H εκπαιδευτική ρομποτική ως μέσο ώθησης για την εμπλοκή του μαθητή με τις θετικές επιστήμες

Abstract

Η ραγδαία τεχνολογική ανάπτυξη εμπλέκει όλο και περισσότερο τη σημερινή κοινωνία στην αβίαστη υιοθέτηση και καθημερινή χρήση έξυπνων συσκευών. Ο αμείωτος ρυθμός ανάπτυξης της τεχνολογικής προόδου και η άμεση εμπλοκή της με την καθημερινότητα του ανθρώπου οδήγησε τα κράτη, τους οργανισμούς και τις επιχειρήσεις στη συνεχή αναζήτηση εξειδικευμένου προσωπικού πάνω στις θετικές επιστήμες. Η εξειδίκευση όμως του υπάρχοντος ανθρώπινου δυναμικού που να μπορεί να δίνει τεχνολογικές λύσεις στις ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις είναι περιορισμένη σε σχέση με τη ζήτηση. Έτσι αναπτύχθηκε ο κλάδος STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) ως μια δυναμική κίνηση στα προγράμματα μάθησης που αποσκοπούν στην αύξηση του ενδιαφέροντος των μαθητών στο πεδίο STEM τόσο στη τριτοβάθμια εκπαίδευση όσο και στην περαιτέρω σταδιοδρομία τους. Η εκπαίδευση STEM χρησιμοποιεί συνήθως ένα νεότερο μοντέλο μεικτής μάθησης που συνδυάζει την παραδοσιακή διδασκαλία στην τάξη με τις πρακτικές δραστηριότητες. Αυτό το μοντέλο στοχεύει να δώσει στους μαθητές την ευκαιρία να βιώσουν διαφορετικούς τρόπους μάθησης και επίλυσης προβλημάτων, παρακινώντας τους να εμπλακούν ενεργά με το συγκεκριμένο κλάδο μέσα σε ευρύτερα πλαίσια ατομικής και κοινωνικής ευθύνης. Προς την κατεύθυνση αυτή όλο και περισσότερα σχολεία χρησιμοποιούν εκπαιδευτικά ρομπότ μέσα στην τάξη για να διδάξουν το STEAM και τις νέες δεξιότητες του 21ου αιώνα. Τα εκπαιδευτικά ρομπότ διαφαίνεται ότι προάγουν την δημιουργικότητα, τη συλλογική προώθηση νέων ιδεών για την επίλυση εργασιών ή αναδυόμενων προβλημάτων. Παράλληλα αναπτύσσει την εφευρετικότητα των μαθητών για να μπορούν να αντιμετωπίζουν με αντισυμβατικό τρόπο μη προγραμματισμένες δυσκολίες. Επίσης, η χρήση εκπαιδευτικών ρομπότ σε μαθητές για την εκμάθηση του κώδικα ή του προγραμματισμού σκοπεύει να καταστήσει δυνατή την εργασία σε βασικές ανθρώπινες αξίες. Αυτές με την σειρά τους θα επιτρέψουν σε μαθητές όλων των ηλικιών να χρησιμοποιήσουν τη μάθηση προς τη σωστή κατεύθυνση και να οξύνουν ακόμα περισσότερο την ικανότητά τους να εργάζονται ομαδικά για την εξεύρεση λύσεων σε τεχνολογικά ζητήματα με σεβασμό απέναντι στον εαυτό τους και στους άλλους. Παρά τις προϋποθέσεις που διαφαίνεται ότι ικανοποιεί η εκπαιδευτική ρομποτική ως προς την εκμάθηση του πεδίου STEM, υπάρχει διεθνώς έντονο ενδιαφέρον για το αν η εκπαιδευτική ρομποτική μπορεί να λειτουργήσει ως μέσο ώθησης για την εμπλοκή του μαθητή με τις θετικές επιστήμες. Προκειμένου να διερευνηθεί η συνθήκη αυτή, η συγκεκριμένη εργασία εξέτασε μαθητές που ήρθαν για πρώτη φόρα σε επαφή με τη ρομποτική στην έκτη τάξη του δημοτικού, ενώ πριν και κατά τη πρώτη τάξη του γυμνασίου είχαν την δυνατότητα να παρακολουθήσουν μαθήματα επιλογής με αντικείμενο το πεδίο STEM. H έρευνα της εργασίας είχε σαν στόχο να αποτυπώσει την επίδραση της ρομποτικής στην επιλογή των μαθητών στο πεδίο STEM μετά την παρακολούθηση του υποχρεωτικού μαθήματος της ρομποτικής. Οι μαθητές κλήθηκαν να απαντήσουν σε ένα πλήθος ερωτήσεων που εκτός των άλλων περιλάμβανε το φύλο, τη χώρα που γεννήθηκαν, την οικονομική τους κατάσταση και την παρακολούθηση δεύτερης ξένης γλώσσας. Η ανάλυση των δεδομένων ανάδειξε ότι η εκπαιδευτική ρομποτική λειτουργεί ως μέσο ώθησης για την εμπλοκή του μαθητή με τις θετικές επιστήμες και το πεδίο STEM. Επίσης παρουσιάστηκε ότι το φύλο και η χώρα γέννησης δεν επηρεάζουν την επιλογή τους αυτή, σε αντίθεση με την οικονομική κατάσταση που επηρέασε την επιλογή των μαθητών. Rapid technological development is increasingly involving today's society in the effortless adoption and daily use of smart devices. The steady pace of technological progress and its direct involvement in everyday human life has led states, organizations and companies to constantly seek specialized personnel in the field of science. However, the specialization of the existing human resources that can provide technological solutions to the ever-increasing demands is limited in relation to the demand. Thus, the STEM branch (Science, Technology, Engineering, Mathematics) developed as a dynamic movement in the curricula with the aim of increasing the interest of students in the STEM field both in higher education and in their further careers. STEM education typically uses a newer blended learning model that combines traditional classroom teaching with practical activities. This model aims to give students the opportunity to experience different ways of learning and problem solving, motivating them to be actively involved with the industry within a broader context of individual and social responsibility. To this end, more and more schools are using training robots in the classroom to teach STEAM and new 21st century skills. Educational robots seem to promote creativity and the collective promotion of new ideas for solving tasks or emerging problems. At the same time, it develops students' ingenuity to deal with unplanned difficulties in an unconventional way. Also, the use of educational robots in students for learning code or programming is intended to make it possible to work on basic human values. These in turn will allow students of all ages to use learning in the right direction and further enhance their ability to work in teams to find solutions to technological issues with respect for themselves and others. Despite the conditions that educational robotics seems to meet in terms of learning the STEM field, there is a strong international interest in whether educational robotics can serve as a means of motivating the student to engage in the positive sciences. To investigate this situation, the present study examined students who first came into contact with robotics in the sixth grade of elementary school, while before and during the first grade of high school they had the opportunity to attend elective courses in the field of STEM. The aim of the research was to capture the effect of robotics on the choice of students in the STEM field after attending the compulsory robotics course. Students were asked to answer a series of questions that included, among others, gender, their country of birth, financial status and learning a second foreign language. The analysis of the data 8 showed that educational robotics acts as a driving force for the student to engage with the positive sciences and the STEM field. It was also found that gender and country of birth did not influence their choice, in contrast to the financial situation that influenced students' choice.