Οι μαθητές στο σύμπαν της ρομποτικής

Το Σάββατο 1 και την Κυριακή 2 Οκτωβρίου θα διεξαχθεί ο Πανελλήνιος Διαγωνισμός ή καλύτερα ο προκριματικός για τη συμμετοχή της χώρας μας στη φετινή Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, WRO! Η φετινή Ολυμπιάδα φιλοξενείται στο Dortmund της Γερμανίας, το οποίο αποτελεί το κέντρο τεχνολογίας της χώρας. Επίσης, τελεί υπό την αιγίδα της προέδρου της ΕΕ Ούρσουλα Φον ντερ Λάιεν, η οποία παροτρύνει μαθητές από όλο τον κόσμο να παρευρεθούν για να ανταλλάξουν απόψεις μεταξύ τους, έτσι ώστε η επερχόμενη Ολυμπιάδα να αποτελέσει το παγκόσμιο μαθητικό forum αναφορικά με την τεχνολογία.

Η ιστορία της Ολυμπιάδας Εκπαιδευτικής Ρομποτικής είναι σχετικά πρόσφατη, μόλις 19 χρόνια από την πρώτη Ολυμπιάδα το 2004 που φιλοξένησε η Σιγκαπούρη. Η χώρα μας έγινε μέλος του World Robot Olympiad (WRO) το 2008 και συμμετείχε στην Ολυμπιάδα το 2009 που φιλοξένησε το Πολυτεχνείο στην Ποχάνγκ της Νότιας Κορέας.

Από τότε έως και σήμερα περισσότεροι από 75000 άνθρωποι και από τις πέντε ηπείρους, των 100 χωρών που συμμετέχουν και πλέον των 30000 μαθητών, συναντώνται ετησίως στη μεγαλύτερη μαθητική διοργάνωση δημιουργώντας, εξελίσσοντας τη γνώση και κυρίως ανταλλάσσοντας απόψεις. Σε κάθε χώρα υπάρχει ο Εθνικός διοργανωτής, έτσι και στη χώρα μας ο επίσημος φορέας είναι ο WRO Hellas.

Κατ’ αρχάς η εκπαιδευτική ρομποτική δεν μπορούσε να πραγματοποιηθεί πριν το 1999 γιατί δεν υπήρχε η παρεχόμενη τεχνολογία να υλοποιηθεί. Μια συνεργασία της εταιρείας Lego και ειδικότερα της οικογένειας με τον καθηγητή του MIT Seymour Papert, στηριγμένη σε προσεκτική μελέτη και ιδιαίτερη εργασία, κατέληξε στο να υλοποιηθεί η πρώτη πλατφόρμα εκπαιδευτικής ρομποτικής το 1999.

Η εξέλιξη της ρομποτικής

Ας δούμε την εξέλιξη της ρομποτικής. Αποτελεί τη μετεξέλιξη της βιομηχανικής εποχής, κάτι απόλυτα φυσιολογικό. Η εξέλιξη αποτελεί νομοτελειακό γεγονός στη ζωή των ανθρώπων. Εάν επισκεφτείτε ένα βιομηχανικό μουσείο θα θαυμάσετε μηχανές ασύλληπτες που παρήγαγαν υφάσματα και ρούχα, που έπλεκαν, που παρήγαγαν χαρτί κ.ά. Εκατοντάδες γρανάζια, έκκεντρα-παράκεντρα, συνδεδεμένα με σκοπό να δημιουργούν την απαραίτητη κίνηση στην υπηρεσία της παραγωγής. Αυτές οι μηχανές είχαν την ανάγκη της παρουσίας του ανθρώπου.

Είναι πολύ σημαντικό μηχανικοί, συνταξιούχοι σήμερα, να ξεναγήσουν τους μαθητές σε ένα ταξίδι στο χρόνο, γιατί μαθητής χωρίς σημείο αναφοράς δεν θα γίνει ποτέ καλός μηχανικός στη βιομηχανική παραγωγή. Αντίστοιχα, η εκπαιδευτική ρομποτική φιλοδοξεί να εμβαθύνει στη γνώση με σκοπό η σημερινή μαθητική νεολαία να αποτελέσει το εφαλτήριο ανάπτυξης νέων μηχανών στην υπηρεσία του ανθρώπου και του κοινωνικού συνόλου στηριγμένη στη γνώση που έχει αποκτήσει, όταν με το καλό εισέλθουν οι μαθητές στην πραγματική αγορά!

