Αρχείο

Σχεδιασμός, Υλοποίηση και Εφαρμογή Διδακτικών Δραστηριοτήτων Μαθηματικών και Φυσικής στο Γυμνάσιο με Χρήση Ρομποτικής και Διδακτικές STEM

Κόκκινος Θωμάς

Μόκα Αποστολία

Ξενάκης Απόστολος

Παπαστεργίου Γεώργιος

Σχεδιασμός, Υλοποίηση και Εφαρμογή Διδακτικών Δραστηριοτήτων Μαθηματικών και Φυσικής στο Γυμνάσιο με Χρήση Ρομποτικής και Διδακτικές STEM

Η παρούσα εργασία έχει ως στόχο να αναδείξει τα οφέλη της εκπαιδευτικής ρομποτικής ως εποπτικό μέσο διδασκαλίας STEM, μέσω πρακτικών διδακτικών σεναρίων Φυσικής και Μαθηματικών, όπως αυτά εφαρμόστηκαν εντός μίας τάξης Γυμνασίου. Τα διδακτικά σενάρια έχουν σχεδιαστεί με τη βοήθεια εργαλείων Lego Mindstorms και εφαρμόστηκαν εντός των προβλεπόμενων ωρών διδασκαλίας. Βασίζονται στα προτεινόμενα προγράμματα σπουδών του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου και εφαρμόζονται εξ ολοκλήρου για τη διδασκαλία συγκεκριμένων ενοτήτων. Τα διδακτικά ρομπότ και ο τρόπος που προγραμματίζονται μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως σύγχρονο διδακτικό εποπτικό εργαλείο με τη βοήθεια του οποίου ο καθηγητής προσεγγίζει έννοιες Φυσικής και Μαθηματικών μέσω πρακτι κών παραδειγμάτων. Είναι εύκολα προγραμματιζόμενα και περιλαμβάνουν μεγάλη ποικιλία από «τουβλάκια», «κινητήρες», «αισθητήρες» και άλλα εξαρτήματα με τα οποία μπορεί κανείς να χτίσει φυσικά μοντέλα. Τα στατιστικά στοιχεία που προκύπτουν από τη συμπλήρωση των φύλλων εργασίας αποδεικνύουν ότι οι μαθητές που ασχολήθηκαν με τα μοντέλα ρομποτικής ανταποκρίθηκαν σε πλειοψηφία σε όλες τις ερωτήσεις με ορθό τρόπο σε σύγκριση με την ομάδα μαθητών που διδάχθηκε τις ενότητες με τον «παραδοσιακό» τρόπο που μαυροπίνακα.

Συνδυάζοντας την κωδικοποίηση με την εκμάθηση εννοιών STEM μέσω της δημιουργίας μιας φορητής εφαρμογής για την πρόγνωση καιρού

Stamatis Papadakis

Συνδυάζοντας την κωδικοποίηση με την εκμάθηση εννοιών των Φυσικών Επιστημών, της Τεχνολογίας, της Μηχανικής και των Μαθηματικών (STEM) μέσω της δημιουργίας μιας φορητής εφαρμογής για την πρόγνωση καιρού.

