Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Αριστοτέλης Γκιόλμας, Επίκουρος Καθηγητής, Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
Κωνσταντίνος Σκορδούλης, Καθηγητής και Πρόεδρος, Παιδαγωγικό τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης Αθηνών, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Χαρά Παπουτσή, Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Αιγαίου, Εξωτερικός συνεργάτης, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Περίληψη:
Αυτή η συστηματική βιβλιογραφική ανασκόπηση διερευνά τη χρήση συγκεκριμένων - και των πλέον δημοφιλών - εργαλείων εκπαιδευτικής ρομποτικής (Arduino, Lego WeDo, Lego Mindstorms, Lego Spike, Micro:bit) για τη διδασκαλία της Φυσικής και των εννοιών της φυσικής στην πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια εκπαίδευση. Η έρευνα στοχεύει να απαντήσει σε ποιο βαθμό χρησιμοποιούνται αυτά τα ρομποτικά εργαλεία για τη διδασκαλία συγκεκριμένων εννοιών της φυσικής, εάν υπάρχει σημαντική διαφορά στα μοτίβα χρήσης αυτών των εργαλείων στην πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια εκπαίδευση και τέλος, αν καθένα από αυτά τα ρομποτικά εργαλεία δίνουν έμφαση στην ανάπτυξη διακριτών δεξιοτήτων των μαθητών.
Αναλύονται άρθρα περιοδικών με κριτές που δημοσιεύθηκαν στα αγγλικά τα τελευταία οκτώ χρόνια. Θα γίνει αναζήτηση πολλών βάσεων δεδομένων (π.χ. Google Scholar, ERIC, ScienceDirect) με χρήση Boolean τελεστών για τη στόχευση μελετών σχετικά με την "εκπαιδευτική ρομποτική" και την "εκπαίδευση στις φυσικές επιστήμες" (με έμφαση στη φυσική), αναφέροντας συγκεκριμένα τα αναφερόμενα ρομποτικά εργαλεία.
Τα αυστηρά κριτήρια επιλογής θα εξασφαλίσουν έρευνα υψηλής ποιότητας σχετικά με την εφαρμογή αυτών των εργαλείων. Η ανασκόπηση αναμένεται να αποκαλύψει την επικράτηση και την αποτελεσματικότητα κάθε εργαλείου σε διαφορετικά επίπεδα εκπαίδευσης και επιστημονικές έννοιες. Θα εξετάσει επίσης τη δυνατότητα αυτών των εργαλείων να καλλιεργήσουν συγκεκριμένες δεξιότητες των μαθητών στη μάθηση των Φυσικών Επιστημών.
Αυτή η έρευνα αναγνωρίζει τις πιθανές προκλήσεις που σχετίζονται με την εφαρμογή της εκπαιδευτικής ρομποτικής στις τάξεις, όπως οι ανάγκες κατάρτισης εκπαιδευτικών και οι δυσκολίες ένταξης στο πρόγραμμα σπουδών. Ωστόσο, κατανοώντας τα τρέχοντα μοτίβα χρήσης και τα πιθανά οφέλη, αυτή η μελέτη στοχεύει να συμβάλει στο αυξανόμενο σύνολο γνώσεων σχετικά με τον πολλά υποσχόμενο ρόλο της εκπαιδευτικής ρομποτικής στην εκπαίδευση επιστημών κυρίως στην πρωτοβάθμια αλλά και στη δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια εκπαίδευση.
Αυτή η ανασκόπηση στοχεύει να αποκαλύψει τον βαθμό στον οποίο χρησιμοποιούνται διάφορα εργαλεία εκπαιδευτικής ρομποτικής (Arduino, Lego WeDo, Lego Mindstorms, Lego Spike, Micro:bit) για τη διδασκαλία συγκεκριμένων εννοιών φυσικής στην πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και στην τριτοβάθμια εκπαίδευση. Τα ευρήματα δείχνουν ότι εργαλεία όπως το Arduino μπορούν να αντιμετωπίσουν ένα ευρύ φάσμα εννοιών όπως ο ηλεκτρισμός, το φως και ο ήχος στην δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια εκπαίδευση, ενώ τα Lego WeDo, Lego Spike και Micro:bit φαίνονται πιο διαδεδομένα στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση για την εισαγωγή της μηχανικής, της κίνησης, των βασικών αρχών της φυσικής και περιβαλλοντικά ζητήματα. Επιπλέον, η ανάλυση αυτή προσδιορίζει πώς αυτά τα εργαλεία καλλιεργούν τις δεξιότητες των μαθητών στη μάθηση των Φυσικών Επιστημών. Οι μελέτες δείχνουν ότι αυτά τα εργαλεία μπορούν να προωθήσουν την επίλυση προβλημάτων, την κριτική σκέψη, την ομαδική εργασία και τον πειραματισμό μέσω πρακτικών δραστηριοτήτων. Αυτό ευθυγραμμίζεται με μια κονστρουκτιβιστική προσέγγιση μάθησης, όπου οι μαθητές εμπλέκονται ενεργά με έννοιες της φυσικής, οδηγώντας δυνητικά σε βελτιωμένη κατανόηση και αυξημένο ενδιαφέρον των μαθητών για την εκπαίδευση των Φυσικών Επιστημών.
Λέξεις-κλειδιά:
Εργαλεία εκπαιδευτικής ρομποτικής, Εκπαίδευση STEM, Φυσικές Επιστήμες, Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση, Μαθησιακά Αποτελέσματα