Είναι απόλυτα βεβαιωμένο σε άλλους εμπειρικά και σε άλλους εκ των έσω ότι η πραγματικότητα στα σχολεία με την πραγματικότητα στην αγορά εργασίας είναι η μέρα με τη νύχτα. Τα εκπαιδευτικά συστήματα στην Ευρώπη είναι κυρίως δημόσια και εφαρμόζουν συγκεκριμένο πρόγραμμα σπουδών, στην πλειοψηφία τους δασκαλοκεντρικό. Το σύστημα αυτό μοιάζει σαν το αεροπλανοφόρο που δύσκολα στρίβει.

Σε αυτό να προσθέσουμε και τη λιγοστή πίεση της αγοράς, αφού ένα μεγάλο μέρος της παραγωγής της Ευρώπης έχει μεταφερθεί στην Ασία. Δημιουργεί έναν εφησυχασμό “μη αλλαγής”! Σκεφτείτε μόνο ότι στα εργαστήρια της φυσικής κυριαρχούν διατάξεις της δεκαετίας του 1980. Πολλά σχολεία δε, ενώ βρισκόμαστε στην εποχή της βιοτεχνολογίας, δεν διαθέτουν καν μικροσκόπιο! Επίσης, το εξωφρενικό ένα σχολείο για να αγοράσει μια συσκευή, π.χ. μελέτης κυμάτων αξίας 200 ευρώ, θα πρέπει να πληρώσει και ΦΠΑ 24%, δηλαδή επιβάρυνση ακόμη 50 ευρώ.

Διαγωνισμοί ρομποτικής 

Η αγορά λοιπόν τρέχει τεχνολογικά με ταχύτητα, όπως πχ στην ιατρική βιομηχανία και στις μεταφορές, ενώ αντίθετα τα σχολεία παραμένουν εγκλωβισμένα όχι από τους εκπαιδευτικούς, αλλά από ένα ολόκληρο σύστημα δημοσίων λειτουργών και πανεπιστημιακών, μη κατανοώντας για το πως η εκπαίδευση μπορεί και πρέπει να πάει στην επόμενη ημέρα να συγκλίνει δηλαδή με την αγορά.

Από την άλλη πλευρά οι γονείς ανέλαβαν την πρωτοβουλία στον ελεύθερο χρόνο των μαθητών, είτε στα σχολεία, είτε σε κέντρα πέραν του σχολικού ωραρίου, όπως κάνουν τόσα χρόνια με την εκμάθηση π.χ. ξένων γλωσσών κλπ, έτσι τα παιδιά τους να διδάσκονται  εκπαιδευτικά προγράμματα στη φιλοσοφία STEM και εκπαιδευτικής ρομποτικής.

Οι γονείς γνώρισαν αυτή τη νέα πραγματικότητα  από το 2009 και εντεύθεν μέσω των διαγωνισμών. Ετήσια σε όλο τον κόσμο διοργανώνονται πολλοί μαθητικοί διαγωνισμοί εκπαιδευτικής ρομποτικής που είναι και απόλυτα λογικό αφού υπάρχουν τα εργαλεία. Ελάχιστοι από αυτούς τους διαγωνισμούς έχουν παγκόσμια παρουσία, κυρίως όμως υπάρχουν διαγωνισμοί εταιρικοί που δεν μπορείς να λάβεις μέρος, χωρίς να διαθέτεις τα προϊόντα της εταιρείας όπως επίσης και κάθε χρόνο θα πρέπει να προμηθεύεσαι νέο υλικό!

