RoboGirls – Ενδυναμώνοντας τα κορίτσια στην εκπαίδευση STEAM μέσω Ρομποτικής και Προγραμματισμού

Empowering girls in STEAM through robotics and coding

robogirlsΗ υποεκπροσώπηση των γυναικών στο STEAM είναι ένας σημαντικός τομέας ανησυχίας για τους εκπαιδευτικούς και τους ερευνητές τα τελευταία 50 χρόνια και σύμφωνα με το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το πεδίο εξακολουθεί να είναι συντριπτικά ανδρικό. Παρόλο που ο τομέας αναπτύσσεται ραγδαία και δημιουργεί εκατοντάδες χιλιάδες νέες θέσεις εργασίας κάθε χρόνο, το μερίδιο των γυναικών σε αυτόν τον τομέα μειώνεται.

Το έργο RoboGirls στοχεύει στην οικοδόμηση της ικανότητας των εκπαιδευτικών να οργανώνουν και να εφαρμόζουν καινοτόμες, βιωματικές δραστηριότητες STEAM με τη χρήση ρομποτικής και κωδικοποίησης για τη μείωση του χάσματος μεταξύ των φύλων, την ενδυνάμωση, την ενθάρρυνση και την ενεργή συμμετοχή των κοριτσιών στις ψηφιακές τεχνολογίες ώστε να είναι σε θέση να ενεργούν και διαδραματίζουν ενεργό ρόλο στην ψηφιακή εποχή.

Οδηγός για εκπαιδευτικούς

Προγραμματίζω το beebot

beebot

Εισαγωγή στον προγραμματισμό με το beebot!

Στην ιστοσελίδα beebot.terrapinlogo.com/ προγραμματίζουμε τη “μελισσούλα” να κινηθεί μπροστά/πίσω/δεξιά/αριστερά σε μια περιοχή, με επιλογή από χάρτες πόλης/σχολείου/πίστας αγώνων κ.α.

beebot online

Περιβάλλον Προγραμματισμού Pencil Code

To Pencil Code είναι ένα περιβάλλον προγραμματισμού που επιτρέπει στο μαθητή να χρησιμοποιεί παράλληλα ένα περιβάλλον πλακιδίων και ένα περιβάλλον συγγραφής γραμμών κώδικα. Ο μαθητής μπορεί να εργάζεται σε όποιο περιβάλλον επιθυμεί και να μεταπηδά από το ένα περιβάλλον στο άλλο.

pencil code

Kodu – 3d programming

koduΤο Kodu έχει αναπτυχθεί από την εταιρία Microsoft και διατίθεται δωρεάν.

Το Kodu επιτρέπει στα παιδιά να δημιουργούν παιχνίδια σε υπολογιστές με Windows μέσω μιας απλής οπτικής γλώσσας προγραμματισμού. Το Kodu μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διδασκαλία της δημιουργικότητας, της επίλυσης προβλημάτων, καθώς και του προγραμματισμού. Οποιοσδήποτε μπορεί να χρησιμοποιήσει το Kodu για να φτιάξει ένα παιχνίδι, μικρά παιδιά καθώς και ενήλικες χωρίς σχεδιαστικές ή προγραμματιστικές δεξιότητες.

To Kodu μπορεί, επίσης, να θεωρηθεί ένα περιβάλλον αφήγησης και εξιστόρησης ψηφιακών ιστοριών (digital storytelling) σε μορφή παιχνιδιών προσελκύοντας τους χρήστες στο να δημιουργήσουν τις δικές τους ιστορίες.

Tutorials

Kodu Teacher Guide (ελληνικά) Microsoft Partners in Learning

Δημιουργώ παιχνίδια στο Microsoft Kodu (Ανοιχτή Βιβλιοθήκη)

Open Roberta Lab

Το Open Roberta Lab είναι ένα έργο στο πλαίσιο της γερμανικής εκπαιδευτικής πρωτοβουλίας «Roberta—Learning with robots», που ξεκίνησε από το Fraunhofer IAIS, το οποίο έχει σκοπό να ενθαρρύνει τα παιδιά να κωδικοποιούν χρησιμοποιώντας ρομπότ όπως το Lego Wedo, το Lego Mindstorms και άλλα προγραμματιζόμενα συστήματα υλικού όπως το Arduino, το micro:bit, το Edison κ.α.

openrobertalab

Το Open Roberta Lab χρησιμοποιεί την προσέγγιση του οπτικού προγραμματισμού. Αυτή η προσέγγιση διευκολύνει, ειδικά τους αρχάριους, να μάθουν πώς να κωδικοποιούν. Ως περιβάλλον προγραμματισμού που βασίζεται στο cloud, δεν απαιτείται εγκατάσταση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε λειτουργικό σύστημα (Mac OS, Windows, Linux) και συσκευή υλικού υπολογιστή (PC, tablet, smartphone). Το Εργαστήριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς εγγραφή και δεν απαιτείται λογαριασμός χρήστη.

