Εκπαιδευτική Ρομποτική – STEM | Εκπαιδευτικη Ρομποτικη

Πηγή: http://www.kathimerini.gr/872563/article/epikairothta/ellada/ekpaideytikh-rompotikh-sta-sxoleia

 

Οι Έλληνες μαθητές, από το νηπιαγωγείο έως και το λύκειο, θα δημιουργήσουν τα δικά τους… ρομπότ. Πώς; Ένα παράδειγμα: οι μαθητές αναζητώντας πληροφορίες για τα σημαντικά μνημεία της πόλης τους θα μπορούν να δημιουργούν μικρές κατασκευές/ αναπαραστάσεις τους και να τις τοποθετούν σε ένα τερέν. Κατόπιν ο εκπαιδευτικός θα μπορεί να ζητήσει από τους μαθητές τους να οδηγήσουν τον επισκέπτη, δηλαδή το ρομπότ, με εντολές σε προγραμματιστικό περιβάλλον, δηλαδή από μία αρχική θέση να περάσει από όλα τα μνημεία. Έτσι, τίθεται το θέμα της αναζήτησης λύσης ώστε το ρομπότ να μην κάνει άσκοπες διαδρομές.

Το παράδειγμα εφαρμογής της Εκπαιδευτικής Ρομποτικής στα σχολεία συνδυάζει τη χρήση νέων τεχνολογιών, την Ιστορία, τα Εικαστικά και τα Μαθηματικά.

Ειδικότερα, το υπουργείο Παιδείας σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής (διάδοχος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου) προωθεί τη διδασκαλία του Προγραμματισμού και της Εκπαιδευτικής Ρομποτικής από το νηπιαγωγείο μέχρι το λύκειο. Όπως εξηγεί, μιλώντας στην «Κ», ο Νίκος Τζιμόπουλος, καθηγητής Πληροφορικής και αναπληρωτής συντονιστής της ομάδας εργασίας για την αξιοποίηση του Ανοιχτού Λογισμικού Περιεχομένου και Εξοπλισμού Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης, «η Εκπαιδευτική Ρομποτική είναι ένα νέο σχετικά εργαλείο διδακτικής προσέγγισης μαθημάτων που σχετίζονται με τις επιστήμες, την πληροφορική, τη μηχανική, τη τέχνη κ.λπ., και συνδυάζει στοιχεία ανάπτυξης λογισμικού, τεχνητής νοημοσύνης, μηχανολογίας, μελέτης της ανθρώπινης συμπεριφοράς κ.λπ. συμβάλλοντας ταυτόχρονα στην ανάπτυξη της υπολογιστικής σκέψης, της δημιουργικότητας και άλλων δεξιοτήτων, δίνοντας στους μαθητές τη δυνατότητα να προσεγγίσουν με ελκυστικό τρόπο τα γνωστικά αντικείμενα του σχολείου». Ουσιαστικά, τα ρομπότ είναι μικρές συσκευές που προγραμματίζονται και μπορούν να επιτελούν διάφορες λειτουργίες. Μάλιστα, σύμφωνα με τον κ. Τζιμόπουλο, υπάρχουν εφαρμογές-ρομποτάκια, ακόμη και για 5χρονα παιδιά, του νηπιαγωγείου.

Για την υλοποίηση του προγράμματος θα γίνει πρόταση για να γίνουν οι κατάλληλες αλλαγές του προγράμματος σπουδών, ενώ θα ανανεωθεί και ο εξοπλισμός των σχολείων με την προμήθεια ψηφιακού υλικού και λογισμικού. Ενδεικτικά στόχος είναι να εφοδιαστούν τα σχολεία και των δύο βαθμίδων με Εργαστήριο Ανοιχτών Τεχνολογιών – Καινοτομίας, όπως ονομάζεται, του οποίου το υλικό θα αξιοποιείται από όλους τους εκπαιδευτικούς για όλα τα μαθήματα και τα προγράμματα που υλοποιούνται στα σχολεία με χρήση νέων τεχνολογιών (π.χ. εκπαιδευτική ρομποτική, eTwinning κ.ά.). Παράλληλα, το υπουργείο στοχεύει τα σχολεία να εξοπλισθούν με εργαστήριο πληροφορικής και ψηφιακό υλικό για άλλα εργαστήρια όπως των φυσικών επιστημών, τεχνολογίας, μηχανολογίας, ηλεκτρολογίας. Στο ίδιο πλαίσιο, θα επιμορφωθούν οι εκπαιδευτικοί, ενώ για τον καλύτερο συντονισμό και τη διοικητική υποστήριξη των σχετικών εκπαιδευτικών δράσεων των σχολείων της χώρας θα δημιουργηθεί στο υπουργείο Παιδείας –προωθείται σχετική ρύθμιση στη Βουλή από τον Νίκο Φίλη– κατ’ αρχήν αυτοτελές Τμήμα Υποστήριξης Νέων Τεχνολογιών και Καινοτομίας με την προοπτική αναβάθμισής του σε Γενική Διεύθυνση.