Ο μοναδικός διαγωνισμός στις περισσότερες κατηγορίες του οποίου μπορείς να λάβεις μέρος με ότι υλικό διαθέτεις είναι η Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής WRO. Επίσης η συμμετοχή δεν έχει κανένα κόστος! Όπως και στην αθλητική Ολυμπιάδα που συμμετέχουν οι καλύτεροι αθλητές από κάθε χώρα, έτσι και σε αυτή συμμετέχουν οι καλύτεροι εκπαιδευτικοί και μαθητές.

Στην ουσία αποτελεί τη συμμετοχή τους σε ένα παγκόσμιο Forum, στο οποίο η γνώση τόσο κατασκευαστικά αλλά και προγραμματιστικά, παρέχεται εντελώς δωρεάν. Σε αυτό το Forum συμμετέχουν σημαντικοί εκπαιδευτικοί της χώρας μας από το 2009 και αυτή η γνώση διαχέεται εντελώς δωρεάν σε όποιον ενδιαφέρεται να μάθει Οι καθηγητές που έχει εκπαιδεύσει ο WRO Hellas ξεπερνούν τους 2500 και οι οποίοι με τη σειρά τους έχουν εκπαιδεύσει και συνεχίζουν να εκπαιδεύουν άλλους συναδέλφους τους πολλαπλασιαστικά.

Η Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής

Η Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής κάθε χρόνο έχει ένα θέμα το οποίο στηρίζεται  στους 17 στόχους της βιώσιμης ανάπτυξης του ΟΗΕ. Τη φετινή χρονιά το θέμα είναι “Το ρομπότ μου, ο φίλος μου”. Σηματοδοτεί ένα νέο αιώνα στον οποίο τα ρομπότ θα είναι παντού, είτε είναι ορατά είτε είναι αόρατα.

Τα παρεχόμενα πλεονεκτήματα της συμμετοχής μαθητών σε μια τέτοια διοργάνωση είναι ότι μαθαίνει στους μαθητές πρώτα από όλα να λειτουργούν ως ομάδα με ρόλους, χωρίς να αφαιρεί τη πρωτοβουλία από κανέναν! Εκπαιδεύει τους μαθητές στο να αποδεχθούν το ρόλο του καθηγητού τους ως μέντορα όπως είναι και ο προπονητής στα ομαδικά αθλήματα.

Επίσης, εκπαιδεύει τους μαθητές να έλθουν πιο κοντά στα κοινωνικά προβλήματα των ανθρώπων, δηλαδή στην καθημερινότητα τους. Είναι αδύνατο να υλοποιηθεί και να παρουσιαστεί ένα project, χωρίς την ύπαρξη γνώσης και της προσπάθειας επίλυσης του προβλήματος για όφελος του ανθρώπου. Δείτε, χάριν παραδείγματος, την εξέλιξη στην ιατρική, τη μία μέρα κάνει κάποιος εγχείρηση και την άλλη ημέρα είναι στην εργασία του. Κατανοούν βιωματικά βασικές έννοιες μαθηματικών όπως επίσης και της Φυσικής αφού το ρομπότ κινείται, μετρά φυσικά μεγέθη όπως ταχύτητα, εμβαθύνει στις απλές μηχανές, όπως είναι οι μοχλοί, τα γρανάζια κ.ά.

Το πιο σημαντικό είναι ότι οι μαθητές αποκτούν αυτοπεποίθηση μέσα από τη συμμετοχή τους και τον καλώς εννοούμενο συναγωνισμό. Τέλος, η Ολυμπιάδα αποτελεί το σημείο αναφοράς όπως αντίστοιχα αποτελεί η αθλητική Ολυμπιάδα  για τους αθλητές  Όλοι όσοι επιθυμούν να αγωνισθούν έχουν την Ολυμπιάδα πρότυπο μελέτης και εργασίας. Από τη φετινή χρονιά έχει ενταχθεί και η Τεχνητή Νοημοσύνη με θέμα Αυτόνομη Οδήγηση. Καλούνται ομάδες μαθητών να κατασκευάσουν αυτοκίνητα, τα οποία θα εκτελούν διαδρομές με βάση τον ΚΟΚ και θα αποφασίζουν αυτόνομα.

