Το Πρόγραμμα Υλοποιήθηκε: Εταιρικά σχολεία: Σχολικά έτη 2007-2008 και 2008-2009 Εταιρικά σχολεία: 1ο ΕΠΑΛ Ορεστιάδας – Ελλάδα VTI Veurne – Βέλγιο Portalens Gymnasium Uddevala – Σουηδία Συνεργαζόμενα σχολεία: ISS Deambrosis Natta – Ιταλία Budai Secondary School – Ουγγαρία

Δημιουργία ενός ελκυστικού και σύγχρονου περιβάλλοντος εκπαίδευσης. Το Πρόγραμμα Στόχοι: Δημιουργία ενός ελκυστικού και σύγχρονου περιβάλλοντος εκπαίδευσης. Δραστηριοποίηση των μαθητών μέσω της ανακαλυπτικής μάθησης και τον πειραματισμό. Ουσιαστική διαθεματική διδασκαλία του μαθήματος της πληροφορικής ταυτόχρονα με οποιαδήποτε άλλα γνωστικά αντικείμενα.

Lego Mindstorms Το Υλικό: Προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής (plc – microcomputer) με διασύνδεση για 4 αισθητήρες, 3 μοτέρ κίνησης, ασύρματη επικοινωνία Bluetooth και USB. Συνδυάζεται με αισθητήρες αφής, ήχου, φωτισμού, χρώματος, απόστασης, επιτάχυνσης, μαγνητικής πυξίδας, κ.α. Συμπληρώνει όλα τα γνωστά εξαρτήματα της Lego όπως «τούβλα», άξονες, τροχούς, ακτίνες, μηχανικά μέρη, με αποτέλεσμα να αποτελεί μέρος οποιασδήποτε κατασκευής.

Lego Mindstorms Το περιβάλλον προγραμματισμού: Γλώσσες προγραμματισμού ειδικά για την πλατφόρμα Mindstorms όπως οι RCXCode και ROBOLAB. Γνωστές γλώσσες όπως οι C and C++ under BrickOS/LegOS, Java under LeJOS or TinyVM, NQC ("Not Quite C"), pbFORTH (επέκταση της Forth), Visual Basic (μέσω αντίστοιχου COM+ interface), RobotC (επέκταση της C ). Πληθώρα άλλων ελεύθερων εργαλείων για γρήγορο, οπτικό προγραμματισμό της πλατφόρμας υπάρχουν διαθέσιμα στο Internet.

Βασικά μαθήματα Mindstorms Δομή των μαθημάτων: Επαφή και γνωριμία με την πλατφόρμα. Τρόπος και λογική λειτουργίας. Το ενσωματωμένο Interface. Οι ενδείξεις και τα μηνύματα. Σύνδεση κινητήρων και αισθητήρων. Λειτουργία κινητήρων και αισθητήρων. Προγραμματισμός και επίλυση προβλημάτων. Τα ενδεικτικά μαθήματα δημιουργήθηκαν έτσι ώστε να γίνονται εύκολα κατανοητά από μαθητές κάθε τάξης και ανεξάρτητα από προηγούμενες γνώσεις προγραμματισμού.

Υλικό μαθημάτων Βασικά περί Lego: Τα βασικά μαθήματα ξεκινούν με μια παρουσίαση της πλατφόρμας και της οθόνης προγραμματισμού του περιβάλλοντος ROBOLAB. Παρουσιάζουμε τις διαδικασίες δημιουργίας, ανοίγματος, αποθήκευσης ενός προγράμματος καθώς και τα βασικά παράθυρα του περιβάλλοντος.

Υλικό μαθημάτων Τα βασικά παράθυρα: Συνεχίζουμε αναλύοντας τις εργασίες που μπορούμε να κάνουμε σε κάθε ένα από τα παράθυρα του ROBOLAB. Συζητάμε για το παράθυρο προγραμματισμού και για τον ορισμό του «Προβλήματος»!

Υλικό μαθημάτων Το ΝΧΤ και η σύνδεση στο PC: Βλέπουμε τον τρόπο με τον οποίο το περιβάλλον προγραμματισμού επικοινωνεί με το NXT και το πώς θα «κατεβάσουμε» σ’ αυτό ένα πρόγραμμα. Τώρα μπορούμε να πειραματιστούμε και με τα κουμπιά και την οθόνη που έχει πάνω του το NXT. Τι κάνουν όλα αυτά λοιπόν;

Υλικό μαθημάτων Τα μπλοκ του ROBOLAB: Πώς προγραμματίζουμε ένα NXT; Ποιες είναι οι επιλογές που έχουμε; Είναι όλες παραταγμένες στην αριστερή μπάρα εργαλείων του ROBOLAB. Οι μαθητές μαζί με την βοήθεια μας θα σημειώσουν τις λειτουργίες που καταλαβαίνουν ότι εκτελεί κάθε μπλοκ.

