Εκπαιδευτική Ρομποτική

1. Εκπαιδευτική Ρομποτική Lego Robotics και ΝΧΤ-G Φράγκου Στασινή

2. Συνοπτικά • Εισαγωγή στα συστήματα ρομποτικής • 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)

3. Συστήματα ρομποτικής

4. Lego Mindstrorms Edu

5. 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

6. Αισθητήρες Διαδραστικοί Σερβοκινητήρες Αισθητήρας Αφής ΝΧΤ Αισθητήρας υπερήχων Αισθητήρας Ήχου Αισθητήρας φωτός

7. Ο μικροεπεξεργαστής ΝΧΤ Άνοιγμα/Κλείσιμο/Επιλογή Αριστερά Δεξιά Επιστροφή

8. Κατασκευή

9. Δομικό Υλικό

10. Δομικό υλικό

11. Πίνακες Ταξινόμησης υλικών

12. Δοκοί επίπεδοι Τούβλα Άξονες Πλάκες Συνδετικοί πείροι Δοκοί με προεξοχές Γρανάζια Δοκοί με γωνία Τροχαλία Συνδετήρες Ροδέλες

13. Ονομασία ανάλογα με το μέγεθος 2 6 15 Δοκός με προεξοχές 16

14. 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.

15. Προγραμματισμός με το λογισμικό Lego Mindstorms Edu NXT-G

16. Turn off ? Bluetooth Settings Try me My files NXT Program View 85kB Software Files NXT Files Sound Files File1 Demo (9,2 KB) File2 Βασικό Μενού ΝΧΤ Run Delete

17. Βασικό Μενού ΝΧΤ View NXT Program 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

18. Κίνηση Αυτοκινήτου

19. Μενού Όνομα αρχείου ΝΧΤ-G Οδηγός Επιφάνεια εργασία Εντολές προγραμματισμού Παλέτες Προγραμματισμού Κουμπιά Ελέγχου Βοήθεια Παράθυρο Παραμέτρων

20. Εισαγωγή

21. Αριστερή Στροφή Ι

22. Αριστερή στροφή ΙΙ

23. Φύλλο Εργασίας 2: Βασικές δομές

24. 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. Επέκταση 1.Τροποποιείστε το πρόγραμμα έτσι ώστε να εμφανίζει στην οθόνη του ΝΧΤ τον αριθμό των περιστροφών του κινητήρα. 2. Τροποποιείστε το πρόγραμμα έτσι ώστε για όσο διαρκεί η στροφή του αυτοκινήτου να παράγει έναν ήχο. Β. Προγραμματίστε το αυτοκίνητο σας έτσι ώστε να προχωρά μπροστά όσο δεν υπάρχει εμπόδιο. Αν εμφανιστεί εμπόδιο σταματά και περιμένει μέχρι αυτό να απομακρυνθεί.

25. Δραστηριότητα 3 Μέρος Α Εργαστείτε σε ομάδες των δύο ατόμων και συμπληρώστε ατομικά το Φύλλο Εργασίας 3: Λογικές Πράξεις. • Ανοίξτε το πρόγραμμα mystery-a και προσπαθήσετε να μαντέψετε τη συμπεριφορά που θα αποκτήσει το αυτοκίνητο σας αν εκτελέσει αυτό το πρόγραμμα. • Δοκιμάστε το πρόγραμμα και επιβεβαιώστε ή τροποποιήστε την περιγραφή της συμπεριφοράς που δώσατε. • Πως νομίζετε ότι θα τροποποιηθεί η συμπεριφορά του αυτοκινήτου αν αντί για AND επιλέξουμε τη λογική πράξη OR στο εικονίδιο Logic; • Κάντε τις απαραίτητες δοκιμές και επιβεβαιώστε ή τροποποιήστε. Μέρος Β Εργαστείτε ατομικά • Προτείνεται μία δραστηριότητα (σειρά διδακτικών δράσεων) για να διδάξετε στους μαθητές σας τις διαφορετικές λογικές πράξεις με τη χρήση του NXT. Περιγράψτε συνοπτικά την πορεία της και φτιάξετε ένα φύλλο εργασίας με τα ερωτήματα / εργασίες που θα θέσετε στους μαθητές. • Εναλλακτικά: Σχεδιάστε μια δραστηριότητα για να διδάξετε στους μαθητές εντολές επανάληψης (Loop) ή τις εντολές επιλογής (Switch)

26. Εκπαιδευτική Αξιοποίηση

27. Μία εικόνα χίλιες λέξεις • Εφαρμογή 3ο Γυμνάσιο Γλυφάδα http://3gym-glyfadas.blogspot.com/

28. 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

29. Διδακτικές στρατηγικές • Αυθεντικά προβλήματα • Ενεργή συμμετοχή των μαθητών • Σταδιακή μετάβαση του ελέγχου από τον εκπαιδευτικό στο μαθητή • Συνεργασία

30. Κατηγορίες διδακτικών παρεμβάσεων Πειράματα (experiments) Ερώτηση, δοκιμή, αξιολόγηση, συμπέρασμα Διερευνήσεις (inquires) Πρόβλημα, υπόθεση, πειραματισμός, δοκιμή, αξιολόγηση, συμπέρασμα Διαθεματικές συνθετικές εργασίες (projects) ιδέα, ανάλυση, έρευνα και πειραματισμός, σύνθεση και παρουσίαση

31. Κύκλος λύσης προβλήματος

32. Στάδια ανάπτυξης συνθετικής εργασίας

33. Εφαρμογές • Το πρόγραμμα «Κοινότητες μάθησης με τη χρήση ρομποτικής» http://learningwithrobotics.wikispaces.com/ • Σεμινάριο επιμόρφωσης εκπαιδευτικών Terecop http://www.terecop.eu/

34. 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=A0TpLKijRIsOutput Lego Motor Multiplexor • http://www.youtube.com/watch?v=Rjkumu4E3poLego 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