Πλεονεκτήματα και προβλήματα/δυσκολίες εφαρμογής της εκπαιδευτικής ρομποτικής

Πλεονεκτήματα χρήσης Ρομποτικής

Η εμπειρία και οι σχετικές γνώσεις έχουν δημιουργήσει θετικό κλίμα εφαρμογής της Ρομποτικής στο χώρο της εκπαίδευσης, καθώς μπορεί να βοηθήσει στην αύξηση της ποιότητας της επιστημονικής και τεχνολογικής εκπαίδευσης σε όλους τους τύπους των σχολείων.

Η ρομποτική τεχνολογία ως εκπαιδευτικό εργαλείο

1. αυξάνει το ενδιαφέρον των μαθητών για τον προγραμματισμό. Η χρήση των ρομπότ για την εισαγωγή σε θέματα προγραμματισμού εκτιμάται ότι μπορεί να είναι θετική, αφού μπορεί να βοηθήσει μεταξύ άλλων στην κατανόηση μιας ακριβούς και λογικής γλώσσας εντολών. Η διδασκαλία του προγραμματισμού στα πλαίσια της προσέγγισης αυτής είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική καθώς επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ικανοτήτων επίλυσης προβλημάτων και σχεδίασης αλγορίθμων και όχι στην εκμάθηση της γλώσσας προγραμματισμού.
2. μπορεί να βοηθήσει καθοριστικά στην ανάπτυξη διαθεματικών συνθετικών εργασιών. Είναι πρωτίστως κατάλληλη για την διδασκαλία φυσικών επιστημών, μαθηματικών, τεχνολογίας και πληροφορικής, αλλά μπορεί να έχει συνδέσεις και με άλλα πεδία όπως λογοτεχνία, θέατρο, τέχνες.
3. είναι σύμφωνη με τις αρχές της Διερευνητικής μάθησης και της Διαθεματικής προσέγγισης της γνώσης εφόσον συνδυάζει προσομοιώσεις πραγματικών καταστάσεων με ταυτόχρονη εμπλοκή πολλών πεδίων επιστημών.
4. ενθαρρύνει τους μαθητές και τις μαθήτριες να ενταχθούν στη διαδικασία μάθησης καθώς πρόκειται για μία καθαρά μαθητοκεντρική προσέγγιση.
5. παρουσιάζει θετικά αποτελέσματα στην ανάπτυξη του τεχνολογικού εγγραμματισμού και στην επίλυση προβλημάτων.
6. αντιμετωπίζεται από τους μαθητές και τις μαθήτριες περισσότερο ως παιχνίδι, παρά ως εργαλείο μάθησης καθώς η πλειοψηφία τους έχει ασχοληθεί με αυτά κι αυξάνεται έτσι το θετικό κίνητρο στη διαδικασία της μάθησης. Αναπτύσσεται το μοντέλο «κάνω για να μάθω» σε αντίθεση με το μοντέλο «μαθαίνω για να κάνω».
7. επιτυγχάνει υψηλό βαθμός αλληλεπίδρασης μεταξύ υπολογιστή και πραγματικού αντικειμένου, παροχή άμεσης ανατροφοδότησης, εμφάνιση πειραματισμού και ενεργής συμμετοχής από τους μαθητές και τις μαθήτριες, αλλά και ανάπτυξη της κριτικής και δημιουργικής σκέψης και καλλιέργεια της διορατικότητας και της πρωτοτυπίας.
8. δίνει την ευκαιρία στην ανάπτυξη διαδικασιών ανάλυσης προβλημάτων ή καταστάσεων, που προηγούνται της συγγραφής του προγράμματος και σε μεγάλο βαθμό είναι μια στρατηγική που ευνοεί την ανάπτυξη λογικής σκέψης.
   
