Καλλιέργεια των παραμέτρων της αλγοριθμικής σκέψης μέσα από την Εκπαιδευτική Ρομποτική, τη μέθοδο της σκαλωσιάς και τον οπτικό προγραμματισμό

Abstract

Η Υπολογιστική Σκέψη (ΥΣ) θεωρείται μία από τις σημαντικότερες ικανότητες που πρέπει να κατέχουν οι σημερινοί μαθητές από πολύ μικρή ηλικία. Από έρευνες έχει διαπιστωθεί ότι η Εκπαιδευτική Ρομποτική (ΕΡ) έχει χαρακτηριστεί ως ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία, που συμβάλλει στο να αναπτύξουν οι μαθητές την ΥΣ. Το μεγαλύτερο πλήθος των ερευνών που έχουν πραγματοποιηθεί μέχρι στιγμής απευθύνονται είτε σε μαθητές μεγαλύτερης ηλικίας (Ε΄-ΣΤ΄ Δημοτικού), χρησιμοποιώντας ποσοτικές μεθόδους και οπτικό προγραμματισμό, είτε σε μαθητές νηπιακής ηλικίας, χρησιμοποιώντας ποσοτικές έρευνες και απτό προγραμματισμό. Σκοπός, λοιπόν, της παρούσας έρευνας είναι να εξεταστεί η επίδραση που μπορεί να έχει η ΕΡ και πιο συγκεκριμένα η χρήση οπτικού προγραμματισμού, η τεχνική της σκαλωσιάς και η κατασκευή ρομπότ στην ενίσχυση/ανάπτυξη της αλγοριθμικής σκέψης των μαθητών της Γ΄ τάξης Δημοτικού. Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 20 μαθητές Γ΄ τάξης Δημοτικού, οι οποίοι φοιτούσαν σε δημόσιο σχολείο στα Γρεβενά κατά το σχολικό έτος 2022-2023. Το μεγαλύτερο ποσοστό του δείγματος, εκτός από 8 μαθητές, δεν είχε ξανά έρθει σε επαφή με τον οπτικό προγραμματισμό και την κατασκευή ρομπότ. Όλοι οι μαθητές χωρισμένοι σε ομάδες συμμετείχαν σε τέσσερις συνεχόμενες παρεμβάσεις, που η κάθε μία είχε διάρκεια ένα διδακτικό δίωρο. Σκοπός των παρεμβάσεων ήταν η επαφή των μαθητών με τον οπτικό προγραμματισμό, μέσα από τα Lego WeDo 2.0., και η ενίσχυση των δεξιοτήτων της αλγοριθμικής σκέψης. Η αξιολόγηση των μαθητών ως προς την κατάκτηση των δεξιοτήτων της αλγοριθμικής σκέψης, πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ενός τεστ που δόθηκε πριν και μετά από την παρέμβαση, όπως και με τα Φύλλα Εργασίας (Φ.Ε.) που έπρεπε να συμπληρώσουν οι μαθητές σε κάθε παρέμβαση και από την παρατήρηση της ερευνήτριας. Στη συνέχεια τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τα τεστ και τα Φ.Ε., επεξεργάστηκαν με στατιστικούς ελέγχους και φανέρωσαν πως οι διδακτικές παρεμβάσεις με τη χρήση των Lego WeDo 2.0., της μεθόδου της σκαλωσιάς και του οπτικού προγραμματισμού μπορούν να ενισχύσουν στατιστικά σημαντικά την αλγοριθμική σκέψη των μαθητών της Γ΄ τάξης Δημοτικού. Επιπλέον, από τα δεδομένα και τις παρατηρήσεις της ερευνήτριας που παρουσιάστηκαν με ποιοτικό τρόπο, ενισχύθηκαν τα παραπάνω ευρήματα, διότι διαπιστώθηκε πως μαθητές μικρής ηλικίας μπορούν να κατανοήσουν και να δημιουργήσουν μέσα από την οπτική γλώσσα προγραμματισμού δικούς τους αλγορίθμους. ______________________________________________________________________ Computational Thinking (CΤ) is considered one of the most important competences that today's students should master from a very early age. Research has found that Educational Robotics (ER) has been identified as one of the most important tools that helps students develop Computational Thinking. Most of the research conducted so far has targeted either older students (5th-6th grade of primary school), using quantitative methods and visual programming, or infant students, using quantitative research and tactile programming. Therefore, the purpose of this research is to examine the impact that Educational Robotics and more specifically the use of visual programming, the scaffolding technique and robot building can have on the enhancement/development of algorithmic thinking of 3rd grade elementary school students. The sample of the study consisted of 20 students of the 3rd grade of primary school who attended a public school in Grevena during the school year 2022-2023. Most of the sample, except for 8 students, had never been in contact with visual programming and robot construction before. All students were divided into groups and participated in four consecutive interventions, each lasting two teaching hours. The purpose of the interventions was to bring the students into contact with visual programming through Lego WeDo 2.0, and to strengthen their algorithmic thinking skills. The assessment of the students' mastery of algorithmic thinking skills was carried out using a test given before and after the intervention, as well as with the Worksheets (W.S.) that the students had to complete in each intervention and from the observation of the researcher. The data collected from the tests and worksheets were then processed with statistical tests and revealed that the instructional interventions using Lego WeDo 2.0., the scaffolding method and visual programming can statistically significantly enhance the algorithmic thinking of 3rd grade elementary students. Moreover, from the data and observations of the researcher presented in a qualitative manner, the above-mentioned findings were supported, because it was found that young students can understand and create through visual programming language their own algorithms.