Tähtitiede-peli: Esittelyssä aurinkokunta ja ulkoavaruus (Bee-Bot/Code & Go -robotteilla tai vastaavilla)

Tiivistelmä: Tämä tehtävä antaa yleiskatsauksen esikouluikäisten (3–7-vuotiaiden) tehtävien suunnitteluun ja toteuttamiseen. Tehtävän tavoitteena on toisaalta luoda malli STEAM-oppimisen digitaalisten kompetenssien arvioinnille sekä tuottaa oppimismoduuleja STEAM-kompetenssien kehittämiseen eri opetustasojen (varhaiskasvatus ja perusopetuksen ensimmäinen vuosi) opettajien keskuudessa opetus robotin avulla. Opetus Robotiikka on osoittautunut hyödylliseksi ja tehokkaaksi työkaluksi kognitiivisten taitojen kehittämisessä, luovuuden parantamisessa ja opettajien esittämien haasteiden ratkaisemisessa. Se otetaan yleensä käyttöön peruskoulussa (>6-vuotiaat), mutta uskomme, että perus robotiikan ja muiden teknologiaan liittyvien toimintojen varhainen käyttöönotto on yhä tarpeellisempaa. Avainsanat: Pelillistäminen, opetus robotti, lisätty todellisuus (AR), aurinkokunta Resurssi Luettelo: Yksi ohjelmoitava opetusrobotti (Bee-Bot tai Code & Go -robotti) jokaista opetusryhmää (2–4 jäsentä) kohti; tulostin ja pahvia/paperia; jokaista oppilasryhmää kohti yksi ohjauslaite (iPad tai Android-tabletti), johon on asennettu lisätyn todellisuuden (AR) katselusovellus. Voidaan suorittaa lattialla tai pöydällä.

Opetus Robotiikka on osoittautunut hyödylliseksi ja tehokkaaksi työkaluksi kognitiivisten taitojen kehittämisessä, luovuuden parantamisessa ja opettajien esittämien haasteiden ratkaisemisessa. Se otetaan yleensä käyttöön peruskoulussa (>6-vuotiaat), mutta uskomme, että perus robotiikan ja muiden teknologiaan liittyvien toimintojen varhainen käyttöönotto on yhä tarpeellisempaa. Tehtävä Ehdotuksemme on testattu onnistuneesti useissa instituutioissa. Suosittelemme työstämään laskennallista ajattelua ilman laitteita (irrotettu robotiikka) vaiheessa 1. Vaihetta 2 varten tarjolla on laajennusehdotus, joka sisältää lisättyä todellisuutta.

Virallisiin opetussuunnitelmiin kuuluu velvollisuus oppia aurinkokunnasta ja avaruuteen liittyvistä elementeistä jo varhaisesta iästä lähtien. Varhaiskasvatuksessa lapset saavat tietoa joistakin aurinkokunnan elementeistä ja ominaisuuksista, kuten siitä, että se on nimetty sen keskipisteessä sijaitsevan tähden mukaan, ja että se on "hyvin vanha" (noin 4 600 miljoonaa vuotta vanha). Lapset myös oppivat, että erilaiset taivaankappaleet kiertävät Auringon ympäri.  Auringolla on tähtenä oma valonsa, ja se tuottaa suuren määrän energiaa, toisin kuin planeetat, jotka eivät tuota omaa valoaan. Tässä vaiheessa lapsille voidaan myös esitellä planeetta tyyppejä sekä tärkeimpiä planeettoja. Etäisyys Järjestyksessä Auringosta katsoen voidaan mainita endo planeetat Merkurius, Venus, Maa ja Mars. Lapset voivat myös oppia, että nämä 4 aurinkoa lähinnä olevaa planeettaa ovat pieniä ja kivisiä, toisin kuin 4 kauimpana Auringosta olevaa planeettaa, jotka ovat kaasu jättiläisiä. Tässä vaiheessa opettajat voivat käyttää aurinkokuntaa kuvaavaa, lapsille suunnattua kuvaesitystä. (Kuva 1).