Δημιουργούμε το πρόγραμμα και επιλέγουμε τον προσομοιωτή (simulator) για να το εκτελέσουμε. Ο προσομοιωτής εμφανίζει στην οθόνη τον τρόπο εκτέλεσης του προγράμματος, πριν το “τρέξουμε” στη ρομποτική μας κατασκευή. Οι ρομποτικές κατασκευές δεν μπορούν να ενισχυθούν και ο προσομοιωτής λειτουργεί αποκλειστικά με προδιαμορφωμένα ρομπότ.

openrobertalab microbit

Computer Science Unplugged

Computer Science without a computer

Διδάσκοντας την επιστήμη των υπολογιστών χωρίς ηλεκτρονικό υπολογιστή (αποσυνδεδεμένα)!

Στον σημερινό ψηφιακό κόσμο, η Επιστήμη των Υπολογιστών και οι γνώσεις και οι δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης που σχετίζονται με αυτήν είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη καινοτόμου ψηφιακής τεχνολογίας.

Οι δραστηριότητες Computer Science Unplugged (CS Unplugged) είναι μια συλλογή από δωρεάν διδακτικό διδασκαλίας μέσω παζλ και παιχνιδιών που εισάγουν το μαθητή/ τη μαθήτρια στην επιστήμη των υπολογιστών, χωρίς τη χρήση ηλεκτρονικού εξοπλισμού.

Δραστηριότητες όπως: Mind-reading magic, Binary Challenge, Guess my number, Find my card, Guess the sentence, Unlocking the secret in product codes, Kidbots, Squeezing pictures into codes, αναλύονται βηματικά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην υβριδική διδασκαλία ( δια ζώσης και εξ αποστάσεως) ώστε τα παιδιά να ενδιαφερθούν για την επιστήμη των υπολογιστών.

Μέσω του CS Unplugged, τα παιδιά εισάγονται στην υπολογιστική σκέψη (computational thinking) και μαθαίνουν :

  • πως να περιγράφουν ένα πρόβλημα
  • να αναγνωρίζουν τις σημαντικές λεπτομέρειες που χρειάζονται για να λύσουν το πρόβλημα
  • να αναλύουν το πρόβλημα σε μικρότερα λογικά βήματα
  • να χρησιμοποιούν αυτά τα βήματα για να δημιουργήσουν έναν αλγόριθμο που λύνει το πρόβλημα
  • και στο τέλος να αξιολογούν τη διαδικασία/την πορεία τους.

Η Υπολογιστική Σκέψη εντάσσεται στις “Δεξιότητες του 21ου αιώνα” (21st Century Skill Set), γιατί είναι πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ο ψηφιακός κόσμος, για την αξιοποίηση της δύναμης των υπολογιστών για την επίλυση δύσκολων προβλημάτων. Μας δίνει τη δυνατότητα να σκεφτόμαστε κριτικά όχι μόνο τα οφέλη ορισμένων τεχνολογιών, αλλά και τις πιθανές αδυναμίες, τις ηθικές επιπτώσεις ή τις ακούσιες συνέπειες αυτών.

Δεξιότητες Υπολογιστικής Σκέψης (Computational Thinking skills)

Αλγοριθμική σκέψη (Algorithmic thinking)

Αφαίρεση (Abstraction)

Αποδόμηση /Αποσύνθεση (Decomposition)

Γενίκευση και πρότυπα (Generalising and patterns)

Εκτίμηση (Evaluation)

Λογική (Logic)

Δραστηριότητες cs unplugged από το code.org.

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό με το Treasure Blockly (Φωτόδεντρο)

Μαθαίνω να προγραμματίζω (Εισαγωγή στον προγραμματισμό)

Treasure Blockly – Φωτόδεντρο

Διαδραστικό εκπαιδευτικό παιχνίδι εκμάθησης διαδικαστικού προγραμματισμού. Το μαθησιακό αντικείμενο δίνει τη δυνατότητα στον χρήστη να δημιουργήσει αλγορίθμους, χρησιμοποιώντας πλακίδια εντολών.

Σκοπός του παιχνιδιού είναι να οδηγήσει τον χαρακτήρα του παιχνιδιού στη διαδρομή που επιλύει το πρόβλημα.

Οι μαθητές καλούνται να διερευνήσουν τη λειτουργία των βασικών δομών της ακολουθίας και επανάληψης. Συντάσσουν αλγορίθμους με στόχο την επίλυση ειδικά σχεδιασμένων προβλημάτων αυξανόμενης δυσκολίας. Χρησιμοποιούν τις εντολές: Προχώρησε μπροστά (μετακίνηση 1 πλακίδιο), στρίψε δεξιά, στρίψε αριστερά, επανάλαβε (ομάδα εντολών).