Εργαλείο για καινοτομία των μαθητών

Η Ρομποτική ήδη έχει εισαχθεί σε πολλά σχολεία, όπου μαθητές με τη συνδρομή των καθηγητών τους «ανακαλύπτουν» τον τρόπο που μπορούν να διδαχθούν τα μαθήματα με τη χρήση της πληροφορικής και παράλληλα να αναπτύξουν τη δημιουργικότητά τους. Για παράδειγμα, στο πλαίσιο των Μαθηματικών για την ανάπτυξη αλγοριθμικής σκέψης, οι μαθητές μπορούν να προγραμματίσουν το ρομπότ, το οποίο θα προσομοιώνει ένα αυτοκίνητο ώστε αυτό να παρκάρει σωστά σε ένα πάρκινγκ στρίβοντας κατάλληλα, αποφεύγοντας τα εμπόδια και εντοπίζοντας τις κενές διαθέσιμες θέσεις.

Οσο για εκείνους που έχουν στο μυαλό τους τα μεγάλα, ανθρωποειδή ρομπότ, τα εκπαιδευτικά ρομπότ είναι μικρές ευκολόχρηστες μηχανές (στο μέγεθος παιχνιδιού) που προγραμματίζονται από τους μαθητές.

Χαρακτηριστικά, σε πρόσφατη επίσκεψή τους στο Εργαστήριο Τεχνολογίας «UTech Lab» του Ιδρύματος Ευγενίδου, μαθητές του 1ου Γυμνασίου Παπάγου ενημερώθηκαν για τις δυνατότητες των εγκαταστάσεων και του εξοπλισμού που είχαν στη διάθεσή τους για τις κατασκευές και κατόπιν κατασκεύασαν τα ρομπότ τους.

Οι μη επανδρωμένες διαστημικές αποστολές έχουν τη δυνατότητα να εξερευνήσουν το ηλιακό σύστημα με τρόπους που οι επανδρωμένες αποστολές δεν μπορούν. Εξοπλισμένα με επιστημονικά όργανα, όπως τηλεσκόπια, φωτογραφικές μηχανές, και φασματογράφους, ρομποτικά διαστημικά σκάφη είναι σε θέση να ταξιδεύουν με ασφάλεια στο διάστημα και να στέλνουν πίσω επιστημονικά δεδομένα για τους ερευνητές στη Γη.

Μάθετε με λεπτομέρειες πώς κάθε ένα από τα Mars Exploration Rovers, που έφτασε στο «κόκκινο πλανήτη» το 2004 ήταν εξοπλισμένο για να αποφασίσει, μεταξύ άλλων, αν υπήρχε νερό ποτέ εκεί.

Κάντε κλικ εδώ για να δείτε τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένα τέτοιο ρομποτικό Rover

 

 

 

Άλλη μία διάκριση επιφύλασσε η περσινή σχολική χρονιά για την ομάδα Ρομποτικής που αποτελείται από εκπαιδευτικούς και μαθητές από το 1^ο Γυμνάσιο και 1^ο ΓΕΛ Παπάγου.

Οι προσπάθειες τριών ετών και η συνεργασία μεταξύ των συντονιστών εκπαιδευτικών: Βαμβακάρη Μιχάλη, Πληροφορικού,Καλέμη Γιώργου, Φυσικού και των μαθητών: Αγγέλου Φίλιππου και Βλαζάκη Παύλου αναγνωρίστηκαν και επιβραβεύθηκαν και διεθνώς με την επιλογή της εργασίας με τίτλο: «Μετατροπή του Hydrobot σε ψηφιακά ελεγχόμενο Ρομπότ»(μεταφρασμένου και στην Αγγλική γλώσσα) που θα παρουσιαστεί στην έκθεση Maker Faire Rome 2016. Η επιλογή έγινε μεταξύ 300+ προτάσεων από όλη την Ευρώπη.

