Προγραμματισμός ρομπότ σε περιβάλλοντα μεικτής πραγματικότητας για την απόκτηση γεωγραφικών και ιστορικών γνώσεων

Abstract

Η ενσωμάτωση των τεχνολογιών των ΤΠΕ στη διδασκαλία της ιστορίας και της γεωγραφίας μπορεί να προωθήσει την κριτική σκέψη και να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ απλής συσσώρευσης πληροφοριών και διερευνητικής και κριτικής προσέγγισης. Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να σχεδιάσει, να αναπτύξει και να αξιολογήσει ένα χαμηλού κόστους και εύχρηστο περιβάλλον μικτής πραγματικότητας για τη διεπιστημονική μάθηση της γεωγραφίας, της ιστορίας και της υπολογιστικής σκέψης. Το μαθησιακό περιβάλλον περιλάμβανε ένα επαυξημένο τρισδιάστατο μοντέλο της Νότιας Ευρώπης όπου οι μαθητές αλληλεπιδρούν με τα δάχτυλά τους και ένα δεύτερο κυνήγι θησαυρού ενίσχυσε το διαδραστικό δάπεδο με βάση ιστορικά μνημεία όπου οι μαθητές εκτελούσαν εργασίες με ρομπότ EV3 Mindstorms. Οι μαθητές ανταλλάσσονται μεταξύ των δακτυλικών αποστάσεων και των διαδρομών με ρομπότ στην Ευρώπη σε δύο ζευγάρια μέχρι το τέλος του παιχνιδιού. Για να αξιολογήσουμε την πρότασή μας, έξι ομάδες από τέσσερις προπτυχιακούς συμμετέχοντες έπαιξαν με το περιβάλλον σε 6 συνεδρίες και για περίπου 45 λεπτά. Τα δεδομένα συλλέχθηκαν με δοκιμασία πριν και μετά τη γνώση, ερωτηματολόγιο συμπεριφοράς και ημιτελικές συνεντεύξεις ομάδας. Οι σπουδαστές σημείωσαν σημαντικά υψηλότερα ποσοστά στη μετα-δοκιμή και οι απαντήσεις τους στα ερωτηματολόγια αποκάλυψαν ότι το πολυτροπικό περιβάλλον ενίσχυσε την εμπλοκή και το κίνητρό τους, τους βοήθησε να προσανατολιστούν καλύτερα στα γεωφυσικά χαρακτηριστικά της Ευρώπης, ενώ το ρομποτικό κυνήγι του θησαυρού ενίσχυσε τις δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης, διασκεδαστική διάσταση. Αυτή η προσέγγιση ανταποκρίνεται καλύτερα στις διαδραστικές εμπειρίες και τις προσδοκίες των μαθητών, εξοικονομεί και εκμεταλλεύεται τις ενσωματωμένες ευκαιρίες μάθησης. Οι σπουδαστές που ασχολούνται με τους δύο ενισχυμένους χώρους σε μια αντιληπτική εμπειρία που έγινε πιο αυθεντικός και σημαντικός εκπαιδευτικός χώρος. Integrating ICT technologies in history and geography teaching may promote critical thinking and bridge the gap between simple information accumulation and an explorative and critical approach. The aim of this study was to design, deploy and evaluate a low cost and easy-to-use mixed reality learning environment for interdisciplinary learning of geography, history and computational thinking. The learning environment was comprised of an augmented 3D-tangible model of southern Europe where students interacted using their fingers, and a second treasure hunt augmented interactive floor based on historical sites, where students performed tasks with Mindstorms EV3 robots. Students swapped between finger-based and robotbased journeys in Europe in two pairs until the end of the game. In order to evaluate our proposal, six groups of four undergraduate participants played with the environment in 6 sessions and for approximately 45 minutes. Data were collected with a pre and post knowledge test, an attitudes questionnaire and semi-formal group interviews. Students scored significantly higher in the post-test and their answers in the questionnaires revealed that the multimodal environment enhanced their engagement and motivation, helped them orient themselves better around Europe’s geophysical features, while the robotics treasure hunt consolidated their computational thinking skills, inducing a highly entertaining dimension. This approach better conforms to students’ interactive experiences and expectations, gamifies learning and exploits embodied learning opportunities. Students engaged in the two augmented spaces in a perceptually immersive experience which became a more authentic and meaningful educational space.