εκπαιδευτκή ρομποτική Lego RCX 1.0 Γνωστικό εργαλείο Νίκος Μπακόπουλος

1. Εκπαιδευτική Ρομποτική 1 Νίκος Μπακόπουλος

2. Η πρώτη λιανική έκδοση των Lego Mindstorms κυκλοφόρησε το 1998 και πωλήθηκε εμπορικά με την επωνυμία Robotics Invention System (RIS). Η αρχική έκδοση Mindstorms Robotics Invention System περιείχε δύο μηχανές, δύο αισθητήρες αφής, και έναν ελαφρύ αισθητήρα. 2 Η εκπαιδευτική έκδοση των προϊόντων καλείται Lego Mindstorms for Schools, και έρχεται με το γραφικό λογισμικό προγραμματισμού ROBOLAB, που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο Tufts χρησιμοποιώντας ως μηχανή το LabVIEW

3. 2 Ο προγραμματισμός του RCX είναι απαραίτητος ώστε να μπορείς να εκμεταλευτείς πλήρως τις δυνατότητες των LEGO Mindstorms. Υπάρχουν 3 γλώσσες με τι οποίες μπορούμε να προγραμματίσουμε το RCX. Αυτές είναι: · Robolab · NQC · LeJos -------------------------------------------------------------------------------------------------- Το LEGO Java Operating System (LeJos) είναι μια γλώσσα προγραμματισμού βασισμένη σε JAVA που χρησιμοποιείται για να προγραμματίζουμε το RCX. η LeJos μας προσφέρει όλα τα πλεονεκτήματα του αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού. Το LeJOS αναπτύχθηκε εξ’ολοκλήρου από τον Jose Solorzano, αλλά τώρα συντηρείται από τους Paul Andrews και Jürgen Stuber. Το γεγονός ότι το leJOS είναι ένα καινούργιο firmware για το RCX σημαίνει ότι μπορούμε να κάνουμε τα προγράμματα μας πιο εξελιγμένα από ότι ήταν δυνατό χρησιμοποιώντας είτε: --- το προγραμματιστικό περιβάλλον της LEGO (Robolab) --- το NQC (Not Quite C).

5. 4 Κατεβάζουμε στον επεξεργαστή RCX έσω υπέρυθρης ακτινοβολίας. Δημιουργούμε δικό μας φάκελο ή αποθηκέυουμε σε βιβλιοθήκες που υπάρχουν . Εκτελούμε –τρέχουμε τον κωδικά μας - ένα ρομπότ εφοδιασμένο με τον επεξεργαστή RCX, θα εκτελέσει αυτόνομα το πρόγραμμα μας. Τοποθετώντας αυτά τα εικονίδια με μια συγκεκριμένη σειρά και ενώνοντας τα μεταξύ τους, εχουμε το επιθυμητό πρόγραμμα. Το Robolab είναι μια γλώσσα προγραμματισμού με την χρήση εικονιδίων – εντολών απαλλάσει τους μαθητές από εκμάθηση μιας γλώσσας. (Συντακτικό) Επιλέγουμε επίπεδο δισκολίας προγραμματισμού παραμετροποίηση ή ανάπτυξη, παρατηρούμε σε φυσικό κόσμο το σενάριο που σχεδιάσαμε και αναπτύξαμε Μπορούμε να πάρουμε πετρήσεις από το περιβάλλον – φως, ήχο, θερμοκρασία, εικόνα Και να επεξεργαστούμε τα δεδομένα αυτά, με τελικό αποτέλεσμα πληροφορίες.

