Chris Triantafyllou

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ
Α? ΜΕΡΟΣ. ΣΧΕΔΙΑΣΗ
1.    Τίτλος σεναρίου
?Βασικές Έννοιες Ρομποτικού Προγραμματισμού?

2.    Δημιουργός του σεναρίου
Χρήστος Τριανταφύλλου, Καθηγητής Πληροφορικής ΠΕ19
3. Συνοπτική περιγραφή του σεναρίου
?Βασικές Έννοιες Ρομποτικού Προγραμματισμού με χρήση Διαδικτυακού Λογισμικού και Λογισμικού Scratch ?
Διδακτικό Σενάριο για τις ανάγκες της παρούσας επιμόρφωσης B' επιπέδου, Ειδικό Μέρος.

Το εκπαιδευτικό παιγνίδι, με το συγκεκριμένο διαδικτυακό λογισμικό, δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να δώσει ο ίδιος εντολές και να προγραμματίσει το ρομπότ ούτως ώστε να πάρει τα απόβλητα και να καταφέρει να τα πετάξει μέσα από έναν λαβύρινθο στο καλάθι.
Ο ίδιος ο μαθητής πρέπει να σκεφτεί και να βάλει σε μια λογική σειρά τις εντολές ούτως ώστε να πετύχει το στόχο του. Με αυτό το τρόπο θα μπορέσει να κατανοήσει καλύτερα την οργάνωση, τη δομή και τη σειρά που πρέπει να ακολουθεί για τη δημιουργία ενός προγράμματος. Παίζοντας το παιγνίδι ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να βλέπει όλες τις κινήσεις (εντολές) από την αρχή μέχρι το τέλος του παιγνιδιού.

Επίσης μέσω του ανοιχτού λογισμικού scratch να δημιουργήσει έναν λαβύρινθο και να καταφέρει με εντολές να τον διαβεί επιτυχώς.
4.    Εκτιμώμενη διάρκεια
Θα χρειαστούμε τρεις διδακτικές ώρες, για ολοκλήρωση του σεναρίου από τους μαθητές, σε εργαστήριο Η/Υ.
5.    Σκοπός και Διδακτικοί στόχοι, σε σχέση με τις ΤΠΕ
Βασικός σκοπός του εκπαιδευτικού σεναρίου είναι  το να:
γίνει  μια πρώτη εισαγωγή στις έννοιες του προγραμματισμού και να κατανοήσει ο μαθητής μέσα από το διαδικτυακό παιγνίδι καθώς και το λογισμικό scratch τις εντολές, τη δομή και τη σειρά που πρέπει να ακολουθηθεί για τη δημιουργία ενός απλού προγράμματος, διατάζοντας στην ουσία ένα robot.
Διδακτικοί στόχοι είναι:
το να χρησιμοποιηθεί η δραστηριότητα ως αφόρμηση στην εισαγωγή στις έννοιες του προγραμματισμού
μέσα από το εκπαιδευτικό παιγνίδι, με το συγκεκριμένο διαδικτυακό λογισμικό, να δοθεί η δυνατότητα στο μαθητή να δώσει ο ίδιος εντολές και να προγραμματίσει το ρομπότ ούτως ώστε να πάρει τα απόβλητα και να καταφέρει να τα πετάξει στο καλάθι
να καταφέρει ο μαθητής να σκεφτεί και να βάλει σε μια λογική σειρά τις εντολές, ακολουθώντας δομή διαδοχής, ούτως ώστε να πετύχει το στόχο του. Με αυτό το τρόπο θα μπορέσει να κατανοήσει καλύτερα την οργάνωση, τη δομή και τη σειρά που πρέπει να ακολουθεί για τη δημιουργία ενός προγράμματος με την «ακολουθιακή» ή «διαδοχική δομή».

Κάνοντας χρήση του λογισμικού scratch διδακτικοί στόχοι είναι το να:
 εξοικειωθούν οι μαθητές με τη χρήση προγραμματιστικών εργαλείων και να μάθουν να δημιουργούν ένα πρόγραμμα, να το εκτελούν, να το διορθώνουν και να το βελτιώνουν.
να εξοικειωθούν οι μαθητές με τις έννοιες του αλγόριθμου, του λογικού διαγράμματος, και του προγράμματος, πως δομούνται και πως αλληλεπιδρούν δυναμικά το ένα ως προς το άλλο.
Επίσης, να κατανοήσουν ότι η επανεξέταση και η βελτίωση των παραγόμενων έργων προγραμματισμού είναι στενά συνδεδεμένα με  τις ΤΠΕ, οι οποίες επιτρέπουν τις διεργασίες αυτές να γίνονται γρήγορα, εύκολα και πλήρως οπτικοποιημένα.

