STEAM: Δημιουργία έγχαρτου Ρομποτικού Χεριού και η εξέλιξή του με STEAM

Με τη δράση αυτή συμμετείχαμε στο Φεστιβαλ Ρομποτικής στις 7 Απριλίου 2025 στα Γιαννιτσά Πέλλας (Σύνδεσμος)

Τίτλος Δράσης : Από την Ιδέα στην Πράξη μέσω STEAM: Δημιουργία έγχαρτου Ρομποτικού Χεριού και η εξέλιξή του με STEAM

Τάξη/Μαθητική Ομάδα: Συνεργασία μαθητών Α' και ΣΤ' Τάξης Δημοτικού Σχολείου

Εκπαιδευτικοί:  Παπαθεοδώρου Ελένη -Παβέλης Παναγιώτης- Σιαμήτρα Σταματία

Θεματική Ενότητα: STEAM, Ρομποτική, Διαθεματικές Δραστηριότητες, Συνεργασία

Project: Διεπιστημονικό project κατασκευής έγχαρτου ρομποτικού χεριού με τη χρήση STEAM

3. Σύνδεση με το Αναλυτικό Πρόγραμμα-Διαθεματικότητα:

Η δράση αυτή εντάσσεται στο ευρύτερο πλαίσιο της διαθεματικής προσέγγισης της μάθησης, συνδέοντας πολλαπλά γνωστικά αντικείμενα.

Συγκεκριμένα, άπτεται των εξής:

• Τεχνολογία και Πληροφορική: Εισαγωγή στις βασικές αρχές του μηχανισμού, της κίνησης και του αυτοματισμού, καθώς και στην έννοια του ρομποτικού βραχίονα.
• Φυσικές Επιστήμες: Κατανόηση βασικών αρχών μηχανικής, όπως η μετάδοση κίνησης μέσω των σχοινιών και η λειτουργία των μοχλών (έστω και σε απλοποιημένη μορφή).
• Καλλιτεχνικά: Αξιοποίηση δημιουργικών δεξιοτήτων κατά την αρχική κατασκευή του χεριού από χαρτί και την ενσωμάτωση των πλαστικών καλαμακίων.
• Μαθηματικά: Ενδεχόμενη εφαρμογή βασικών γεωμετρικών εννοιών και μετρήσεων κατά την κατασκευή και τη ρύθμιση του μηχανισμού.

Η παρουσίαση της εργασίας στο Φεστιβάλ Ρομποτικής ενισχύει τη σύνδεση με την ευρύτερη θεματική της ρομποτικής και της καινοτομίας στην τεχνολογία.

4. Εισαγωγικά - Θεωρητικά Ερείσματα:

• Κονστρουκτιβισμός (Constructivism): Η μάθηση ως ενεργητική οικοδόμηση γνώσης μέσω άμεσης εμπειρίας και επίλυσης προβλημάτων κατά τη δημιουργία του χειροπιαστού αντικειμένου (χέρι από χαρτί και ρομποτικός βραχίονας).
• Συνεργατική Μάθηση (Collaborative Learning): Ανάπτυξη γνωστικών και κοινωνικών-επικοινωνιακών δεξιοτήτων μέσω της αλληλεπίδρασης και της ανταλλαγής ιδεών στην ομάδα.
• Υποστηρικτική Δόμηση (Scaffolding): Σταδιακή μετάβαση από απλή κατασκευή σε σύνθετη λειτουργία, αξιοποιώντας προϋπάρχουσες γνώσεις για την κατάκτηση νέων εννοιών.
• Προσβασιμότητα και Οικονομική Αποδοτικότητα: Αξιοποίηση απλών υλικών (χαρτί, πλαστικά καλαμάκια) για ευρεία συμμετοχή και βιώσιμη εκπαιδευτική πρακτική.
• Περιβαλλοντική Ευαισθητοποίηση: Προώθηση της ανακύκλωσης και της χρήσης βιώσιμων υλικών.
• Αυθεντική Μάθηση (Authentic Learning): Παρουσίαση του έργου σε πραγματικό πλαίσιο (φεστιβάλ ρομποτικής) για λήψη ανατροφοδότησης και έμπνευση.
• Αυτοαποτελεσματικότητα (Self-efficacy): Ενίσχυση της αυτοπεποίθησης μέσω της δημιουργίας και της παρουσίασης του έργου.
• Ενδιαφέρον για STEΑM: Καλλιέργεια θετικής στάσης και ενασχόλησης με τις Επιστήμες, την Τεχνολογία, τη Μηχανική, την Τέχνη και τα Μαθηματικά.