Η «Maker Faire Rome 2016 – The European Edition» είναι η ευρωπαϊκή  εκδοχή της έκθεσης καινοτομίας, δημιουργικότητας και εφευρετικότητας Maker Faire, η οποία διεξάγεται από το 2006 σε διάφορες πολιτείες των ΗΠΑ και αποτελεί μια γιορτή για το κίνημα των Κατασκευαστών. Αντίστοιχα, θα πραγματοποιηθεί στην Αθήνα η Athens Mini Maker Faire, 1-2 Οκτωβρίου 2016.

Η έκθεση οργανώνεται από το Εμπορικό Επιμελητήριο της Ρώμης και σε αυτή παρουσιάζονται καινοτόμα έργα σε διάφορους τομείς όπως: Ρομποτική, 3D–Printing, Ψηφιακή τεχνολογία, Drones, Ενέργεια, Διατροφή, κ.α. Εκθέτες είναι μεμονωμένοι πολίτες, οργανισμοί, πανεπιστήμια, ερευνητικά κέντρα, κ.α.

Ένα μέρος της έκθεσης είναι αφιερωμένο σε εργασίες σχολείων. Για τη φετινή χρονιά οι διοργανωτές απηύθυναν πρόσκληση προς όλα τα Ευρωπαϊκά σχολεία να υποβάλλουν εργασίες προς αξιολόγηση. Ανακοινώθηκε ότι υπήρξε τεράστια επιτυχία σε επίπεδο υποψηφιοτήτων. Από το σύνολο των υποψηφιοτήτων (τα περισσότερα υποψήφια σχολεία εκτός Ιταλίας ήταν Ελληνικά), επιλέχθηκαν 15 Ιταλικά Τεχνολογικά Ινστιτούτα, 35 Ιταλικά σχολεία και 15 σχολεία από την υπόλοιπη Ευρώπη, μεταξύ των οποίων και το 1^ο Γυμνάσιο / ΓΕΛ Παπάγου.

Η χαρά, ο ενθουσιασμός και η υπερηφάνεια που αισθανόμαστε για τη συμμετοχή και την εκπροσώπηση της χώρας μας σε ένα τόσο σημαντικό γεγονός είναι τεράστια και ανυπομονούμε να βρεθούμε στους χώρους της έκθεσης και να ζήσουμε τις στιγμές της.

 

Maker Faire Rome, 14-16/10/2016

 

Πηγή:  http://www.1gympapagou.gr/robotics

 

 

 

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr/story/1141545/octobot-to-proto-autonomo-rompot-ftiagmeno-apo-malaka-ulika

Ομάδα ερευνητών του Harvard University, ειδικών στο 3D printing, τη μηχανολογία και τη μικρορροϊκή, επέδειξαν το πρώτο αυτόνομο, χωρίς κάποιου είδους ενσύρματη σύνδεση, ρομπότ φτιαγμένο από εντελώς μαλακά υλικά. Αυτό το μικρό, 3D-printed ρομπότ, στο οποίο έχει δοθεί το όνομα octobot, θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για μια νέα γενιά μαλακών, αυτόνομων συσκευών.

Η μαλακή ρομποτική θα μπορούσε να αλλάξει σημαντικά τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι αλληλεπιδρούν με τις μηχανές, ωστόσο μέχρι τώρα ήταν δύσκολη η δημιουργία τέτοιων ρομπότ: Ο ηλεκτρισμός και τα συστήματα ελέγχου, όπως οι μπαταρίες και τα κυκλώματα, είναι σκληρά και άκαμπτα και μέχρι τώρα τα μαλακά ρομπότ ήταν είτε προσδεδεμένα σε εξωτερικά συστήματα είτε περιείχαν σκληρά τμήματα.

Ο Ρόμπερτ Γουντ, καθηγητής μηχανολογίας και εφαρμοσμένων επιστημών (έδρα Charles River) και η Τζένιφερ Α. Λιούις, καθηγήτρια βιολογικά εμπνευσμένης μηχανολογίας (έδρα Hansjorg Wyss) στο Harvard John A. Paulson School of Engineering ηγήθηκαν της έρευνας. «Επί μακρόν ένα όραμα για τον χώρο της μαλακής ρομποτικής ήταν η δημιουργία ρομπότ που είναι εντελώς μαλακά, αλλά η δυσκολία ήταν η αντικατάσταση άκαμπτων εξαρτημάτων όπως οι μπαταρίες και τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου με ανάλογα μαλακά συστήματα και στη συνέχεια ο συνδυασμός τους» λέει ο Γουντ. «Η έρευνα αυτή επιδεικνύει πως μπορούμε εύκολα να κατασκευάσουμε τα βασικά εξαρτήματα ενός απλού, εντελώς μαλακού ρομπότ, που θέτει τα θεμέλια για πιο πολύπλοκα σχέδια» προσθέτει.

