Φυσικός Υπολογισμός Χαμηλού Κόστους για Συμπεριληπτική και Διαθεματική Μάθηση

Περιγραφή

Ο φυσικός υπολογισμός παρουσιάζεται συχνά ως τεχνολογικό αντικείμενο, όμως τα έργα που πραγματικά λειτουργούν σε μια τάξη ξεκινούν αλλού: από ένα πραγματικό ερώτημα για την κατανάλωση νερού, τα απορρίμματα, τη μετακίνηση, τον θόρυβο ή κάτι άλλο στο σχολείο ή στην ευρύτερη κοινότητα, με τη συνδεσμολογία και τον κώδικα να έρχονται αργότερα για να εξυπηρετήσουν αυτό το ερώτημα. Αυτό το σεμινάριο κρατά αυτή τη σειρά.

Δουλεύετε με πλακέτες μικροελεγκτή γενικής χρήσης, βασικούς αισθητήρες και οπτικό προγραμματισμό — χωρίς κανένα επώνυμο προϊόν, γιατί η μέθοδος πρέπει να λειτουργεί με όποιον εξοπλισμό μπορεί πραγματικά να αντέξει οικονομικά ή να δανειστεί το σχολείο σας. Κάθε έργο δοκιμάζεται πρώτα σε προσομοίωση, ώστε η αποσφαλμάτωση να γίνεται στην οθόνη πριν γίνει με πραγματική συνδεσμολογία, και η επανάληψη να είναι φθηνή. Οι ρόλοι ομάδας, η επίλυση προβλημάτων και μια διαμορφωτική ρουμπρίκα ενσωματώνονται στον σχεδιασμό εξαρχής, αντί να προστίθενται ως διαχείριση τάξης εκ των υστέρων.

Το αποτέλεσμα είναι ένα έργο και ένα σχέδιο μαθήματος προσαρμοσμένα σε πραγματικό προϋπολογισμό, μια ρουμπρίκα που μπορείτε να υπερασπιστείτε σε έναν διευθυντή, και μια σειρά συνηθειών — προσομοίωση πρώτα, ανάθεση ρόλων, αξιολόγηση της διαδικασίας — που μεταφέρονται σε όποιο υλικό χρησιμοποιήσετε στη συνέχεια.

Σε ποιους ταιριάζει περισσότερο

Εκπαιδευτικοί και εκπαιδευτές που θέλουν να οργανώσουν διαθεματικά έργα τύπου maker, αλλά δουλεύουν με περιορισμένο προϋπολογισμό, ομάδες μεικτού επιπέδου ή καμία προηγούμενη εμπειρία σε φυσικό υπολογισμό, και θέλουν μια μέθοδο και όχι μια λίστα αγορών.

Μαθησιακά αποτελέσματα

• Να σχεδιάζετε ένα έργο φυσικού υπολογισμού γύρω από ένα πραγματικό πρόβλημα, συνδεδεμένο με τις φυσικές επιστήμες, τα μαθηματικά, το περιβάλλον ή την κοινότητα, και όχι γύρω από την ίδια την τεχνολογία.
• Να κατασκευάζετε ένα απλό διαδραστικό σύστημα με πλακέτα μικροελεγκτή γενικής χρήσης και βασικούς αισθητήρες, περνώντας από τον οπτικό προγραμματισμό σε ένα λειτουργικό πρωτότυπο.
• Να χρησιμοποιείτε προσομοίωση για να δοκιμάζετε και να διορθώνετε έναν σχεδιασμό πριν δεσμευτείτε σε φυσικό υλικό, μειώνοντας κόστος και κίνδυνο μέσα στην τάξη.
• Να σχεδιάζετε συμπεριληπτικές δραστηριότητες που επιτρέπουν σε μαθητές με διαφορετικές δεξιότητες και επίπεδα αυτοπεποίθησης να συμβάλλουν στο ίδιο έργο με διαφορετικούς τρόπους.
• Να διαχειρίζεστε ρόλους ομάδας, ροή εργασίας και επίλυση προβλημάτων σε μια πρακτική τάξη κατασκευών χωρίς η συνεδρία να καταλήγει σε χάος.
• Να αξιολογείτε διαμορφωτικά την εργασία σε ένα έργο με ρουμπρίκα, και να παράγετε ένα σχέδιο μαθήματος ή εργαστηρίου που λειτουργεί με περιορισμένο προϋπολογισμό και βασικό εξοπλισμό.

Αναλυτικό πρόγραμμα

1. Ημέρα 1 — Έργα που αξίζει να φτιάξετε

   Υποδοχή και χαρτογράφηση αναγκών. Επιλογή ενός πραγματικού προβλήματος από τις φυσικές επιστήμες, τα μαθηματικά, το περιβάλλον ή την κοινότητα ως αφετηρία, αντί για μια απλή τεχνολογική επίδειξη. Εισαγωγή στον οπτικό προγραμματισμό και στις πλακέτες μικροελεγκτή και τους αισθητήρες γενικής χρήσης που θα χρησιμοποιηθούν όλη την εβδομάδα.

