ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ
Έχουν περάσει τέσσερεις δεκαετίες από τις πρώτες προσπάθειες του Seymour Papert, να αξιοποιηθούν εκπαιδευτικά μηχανολογικές κατασκευές ελεγχόμενες από υπολογιστή. Ο Κατασκευαστικός Εποικοδομισμός (Constructionism) που εισήγαγε, υποστηρίζει ότι οι μαθητές οικοδομούν πιο αποτελεσματικά τη γνώση όταν εμπλέκονται ενεργά στη σχεδίαση και κατασκευή (απτή ή/και ψηφιακή) αντικειμένων που έχουν νόημα για τους ίδιους. Η αξιοποίηση των εκπαιδευτικών δυνατοτήτων της ρομποτικής είναι αντικείμενο πλήθους δράσεων σε όλες της βαθμίδες της εκπαίδευσης.
Από την άλλη, η ευρύτητα των εφαρμογών της ρομποτικής, καθώς και ο διεπιστημονικός της χαρακτήρας ως ερευνητικό αντικείμενο, οδήγησαν και άλλες επιστημονικές περιοχές να στρέψουν την έρευνά τους στις μεθόδους ή στις τεχνολογίες της εκπαιδευτικής ρομποτικής, όπως η διεπαφή των μαθητών με τα ρομπότ, η κοινωνική επίδραση των ρομπότ στην τάξη και η συν-λειτουργία εικονικών και πραγματικών ρομπότ.
Προσχολική και πρώτη σχολική ηλικία
Η αξιοποίηση ρομπότ σε εκπαιδευτικές δραστηριότητες προσχολικής ή πρώτης σχολικής ηλικίας, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη ποικιλόμορφων ρομποτικών «οντοτήτων», με δυνατότητες προγραμματισμού, αλλά και εικαστικών δράσεων. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ενώ τα παιδιά αποδίδουν στο προγραμματιζόμενο παιχνίδι ανιμιστική ταυτότητα, συγχρόνως διατυπώνουν και απεικονίζουν στοιχεία για τον έλεγχο και χειρισμό του μέσα από την ανάλογη διαδικασία προγραμματισμού..
Κοινωνική διάσταση και αλληλεπίδραση με τον άνθρωπο
Σύγχρονες έρευνες έχουν ως θέμα την κοινωνική διάσταση των ρομπότ. Ο ρόλος που προσδίνεται από τα μέλη μιας ομάδας σε ένα ρομπότ και η επίδραση που έχει στο κλίμα μιας ομάδας ή και σε ατομικό επίπεδο, κατά τη διάρκεια εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων, μελετώνται ώστε να αξιοποιηθούν θετικά. Ο κλάδος της Επικοινωνίας Ανθρώπου με Ρομπότ (Human Robot Interaction) μελετά ευρύτερα το θέμα, για εφαρμογές όπου δεν υπάρχει φυσική επαφή ανθρώπου με ρομπότ, με στόχο την ανάλυση των διαδικασιών κοινωνικής φύσεως που αναπτύσσονται, καθώς και την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων, ως προς την επίτευξη των στόχων κάθε εφαρμογής.
Απτά περιβάλλοντα χειρισμού και προγραμματισμού
Αν και τα εικονικά περιβάλλοντα και οι γλώσσες προγραμματισμού των εκπαιδευτικών ρομπότ έχουν σχεδιαστεί ώστε να υπηρετούν διδακτικές και μαθησιακές ανάγκες, έρευνες έχουν δείξει ότι απτές κατασκευές, που χρησιμοποιήθηκαν σε πραγματικό χώρο για τον προγραμματισμό των ρομπότ, προσφέρουν διαφορετικές δυνατότητες (διαισθητικότητα, χωρικό προσανατολισμό, κατανόηση ελέγχου κ.α.).