Επίσης, οι μαθητές μέσα από τη διαδικασία της μάθησης να οικειοποιηθούν με δεξιότητες:
επικοινωνίας (ομιλία, επιχειρηματολογία, διάλογος κ.ά.)
συνεργασίας με άλλους μαθητές, με την ομαδική εργασία
κριτικής επεξεργασίας πληροφοριών και παραδοχών
δημιουργικής και κριτικής σκέψης
και να εξοικειωθούν μέσω των συγκεκριμένων λογισμικών με τον προγραμματισμό και με την μαθηματική σκέψη.
6.    Εμπλεκόμενες γνωστικές περιοχές-Θεματικές ενότητες
Υπηρετούνται βασικές επιδιώξεις των θεματικών ενοτήτων του μαθήματος των ΤΠΕ για την Γ΄ Τάξη Γυμνασίου:
Παίζω και μαθαίνω με τον υπολογιστή
Το σενάριο σχετίζεται, επίσης, με τη γνωστική περιοχή του «Προγραμματισμού» που εντάσσεται, σύμφωνα με το Αναλυτικό Πρόγραμμα, στο μάθημα της Πληροφορικής και υποστηρίζεται από το αντίστοιχο σχολικό εγχειρίδιο

7. Τάξεις στις οποίες απευθύνεται
Tο διδακτικό σενάριο μπορεί να αξιοποιηθεί από μαθητές της Γ΄ τάξης του  Γυμνασίου.
Το θέμα είναι ένα κλασικό πρόβλημα προγραμματισμού αρχικού επιπέδου, και εφαρμογής της δομής ακολουθίας, μπορεί όμως να φανεί πολύ χρήσιμο και στους μαθητές της Γ' Λυκείου ή των ΕΠΑΛ, εφ? όσον οι εκπαιδευτικοί έχουν διάθεση να προσαρμόσουν τις δραστηριότητες του σεναρίου στο γνωστικό επίπεδο των μαθητών τους.

8. Προαπαιτούμενες γνώσεις των μαθητών
Internet Explorer, Mozilla ή άλλος web browser
Βασική χρήση scratch, αλλαγή ή εισαγωγή sprite, διαμόρφωση παρασκηνίου και ήχοι στο scratch.

9.  Συσχετισμός με το Αναλυτικό Πρόγραμμα
Το σενάριο σχετίζεται, με τη γνωστική περιοχή του «Προγραμματισμού» που εντάσσεται, σύμφωνα με το Αναλυτικό Πρόγραμμα, στο μάθημα της Πληροφορικής και υποστηρίζεται από αντίστοιχα σχολικά εγχειρίδια, της Γ΄ τάξης Γυμνασίου, καθώς και  Προγραμματιστικά Εργαλεία στο Διαδίκτυο, της Α' τάξης 2ου Κύκλου ΕΠΑΛ.
Έτσι, το συγκεκριμένο εκπαιδευτικό σενάριο υποστηρίζει τη μαθησιακή διαδικασία μέσω της χρήσης και της αξιοποίησης των ΤΠΕ  στην εκπαιδευτική πράξη. Συντελεί στην ανάπτυξη επικοινωνιακών δεξιοτήτων, οργάνωσης και βηματικής ανάπτυξης ώστε να φθάσουμε στη λύση του προβλήματος. Καθώς επίσης, οδηγεί σε ανάπτυξη της φαντασίας και της αισθητικής καλλιέργειας.

10. Διδακτικό υλικό και απαιτούμενη υλικοτεχνική υποδομή για το σενάριο
Το διδακτικό σενάριο υλοποιείται, στο  εργαστήριο Πληροφορικής, υποδομή που διαθέτει η σχολική μονάδα, με τη συνεργασία του εκπαιδευτικού Πληροφορικής και των μαθητών της τάξης.
Είναι καλό οι μαθητές να χωριστούν σε ομάδες των 2-3 ατόμων με την απαίτηση του ανάλογου αριθμού Η/Υ.
Απαιτούμενο διδακτικό υλικό είναι ένας φυλλομετρητής και σε κάθε υπολογιστή ο Πληροφορικός να έχει εγκαταστήσει το λογισμικό Scratch που θα χρησιμοποιήσουν  οι μαθητές, και ελέγχει τη σωστή λειτουργία του Τοπικού Δικτύου ώστε να μπορέσουν οι μαθητές να προσπελάσουν τα ηλεκτρονικά φύλλα εργασίας.