2. Ημέρα 2 — Φυσικός υπολογισμός στην πράξη

   Κατασκευή απλών διαδραστικών συστημάτων: είσοδοι, αισθητήρες, έξοδοι και βασική λογική. Μετάβαση από τον οπτικό κώδικα σε ένα λειτουργικό κύκλωμα. Συνήθη σημεία βλάβης και πώς τα διαβάζουμε. Κάθε συμμετέχων ξεκινά το έργο που θα αναπτύξει για την υπόλοιπη εβδομάδα.

3. Ημέρα 3 — Προσομοίωση πριν από τη συνδεσμολογία

   Ταχεία δημιουργία πρωτοτύπων σε προσομοιωτή πριν συνδεθεί οποιοδήποτε υλικό, και γιατί αυτό εξοικονομεί προϋπολογισμό και χρόνο στην τάξη. Επανάληψη ενός σχεδιασμού μέσα από πολλές γρήγορες εκδοχές. Επίλυση προβλημάτων ως διδασκόμενη δεξιότητα και όχι ως ύστερη σκέψη: ανάγνωση σφαλμάτων, απομόνωση βλαβών, δοκιμή μίας αλλαγής τη φορά.

4. Ημέρα 4 — Συμπερίληψη, ρόλοι και διαχείριση τάξης

   Σχεδιασμός δραστηριοτήτων ώστε μαθητές με διαφορετικές δεξιότητες να συμβάλλουν με διαφορετικούς τρόπους στο ίδιο έργο. Ρόλοι ομάδας, ροή εργασίας και διαχείριση τάξης σε δραστηριότητες κατασκευών. Σύνταξη ρουμπρίκας διαμορφωτικής αξιολόγησης που κρίνει τη διαδικασία και όχι μόνο το τελικό αντικείμενο.

5. Ημέρα 5 — Προϋπολογισμός, μεταφορά και υλικό προς χρήση

   Υλοποίηση δραστηριοτήτων STEM με περιορισμένο προϋπολογισμό και κοινόχρηστο ή επαναχρησιμοποιούμενο εξοπλισμό. Ολοκλήρωση ενός σχεδίου μαθήματος ή εργαστηρίου και της ρουμπρίκας του για τη δική σας τάξη. Αξιολόγηση από ομοτίμους, σχέδιο δράσης για τον οργανισμό σας, απολογισμός και βεβαιώσεις. Το απόγευμα, ξενάγηση.

Σε ποιους απευθύνεται

• Εκπαιδευτικοί πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας σε STEM, τεχνολογία ή διαθεματικά μαθήματα
• Εκπαιδευτές ΕΕΚ και εργαστηρίων
• Διευθυντές και συντονιστές σχολείων που σχεδιάζουν χώρους κατασκευών ή δράσεις STEM
• Εκπαιδευτές ενηλίκων, προσωπικό βιβλιοθηκών και κοινοτικής μάθησης που οργανώνουν άτυπες δραστηριότητες STEM

Μεθοδολογία

Πρακτικό σε όλη τη διάρκεια, με πλακέτες μικροελεγκτή γενικής χρήσης, αισθητήρες και περιβάλλοντα οπτικού προγραμματισμού, όχι με κάποιο συγκεκριμένο εμπορικό προϊόν. Τα έργα περνούν από τη διατύπωση του προβλήματος στην προσομοίωση και μετά στην κατασκευή, με την επίλυση προβλημάτων να αποτελεί μέρος της μεθόδου και όχι αποτυχία. Οι μικρές ομάδες αναλαμβάνουν διαφορετικούς ρόλους, εφαρμόζουν διαμορφωτική ρουμπρίκα στη δική τους δουλειά και σε αυτή άλλων ομάδων, και φεύγουν με ένα έργο και ένα σχέδιο μαθήματος φτιαγμένα για πραγματικό προϋπολογισμό και πραγματικούς περιορισμούς τάξης.

Προτεραιότητες Erasmus+

• Ψηφιακός μετασχηματισμός
• Συμπερίληψη και πολυμορφία

Τι περιλαμβάνεται

• Όλες οι συνεδρίες και το υλικό, σε ψηφιακή μορφή με ανοικτή άδεια
• Ερωτηματολόγιο και φάκελος προετοιμασίας πριν την άφιξη
• Βεβαίωση παρακολούθησης με αναφορά ωρών
• Υποστήριξη για το Europass Mobility
• Πολιτιστική δραστηριότητα και ξενάγηση
• Υπεύθυνος επικοινωνίας καθ’ όλη τη διάρκεια της κινητικότητας