Lasten tulisi myös kuulla neljästä suuresta eksoplaneetasta Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Lisäksi lapsille voidaan kertoa asteroideista: Neljän eksoplaneetan takana on asteroidi vyö, jota kutsutaan Kuiperin vyöhykkeeksi (aurinkokunnassa Neptunuksen takana oleva tähtien ympärillä oleva kiekko, paljon laajempi, 20 kertaa leveämpi ja 20–200 kertaa massiivisempi kuin Marsin takana oleva asteroidivyöhyke).

Tämän tehtävän teoreettisissa osissa voimme keskustella myös muiden aurinkokunnassa esiintyvien taivaankappaleiden olemassaolosta. Tällaisia taivaankappaleita ovat suur planeettojen lisäksi esimerkiksi pienet tai kääpiöplaneetat, luonnon satelliitit, asteroidit (meteoriitit ovat asteroidien fragmentteja) ja komeetat (jään, kiven ja kaasun palaset; kuva 2). 

Päätehtävänä on mukana joitakin pieniä planeettoja tai kääpiöplaneettoja. Niistä Pluto, jota pidettiin vuoteen 2006 asti aurinkokunnan pienimpänä planeettana, on nyt luokiteltu kääpiöplaneetaksi. Muihin kääpiö planeettoihin verrattuna Pluto on suurikokoinen, minkä vuoksi sitä pidetään "Kuiperin vyöhykkeen kuninkaana". Pluto on kooltaan hyvin samanlainen kuin Ceres, Makemake ja Eris. Maata kiertävän satelliitin Kuun lisäksi voidaan selittää, että muilla planeetoilla on omat kuunsa (niiden ympärillä kiertävät luonnolliset satelliitit), joista jokaisella on oma nimi, vaikkakin tällä tasolla ei ole tarpeen oppia niiden nimiä. Mitä tulee luonnollisiin satelliitteihin, Merkuriuksella ja Venuksella ei ole niitä. Marsilla on 2, jättimäisellä Jupiterilla 67 (joista yksi suurimmista on nimeltään "Europa").  Saturnuksella on 61, Uranuksella 27 ja Neptunuksella 13.

Tässä opetus vaiheessa voidaan selittää planeettojen pyöriminen Auringon ympäri (kiertorata), mikä eroaa Auringon ja planeettojen pyörimisestä oman akselinsa ympäri (pyöriminen). Nikolaus Kopernikus (1400-luku) ja Galileo Galilei (1500-luku) voidaan myös esitellä tässä vaiheessa. Kuun tapauksessa muita elementtejä, jotka voidaan ottaa esille, ovat näkyvät muutokset, jotka voidaan havaita Maan luonnollisen satelliitin näkyvällä pinnalla "kuunkierron" aikana ("Kuun vaiheet"), mikä selittää sen, miksi näkemämme osa (Kuun pinnan näkyvä, valaistu osa) vaihtelee sijaintinsa mukaan suhteessa Maahan ja Aurinkoon. Tällä tavalla lapset voivat oppia uuden kuun, puolikuun, vähenevän kuun ja täysikuun käsitteet. Tässä vaiheessa voidaan esitellä myös "pimennyksen" käsite: auringonpimennys, jossa Kuu kulkee Auringon edestä ja heittää varjonsa Maahan, ja kuunpimennys, jossa Kuu kulkee Maan varjon läpi. Myös Kuuhun ja sen vaiheisiin liittyviä kulttuurisia elementtejä voidaan käsitellä.