6. 4

7. 5 Σε όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης - διδασκαλία διαφόρων εννοιών, κυρίως, από τις Φυσικές Επιστήμες και άλλα γνωστικά αντικείμενα: © - Φυσική (μελέτη της κίνησης, μελέτη της επίδρασης της τριβής, μελέτη της σχέσης των δυνάμεων, εταφορά ενέργειας κ.α) © - Μαθηματικά και Γεωμετρία (αναλογίες, μέτρηση αποστάσεων, κατανόηση βασικώνγεωμετρικών ιδιοτήτων όπως η περίμετρος κ.α) © - Μηχανική (κατασκευή, έλεγχος και αξιολόγηση μηχανικών λύσεων κ.α)Τεχνολογία (τεχνολογικός αλφαβητισμός κ.α) © - Ιστορία (πχ. με την κατασκευή ενός ρομπότ καταπέλτη - του Αρχιμήδη – τα παιδιά έχουν την ευκαιρία να γνωρίσουν την ανάπτυξη της τεχνολογίας εκείνης της εποχής καθώς και το έργο και την προσωπικότητα του Αρχιμήδη κ.α) © -Ο συνδυασμός εννοιών από διαφορετικές, γνωστικές περιοχές (τεχνολογία, τέχνη, περιβάλλον, κοινωνία, μαθηματικά, φυσικές επιστήμες) με διαθεματικά project (συνθετικές εργασίες) © -Μάθημα Ερευνητικών Εργασιών (Project Based Learning) Α’ Λυκείου © -Πληροφορική (προγραμματισμός, δομές επανάληψης, επιλογής) © - Βιολογία (μελέτη μετρήσεων από το περιβάλλον)

8. 6 ανάπτυξη και άλλων κρίσιμων δεξιοτήτων του 21ου αιώνα: © - ομαδική εργασία © - επίλυση προβλημάτων (ανάλυση, σχεδίαση, υλοποίηση, δοκιμή και πειραματισμός, αξιολόγηση) © - οκοδόμηση γνώσης © - διαχείριση έργου (διαχείριση χρόνου, κατανομή έργου και πόρων κ.α) © - προγραμματισμός © - δεξιότητες επικοινωνίας © - πολύτιμες νοητικές δεξιότητες (αναλυτική και συνθετική σκέψη, δημιουργικότητα, κριτική σκέψη κ.α)

9. 6 Η διδασκαλία του προγραμματισμού στα πλαίσια της προσέγγισης αυτής είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική καθώς επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ικανοτήτων επίλυσης προβλημάτων και σχεδίασης αλγορίθμων και όχι στην εκμάθηση της γλώσσας προγραμματισμού (Ξυνόγαλος κ.α. 2000, Lawhead et al 2002). ----------------------------------------------------------------------------------------------- Η μάθηση δεν συνίσταται στη συσσώρευση πληροφοριών ή στην ανακάλυψη μιας εξωτερικής πραγματικότητας αλλά στην οργάνωση των εσωτερικών αντιλήψεων και εμπειριών του ατόμου. Οι μαθητές οικοδομούν καινούργιες έννοιες και ιδέες με βάση τις προϋπάρχουσες γνώσεις τους και μέσω της ενεργητικής συμμετοχής και εμπλοκής τους σε δραστηριότητες αυθεντικού τύπου. ( Piaget , 19 74 ). ----------------------------------------------------------------------------------------- Υποστηρίζει ότι οι άνθρωποι οικοδομούν καλύτερα τη γνώση τους όταν εμπλέκονται ενεργά στη σχεδίαση και κατασκευή (χειρωνακτική και ψηφιακή) πραγματικών αντικειμένων με νόημα για τους ίδιους ή τους άλλους γύρω τους, όπως κάστρα από άμμο, κατασκευές L ego , προγράμματα υπολογιστών, ή μία θεωρία για το σύμπαν (Papert, 1991). -------------------------------------------------------------------------------------- Γνωστικό εργαλείο – «σκαλωσιά» - κατάκτηση συνθετότερων εννοιών. Διαπιστώνεται ότι η χρήση του Lego Mindstorms στην πραγμάτευση θεμάτων που σχετίζονται με την εκπαίδευση για τη βιώσιμη ανάπτυξη παρέχει δυνατότητες ενεργούς συμμετοχής των μαθητών στα μαθησιακά δρώμενα, στην ανάπτυξη των κοινωνικών τουςδεξιοτήτων και του αναγκαίου πολυγραμματισμού τους. Σίμος Αναγνωστάκης, Βασίλειος Μακράκης Πανεπιστήμιο Κρήτης ------------------------------------------------------------------------------

10. 7

11. 7

12. 8

16. 10 ΜΕΤΑ ΤΟ RCX 1.0 Ευχαριστώ Youtube