Είναι πλέον ώρα να γνωρίσουμε κάποιες βασικές λειτουργίες του NXT. Υλικό μαθημάτων Οι πρώτες δραστηριότητες: Είναι πλέον ώρα να γνωρίσουμε κάποιες βασικές λειτουργίες του NXT. Μια σειρά από βήμα προς βήμα δραστηριότητες θα εξοικειώσουν τους μαθητές με τη βασική λογική της πλατφόρμας.

Υλικό μαθημάτων Κινητήρες και η χρήση τους: Έχοντας εξοικειωθεί με τις βασικές λειτουργίες του NXT μπορούμε να συνδέσουμε ένα κινητήρα και να δούμε πως λειτουργεί. Να πειραματιστούμε με τις ρυθμίσεις του, με τις επιλογές για κατεύθυνση και ισχύ, καθώς και με τον πώς επαναλαμβάνεται η κίνηση στους κινητήρες.

Υλικό μαθημάτων Η δομή επανάληψης: Οι μαθητές είναι έτοιμοι πλέον να αρχίσουν να ασχολούνται με την απλή μορφή της δομής επανάληψης. Εκτελούν τις δραστηριότητες με τους κινητήρες αλλά αυτή τη φορά δεν ρυθμίζουν την επανάληψη από τις επιλογές των κινητήρων αλλά από το μπλοκ επανάληψης. Εντοπίζουν τις διαφορές και επιλέγουν.

Τώρα είμαστε έτοιμοι για την 1η μας πρόκληση. Υλικό μαθημάτων Συνδυάζοντας μπλοκ: Πως μπορούμε να επαναλαμβάνουμε ενέργειες χωρίς να χρειάζεται να βάζουμε τα ίδια και τα ίδια μπλοκ συνέχεια; Θα φτιάξουμε δικά μας μπλοκ τα οποία θα τα χρησιμοποιούμε όποτε θέλουμε και θα τα ονομάσουμε «διαδικασίες». Τώρα είμαστε έτοιμοι για την 1η μας πρόκληση.

Υλικό μαθημάτων Η 1η πρόκληση: Πάνω σε ένα θρανίο θα τοποθετήσουμε δύο απλά αυτοκίνητα, ένα κουτί που θα είναι το parking μας και με κολλητική ταινία θα φτιάξουμε έναν δρόμο. Το Lego αυτοκινητάκι μας πρέπει να ακολουθήσει την διαδρομή που φαίνεται στις εικόνες, να μπει στο parking, να βγει από αυτό και να σταθμεύσει ανάμεσα από τα άλλα δύο αυτοκίνητα.

Υλικό μαθημάτων Η 1η πρόκληση: Οι μαθητές πρέπει να υπολογίσουν τις κινήσεις που θα εκτελέσει το μοντέλο τους, το μήκος του κάθε τμήματος, τις γωνίες σε κάθε στροφή, την απόσταση που θα διανύει σε κάθε περιστροφή των τροχών, τους τροχούς που θα χρησιμοποιήσουν, την σωστή ταχύτητα ώστε να μην βγαίνει εκτός πορείας και τέλος ….να το κατασκευάσουν και να το προγραμματίσουν.

Βασικά μαθήματα Mindstorms Προσδοκώμενα αποτελέσματα: Δραστηριοποίηση των μαθητών. Έμμεση διδασκαλία παράλληλα με δημιουργικές δραστηριότητες. Προώθηση της ανακαλυπτικής μάθησης και του πειραματισμού. Συνεργασία μεταξύ των μαθητών. Καλύτερη κατανόηση μέσα από ένα περιβάλλον «Δοκιμάζω και ελέγχω». Ανάπτυξη της δημιουργικότητας και της φαντασίας των μαθητών. Παράλληλη διδασκαλία πληροφορικής με άλλα αντικείμενα.

Ο τρόπος λειτουργίας και η λογική των αισθητήρων. Υλικό μαθημάτων Νο2 Αντικείμενα ενασχόλησης: Ο τρόπος λειτουργίας και η λογική των αισθητήρων. Οι μαθητές πρέπει να καταλάβουν τι σημαίνει η λογική σύγκριση τιμών και πώς αυτή επηρεάζει την πορεία εκτέλεσης ενός αλγορίθμου. Επιπλέον κάνουν κάποιους πειραματισμούς σε βρόγχους με άγνωστο αριθμό επαναλήψεων.