Γενικά, το ρομπότ μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εκπαίδευση - στην Πρωτοβάθμια, Δευτεροβάθμια ακόμα και στην Τριτοβάθμια εκπαίδευση - αλλά και εκτός σχολείου ως ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την ανάπτυξη γνωστικών δομών από τα παιδιά. Η εκπαίδευση με τη ρομποτική πραγματοποιείται με την ενεργή συμμετοχή των μαθητών ή φοιτητών οι οποίοι δουλεύουν σε ομάδες χρησιμοποιώντας ένα εκπαιδευτικό πακέτο που περιέχει επεξεργαστή (μυαλό), αισθητήρες (αισθήσεις) ως εισόδους της κατασκευής, κινητήρες ως εξόδους και δομικά στοιχεία για την ολοκλήρωση της κατασκευής
Γιατί η Ρομποτική στην Εκπαίδευση;
A) Τα παιδιά όταν σχεδιάζουν, κατασκευάζουν και προγραμματίζουν ρομπότ έχουν την ευκαιρία να μάθουν παίζοντας και να αναπτύξουν δεξιότητες
Η ρομποτική αφενός, είναι μία διασκεδαστική και ενδιαφέρουσα δραστηριότητα που δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να εμπλακεί με τη δράση, αφετέρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης για τη διδασκαλία διαφόρων εννοιών, κυρίως, από τις Φυσικές Επιστήμες και άλλα γνωστικά αντικείμενα.
Επιπλέον, με τη βοήθεια της ρομποτικής στη διδασκαλία του ο εκπαιδευτικός μπορεί να επικεντρωθεί στην ανάπτυξη και άλλων κρίσιμων δεξιοτήτων του 21ου αιώνα:
Το όραμα της ρομποτικής είναι όλοι οι μαθητές να αναπτύξουν αυτές τις δεξιότητες, οι οποίες στα πλαίσια της παγκοσμιοποίησης αποτελούν επιτακτική ανάγκη για την προετοιμασία πολιτών του κόσμου που θα μπορούν να συνεισφέρουν θετικά σε παγκόσμια κλίμακα.
A) Τα παιδιά όταν σχεδιάζουν, κατασκευάζουν και προγραμματίζουν ρομπότ έχουν την ευκαιρία να μάθουν παίζοντας και να αναπτύξουν δεξιότητες
Η ρομποτική αφενός, είναι μία διασκεδαστική και ενδιαφέρουσα δραστηριότητα που δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να εμπλακεί με τη δράση, αφετέρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης για τη διδασκαλία διαφόρων εννοιών, κυρίως, από τις Φυσικές Επιστήμες και άλλα γνωστικά αντικείμενα.
- Φυσική (μελέτη της κίνησης, μελέτη της επίδρασης της τριβής, μελέτη της σχέσης των δυνάμεων, μεταφορά ενέργειας κ.α)
- Μαθηματικά και Γεωμετρία (αναλογίες, μέτρηση αποστάσεων, κατανόηση βασικών γεωμετρικών ιδιοτήτων όπως η περίμετρος κ.α)
- Μηχανική (κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση μηχανικών λύσεων κ.α)
- Τεχνολογία (τεχνολογικός αλφαβητισμός κ.α)
- Ιστορία (πχ. με την κατασκευή ενός ρομπότ καταπέλτη - του Αρχιμήδη - τα παιδιά έχουν την ευκαιρία να γνωρίσουν την ανάπτυξη της τεχνολογίας εκείνης της εποχής καθώς και το έργο και την προσωπικότητα του Αρχιμήδη κ.α)
- Ο συνδυασμός εννοιών από διαφορετικές, γνωστικές περιοχές (τεχνολογία, τέχνη, περιβάλλον, κοινωνία, μαθηματικά, φυσικές επιστήμες) με διαθεματικά project (συνθετικές εργασίες)
Επιπλέον, με τη βοήθεια της ρομποτικής στη διδασκαλία του ο εκπαιδευτικός μπορεί να επικεντρωθεί στην ανάπτυξη και άλλων κρίσιμων δεξιοτήτων του 21ου αιώνα:
- ομαδική εργασία
- επίλυση προβλημάτων (ανάλυση, σχεδίαση, υλοποίηση, δοκιμή και πειραματισμός, αξιολόγηση)
- καινοτομία
- διαχείριση έργου (διαχείριση χρόνου, κατανομή έργου και πόρων κ.α)
- προγραμματισμός
- δεξιότητες επικοινωνίας
- πολύτιμες νοητικές δεξιότητες (αναλυτική και συνθετική σκέψη, δημιουργικότητα, κριτική σκέψη κ.α
Το όραμα της ρομποτικής είναι όλοι οι μαθητές να αναπτύξουν αυτές τις δεξιότητες, οι οποίες στα πλαίσια της παγκοσμιοποίησης αποτελούν επιτακτική ανάγκη για την προετοιμασία πολιτών του κόσμου που θα μπορούν να συνεισφέρουν θετικά σε παγκόσμια κλίμακα.
