Εκπαιδευτική Ρομποτική «Επιμόρφωση των Εκπαιδευτικών για την αξιοποίηση και Εφαρμογή των ΤΠΕ στη Διδακτική Πράξη» ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Α.Π.Σ. ΠΕ04 - Α’ ΦΑΣΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ Ε.2 : Χρήση λογισμικών ειδικότητας για την αξιοποίηση στη διδασκαλία και τη μάθηση Εκπαιδευτική Ρομποτική Lego Robotics και ΝΧΤ-G Φράγκου Στασινή Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική Δεκέμβρης 2011

Συνοπτικά Εισαγωγή στα συστήματα ρομποτικής Γνωριμία με τα σύστημα Lego Mindstrorms Μικροεπεξεργαστής ΝΧΤ και αισθητήρες Κατασκευή ενός αυτοκινήτου Εισαγωγή στο περιβάλλον προγραμματισμού ΝΧΤ-G Εκπαιδευτική Αξιοποίηση Πειράματα (experiments) Διερευνήσεις (inquiries) Συνθετικές εργασίες (projects) Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Συστήματα ρομποτικής Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Lego Mindstrorms Edu Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Ρομποτικές Κατασκευές Lego Mindstorms Edu NXT Κατασκευάζονται από δομικά στοιχεία και ηλεκτρονικά εξαρτήματα (κινητήρες, αισθητήρες) Προγραμματίζονται με τη βοήθεια κατάλληλου λογισμικού Συλλέγουν από το περιβάλλον και εκτελούν ενέργειες Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Αισθητήρες Διαδραστικοί Σερβοκινητήρες Αισθητήρας Αφής ΝΧΤ Αισθητήρας υπερήχων Αισθητήρας Ήχου Αισθητήρας φωτός Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Ο μικροεπεξεργαστής ΝΧΤ Άνοιγμα / Κλείσιμο/ Επιλογή Αριστερά Δεξιά Επιστροφή Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Κατασκευή Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Δομικό Υλικό Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική Δομικό υλικό

Πίνακες Ταξινόμησης υλικών Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Τροχαλία Δοκοί με προεξοχές Δοκοί με γωνία Δοκοί επίπεδοι Τούβλα Άξονες Συνδετήρες Πλάκες Συνδετικοί πείροι Γρανάζια Ροδέλες Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Ονομασία ανάλογα με το μέγεθος 2 6 15 Δοκός με προεξοχές 16 Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Δραστηριότητα 1η Κατασκευή ενός αυτοκινήτου Κατασκευάστε ένα όχημα το οποίο να μπορεί να κινείται και να στρέφεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Συνδέστε αισθητήρα φωτός και αισθητήρα υπερήχων. Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

με το λογισμικό Lego Mindstorms Edu NXT-G Προγραμματισμός με το λογισμικό Lego Mindstorms Edu NXT-G Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Βασικό Μενού ΝΧΤ Software Files NXT Files Sound Files Demo (9,2 KB) Turn off ? NXT Program My files Try me View Settings Bluetooth File1 File2 85kB Run Delete Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Βασικό Μενού ΝΧΤ View NXT Program My files Try me Try Touch Try Light Sound dB Sound dBA Reflected light Ambient Light Light sensor* Temperature oC Temperature oF Rotation* Motor Rotations Motor degrees Touch Ultrasonic inch Ultrasonic cm My files Try me Try Touch Try Light Try Sound Try Ultrasonic Try motor Settings Volume Sleep NXT Version Delete Files Bluetooth On/Off Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Κίνηση Αυτοκινήτου Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

ΝΧΤ-G Μενού Οδηγός Όνομα αρχείου Επιφάνεια εργασία Εντολές προγραμματισμού Παλέτες Προγραμματισμού Κουμπιά Ελέγχου Βοήθεια Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική Παράθυρο Παραμέτρων