9. περιλαμβάνει την κατασκευή του μηχανικού ρομπότ όσο και τον προγραμματισμό της συμπεριφοράς του. Η κατασκευή είναι στην προκειμένη περίπτωση το όχημα μέσα από το οποίο συντελείται η μάθηση. Η ιδέα «Μαθαίνω κατασκευάζοντας» είναι στην καρδιά της φιλοσοφίας του κατασκευαστικού εποικοδομισμού (constructionism).
10. παράλληλα με τη διάσταση «Μαθαίνω κατασκευάζοντας», προσδίδει και τη διάσταση «Μαθαίνω για την κατασκευή», η οποία είναι σχετικά υποτιμημένη, ακολουθώντας μια παράδοση που θέλει τις πρακτικές εφαρμογές να έχουν μικρότερη κοινωνική αποδοχή από τις αντίστοιχες θεωρητικές έννοιες. Όμως, η τεχνολογική εξέλιξη έφερε στην επιφάνεια την άρρηκτη σύνδεση ανάμεσα στις Φυσικές Επιστήμες και στην Τεχνολογία.
    
11. βοηθά τους μαθητές και τις μαθήτριες να αναπτύσσουν την πρωτοβουλία, τη θέληση, την ευχαρίστηση, την αυτοπεποίθηση, την αυτοεκτίμηση, στρατηγικές ικανότητες που έχουν άμεση σχέση με τη γνώση των δυνατοτήτων τους, να κοινωνικοποιούνται.

Προβλήματα/δυσκολίες εφαρμογής της εκπαιδευτικής ρομποτικής

Η χρήση φυσικών μοντέλων κατά τη διδασκαλία των αρχών του προγραμματισμού μπορεί να δημιουργήσει διδακτικά προβλήματα:

1. φυσικοί και τεχνικοί περιορισμοί του υλικού (περιορισμούς που μπορεί να δημιουργήσει η τριβή στην κίνηση ενός αντικειμένου κ.α.)
2. χρονικοί περιορισμοί που  αφορούν τον χρόνο εκμάθησης του συστήματος από τους μαθητές και τις μαθήτριες. Ο εκπαιδευτικός σε πρώτη φάση οφείλει να αφιερώσει κάποιες ώρες διδασκαλίας για την εξοικείωση των παιδιών με το υλικό και το λογισμικό.
3. χρονικοί περιορισμοί που αφορούν την οργάνωση της εκπαιδευτικής διαδικασίας με ρομπότ. Ο εκπαιδευτικός θα πρέπει να οργανώσει κατάλληλα τη διδασκαλία του με φύλλα εργασίας και άλλο κατάλληλο υποστηρικτικό υλικό καθώς και να προετοιμάσει κατάλληλα το χώρο του εργαστηρίου. Το μεγάλο πλήθος συγκεκριμένων μικρών εξαρτημάτων, αυξάνει το χρόνο οργάνωσης και διατήρησης της διδασκαλίας.
4. περιορισμοί κόστους επένδυσης (μεγάλη οικονομική επιβάρυνση για την απόκτηση και συντήρηση – επικαιροποίηση απαιτούμενου αριθμού συστημάτων). Απαιτείται η αγορά ενός επαρκούς αριθμού εκπαιδευτικών σετ ρομπότ καθώς και κατάλληλες υποδομές για την υποστήριξη εργαστηρίου ρομποτικής με πάγκους εργασίας, Η/Υ, σύνδεση στο Internet και αρκετό ελεύθερο χώρο.
5. οι κινήσεις ενός ρομποτικού μοντέλου δεν είναι πάντα ακριβείς. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο περιβάλλον μέσα στο οποίο λειτουργεί το ρομπότ (π.χ. ένα ρομπότ που παρεκκλίνει από την προγραμματισμένη πορεία του εξαιτίας κάποιου εμποδίου, λόγω τριβής, λόγω φωτισμού κ.α.). Υπάρχουν, δηλαδή, φυσικοί περιορισμοί όσον αφορά το υλικό στο σχολικό περιβάλλον.
6. η μη ύπαρξη τις περισσότερες φορές ενός φυσικού προσώπου κατάλληλου και υπεύθυνου για την τακτοποίηση και συντήρηση του υλικού εξοπλισμού.
7. το πρόγραμμα σπουδών που δεν ευνοεί την εκπαιδευτική καινοτομία.
8. ο μαθητής/ η μαθήτρια πρέπει να έχει στη διάθεσή του/της τον χρόνο που χρειάζεται (διαφορετικός χρόνος για κάθε μαθητή) για να δουλέψει σύμφωνα με τους δικούς του/της ρυθμούς μάθησης, προκειμένου να επιτευχθεί η μάθησή του.