Πρώτο ρομπότ δάσκαλο στο κόσμο
Μαθητές στην Ιαπωνία είχαν την ευκαιρία να διδαχτούν τα μαθήματα τους από το πρώτο ρομπότ δάσκαλο στο κόσμο!
Το ανθρωπόμορφο ρομπότ, με το όνομα Saya, είναι πολύγλωσσο, παίρνει απουσίες ενώ μπορεί και αναθέτει εργασίες από τα βιβλία της διδακτέας ύλης!
Το ρομπότ Saya έχει πρόσωπο από latex, ελέγχεται από 18 ειδικούς μηχανισμούς ενώ δημιουργεί εκφράσεις ευτυχίας, έκπληξης, φόβου, λύπης, αποστροφής ακόμα και θυμού!
Το ρομπότ Saya θα ξεκινήσει να παραδίδει μαθήματα σε πλήρη απασχόληση μόλις περάσει τα τελικά τεστ δοκιμών σε ειδικά εργαστήρια στο Tokyo.
Ο κατασκευαστής του ρομπότ δάσκαλου, καθηγητής Hiroshi Kobayashi έχει εργαστεί 15 χρόνια στο φιλόδοξο αυτό σχέδιο.
Μαθητές στην Ιαπωνία είχαν την ευκαιρία να διδαχτούν τα μαθήματα τους από το πρώτο ρομπότ δάσκαλο στο κόσμο!
Το ανθρωπόμορφο ρομπότ, με το όνομα Saya, είναι πολύγλωσσο, παίρνει απουσίες ενώ μπορεί και αναθέτει εργασίες από τα βιβλία της διδακτέας ύλης!
Το ρομπότ Saya έχει πρόσωπο από latex, ελέγχεται από 18 ειδικούς μηχανισμούς ενώ δημιουργεί εκφράσεις ευτυχίας, έκπληξης, φόβου, λύπης, αποστροφής ακόμα και θυμού!
Το ρομπότ Saya θα ξεκινήσει να παραδίδει μαθήματα σε πλήρη απασχόληση μόλις περάσει τα τελικά τεστ δοκιμών σε ειδικά εργαστήρια στο Tokyo.
Ο κατασκευαστής του ρομπότ δάσκαλου, καθηγητής Hiroshi Kobayashi έχει εργαστεί 15 χρόνια στο φιλόδοξο αυτό σχέδιο.
Ρομπότ αντί δασκάλων για αυτιστικά παιδιά
Ένα δημοτικό σχολείο στο Μπέρμιγχαμ της Βρετανίας, δοκιμάζει μία νέα, ριζοσπαστική μέθοδο διδασκαλίας ειδικά για μαθητές με αυτισμό. Η διεύθυνση του σχολείου έχει «προσλάβει» δύο ρομποτάκια, τα οποία βοηθούν τους μαθητές να μάθουν πιο εύκολα.
Λόγω της κατάστασής τους τα παιδιά με αυτισμό δυσκολεύονται πολύ να ενταχθούν αποτελεσματικά σε κανονικές τάξεις διδασκαλίας, ενώ και οι εκπαιδευτικοί δεν μπορούν να τα προσεγγίσουν.
Οι ειδικοί εντυπωσιάστηκαν όταν διαπίστωσαν ότι οι μαθητές ανταποκρίνονταν καλύτερα στα ερεθίσματα που τους έδιναν τα ρομπότ. Ο λόγος είναι ότι τα ρομπότ δεν έχουν συναισθήματα και έτσι τα παιδιά νιώθουν πιο άνετα μαζί τους, παρά με τους δασκάλους.
