ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

Ειδικού Υποβάθρου

Γενικού Υποβάθρου

Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές προγραμμάτων ανταλλαγής.

Μετά το πέρας του εξαμηνιαίου αυτού οι μαθήματος, επιδιώκεται οι φοιτητές/φοιτήτριες: • Να μπορούν να περιγράφουν με συγκεκριμένους τρόπους και με σαφήνεια τη συμβολή και το ρόλο εργαλείων από τις Ψηφιακές Τεχνολογίες και τις ΤΠΕ, στην εκπαίδευση της Φυσικής. • Να έχουν αποκτήσει μετρήσιμες και αξιολογήσιμες δεξιότητες χρήσης των ψηφιακών τεχνολογιών και των υπολογιστών στη διδασκαλία της Φυσικής, ως μελλοντικοί εκπαιδευτικοί. • Να είναι σε θέση να δομούν - και ως μέλλοντες διδάσκοντες αλλά και για τους μαθητές τους – κοινότητες μάθησης στηριγμένες σε ΤΠΕ, για τη Φυσική. • Να είναι σε θέση να χρησιμοποιούν βασικές διατάξεις Εκπαιδευτικής Ρομποτικής για τη διδασκαλία θεμάτων από τη Φυσική. • Να κάνουν επαρκή και σε βάθος διδακτική χρήση του Διαδικτύου για τη Φυσική. Ως προς τις στάσεις και τους συναισθηματικούς/κοινωνικούς στόχους κατά Bloom, επιδιώκεται: • Να αρθεί η όποια «τεχνο-φοβία» των μελλοντικών εκπαιδευτικών, και – με εργαλεία τις Ψηφιακές Τεχνολογίες (πχ ΤΠΕ) και τη Ρομποτική – να αντιμετωπίσουν με πιο φιλικό τρόπο τη Φυσική. • Να αποκτήσουν τη δυνατότητα να κατανοούν και να εξηγούν στους μαθητές φαινόμενα και θέματα της Φυσικής, αξιοποιώντας τις ΤΠΕ και την Εκπαιδευτική Ρομποτική, έναντι δύσκολων περιγραφών ή περιγραφών που έχουν μαθηματικό φορμαλισμό.