Tässä opetus vaiheessa voidaan jo tuoda esille muita antrooppisia asioita, kuten avaruusmatkailua tai avaruuteen laukaistavia esineitä. Avaruusmatkoilla viitataan ulkoavaruudessa tapahtuviin matkoihin. Muistakaamme, että kun nämä matkat ylittävät Maan ja Kuun kiertoradan, niitä kutsutaan planeettojen välisiksi matkoiksi, jolloin tähtien välisten matkojen nimi jää niille, jotka yltävät pois aurinkokunnasta. Tämän tyyppisiä matkoja ja esineiden (kuten viestintä satelliittien tai avaruusluotainten) laukaisua on tähän mennessä tehty eri tarkoituksiin: tieteellisiin, sotilaallisiin, viestinnällisiin, ja nyt jopa matkailu tarkoituksiin. Tämän teeman ympärillä esiintyviä haasteita ovat esimerkiksi pysyvien tukikohtien perustaminen kuuhun sekä ensimmäisen perusleirin luominen Marsiin.

Tässä osiossa kuvataan tehtävä ja sen pedagogiset tavoitteet sekä tehtävään ja sen eriyttämiseen tarvittavat materiaalit. Tehtävä on suunniteltu suoritettavaksi yhdessä ohjelmoitavan opetus robotin (PER) kanssa, joita on tällä hetkellä markkinoilla monia (kuva 3).  Lasten ja opettajien on helppo ohjelmoida opetus robotti ilman tablettien tai muiden laitteiden käyttöä. Opettajat voivat kehittää tehtävän materiaaleja "perinteisin" keinoin tai digitaalisia taitojaan hyödyntämällä. Tämä tarjoaa mahdollisuuden myös kehittää omia digitaitoja. PER:n ja teknologioiden (kuten AR) käyttöönotto tässä tehtävässä pyrkii parantamaan opetuksen interventioiden tehokkuutta (lisäten oppilaiden kiinnostusta, motivaatiota ja aktiivista sitoutumista oppimisen aikana), edistämään laajempaa yksilöllistä ja kollektiivista vuorovaikutusta oppilaiden kanssa (opettaja-oppilas) ja helpottamaan yhteistyö ympäristöjen luomista ja viestintää sekä lasten välistä yhteistyötä. Osallistumiseen kannustamisen lisäksi PER:n käyttöönotto ja ehdotetut tehtävät edistävät laskennallisen ajattelun kehittämistä samalla kun työstetään visuospatiaalista prosessointia.

Aluksi täytyy määritellä suoritettavan tehtävän pedagogiset tavoitteet, jotka pohjautuvat opetussuunnitelman velvoitteisiin. Tässä tapauksessa perustehtävä (ja ehdotetut täydentävät tai laajentavat tehtävät) edistävät tavoiteltavien taitojen saavuttamista tietyllä luokka-asteella. Yleisissä tavoitteissa korostuvat erityisesti ympäristöosaamiseen liittyvät tavoitteet, ja yhdessä laajentavassa tehtävässä painottuu itsetuntemuksen osa-alue. Ympäristöosaamiseen liittyviä tavoitteita ovat esimerkiksi luonnonympäristön havainnointi ja tutkiminen, luovuuden kehittäminen sekä johdatus tieteiden osaamiseen.

• Tutustua universumin elementteihin, aurinkokuntaan (planeetat ja jotkut taivaankappaleet, maapallon sijainti ja ominaisuudet verrattuna aurinkokunnan muihin planeettoihin), planeettojen pyörimiseen Auringon ympäri ja itsensä ympäri, Kuuhun (vaiheet ja pimennykset) sekä muita planeettoja kiertävien muiden "kuiden" tai luonnollisten satelliittien olemassaoloon.
• Oppia avaruusmatkailusta, keksinnöistä ja teknologioista, joita käytetään avaruuden tutkimisessa (esim. raketit tai kansainvälinen avaruusasema) ja jokapäiväisessä elämässämme (esim. viestintäsatelliitit).
• Harjoitella mittauksen ja vertailun peruskäsitteitä (iso/pieni, isompi kuin..., kauempana kuin..., kylmempi kuin...).
• Tehdä omia rakennelmia tehtävänannon määrittelemissä rajoissa ja sitä noudattaen.
• Huolehtia materiaaleista ja roboteista.
• Auttaa apua tarvitsevia luokkatovereita ohjelmoimaan robotti ja kunnioittaa sovittuja sääntöjä.