Η έρευνα περιγράφεται στο Nature. «Μέσω της υβριδικής μας προσέγγισης συναρμολόγησης, ήμασταν σε θέση να προβούμε σε 3D printing του καθενός από τα λειτουργικά εξαρτήματα που απαιτούνται για το μαλακό σώμα του ρομπότ, περιλαμβανομένης της αποθήκευσης καυσίμου, της ισχύος κ.ά., γρήγορα» λέει η Λιούις.

Τα χταπόδια εδώ και πολύ καιρό αποτελούν πηγή έμπνευσης για την έρευνα που διεξάγεται στον χώρο της μαλακής ρομποτικής, καθώς είναι σε θέση να προβαίνουν σε μια εντυπωσιακή γκάμα δραστηριοτήτων που προϋποθέτουν δύναμη και ευελιξία χωρίς να έχουν σκελετό. «Κλειδί» για τη λειτουργία του octobot είναι μια αντίδραση στο εσωτερικό του, που μετατρέπει μικρή ποσότητα υγρού καυσίμου (υπεροξείδιο του υδρογόνου) σε μια μεγάλη ποσότητα αερίου, η οποία ρέει στους βραχίονες του ρομπότ και τους φουσκώνει, όπως ένα μπαλόνι. Για τον έλεγχο του ρομπότ χρησιμοποιήθηκε μικρορροϊκό κύκλωμα που βασίστηκε στη δουλειά του Τζορτζ Γουάιτσαϊντς.

 

 

Στη σελίδα http://ev3lessons.com/lessons.html#en-us μπορείτε να βρείτε πληθώρα μαθημάτων για τον προγραμματισμό του ρομποτικού κιτ της Lego EV3 MindStorms.

Μερικά από τα παραπάνω μαθήματα είναι και στην Ελληνική γλώσσα. Κάντε κλικ εδώ http://ev3lessons.com/lessons.html#el για να ανοίξετε τη λίστα των μαθημάτων (μερικά από τα οποία είναι στην Ελληνική γλώσσα). Τα μαθήματα που δεν τελειώνουν με τη λέξη English είναι στην Ελληνική γλώσσα.

 

Καλή διασκέδαση!!!

 

 

 

 

Πηγή: http://www.media.mit.edu/people/in-memory/papert

 

Seymour Papert, whose ideas and inventions transformed how millions of children around the world create and learn, died Sunday, July 31, 2016 at his home in East Blue Hill, Maine. He was 88.

Papert’s career traversed a trio of influential movements: child development, artificial intelligence, and educational technologies. Based on his insights into children’s thinking and learning, Papert recognized that computers could be used not just to deliver information and instruction, but also to empower children to experiment, explore, and express themselves. The central tenet of his Constructionist theory of learning is that people build knowledge most effectively when they are actively engaged in constructing things in the world. As early as 1968, Papert introduced the idea that computer programming and debugging can provide children a way to think about their own thinking and learn about their own learning.

“With a mind of extraordinary range and creativity, Seymour Papert helped revolutionize at least three fields, from the study of how children make sense of the world, to the development of artificial intelligence, to the rich intersection of technology and learning,” says MIT President L. Rafael Reif. “The stamp he left on MIT is profound. Today, as MIT continues to expand its reach and deepen its work in digital learning, I am particularly grateful for Seymour’s groundbreaking vision, and we hope to build on his ideas to open doors to learners of all ages, around the world.”

Papert’s life straddled several continents. He was born in 1928 in Pretoria, South Africa, and went on to study at the University of the Witwatersrand in South Africa, where he earned a BA in philosophy in 1949, followed by a PhD in mathematics three years later. He was a leading anti-apartheid activist throughout his university years.

Papert’s studies then took him overseas–first to Cambridge University in England from 1954-1958, where he focused on math research, earning his second PhD, then to the University of Geneva, where he worked with Swiss philosopher and psychologist Jean Piaget, whose theories about the ways children make sense of the world changed Papert’s view of children and learning.

From Switzerland, Papert came to the US, joining MIT as a research associate in 1963. Four years later, he became a professor of applied mathematics, and shortly after was appointed co-director of the Artificial Intelligence Lab (which later evolved into the Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, or CSAIL) by its founding director Professor Marvin Minsky. Together, they wrote the 1969 book, Perceptrons, which marked a turning point in the field of artificial intelligence.