5. Παιδαγωγικοί Στόχοι:

Μέσω της συγκεκριμένης δράσης επιδιώχθηκε η καλλιέργεια των εξής:

• Κατανόηση βασικών μηχανικών αρχών: Αρχές κίνησης, σύνδεσης μελών, μετάδοσης κίνησης (σκοινί).
• Ανάπτυξη δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων: Αντιμετώπιση τεχνικών προκλήσεων κατά την κατασκευή και τη λειτουργία του μηχανισμού.
• Ενίσχυση της δημιουργικότητας και της φαντασίας: Σχεδιασμός και υλοποίηση του αρχικού μοντέλου και η μετατροπή του σε ρομποτικό βραχίονα.
• Καλλιέργεια της συνεργατικότητας και της ομαδικής εργασίας: Συνεργασία μεταξύ των μαθητών για την ολοκλήρωση του έργου.
• Εξοικείωση με βασικές έννοιες της ρομποτικής: Κατανόηση της λειτουργίας ενός ρομποτικού βραχίονα και των πιθανών εφαρμογών του.
• Ανάπτυξη δεξιοτήτων παρουσίασης και επικοινωνίας: Παρουσίαση της εργασίας σε ένα ευρύτερο κοινό.
• Ενθάρρυνση του ενδιαφέροντος για τις επιστήμες, την τεχνολογία, τη μηχανική και τα μαθηματικά (STEM).

6. Παιδαγωγικά Αποτελέσματα/Αναστοχασμός:

• Η παρουσίαση της εργασίας στο πνευματικό κέντρο των Γιαννιτσών και η συμμετοχή στο φεστιβάλ ρομποτικής αποτέλεσε μια σημαντική εμπειρία μάθησης για τους μαθητές. Η δυνατότητα να παρουσιάσουν τη δημιουργία τους σε ένα ευρύτερο κοινό, να αλληλεπιδράσουν με άλλους μαθητές και να δουν παρόμοιες κατασκευές, ενίσχυσε την αυτοπεποίθησή τους και τους παρείχε κίνητρο για περαιτέρω ενασχόληση με την τεχνολογία και τη ρομποτική.

Συνολικά, η δράση αυτή αποδείχθηκε ιδιαίτερα αποτελεσματική στην επίτευξη των παιδαγωγικών στόχων, καθώς συνέβαλε στην ανάπτυξη σημαντικών γνώσεων, δεξιοτήτων και στάσεων στους μαθητές, ενώ παράλληλα καλλιέργησε το ενδιαφέρον τους για τις επιστήμες και την τεχνολογία με έναν δημιουργικό και διασκεδαστικό τρόπο. Η μετατροπή ενός απλού χειροποίητου μοντέλου σε ρομποτικό βραχίονα ανέδειξε την δυναμική της πρακτικής εφαρμογής της γνώσης και την ικανότητα των μαθητών να μετατρέπουν απλές ιδέες σε σύνθετες δημιουργίες.

Περιγραφή της δράσης:

Η διαδικασία κατασκευής του ρομποτικού χεριού από τους μαθητές.

Στην προετοιμασία των υλικών οι μαθητές χρησιμοποίησαν χαρτί, πλαστικά καλαμάκια, ψαλίδι και κόλλα ως κύρια υλικά κατασκευής. Για τη δημιουργία του περιγράμματος το χαρτί κόπηκε με σκοπό την απόδοση του σχήματος της ανθρώπινης παλάμης, δημιουργώντας ένα περίγραμμα αυτής. Τα πλαστικά καλαμάκια, αφού κόπηκαν σε κατάλληλα τμήματα, τοποθετήθηκαν και στερεώθηκαν με κόλλα στις θέσεις που αντιστοιχούν στις αρθρώσεις των δακτύλων του χεριού. Για να αποκτήσει κίνηση το χάρτινο χέρι τα σχοινιά πέρασαν μέσα από τα  καλαμάκια, με τα άκρα τους να συγκλίνουν σε ένα κεντρικό σημείο στο χέρι. Η εφαρμογή δύναμης έλξης στα σχοινιά είχε ως αποτέλεσμα την κίνηση των δακτύλων της κατασκευής.