και αυτοεκτίμηση του μαθητή, ενισχύουν την ικανότητά του να επιλύει προβλήματα και να διαχειρίζεται πόρους (χρόνου, εξαρτημάτων, μπαταρίας, αισθητήρων), τον εντάσσουν στη λογική της ομαδικής εργασίας, ενδυναμώνουν τις επικοινωνιακές του δεξιότητες και του προσδίδουν δομημένο τρόπο σκέψης.
Σε μια προσπάθεια να αναδειχτούν τα πλεονεκτήματα της εκπαιδευτικής ρομποτικής τα εκπαιδευτικά ιδρύματα και άλλοι οργανισμοί σ’ όλο τον κόσμο δημιούργησαν τοπικούς, εθνικούς και παγκόσμιους διαγωνισμούς εκπαιδευτικής ρομποτικής με αποκορύφωμα την Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής που διοργανώνεται κάθε χρόνο σε μια διαφορετική χώρα.
Συνοπτικά, η ρομποτική είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για τη διδασκαλία της επιστήμης και της μηχανικής, και είναι ένα συναρπαστικό θέμα για τους μαθητές όλων των ηλικιών. Ωστόσο, η σχέση τέχνης, επιστήμης και παιδαγωγικής της διδασκαλίας μέσω hands-on ρομποτικής είναι ακόμα σε νηπιακή ηλικία και εμείς οι εκπαιδευτικοί είμαστε, και οφείλουμε να είμαστε, πρωτοπόροι σε αυτόν τον τομέα. Όσοι, από εμάς, συμμετέχουμε στη δράση αυτή πρέπει να αντιμετωπίζουμε τη ρομποτική εκπαίδευση ως έναν ευρύτερο στόχο που θα δημιουργήσει έναν αγωγό για ένα πραγματικά κατανοητό τεχνολογικό μέλλον για τα παιδιά της πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας, τους προπτυχιακούς και τους μεταπτυχιακούς φοιτητές.
Το Κέντρο Τεχνολογικής Έρευνας Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης (ΚΤΕ ΑΜΘ) ασχολείται με το αντικείμενο της Εκπαιδευτικής Ρομποτικής και των Νέων Τεχνολογιών από 2010. Από τότε έως σήμερα:
- Ανέπτυξε πλατφόρμες εκπαιδευτικής ρομποτικής
- Διοργάνωσε πλήθος σεμιναρίων εκπαιδευτικής ρομποτικής για μαθητές και δασκάλους σε Καβάλα, Δράμα και Ξάνθη.
- Στην προσπάθειά του να διαδώσει τα πλεονεκτήματα της εκπαιδευτικής ρομποτικής και των νέων τεχνολογιών, την παρουσίασε σε χιλιάδες επισκέπτες πολίτες και μαθητές στα σχολεία, σε τεχνολογικές και άλλες εκθέσεις, σε ημερίδες, διημερίδες και συνέδρια στην Ανατολική Μακεδονία και Θράκη στην Ελλάδα και στην Ευρώπη.
- Για όλη την παραπάνω δράση του το ΚΤΕ ΑΜΘ βραβεύτηκε σε πανελλαδικό επίπεδο στον τομέα: Πανεπιστήμια: Συνεργασία μες Παραγωγικούς Φορείς με το Ασημένιο Μετάλλιο «Education Business Awards 2017».
Σήμερα η εκπαιδευτική ρομποτική στην Ελλάδα παρουσιάζεται σε δύο μορφές. Είτε ως εργαλείο μάθησης που μπορεί, κάτω από προϋποθέσεις, να οδηγήσει και σε διαγωνισμούς είτε ως μια κατ’ εξοχήν διαδικασία προετοιμασίας μαθητών για την συμμετοχή τους σε διαγωνισμούς.
Η δεύτερη διαδικασία είναι διαφορετική από την πρώτη απευθύνεται σε λίγους μαθητές και απαιτεί ειδικούς προπονητές που προετοιμάζουν τις ομάδες για τους διαγωνισμούς και είναι συνήθως δραστηριότητα ιδιωτικής πρωτοβουλίας.
Το ΚΤΕ ΑΜΘ, χωρίς να έχει καμία απολύτως αντιπαλότητα και κατανοώντας πλήρως την επιθυμία της ιδιωτικής πρωτοβουλίας για κέρδος, αντιμετωπίζει την Εκπαιδευτική Ρομποτική ως ένα κατ’ εξοχήν εργαλείο μάθησης, που απευθύνεται στην μεγάλη μάζα των μαθητών και προσπαθεί η ποιότητα εκπαίδευσης να είναι η υψηλότερη δυνατή και παράλληλα το κόστος ανά μαθητή να είναι το ελάχιστο δυνατό.
Με εκτίμηση
Καθηγητής Δημήτρης Πογαρίδης
Διευθυντής
