Πώς γεννήθηκε και αναπτύσσεται η εκπαιδευτική ρομποτική

Μέχρι το 2035, ολοένα και λιγότεροι ανειδίκευτοι εργάτες θα καταφέρνουν να έχουν πρόσβαση στην αγορά εργασίας. Όχι λόγω της ανεργίας που εξαπλώνεται, αλλά λόγω των τεχνολογικών συνθηκών. Οι δουλειές που μέχρι τώρα θεωρούνταν προπύργιο της εργατικής τάξης και αναγκαίες συνθήκες για τη μισθωτή εργασία, σε λίγα χρόνια θα αντικατασταθούν με νέα επαγγέλματα, που θα έχουν άμεση σχέση με τις τεχνολογικές εξελίξεις.

Κάποια επαγγέλματα, αναπόδραστα, θα γίνουν πιο αυτοματοποιημένα τα επόμενα χρόνια. Ωστόσο, οι τεχνολογικές αλλαγές θα βελτιώσουν κάποια άλλα και θα δημιουργήσουν νέες δουλειές και ευκαιρίες. Το μέλλον δεν θα είναι μια μάχη ανθρώπων με μηχανές, αλλά μια ευκαιρία οι άνθρωποι να χειρίζονται αυτές τις μηχανές και έτσι να κάνουν την εργασία τους πιο ενδιαφέρουσα και τη ζωή τους καλύτερη.

Η πιο σημαντική αλλαγή στην αγορά εργασίας είναι ότι θα υπάρξει έκρηξη στη συνδεσιμότητα των συσκευών, στον όγκο των δεδομένων και στην ταχύτητα των υπολογιστών. Και όλα αυτά σε συνδυασμό με την ταχεία πρόοδο των αυτοματοποιημένων συστημάτων και της τεχνητής νοημοσύνης. Κάτι που σημαίνει ότι οι ρομποτικές συσκευές θα μπορούν να εκτελέσουν πολλές εργασίες πιο γρήγορα και με μεγαλύτερη ασφάλεια από ό,τι ο άνθρωπος. Υπό αυτό το πρίσμα, ο βιομηχανικός ή και ο ανειδίκευτος εργάτης θα είναι είδη υπό εξαφάνιση.

Η ανάπτυξη του αυτοματισμού θα αυξήσει την πολυπλοκότητα των εργασιών. Πολλές δουλειές που σήμερα δεν χρειάζονται ιδιαίτερα προσόντα είτε θα βγουν εκτός κάδρου είτε θα αυτοματοποιηθούν. Απότοκο αυτής της αλλαγής θα είναι να αναπτυχθούν μέσω της εκπαίδευσης νέα μαθησιακά περιβάλλοντα που θα έχουν άμεση σχέση με αυτές τις νέες θέσεις εργασίας. Το 75% των νέων επαγγελμάτων θα στηρίζεται στην επιστήμη, στην τεχνολογία, στη μηχανική και στα μαθηματικά.

Σταθμοί στη σχέση τεχνολογίας-εκπαίδευσης

1980: Ο Σέυμουρ Παπέρτ (Seymour Aubrey Papert, 1928-2016), Νοτιοαφρικανός μαθηματικός, επιστήμονας της πληροφορικής και της εκπαίδευσης και μέλος του MIT, εξελίσσει καταλυτικά τη δουλειά του καθηγητή του Ζαν Πιαζέ (Jean Piaget) και θεμελιώνει τον εποικοδομητισμό ή κονστρουξιονισμό (constructionism), προτείνοντας διαφορετικούς τρόπους εκπαίδευσης των μαθητών στα σχολεία.

Σύμφωνα με τη θεωρία της κονστρουξιονιστικής μάθησης, οι μαθητές κατασκευάζουν νοητικά μοντέλα για να κατανοήσουν τον κόσμο γύρω τους. Ο κονστρουξιονισμός υποστηρίζει τη μαθητοκεντρική μάθηση, σύμφωνα με την οποία οι μαθητές χρησιμοποιούν πληροφορίες που ήδη γνωρίζουν για να αποκτήσουν περισσότερες γνώσεις. Οι μαθητές μαθαίνουν, συμμετέχοντας σε συνθετικές εργασίες (projects), όπου κάνουν συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών ιδεών και τομέων γνώσης.