Τις τελευταίες δυο δεκαετίες έχει γίνει επιτακτική η ανάγκη ύπαρξης μιας διεπιστημονικής προσέγγισης των Μαθηματικών, των Επιστημών και της Τεχνολογίας. Η προσέγγιση αυτή είναι πλέον γνωστή με το ακρωνύμιο STEM και βασίζεται στην θεώρηση ότι τα σύγχρονα προβλήματα είναι αρκετά σύνθετα και πολυδιάστατα για να αντιμετωπισθούν από μια μόνο επιστήμη όπως συνέβαινε στα προγράμματα σπουδών παλαιότερων δεκαετιών. Με το STEM επιχειρείται ο μετασχηματισμός από το επίπεδο της παραδοσιακής δασκαλοκεντρικής διδασκαλίας στη διδασκαλία όπου κυρίαρχο ρόλο στο αναλυτικό πρόγραμμα θα διαδραματίζει η επίλυση προβλήματος, η ανακαλυπτική-διερευνητική μάθηση, ενώ θα απαιτείται η δημιουργική εμπλοκή των εκπαιδευόμενων στην ανακάλυψη της λύσης. Στην θεώρηση αυτή συμβάλει και η διδασκαλία του προγραμματισμού καθώς μέσω αυτής οι μαθητές και μαθήτριες αναπτύσσουν βασικές δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης, όπως την αφαιρετική σκέψη, την
αλγοριθμική σκέψη, την αναγνώριση μοτίβων κ.α. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μια εκπαιδευτική πρακτική η οποία συνδυάζει την κωδικοποίηση με την εκμάθηση εννοιών των STEM μέσω της δημιουργίας μιας φορητής εφαρμογής για την πρόγνωση καιρού. Η εκπαιδευτική πρακτική, στοχεύει στην ανάπτυξη των ετερογενών ικανοτήτων/υποβάθρων/ενδιαφερόντων των μαθητών και μαθητριών ενθαρρύνοντας τους να εμπλακούν σε αυθεντικές δραστηριότητες συναφείς με τα επιστημονικά πεδία του STEM.

Playing with Protons: Σχεδιάζοντας ένα ταξίδι στο Διάστημα με δραστηριότητες STEM στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση

Αγαθή Μίχου

Φωτεινή Συλιγάρδου

Θωμαή Καραμάνου

Playing with Protons: Σχεδιάζοντας ένα ταξίδι στο Διάστημα με δραστηριότητες STEM στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση

Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τον τρόπο υλοποίησης ενός προγράμματος με τίτλο «Από τη Γη στη Σελήνη. Σχεδιάζοντας ένα ταξίδι στο Διάστημα» το οποίο εκπονήθηκε κατά το σχολικό έτος 2017 – 2018 στα
μαθήματα Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών (Τ.Π.Ε.), Φυσικής, Γεωγραφίας και Γλώσσας της ΣΤ ́ τάξης.

Η προτεινόμενη δράση αξιοποιεί και διευρύνει τις γνώσεις των μαθητών στη Φυσική και στις Τ.Π.Ε. για την προσέγγιση και κατανόηση του επιστημονικού τρόπου σκέψης, της σύγχρονης φυσικής και του
προγραμματισμού ηλεκτρονικών υπολογιστών, μέσα από δραστηριότητες STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics). Επιπροσθέτως, ενισχύει την ανάπτυξη δεξιοτήτων συνεργασίας με σκοπό την επίλυση προβλημάτων, δημιουργικής εμπλοκής στην ανακάλυψη της λύσης, ανάλυσης, αξιολόγησης των αποτελεσμάτων και επικοινωνίας. Το συγκεκριμένο πρόγραμμα στηρίχθηκε στην πρωτοβουλία του
πειράματος CMS του CERN με τίτλο “Playing with Protons”, υποστηρίχτηκε από το Ευρωπαϊκό έργο CREATIONS και χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα «Μαθαίνουμε Παρέα» του Κοινωφελούς Ιδρύματος
Ιωάννη Σ. Λάτση.

Η συμβολή της Αστρονομίας στην ανάπτυξη των Επιστημών

Gianis Nikolopoulos

Kostantinos Stefanidis

Η συμβολή της Αστρονομίας στην ανάπτυξη των Επιστημών

Η συγκεκριμένη εισήγηση ευελπιστεί να προσεγγίσει την συμβολή της Αστρονομίας στην επιστημονική εξέλιξη. Στοχεύει να δείξει ότι ο Μακρόκοσμος (Αστρονομία & Αστροφυσική) που έχουν καταργηθεί στην Β/θμια Εκπαίδευση, έχει ένα αντίστοιχο ρόλο όπως η Μηχανική,
ο Ηλεκτρισμός, η Φυσική του Μικρόκοσμου (Κβαντομηχανική) κ.τ.λ. στην ανάπτυξη των Θετικών Επιστημών.