11. Οι εναλλακτικές αντιλήψεις (αναπαραστάσεις, ιδέες, κλπ.) των μαθητών

Από προηγούμενη εμπειρία είναι γνωστό ότι οι μαθητές σε ανάλογα σενάρια δεν ακολουθούν πιστά τα βήματα, με αποτέλεσμα να συναντούν δυσκολίες.
Η λύση εν προκειμένω είναι να επανέλθουν σε προηγούμενα βήματα ή να εκτελέσουν το πρόγραμμα που γράφουν βήμα-βήμα ώστε να οδηγηθούν στην ολοκλήρωση της άσκησης. Επίσης, μπορεί και θα λιγοστέψει τα λάθη το να γίνεται έλεγχος βημάτων από όλη την ομάδα.

12. Οργάνωση τάξης
Η οργάνωση της τάξης ώστε να χρησιμοποιηθούν επαρκώς οι ψηφιακοί πόροι είναι η χρήση ομάδων των 2 ή 3 μαθητών, σε κάθε υπολογιστή.
Η δραστηριότητα μπορεί να ξεκινήσει με τον καθηγητή να εξηγεί τον τρόπο πλοήγησης στη σελίδα και τον τρόπο λειτουργίας του παιγνιδιού. Στη συνέχεια ο μαθητής, ατομικά, μπροστά από τον υπολογιστή του θα μπορεί να καλέσει την ιστοσελίδα και να ξεκινήσει το παιγνίδι., και τέλος ομαδική παρουσίαση των αποτελεσμάτων της κάθε ομάδας, καθώς επίσης μπορεί να γίνει μια σύγκριση των αποτελεσμάτων για να γίνει κατανοητό ότι δεν αρκεί μόνο το αποτέλεσμα αλλά και ο τρόπος επίλυσης του (βέλτιστη διαδρομή).
Οι μαθητές είναι ήδη εξοικειωμένοι με τους ψηφιακούς πόρους που θα χρησιμοποιηθούν όσον αφορά τον φυλλομετρητή και αρκετά, τουλάχιστον σε επίπεδο που απαιτείται, το λογισμικό scratch.
Τα προβλήματα που πιθανόν να υπάρξουν εστιάζουν στην βιασύνη των μαθητών να δώσουν ίσως πρώτοι τη λύση, και αυτό οδηγεί σε βιαστικές λάθος εντολές.

Στο τέλος ο καθηγητής μπορεί να κάνει μια σύντομη παρουσίαση στις αρχές προγραμματισμού βασισμένη στα συμπεράσματα των δραστηριότητων-ασκήσεων.

13. Διδακτικές προσεγγίσεις και στρατηγικές/ θεωρίες μάθησης
Πιθανός «διδακτικός θόρυβος» που μπορεί να προκύψει και να ανατρέψει το «διδακτικού συμβολαίου» στο συγκεκριμένο σενάριο θα μπορούσε να οφείλεται σε δυσκολία σύνδεσης με το διαδίκτυο κάποιου ή κάποιων υπολογιστών του εργαστηρίου.
Ο ρόλος του καθηγητή είναι βοηθητικός και διευκρινιστικός στα βήματα που ακολουθούνται.
Θεωρητική Προσέγγιση:
Το διδακτικό σενάριο στηρίζεται σε αρχές και πρότυπα των θεωριών μάθησης του Κριτικού Εποικοδομισμού και του Κριτικού Αναστοχασμού. Δεν μένει στο «τί» συμβαίνει σχετικά με το θέμα αυτό, αλλά μπαίνει στο «γιατί» συμβαίνει, προσπαθώντας να το κατανοήσει και να το διαχειριστεί. Σε σχέση με το αντικείμενο του Προγραμματισμού, μέσω του θέματος επιζητείται μέσω του απλού περιβάλλοντος του λογισμικού, η αλληλεπίδραση με τον μαθητή.
Αφορά ένα απλό γεωμετρικό κατά βάση πρόβλημα γνωστό στους μαθητές, που τελικά όταν το θέμα αυτό διερευνηθεί από αυτούς μέσω της αξιοποίησης της κριτικής και μαθηματικής απλής σκέψης του προγραμματιστή, θα αποτελέσει μια Κριτική Διδασκαλία.

Το σενάριο αναδεικνύει την ορθολογική χρήση των ΤΠΕ, και το προσδοκώμενο «διδακτικό κέρδος» βεβαίως, είναι η δυνατότητα των μαθητών να διδαχθούν προγραμματισμό ενός ρομπότ, με διαδικτυακό παιχνίδι, ή μέσα από το γνώριμο περιβάλλον του λογισμικού scratch.