Εισαγωγή Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Αριστερή Στροφή Ι Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Αριστερή στροφή ΙΙ Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Φύλλο Εργασίας 2: Βασικές δομές Φύλλο Εργασίας 2: Βασικές δομές Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Δραστηριότητα 2 Α. Προγραμματίστε το αυτοκίνητο σας έτσι ώστε να κινείται πάνω σε μία ορθογώνια διαδρομή στην οποία οι γωνίες είναι σημειωμένες με μαύρη γραμμή. Β. Προγραμματίστε το αυτοκίνητο σας έτσι ώστε να προχωρά μπροστά όσο δεν υπάρχει εμπόδιο. Αν εμφανιστεί εμπόδιο σταματά και περιμένει μέχρι αυτό να απομακρυνθεί. Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Εκπαιδευτική Αξιοποίηση Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Θεωρίες μάθησης και ρομποτική Εποικοδομισμός (constructivism) Όλοι οι άνθρωποι έχουν ένα σύστημα γνώσεων και ερμηνειών που επηρεάζεται από την εμπειρία τους Κάθε νέα γνώση προσαρτάται στο υπάρχον σύστημα γνώσεων Η μάθηση είναι αποτελεσματική όταν ενεργοποιεί το μαθητή και αξιοποιεί την εμπειρία του Κατασκευαστικός εποικοδομισμός (constructionism) Οι μαθητές μπορούν να μάθουν καλύτερα όταν εμπλέκονται στην κατασκευή τεχνουργημάτων τα οποία έχουν για αυτούς νόημα και με την σειρά τους μπορούν να τα μοιραστούν με άλλα μέλη της κοινότητας στην οποία ζουν Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Διδακτικές στρατηγικές Αυθεντικά προβλήματα Ενεργή συμμετοχή των μαθητών Σταδιακή μετάβαση του ελέγχου από τον εκπαιδευτικό στο μαθητή Συνεργασία Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Κατηγορίες διδακτικών παρεμβάσεων Πειράματα (experiments) Ερώτηση, υπόθεση, δοκιμή, αξιολόγηση, συμπέρασμα Διερευνήσεις (inquires) Πρόβλημα, υπόθεση, πειραματισμός, δοκιμή, αξιολόγηση, συμπέρασμα Διαθεματικές συνθετικές εργασίες (projects) ιδέα, ανάλυση, έρευνα και πειραματισμός, σύνθεση και παρουσίαση Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Κύκλος λύσης προβλήματος Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Στάδια ανάπτυξης συνθετικής εργασίας Ενεργοποίηση Δίνεται ένα ανοιχτό και ημιδομημένο πρόβλημα το οποίο εμπλουτίζεται από τους μαθητές. Διατύπωνεται το προβλήμα και αναλύεται σε επιμέρους ερωτημάτα προς διερεύνηση. Εξερεύνηση Εξοικείωση με τις βασικές δεξιότητες και γνώσεις που απαιτούνται για τη λύση του προβλήματος (επανάληψη ή εισαγωγή νέων εννοιών και δεξιοτήτων) Διερεύνηση Επαναπροσδιορισμός προβλήματος και αρχικών ερωτημάτων Διερεύνηση επιμέρους προβλημάτων σε ομάδες. Κατάθεση εργασιών των ομάδων στην ολομέλεια. Δημιουργία Σύνθεση ενιαίας λύσης για το αρχικό πρόβλημα της εργασίας Παρουσίαση Παρουσίαση – αξιολόγηση λύσεων, Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Πειράματα Κινήστε το αυτοκίνητο σας με σταθερή ταχύτητα πάνω σε ένα διάδρομο με μαύρες γραμμές Κινήστε το αυτοκίνητο σας με διαφορετικές ταχύτητες μπροστά από έναν τοίχο Ποιος είναι πιο γρήγορος; ……… Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Εφαρμογές Το πρόγραμμα «Κοινότητες μάθησης με τη χρήση ρομποτικής» http://learningwithrobotics.wikispaces.com/ Εφαρμογή 3ο Γυμνάσιο Γλυφάδα http://3gym-glyfadas.blogspot.com/ Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική

Ενδεικτικές Πηγές http://dailydiy.com/2006/12/31/light-barrier-using-a-nxt-light-sensor/ http://kisd.de/~krystian/nxt/ http://mindstorms.lego.com/nxtlog/ProjectList.aspx http://www.youtube.com/watch?v=reG9Ok8WxTw Data reader http://www.youtube.com/watch?v=A0TpLKijRIs Output Lego Motor Multiplexor http://www.youtube.com/watch?v=Rjkumu4E3po Lego Mindstorms Chimney Climber NXT version http://www.youtube.com/watch?v=PzZhslIrsE0 Line Follower http://www.youtube.com/watch?v=sAQS4NLEnEw LEGO Mindstorms NXT Hopper http://www.youtube.com/watch?v=RqKV-q4OGbU carier and robotic arm http://www.youtube.com/watch?v=7wkT2xJd-YE LEGO Mindstorms NXT Color Brick Sorter http://www.youtube.com/watch?v=yPzkIH5oEzg LEGO Mindstorms NXT: Gymnastic Robot http://www.youtube.com/watch?v=ax5xqdwo2Oo Lego NXT Compass Ειδικό μέρος ΠΕ04 -Εισαγωγή στη Ρομποτική