Σε αυτή τη διαδικασία, οι δάσκαλοι υποστηρίζουν και διευκολύνουν τους μαθητές, αντί να τους καθοδηγούν με διαλέξεις ή με καθοδήγηση βήμα προς βήμα. Επιπλέον, ο κονστρουξιονισμός θεωρεί ότι η μάθηση μπορεί να συμβεί πιο αποτελεσματικά, όταν οι άνθρωποι συμμετέχουν ενεργητικά στην κατασκευή υλικών αντικειμένων, στον πραγματικό κόσμο. Με αυτή την έννοια, ο κονστρουξιονισμός συνδέεται με τη βιωματική μάθηση και βασίζεται στην επιστημολογική θεωρία του κονστρουκτιβισμού του Jean Piaget.

Σημαντικός είναι επίσης και ο νόμος των δύο τρίτων. Εξηγεί ότι δεν είναι δυνατόν ένας δάσκαλος να έχει στη διάθεση του τα 2/3 της σχολικής ώρας (τα 2/3 των 45 λεπτών είναι 30 λεπτά) και 25 μαθητές μόλις 15 λεπτά για να αναδείξουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους, δηλαδή κάθε μαθητής να έχει λιγότερο χρόνο του ενός λεπτού.

1998: Τα LEGO Mindstorms είναι μια γραμμή παραγωγής της LEGO που συνδυάζει προγραμματιζόμενα τούβλα με ηλεκτρικές μηχανές, αισθητήρες, τουβλάκια LEGO και τεχνικά κομμάτια LEGO, κατάλληλα για να χτίσει ο χρήστης ρομπότ και άλλα αυτοματοποιημένα ή αλληλεπιδραστικά συστήματα. Η πρώτη λιανική έκδοση των LEGO Mindstorms κυκλοφόρησε το 1998 και εμπορικά επωλήθη με την επωνυμία Robotics Invention System (RIS).

Η αρχική έκδοση Mindstorms Robotics Invention System περιείχε δύο μηχανές, δύο αισθητήρες αφής και έναν αισθητήρα φωτός. Τα LEGO Mindstorms μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κατασκευαστεί ένα μοντέλο ενσωματωμένου συστήματος με ηλεκτρομηχανικά μέρη ελεγχόμενα από υπολογιστή. Πολλά είδη πραγματικών ενσωματωμένων συστημάτων, από ελεγκτές ανελκυστήρων έως βιομηχανικά ρομπότ, μπορούν να διαμορφωθούν χρησιμοποιώντας τα Mindstorms.

Τα Mindstorms kits χρησιμοποιούνται ως εκπαιδευτικά εργαλεία, αρχικά μέσω μιας συνεργασίας μεταξύ της LEGO και του Εργαστηρίου Πολυμέσων του MIT (MIT Media Laboratory). Η εκπαιδευτική έκδοση των προϊόντων καλείται LEGO Mindstorms for Schools, και έρχεται με το γραφικό λογισμικό προγραμματισμού ROBOLAB, που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο Tufts, χρησιμοποιώντας ως μηχανή προγραμματισμού (λογισμικό) το LabVIEW της National Instruments. Από το 1998 έως και σήμερα η εξέλιξη αυτής της πλατφόρμας εκπαιδευτικής ρομποτικής είναι ασύλληπτη

2004: Ιδρύεται ο οργανισμός World Robot Olympiad (WRO) με έδρα τη Σιγκαπούρη. Η Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής είναι ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός. Όλα τα έσοδα από χορηγίες και αμοιβές επενδύονται για την υποστήριξη της αποστολής του οργανισμού, που είναι η προώθηση της εκπαιδευτικής ρομποτικής και της εκπαίδευσης STEM παγκοσμίως.

Η World Robot Olympiad στοχεύει να συγκεντρώνει κάθε χρόνο νέους ανθρώπους από όλο τον κόσμο, με σκοπό να αναπτύξουν τις ικανότητές τους στη δημιουργικότητα και στην επίλυση προβλημάτων. Αυτό γίνεται διοργανώνοντας ανταγωνιστικούς και εκπαιδευτικούς διαγωνισμούς εκπαιδευτικής ρομποτικής, τους οποίους κάθε χρόνο φιλοξενεί διαφορετική χώρα. Η πρώτη χώρα που διοργάνωσε Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής ρομποτικής ήταν η Κίνα το 2004. Η χώρα μας συμμετείχε για πρώτη φορά στην Ολυμπιάδα το 2009.

2005: Ένα σχέδιο ξεκίνησε προκειμένου να φτιαχτεί μία συσκευή για τον έλεγχο προγραμμάτων διαδραστικών σχεδίων από μαθητές, η οποία θα ήταν πιο φθηνή από άλλα πρωτότυπα συστήματα που υπήρχαν διαθέσιμα εκείνη την περίοδο. Οι ιδρυτές Massimo Banzi και David Cueartielles ονόμασαν το σχέδιο από τον Arduin της Ivrea και ξεκίνησαν να παράγουν πλακέτες σε ένα μικρό εργοστάσιο στην Ιβρέα, κωμόπολη της επαρχίας Τορίνο στην περιοχή Πεδεμόντιο της βορειοδυτικής Ιταλίας-την περιοχή είχε την έδρα της η εταιρία υπολογιστών Olivetti.