Δεν είναι απλός διαγωνισμός

Τελικά, μιλάμε απλά για έναν διαγωνισμό ή για κάτι πιο ολοκληρωμένο; Ας δούμε πολύ σύντομα την κατάσταση του αναλυτικού προγράμματος σπουδών στο δημοτικό σχολείο. Οι φυσικές επιστήμες στο δημοτικό διδάσκονται στην Ε’ και ΣΤ’ τάξη. Η ύλη αποτελείται θεματικά από έξι ενότητες: Υλικά σώματα, Χημεία, Ενέργεια-Θερμότητα, Ηλεκτρισμός-Ηλεκτρομαγνητισμός, Φως-Ήχος, Μηχανική. Προκύπτει λοιπόν ότι το σημαντικό κεφάλαιο των Απλών Μηχανών δεν διδάσκεται στο δημοτικό, όπως επίσης απουσιάζει και από τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Οι απλές μηχανές περιλαμβάνουν τους μοχλούς, τη βίδα, τις τροχαλίες, τη σφήνα, τους τροχούς και άξονες, το κεκλιμένο επίπεδο και τη μετάδοση κίνησης.

Το 2030 περίπου οι σημερινοί μαθητές του δημοτικού θα εισέλθουν στην παραγωγική διαδικασία. Από ένα εκπαιδευτικό σύστημα της άκριτης παπαγαλίας, της ατομικότητας και της μη αξιολόγησης θα πρέπει να περάσουμε, μέσω δομών τυπικής ή άτυπης εκπαίδευσης, στην απόκτηση των αναγκαίων προσόντων για την επιτυχή τους παρουσία σε έναν κόσμο ιδιαίτερα ανταγωνιστικό και μεταβαλλόμενο. Τα απαιτούμενα προσόντα τα οποία θα πρέπει να έχει κάθε σημερινός μαθητής είναι:

• Επίλυση σύνθετων προβλημάτων
• Κριτική σκέψη
• Δημιουργικότητα
• Διαχείριση ανθρώπινου δυναμικού
• Αρμονική συνεργασία
• Συναισθηματική νοημοσύνη
• Κριτική ικανότητα και λήψη αποφάσεων
• Προσανατολισμό παρεχόμενων υπηρεσιών
• Διαπραγματευτική ικανότητα
• Γνωστική ευελιξία

Στο τομέα της συναισθηματικής νοημοσύνης θα πρέπει να διαθέτει: Αφοσίωση και αγάπη στην ομάδα, να φαντάζεται ως μηχανικός ζώντας στον πραγματικό κόσμο, να λειτουργεί στην προσπάθεια επίλυσης του προβλήματος υπέρ του ανθρώπου, να μάθει να λειτουργεί ομαδικά υιοθετώντας τους στόχους της αειφόρου ανάπτυξης.

Όσοι θα στερούνται αυτών των προσόντων, θα είναι εκτός συστήματος εργασίας. Στη χώρα μας, ο WRO Hellas με στρατηγικό συνεργάτη την COSMOTE, πλαισιωμένοι από εκατοντάδες εκπαιδευτικούς εθελοντές, θεμελιώνουν με τους διαγωνισμούς της εκπαιδευτικής ρομποτικής τη φιλοσοφία της μεθοδολογίας STEM, καθώς και της μηχανικής (engineering) στην εκπαίδευση.

Ο στόχος του WRO Hellas

Όπως αναφέρθηκε ήδη, η εκπαιδευτική ρομποτική δεν αποτελεί συνεύρεση καινοτόμων ιδεών προς υλοποίηση, χωρίς όμως να αποκλείεται κάτι τέτοιο, λόγω της τρομερής δημιουργικότητας των μαθητών. Είναι ο μοναδικός τρόπος με τον οποίο οι μαθητές κατανοούν τη Φυσική, την τεχνολογία, τα μαθηματικά, τον προγραμματισμό. Συναποτελούν ομάδες μηχανικών με φαντασία, προσπαθώντας να δώσουν λύση στο πρόβλημα που έχει τεθεί, με το να ταιριάζουν μοναδικά την κατασκευή με τους αισθητήρες και να χρησιμοποιούν το λογισμικό για τον έλεγχο των μοτέρ μέσω των αισθητήρων.