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό με “τη Γάτα και το Τυράκι” (Φωτόδεντρο)

Μαθαίνω να προγραμματίζω (Εισαγωγή στον προγραμματισμό)

Γάτα και τυράκι – Φωτόδεντρο

Γάτα και τυράκι: Εκπαιδευτικό παιχνίδι διερεύνησης με στόχο την εισαγωγή των μαθητών/μαθητριών στον σχεδιασμό και τη μοντελοποίηση λύσεων. Οι μαθητές/μαθήτριες εξοικειώνονται με τον βηματικό προγραμματισμό δίνοντας τις διαδοχικές εντολές μετακίνησης, με στόχο να ολοκληρώσουν επιτυχώς το παιχνίδι.

Χρησιμοποιήστε τις εντολές (ΜΠΡΟΣΤΑ, ΑΡΙΣΤΕΡΑ, ΔΕΞΙΑ) για να φτιάξετε ένα πρόγραμμα που θα εκτελέσει η γάτα για να φάει όλα τα τυράκια. Μπορείτε να εκτελείτε όσες εντολές θέλετε κάθε φορά. Η εντολή ΜΠΡΟΣΤΑ μετακινεί τη γάτα στην επόμενη κουκκίδα. Οι εντολές ΑΡΙΣΤΕΡΑ, ΔΕΞΙΑ μόνο στρίβουν τη γάτα και δεν την μετακινούν.

Μαθαίνω Αλγοριθμική με το CodyRoby

Ο προγραμματισμός είναι ο ταχύτερος τρόπος να υλοποιήσουμε τις ιδέες μας και ο αποτελεσματικότερος τρόπος να αναπτύξουμε τις ικανότητες μας σε θέματα υπολογιστικής σκέψης. Ωστόσο, η τεχνολογία δεν είναι απολύτως απαραίτητη για την ανάπτυξη της υπολογιστικής σκέψης. Αντιθέτως, οι δικές μας δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης είναι ουσιαστικής σημασίας προκειμένου να λειτουργήσει η τεχνολογία. (Πηγή: codeweek.eu)

Το CodyRoby δημιουργήθηκε τον Νοέμβριο του 2014 στην Ιταλία και είναι ένα παιχνίδι με κάρτες για να μάθουν τα παιδιά αλγοριθμική / προγραμματισμό, χωρίς υπολογιστή (unplugged coding).


Χρειάζονται 3 είδη καρτών, μία πίστα παιχνιδιού, ο CodyRoby και φαντασία!

Οι κάρτες που χρησιμοποιούμε έχουν τις εξής λειτουργίες:

  • Στρίψε αριστερά (κίτρινη κάρτα – left), που σημαίνει γύρισε προς τα αριστερά 90 μοίρες, χωρίς να μετακινηθείς από το τετράγωνο.
  • Προχώρησε Μπροστά (πράσινη κάρτα – front) ένα τετράγωνο.
  • Στρίψε δεξιά (κόκκινη κάρτα – right), που σημαίνει γύρισε προς τα δεξιά 90 μοίρες, χωρίς να μετακινηθείς από το τετράγωνο.

Τα παιδιά κινούν τον CodyRoby στην πίστα/tableau παιχνιδιού σύμφωνα με τις οδηγίες που δίνουν οι κάρτες για να πετύχουν τον στόχο τους.

Οδηγίες: Εκτυπώνουμε τις κάρτες και την πίστα και αρχίζουμε το παιχνίδι…

Πίστα Παιχνιδιού (Board) (pdf)

Κάρτες Προχώρησε Μπροστά (Move forward cards )(pdf-front, pdf-back)

Κάρτες Στρίψε Αριστερά (Turn left cards) (pdf-front, pdf-back)

Κάρτες Στρίψε Δεξιά (Turn right cards) (pdf-front, pdf-back)

Προτάσεις για παιχνίδι: The Race, The Duel, The Snake, Full-Fill
(Πηγή: http://codemooc.org/codyroby/en/)

Δραστηριότητα εφαρμογής: Cody Roby – Υλικό ΗΥ

Lightbot

Το Lightbot είναι ένα παιχνίδι επίλυσης παζλ μέσω προγραμματισμού με πλακίδια.

Το Lightbot επιτρέπει στους παίκτες να αποκτήσουν μια πρακτική κατανόηση των βασικών εννοιών του προγραμματισμού, με την καθοδήγηση ενός ρομπότ που ζητά τις κατάλληλες εντολές για να ανάψει κίτρινα τα φωτάκια στα πλακάκια και να προχωρήσει τα επίπεδα.

Η εφαρμογή είναι διαθέσιμη και στα ελληνικά στο google play (2,39€).

Η ώρα του Κώδικα με το Lightbot (δωρεάν δραστηριότητα)
(1-basics(8), 2-procedures(6),3-loops(6), spritebox, hourofcode)