Robotti (PER) valitaan käytettävissä olevien resurssien ja oppilasmäärän mukaan. Markkinoilla on saatavilla joitakin kaupallisia PER-robotteja (kuva 3). Robottien ohjelmointi on hyvin yksinkertaista. Käyttäjän tulee vain määritellä robotin toiminnot, eli esimerkiksi se, mihin suuntaan ja kuinka monta askelta robotin tulee liikkua, ja millaisia muita mahdollisia toimintoja robotin tulee suorittaa (esim. äänen tai musiikin tuottaminen, valojen sytyttäminen). Toiminnot määritetään napsauttamalla toistuvasti painikkeita, jotka sijaitsevat robottien koteloissa (vaaditut minimi liikkeet: eteenpäin, taaksepäin, käänny vasemmalle, käänny oikealle). Robotti Valmistajan verkkosivut ja ohjelehtiset tarjoavat yksityiskohtaista tietoa robotin käytöstä.

Pelilauta/hiirimatto. Suora Tulostusta varten on tarjolla ladattava malli pdf-muodossa. Voit myös ladata kortit, joilla voit rakentaa mukautetun maton tai laudan (voit käyttää esim. Indesignia, Coreldraw tai Illustratoria; kuva 4). Tarjolla on esimerkiksi neliön muotoisia, kooltaan 4x4 mattoja. Mattoja on mahdollista rakentaa myös manuaalisesti suuremmalla määrällä peliruutuja toistamalla joitain elementtejä (esim. lisäämällä asteroideja rajaamaan alueita, joista ei ole mahdollista kulkea). Ladattava malli on mitoitettu tietylle opetus robotille, joten ruudut ja pelinappulat ovat 12,5 cm:n neliöitä. Tämä on matka, jonka valittu robotti (Code&Go®) kulkee kunkin siirron myötä (esim. Bee-bot-robotin tapauksessa tämä etäisyys on 20 cm).

"Tavallisia kortteja" käytetään esimerkiksi kertomaan lapsille, minne heidän tulee viedä robottinsa (kuva 4, alhaalla). Niitä käytetään myös kommentoimaan/kysymään tiettyjä valittuun yleis aiheeseen liittyviä kysymyksiä. Aiheen esittelyvaiheessa voidaan esimerkiksi kysyä, mikä keinotekoinen satelliitti on, ja mihin sitä käytetään. "Erikois Karttoja" voidaan käyttää planeettojen näyttämiseen lisätyssä todellisuudessa. Tässä tapauksessa on käytettävä uutta visualisoinnin mahdollistavaa komponenttia, kuten älypuhelinta tai tablettia (katso Tehtävän laajentaminen). Kortit ja muut komponentit on tulostettava (muste/laser) tai valmistettava muulla tavalla (tekeminen käsin, ammatti palvelun (esim. PrintNinja)[1] tai BoardgamesMakerin[2] kautta). Tarkista, että sinulla on kaikki tarvittavat pelikortit siihen aiheeseen liittyen, jota haluat työstää opetustuokion aikana. Päätä, aiotko käyttää pelimattoa tai pelimerkkejä, joilla on valitun robotin siirtymä mitta. Jos aiot tehdä muutoksia, tarkista, että sinulla on hallussasi tarvittavat materiaalit (esim. tussit, muovailusavi, pahvi jne.). Valmistele aiheeseen sopiva kertomus, jota käsitellään opetustuokion aikana. Kertomuksen avulla voidaan käsitellä esimerkiksi planeettoja, kuun vaiheita ja avaruusmatkoja. Tarkista, että kerronnassa (tarinankerronta) ja ehdotetussa tehtävässä (peli) yhdistyvät kaikki halutut käsitteelliset ja pedagogiset elementit opetustuokion pedagogisten tavoitteiden saavuttamiseksi.