Υλικό μαθημάτων Νο2 Δραστηριότητες: Στο επίπεδο αυτό ζητάμε από τους μαθητές να κατασκευάσουν ένα αυτοκίνητο το οποίο αρχικά θα ακολουθεί αυτόματα μια γνωστή διαδρομή. Στη συνέχεια, προσθέτουμε 2 εμπόδια στην διαδρομή και οι μαθητές πρέπει να τροποποιήσουν την κατασκευή τους έτσι ώστε αυτή να αλλάζει πορεία όταν χτυπήσει στο εμπόδιο και να συνεχίζει.

Υλικό μαθημάτων Νο2 Προβλήματα και γνώσεις: Ο μέχρι τώρα σκοπός είναι να καταλάβουν οι μαθητές την έννοια του κριτηρίου, του ελέγχου κάποιας τιμής, των διαφορετικών μορφών επανάληψης, της κατανόησης του προβλήματος και της επίλυσής του βήμα βήμα. Πειραματίζονται υπολογίζοντας αποστάσεις, ακτίνες και περιμέτρους σε ένα πραγματικό μοντέλο και το βελτιώνουν μέχρι να δουλέψει σωστά.

Το δρομολόγιο είναι τυχαία χαραγμένο και σχεδιασμένο με κόκκινο χρώμα. Τελική πρόκληση Το Πρόβλημα: Οι μαθητές πρέπει να κατασκευάσουν και να προγραμματίσουν ένα αυτοκίνητο το οποίο θα μπορεί να κινηθεί μόνο του μέσα σε «άγνωστο» δρομολόγιο ακολουθώντας και διαβάζοντας το δρόμο στον ελάχιστο δυνατό χρόνο. Το δρομολόγιο είναι τυχαία χαραγμένο και σχεδιασμένο με κόκκινο χρώμα.

Ένα αυτοκινητάκι με δύο αισθητήρες χρώματος. Τελική πρόκληση Η λύση: Ένα αυτοκινητάκι με δύο αισθητήρες χρώματος. Όταν και οι δύο αισθητήρες αντιλαμβάνονται κόκκινο χρώμα τότε το αυτοκινητάκι βρίσκεται εντός της πορείας του και κινείται ευθεία. Όταν ένας από τους δύο αντιληφθεί άλλο χρώμα τότε το αυτοκίνητο πρέπει να στρίψει προς την αντίθετη πλευρά από τον αισθητήρα για να διορθώσει. Προσοχή στην ταχύτητα!! Αν το αυτοκινητάκι πηγαίνει πολύ γρήγορα μπορεί να βγουν και οι δύο αισθητήρες εκτός χρώματος και αυτό να νομίζει ότι τελείωσε η πίστα!!

Τελική πρόκληση Το πρόγραμμα: Οι μαθητές συνδύασαν αρκετές δομές ελέγχου οι οποίες ελέγχουν τις μετρήσεις των αισθητήρων και δίνουν τις αντίστοιχες εντολές στους κινητήρες. Όλα αυτά επαναλαμβάνονται μέχρι να ικανοποιηθεί ένα άλλο κριτήριο τερματισμού. Υπολογίζουν και την απόσταση που διανύει το μοντέλο τους μεταξύ διαδοχικών ελέγχων στους αισθητήρες (με βάση την διάμετρο των τροχών και την ταχύτητα περιστροφής) έτσι ώστε να ξέρουν πόσο πρέπει να στρίβει κάθε φορά το αυτοκινητάκι τους.

Το Πρόγραμμα Αποτελέσματα: Οι μαθητές ασχολούνται με κάτι το οποίο το κατασκευάζουν οι ίδιοι και τους θυμίζει «παιχνίδι». Οδηγούνται από μόνοι τους σε μια συνεργατική διαδικασία μάθησης δημιουργώντας ομάδες εργασίας. Παράγουν αποτελέσματα, ορατά και μετρήσιμα τα οποία αν δεν τους ικανοποιούν τα βελτιώνουν μέχρι το επιθυμητό αποτέλεσμα. Συνδυάζουν και αναπαράγουν γνώσεις από πολλές θεματικές ενότητες. Συμμετέχουν σε προκλήσεις ανάλογες με το επίπεδο και την τάξη τους.

Ευχαριστούμε.