Τα ρομπότ είναι προγραμματισμένα να χορεύουν γνωστά ποπ τραγούδια, να παίζουν παιχνίδια, ακόμη και να κάνουν κινήσεις Τάι-Τσι!
Η μέθοδος εφαρμόζεται δοκιμαστικά στο σχολείο Τόπκλιφ, όπου το 255 των παιδιών έχουν κάποια μορφή αυτισμού.Εάν η μέθοδος αποδειχθεί αποτελεσματική και σε βάθος χρόνου, θα εφαρμοστεί και σε άλλα σχολεία.
Ένα δημοτικό σχολείο στο Μπέρμιγχαμ της Βρετανίας, δοκιμάζει μία νέα, ριζοσπαστική μέθοδο διδασκαλίας ειδικά για μαθητές με αυτισμό. Η διεύθυνση του σχολείου έχει «προσλάβει» δύο ρομποτάκια, τα οποία βοηθούν τους μαθητές να μάθουν πιο εύκολα.
Λόγω της κατάστασής τους τα παιδιά με αυτισμό δυσκολεύονται πολύ να ενταχθούν αποτελεσματικά σε κανονικές τάξεις διδασκαλίας, ενώ και οι εκπαιδευτικοί δεν μπορούν να τα προσεγγίσουν.
Οι ειδικοί εντυπωσιάστηκαν όταν διαπίστωσαν ότι οι μαθητές ανταποκρίνονταν καλύτερα στα ερεθίσματα που τους έδιναν τα ρομπότ. Ο λόγος είναι ότι τα ρομπότ δεν έχουν συναισθήματα και έτσι τα παιδιά νιώθουν πιο άνετα μαζί τους, παρά με τους δασκάλους.
Τα ρομπότ είναι προγραμματισμένα να χορεύουν γνωστά ποπ τραγούδια, να παίζουν παιχνίδια, ακόμη και να κάνουν κινήσεις Τάι-Τσι!
Η μέθοδος εφαρμόζεται δοκιμαστικά στο σχολείο Τόπκλιφ, όπου το 255 των παιδιών έχουν κάποια μορφή αυτισμού.Εάν η μέθοδος αποδειχθεί αποτελεσματική και σε βάθος χρόνου, θα εφαρμοστεί και σε άλλα σχολεία.
Αξιοποίηση πέρα από την τυπική εκπαίδευση
Οι διαγωνισμοί ρομποτικής, οι δράσεις σε μουσεία, βιβλιοθήκες και κέντρα τεχνολογίας, θεωρούνται ότι προάγουν τον τεχνολογικό αλφαβητισμό και προσεγγίζουν εφαρμογές εκπαιδευτικής ρομποτικής σε συνθήκες που διαφοροποιούνται από την τυπική εκπαίδευση. Επίσης η αξιοποίηση κατάλληλων δράσεων και ρομποτικών κατασκευών στην Ειδική Αγωγή και στην Εκπαίδευση Ενηλίκων μπορεί να υποστηρίξει μαθησιακά περιβάλλοντα, με δυνατότητα ελέγχου των ιδιαίτερων παραμέτρων τω περιοχών αυτών (π.χ. σταθερές συνθήκες, σταδιακή μεταβολή, εξειδίκευση κατασκευής στις λειτουργικές δυνατότητες των μαθητών).
Οι διαγωνισμοί ρομποτικής, οι δράσεις σε μουσεία, βιβλιοθήκες και κέντρα τεχνολογίας, θεωρούνται ότι προάγουν τον τεχνολογικό αλφαβητισμό και προσεγγίζουν εφαρμογές εκπαιδευτικής ρομποτικής σε συνθήκες που διαφοροποιούνται από την τυπική εκπαίδευση. Επίσης η αξιοποίηση κατάλληλων δράσεων και ρομποτικών κατασκευών στην Ειδική Αγωγή και στην Εκπαίδευση Ενηλίκων μπορεί να υποστηρίξει μαθησιακά περιβάλλοντα, με δυνατότητα ελέγχου των ιδιαίτερων παραμέτρων τω περιοχών αυτών (π.χ. σταθερές συνθήκες, σταδιακή μεταβολή, εξειδίκευση κατασκευής στις λειτουργικές δυνατότητες των μαθητών).