Το μάθημα έχει διδακτικό, αλλά και εργαστηριακό χαρακτήρα. Παράλληλα με τις διαλέξεις και την εργαστηριακή άσκηση οι φοιτητές ασκούνται σε εφαρμοσμένο διδακτικό σχεδιασμό : (i) με αξιοποίηση των ΤΠΕ (ii) με χρήση και εξάσκηση σε σύγχρονες εργαστηριακές διατάξεις και (iii) με αλληλεπίδραση και εξάσκηση με διατάξεις εκπαιδευτικής Ρομποτικής. Παράλληλα εκπονούν ατομική ή ομαδική εργασία. Διδακτικά πεδία: - Οι Ψηφιακές Τεχνολογίες και η εκπαιδευτική αξιοποίησή τους. - Οι ΤΠΕ και θεωρίες μάθησης. - Η εξέλιξη και οι ταξινομήσεις των εκπαιδευτικών λογισμικών με έμφαση και πεδίο εφαρμογών στη Φυσική. - Η σημασία των Ψηφιακών Τεχνολογιών για τη διδασκαλία και μάθηση της Φυσικής - Οι αλλαγές στη σχολική πρακτική από τη χρήση των ΤΠΕ. Ο ρόλος του δασκάλου της Φυσικής, σε σχέση με την εκπαιδευτική χρήση των ΤΠΕ. Ο εκπαιδευτικός ως δημιουργός εκπαιδευτικού υλικού. - Οι αρχές σχεδιασμού και ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισμικού. - Αξιολόγηση εκπαιδευτικών περιβαλλόντων υποστηριζόμενων από ΤΠΕ. Σύγχρονα περιβάλλοντα μάθησης στηριζόμενα στις ΤΠΕ για τη διδασκαλία της Φυσικής. - Εκπαιδευτική αξιοποίηση λογισμικού γενικής χρήσης. Εκπαιδευτικό λογισμικό πολυμέσων, υπερμέσων. - Οι ιστο-εξερευνήσεις (webquests) ως διδακτική πρακτική. - Οι εφαρμογές web2.0 (ιστολόγια, wikis, εργαλεία κοινωνικής δικτύωσης …) ως εργαλεία διδασκαλίας για τη Φυσική - Κοινότητες μάθησης και πρακτικής, συστήματα εκπαίδευσης από απόσταση, ψηφιακά αποθετήρια (repositories) εκπαιδευτικού υλικού για τη Φυσική. - Οπτικοποιήσεις, προσομοιώσεις και μοντελοποιήσεις με ΤΠΕ, από το χώρο της Φυσικής. - Εικονικά Εργαστήρια Φυσικής. - Αλλαγές στην εργαστηριακή πρακτική. Εργαστήριο υποστηριζόμενο από Ψηφιακές Τεχνολογίες και μικροϋπολογιστές (πχ MBL). - Η χρήση των Πολυ-πρακτορικών Συστημάτων (όπως η NetLogo) στην προσομοίωση, και μοντελοποίηση για εκπαιδευτικούς σκοπούς στη Φυσική. - «Μικρόκοσμοι» (Microworlds) ως εργαλείο εκπαίδευσης στη Φυσική. - Διατάξεις Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, με έμφαση στην πλατφόρμα Arduino και στο physical computing, καθώς και στην πλατφόρμα Micro:bit, χρησιμοποιούμενες για διδακτικούς σκοπούς στη Φυσική. - Περιβάλλοντα προγραμματισμού με πλακίδια (Scratch) ως εργαλεία διδασκαλίας στη Φυσική και ως εργαλεία διδασκαλίας με Ρομποτική (Scratch for Arduino) στη Φυσική. Διάρθρωση του Μαθήματος: Το μάθημα δομείται σε δεκατρείς διαδοχικές συναντήσεις, διάρκειας τριών ωρών η κάθε μία, όπου εναλλάσσονται: διαλέξεις, εργαστηριακή εξάσκηση σε Ψηφιακές Τεχνολογίες και ΤΠΕ και εργαστηριακή εξάσκηση σε Εκπαιδευτική Ρομποτική. Η τελευταία συνάντηση είναι παρουσίαση των εργασιών (projects) από τους διδασκόμενους/-ες. Η διάρθρωση και το περιεχόμενο των δεκατριών (13) συναντήσεων περιγράφεται ως εξής: • 1η Διάλεξη: Γενικά για το ρόλο των ψηφιακών τεχνολογιών και των ΤΠΕ ως εργαλεία διδασκαλίας και μάθησης γενικότερα, και ειδικότερα στη Φυσική. • 2η Διάλεξη: Περιβάλλοντα προσομοίωσης, οπτικοποίησης και μοντελοποίησης από τις ΤΠΕ, στη διδασκαλία και μάθηση της Φυσικής. Ηλεκτρονικά αποθετήρια για τη Φυσική. • 3η Διάλεξη: Ειδικά θέματα Φυσικής (ήχος, φώς, φωτοβολταϊκά κ.ά.) ιδωμένα μέσα από το πρίσμα των Ψηφιακών Τεχνολογιών (Μέρος Α΄). • 4η Διάλεξη: Ειδικά θέματα Φυσικής (θερμότητα, ηλεκτρικά κυκλώματα, στοιχειώδη ηλεκτρονικά κλπ), ιδωμένα μέσα από το πρίσμα των Ψηφιακών Τεχνολογιών (Μέρος Β΄). • 1ο Εργαστήριο Ψηφιακών Τεχνολογιών: Περιβάλλοντα προσομοίωσης, μοντελοποίησης και προγραμματισμού στην Εκπαίδευση της Φυσικής. Ηλεκτρονικά αποθετήρια. • 5η Διάλεξη: Κοινότητες μάθησης με ΤΠΕ στη Φυσική. Ομαδο-συνεργατική και σύγχρονη ή ασύγχρονη διδασκαλία με ΤΠΕ. Χρήση του Διαδικτύου για μαθησιακούς σκοπούς της Φυσικής. • 2ο Εργαστήριο Ψηφιακών Τεχνολογιών: Τα διανεμόμενα έγγραφα (Google docs) διαφόρων μορφών (φύλλα εργασίας, παρουσιάσεις, κείμενα) ως μέσο διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών για τον εκπαιδευτικό της Πρωτοβάθμιας. Κοινότητες μάθησης με ΤΠΕ στη Φυσική. • 3ο Εργαστήριο Ψηφιακών Τεχνολογιών: Χρήση και εφαρμογή Μικρόκοσμων και Πολυ-πρακτορικών συστημάτων στη διδασκαλία και μάθηση της Φυσικής. • Εργαστήριο με πειραματικές διατάξεις υψηλής τεχνολογίας: Συστήματα συλλογής, καταγραφής και αποθήκευσης δεδομένων και δημιουργίας γραφημάτων σε real-time. (Η πλατφόρμα SPARK). Εργαστήριο-Στηριγμένο-σε-Μικροϋπολογιστές (Microcomputer-Based-Laboratory, MBL). Αισθητήρες – Απτήρες. Παλμογράφος – Φωτοπύλη (Απλές εφαρμογές) • 4ο Εργαστήριο Ψηφιακών Τεχνολογιών: Δημιουργία μαθήματος Φυσικής σε περιβάλλοντα ηλεκτρονικής τάξης (έμφαση στο Open e-class). Το νέο εργαλείο δημιουργίας μαθήματος h5p (www.h5p.org), για τη Φυσική. • 6η Διάλεξη: Η εκπαιδευτική Ρομποτική ως εργαλείο διδασκαλίας και μάθησης στη Φυσική. Η περίπτωση της πλατφόρμας Arduino και του physical computing. Η πλατφόρμα Micro:bit • 1ο Εργαστήριο Εκπαιδευτικής Ρομποτικής: Χρήση και εφαρμογή, για εξάσκηση σε physical computing, της πλατφόρμας Arduino, σε συγκεκριμένα παραδείγματα από το χώρο των Φ.Ε. (ενδεικτικά: ηλεκτρικά κυκλώματα, οπτική, Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας κλπ). - Χρήση του περιβάλλοντος προγραμματισμού με πλακίδια (Scratch) ως εργαλείο προγραμματισμού του Arduino. - Εισαγωγή στη χρήση του Micro:bit - Παρουσιάσεις Εργασιών – Projects από τις ομάδες των φοιτητών/-ριών.

Ψηφιακές Τεχνολογίες, Εκπαιδευτική Ρομποτική, Εκπαίδευση, Φυσική

29-08-2024