In 1985, Papert and Minsky joined former MIT President Jerome Wiesner and MIT Professor Nicholas Negroponte to become founding faculty members of the MIT Media Lab, where Papert led the Epistemology and Learning research group.

“Seymour often talked poetically, sometimes in riddles, like his famed phrase, ‘you cannot think about thinking without thinking about thinking about something,’” says Professor Nicholas Negroponte, the Media Lab’s co-founder and first director. “He did not follow rules or run by anybody else’s clock. I would say, in Papertian style, Seymour never needed to do what he said because when he said what he did, it was better.”

Papert was among the first to recognize the revolutionary potential of computers in education. In the late 1960s, at a time when computers still cost hundreds of thousands of dollars, Papert came up with the idea for Logo, the first programming language for children. Children used Logo to program the movements of a “turtle”–either in the form of a small mechanical robot or a graphic object on the computer screen. In his seminal book Mindstorms: Children, Computers and Powerful Ideas (1980), Papert argued against “the computer being used to program the child.” He presented an alternative approach in which “the child programs the computer and, in doing so, both acquires a sense of mastery over a piece of the most modern and powerful technology and establishes an intimate contact with some of the deepest ideas from science, from mathematics, and from the art of intellectual model building.”

In collaboration with Sherry Turkle, Abby Rockefeller Mauzé Professor of the Social Studies of Science and Technology at MIT, Papert explored how childhood objects have a deep influence on how and what children learn. In Mindstorms, Papert explained how he “fell in love with gears” as a child, and how he hoped to “turn computers into instruments flexible enough so that many children can each create for themselves something like what the gears were for me.”

Papert was the Cecil and Ida Green Professor of Education at MIT from 1974-1981. In 1985, he began a long and productive collaboration with the LEGO company, one of the first and largest corporate sponsors of the Media Lab. Papert’s ideas served as an inspiration for the LEGO Mindstorms robotics kit, which was named after his 1980 book. In 1989, the LEGO company endowed a chair at the Media Lab, and Papert became the first LEGO Professor of Learning Research. In 1998, after Papert became professor emeritus, the name of the professorship was modified, in his honor, to the LEGO Papert Professorship of Learning Research. The professorship was passed on to Papert’s former student and long-time collaborator, Mitchel Resnick, who continues to hold the chair today.

“For so many of us, Seymour fundamentally changed the way we think about learning, the way we think about children, and the way we think about technology,” says Resnick, who heads the Media Lab’s Lifelong Kindergarten research group.

In the late 1990s, Papert moved to Maine and continued his work with young people there, establishing theLearning Barn and the Seymour Papert Institute in 1999. He also set up a Learning Lab at the Maine Youth Center, where he worked to engage and inspire troubled youths who had received little support at home or school, and were grappling with drugs, alcohol, anger, or psychological problems. He was also integral to a Maine initiativerequiring laptops for all 7th and 8th graders. Following the Maine initiative, Papert joined Negroponte and Alan Kay in 2004 to create the non-profit One Laptop per Child (OLPC), which produced and distributed low-cost, low-power, rugged laptops to the world’s poorest children. The organization produced more than three million laptops, reaching children in more than 40 countries. “Each of the laptops has Seymour inside,” says Negroponte.

Papert’s work inspired generations of educators and researchers around the world. He received numerous awards, including a Guggenheim fellowship in 1980, a Marconi International fellowship in 1981, and the Smithsonian Award from Computerworld in 1997. In 2001, Newsweek named him “one of the nation’s 10 top innovators in education.”

“Papert made everyone around him smarter–from children to colleagues–by encouraging people to focus on the big picture and zero in on the powerful ideas,” says CSAIL’s Patrick Winston, who took over as director of the AI Lab in 1972.

In addition to Mindstorms, Papert was the author of The Children’s Machine (1993) and The Connected Family: Bridging the Digital Generation Gap (1996). As an emeritus professor, Papert continued to write many articles and advise governments around the world on technology-based education. In 2006, while in Vietnam for a conference on mathematics education, he suffered a serious brain injury when struck by a motor scooter in Hanoi.

Papert is survived by his wife of 24 years, Suzanne Massie, a Russia scholar, with whom he collaborated on the Learning Barn and many international projects; his daughter, Artemis Papert; three stepchildren, Robert Massie IV, Susanna Massie Thomas, and Elizabeth Massie; and two siblings, Alan Papert and Joan Papert. He was previously married to Dona Strauss, Androula Christofides Henriques, and Sherry Turkle.

The Media Lab will host a celebration of the life and work of Seymour Papert in the coming months.