Η εκπαιδευτική ρομποτική προσπαθεί να εκπαιδεύσει αυτούς τους μαθητές, μέσω των διαγωνισμών και της πορείας τους, να φαντάζονται ως μηχανικοί να ασχοληθούν με τομείς όπως η αρχιτεκτονική, η βιοτεχνολογία, το design, οι αυτοματισμοί, η ρομποτική. Σε όλες τις ευρωπαϊκές χώρες καταβάλλεται μεγάλη προσπάθεια ευαισθητοποίησης των νέων στο να ακολουθήσουν καριέρες engineering. Ειδικά για τη χώρα μας αυτό θα πρέπει να αποτελέσει εθνικό στόχο. Είναι η “μαγιά” στην οποία θα στηριχθεί η νέα οικονομία. Οι σημερινοί μαθητές είναι η μόνη ελπίδα παρουσίας της χώρας μας σε αυτόν τον αιώνα της καινοτομίας.

Η εκπαιδευτική ρομποτική δεν αποτελεί προνόμιο μόνο των καθηγητών πληροφορικής. Αυτό προέκυψε για πολύ απλούς λόγους. Σε κάθε σχολείο υπήρχαν μαθητές οι οποίοι μπορούσαν να κατασκευάσουν ένα ρομπότ, με βάση την εμπειρία τους από τα παιχνίδια που έχουν ασχοληθεί. Παράλληλα οι καθηγητές πληροφορικής έγραφαν το πρόγραμμα και έτσι φτάσαμε σε αυτό το εκπληκτικό αποτέλεσμα η Ελλάδα να πρωταγωνιστήσει σε παγκόσμιο επίπεδο. Σήμερα ο στόχος είναι ο κάθε εκπαιδευτικός, κυρίως αυτοί των Φυσικών Επιστημών να μπορούν να περάσουν το κατώφλι των νέων τεχνολογιών. Αυτός είναι ο νέος στόχος της επόμενης δεκαετίας του WRO Hellas και αυτό το στόχο θα υπηρετήσουμε.

Τί οφείλει να κάνει η πολιτεία

Η πολιτεία οφείλει να χρησιμοποιεί και να περιβάλλει με τιμή τέτοιες πρωτοβουλίες και ειδικά τον WRO Hellas. Είναι ο φορέας ανάπτυξης της εκπαιδευτικής ρομποτικής και της μεθόδου STEM στη χώρα μας. Όλη αυτή η ανάπτυξη στηρίχθηκε σε πρωτοπόρους εκπαιδευτικούς, στους γονείς και βέβαια σε μεγάλες εταιρείες, κυρίως στην COSMOTE, η οποία εξόπλισε σχολεία με εκπαιδευτικό υλικό, ενώ επικοινώνησε την πληροφορία και στους γονείς.

Αποτέλεσμα αυτού είναι να έχει δημιουργηθεί η απαραίτητη κρίσιμη μάζα ανθρωπίνων πόρων σε κάθε περιοχή της χώρας μας η οποία εκπαιδεύει και δημιουργεί συνεχώς. Επίσης θα πρέπει να δώσει κίνητρα σε μαθητές που διακρίνονται γιατί αυτοί οι μαθητές θα αποτελέσουν τον φάρο που αναβοσβήνει σε κάθε τάξη και επίσης θα αποτελέσει το όχημα εισαγωγής της τεχνολογίας.

Η εκπαιδευτική ρομποτική δεν είναι μόδα, ούτε προνόμιο παιδιών με ειδικά ταλέντα. Είναι η εφαρμογή της μεθόδου STEM, η οποία ενσωματώνει την τεχνολογία και τη μηχανική στη διδασκαλία των μαθηματικών και των φυσικών επιστημών. Ως τέτοια οφείλουμε να τη θεωρούμε δεδομένου ότι αποτελεί μελέτη, εξάσκηση και δίνει την απαιτούμενη αυτοπεποίθηση στους μαθητές.