Ο Διδακτικός και Παιδαγωγικός ρόλο της Διδασκαλίας STEM είναι η
βάση της μελέτης του 2 ου Νόμου του Kepler. Η διδακτική πρόταση στηρίζεται στη Δομημένη Διερευνητική Διδασκαλία και Μάθηση. Η χρήση προσομοιώσεων είναι σημαντική στο project και αποδείχθηκε ελκυστική στα παιδιά του Γυμνασίου που έλαβαν μέρος.

 

Το υπολογιστικό πείραμα με τη βοήθεια γνωστικών εργαλείων σε ανακαλυπτικές και κατασκευαστικές προσεγγίσεις STEM

Κωνσταντίνος Κορρές

Το υπολογιστικό πείραμα με τη βοήθεια γνωστικών εργαλείων σε ανακαλυπτικές και κατασκευαστικές προσεγγίσεις STEM

Τα υπολογιστικά γνωστικά ή νοητικά εργαλείa μπορούν να αξιοποιηθούν στα πλαίσια της ανακαλυπτικής και κατασκευαστικής μάθησης. Οι προσεγγίσεις STEM βασίζονται κυρίως στην ανακαλυπτική και κατασκευαστική μάθηση, εφόσον οι μαθητές συμμετέχουν ενεργά σε δραστηριότητες επίλυσης προβλημάτων, με προβλήματα προερχόμενα από τα αντικείμενα του STEM και οι μαθητές χρησιμοποιούν υπολογιστικά γνωστικά εργαλεία σε όλες τις φάσεις των δραστηριοτήτων ανακαλυπτικής και κατασκευαστικής μάθησης. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η μεθοδολογία του υπολογιστικού πειράματος σε ανακαλυπτικές και κατασκευαστικές προσεγγίσεις STEM και γίνεται
διερεύνηση του τρόπου αξιοποίησης των υπολογιστικών γνωστικών εργαλείων στις ανακαλυπτικές και κατασκευαστικές προσεγγίσεις STEM. Παρουσιάζονται αποτελέσματα ερευνών σχετικών με τα πλεονεκτήματα της χρήσης των υπολογιστικών εργαλείων στη μάθηση των αντικειμένων του STEM και γίνεται διερεύνηση των πτυχών της μάθησης στις οποίες παρατηρείται βελτίωση.

Τέλος παρουσιάζεται ένα παράδειγμα μίας ανακαλυπτικής και
κατασκευαστικής προσέγγισης STEM με τη μεθοδολογία του υπολογιστικού πειράματος, στη διδασκαλία του προσεγγιστικού υπολογισμού της στιγμιαίας ταχύτητας, στην οποία αξιοποιούνται γνωστικά υπολογιστικά εργαλεία, ειδκότερα το Excel, το Mathematica, το Matlab ή το Octave και το Geogebra.

Στρογγυλό τραπέζι

  • Αχιλλέας Καμέας καθηγητής ΕΑΠ
  • Σαράντος Ψυχάρης- καθηγητής ΑΣΠΑΙΤΕ και πρόεδρος του E3STEM
  • Σοφοκλής Σωτηρίου Ελληνογερμανική Αγωγή
  • Δέσποινα Μητροπούλου- Οργανισμός Ανοιχτών Τεχνολογιών- ΕΕΛΛΑΚ
  • Νούσης Βασίλειος, υπεύθυνος ΕΚΦΕ Ηγουμενίτσας
  • Γεώργιος Ρούγγος, υπεύθυνος ΕΚΦΕ Λέσβου

 

Θέματα:

  • Το STEM στην Ελληνική Εκπαίδευση Σήμερα
  • Ελεύθερο Λογισμικό(ΕΛ/ΛΑΚ) και καινοτόμες εκπαιδευτικές πρακτικές από την Εκπαίδευση Φυσικών Επιστημών, Πληροφορικής, Τεχνολογίας, Μηχανικής και Μαθηματικών
  • Προοπτικές- Κατευθύνσεις για την ανάπτυξη του STEM στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα
  • Συμπεράσματα από το συνέδριο – Τι πρέπει να κρατήσουμε από το συνέδριο
  • Ερωτήσεις από το κοινό