Το σχέδιο Arduino είναι μία διακλάδωση της πλατφόρμας Wiring για λογισμικό ανοικτού κώδικα και προγραμματίζεται χρησιμοποιώντας μια γλώσσα βασισμένη στο Wiring (σύνταξη και βιβλιοθήκες), παρόμοια με την C++ με απλοποιήσεις και αλλαγές, καθώς και ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης (IDE). Σύντομα, καταλαμβάνει ένα μεγάλο μέρος της εκπαιδευτικής αγοράς όπως επίσης και στους διαγωνισμούς της World Robot Olympiad.

2008: Ιδρύεται στην Ελλάδα ο Οργανισμός Εκπαιδευτικής Ρομποτικής και Επιστήμης (World Robot Olympiad Hellas). Σκοπός του οργανισμού είναι να αποτελέσει το όχημα σύνδεσης της εκπαιδευτικής κοινότητας της χώρας μας με την Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής. Λειτουργώντας ως επίσημος Εθνικός Διοργανωτής τη σχολική χρονιά 2008-2009 διοργανώνει τον πρώτο Πανελλήνιο Προκριματικό Διαγωνισμό της Ολυμπιάδας Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, στην Τεχνόπολη του Δήμου Αθηναίων.

Το Νοέμβριο του 2009 η χώρα μας λαμβάνει για πρώτη φορά μέρος στην Ολυμπιάδα εκπαιδευτικής ρομποτικής που φιλοξενεί το πολυτεχνείο Ποχάνγκ στη Νότιο Κορέα. Με όχημα τους διαγωνισμούς, κάνουμε το πρώτο βήμα προς την εισαγωγή της μεθοδολογίας STEM (Science-Technology-Engineering-Mathematics) στην εκπαίδευση, συστήνοντας στην ελληνική εκπαιδευτική κοινότητα τον πυρήνα του STEM, την εκπαιδευτική ρομποτική.

Οι διαγωνισμοί μας αξιοποιούνται ως κίνητρο για τη δημιουργία και τη λειτουργία ενός ολοκληρωμένου προγράμματος, με σκοπό τόσο την αύξηση του ενεργού ενδιαφέροντος από τη σχολική κοινότητα απέναντι στην εκπαιδευτική ρομποτική, όσο και τον ευρύτερο εκσυγχρονισμό των ελληνικών σχολείων, μέσα από τον εφοδιασμό τους με εξοπλισμό εκπαιδευτικής ρομποτικής.

Επιπλέον, με έναυσμα τους διαγωνισμούς, η World Robot Olympiad Hellas δημιουργεί και συντηρεί μία ενεργή κοινότητα πανελλήνιας εμβέλειας. Εργάζεται εθελοντικά και μεριμνά για τη διαρκή κατάρτιση και υποστήριξη των εκπαιδευτικών, μέσω δωρεάν επιμορφωτικών σεμιναρίων (online και offline), ολοκληρωμένων έντυπων οδηγών και σχεδίων μαθήματος.

2015: Διοργανώνεται ο πρώτος Πανελλήνιος Διαγωνισμός Εκπαιδευτικής ρομποτικής για μαθητές δημοτικού στη χώρα μας, με θέμα «Η δική μου πόλη». Για πρώτη φορά, σε συνεργασία με τον στρατηγικό μας συνεργάτη COSMOTE, 200 ομάδες (1200 μαθητές Δημοτικού) από όλη τη χώρα λαμβάνουν μέρος. Ως λογισμικό οι διαγωνιζόμενες ομάδες χρησιμοποιούν το Scratch (Ανάπτυξη του ΜΙΤ).

Από το σημείο αυτό και μέχρι και σήμερα, κάθε χρόνο η World Robot Olympiad Hellas διοργανώνει δύο ξεχωριστούς διαγωνισμούς για όλες τις εκπαιδευτικές βαθμίδες: τον Πανελλήνιο Διαγωνισμό Εκπαιδευτικής Ρομποτικής (Σεπτέμβριος-Φεβρουάριος) και την Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής WRO (Μάρτιος-Ιούλιος). Οι δύο διαγωνισμοί ξεκινούν από τις περιφέρειες και καταλήγουν στην Αθήνα για τη διεξαγωγή του τελικού. Οι διαγωνισμοί απευθύνονται στην εκπαιδευτική κοινότητα στο σύνολό της, στην πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια εκπαίδευση.