Tehtävälle ei ole yhtä ainoaa kehittämisvaihtoehtoa. On useita vaihtoehtoja, joista valita ennen opetustuokion tai työpajan valmistelua lasten kanssa. Kun käytettävän pelimaton tyyppi on päätetty, seuraava askel on päättää, millainen tehtävä halutaan kehittää. Halutaanko painottaa esimerkiksi tehtävän tutki vuutta, yhteistyötaitojen kehittymistä vai kilpailua? Seuraavaksi ilmoitetaan noudatettavat "pelisäännöt". Toimintaperiaatteet on määriteltävä, ja niistä on kerrottava (miten valitaan "määränpäät", joihin robotti ohjataan; onko pelissä vuoroja, vai pelataanko peliä samanaikaisesti; saavatko pelaajat minkäänlaista tunnustusta tai palkintoa?). Tehtävä on mahdollista aloittaa tutkimalla. Opittava ja ymmärrettävä sisältö voidaan hahmotella opetustuokioissa. Robotin käyttö on helppoa aloittaa opettajan valmiilla matolla ja valita "määränpäät" noppaa tai kortteja käyttämällä. Näin lapset voivat myös oppia planeettoja. Lasten on ohjelmoitava robotti liikkumaan planeetalta toiselle toimimalla itsekseen, pareittain tai ryhmissä. Lapset voivat myös luoda oman ratansa käyttämällä kortteja, joilla robotti voi liikkua samalla tavoin kuin peli matolla (kuva 5).

Korttipohjaisen maton avulla voidaan myös tarkistaa, mitä oppilaat ovat oppineet. Heitä voidaan pyytää esimerkiksi asettamaan planeetat oikeaan järjestykseen käyttämällä "Aurinko"-korttia aloituspisteessä. Lapset ohjelmoitavat toiminnot, jotka robotin tulee suorittaa päästäkseen valitusta pisteestä toiseen. Voidaan esimerkiksi asettaa tavoitteeksi, että robotti tulee siirtää Maasta Jupiteriin ilman, että se kulkee asteroideja edustavan kortin läpi. Lapset ohjelmoivat toimet, jotka robotin on suoritettava päästäkseen valitusta pisteestä toiseen. Kun lapset ovat oppineet käyttämään robottia ja tuntevat planeetat, taivaankappaleet ja tarvittavat käsitteet, voidaan suorittaa monimutkaisempia tehtäviä tai tuoda tehtävään kilpailullisia tai yhteistoiminnallisia elementtejä.  Kun planeetat tunnetaan ja avaruusmatkailua on käsitelty luokkahuoneessa, voidaan ehdottaa "aktiiviseen oppimiseen" perustuvaa tehtävää (projektioppiminen, ongelmapohjainen oppiminen, löytö oppiminen jne.). Tehtävänä voi olla esimerkiksi tukikohdan/leirin perustaminen Marsiin. Tehtävä voidaan aloittaa kysymällä, mitä leirin perustamiseen ja Marsissa asumiseen voitaisiin tarvita. Lapset voivat esimerkiksi käyttää PER:ää tutkimus robottina kuljettamaan haluamansa asiat leiriltä toiselle.

Aineisto on suunniteltu siten, että se helpottaa opiskelijoiden osallistumista ja erilaisten, toisiinsa liittyvien tehtävien kehittämistä muunnetun mekaniikan ja peli komponenttien käyttöön perustuen. Tehtävä Ehdotuksen materiaalit mahdollistavat uusien täydentävien toimien helpon käyttöönoton kunkin luokan opetuksellisten tarpeiden mukaan. Tehtävää on mahdollista täydentää ja kehittää monin eri tavoin. Tässä osiossa ehdotamme opettajille lisätyn todellisuuden (AR) käyttöönottoa. AR tarjoaa oppilaille mahdollisuuden tutustua "erilaiseen todellisuuteen" turvallisessa ympäristössä opettajien kanssa. Se myös tarjoaa lapsille avaruudellisen (3D) näkymän tehtävässä käsiteltäviin elementteihin (planeettoihin) staattisten 2D-kuvien sijaan. Käyttäen kouluttajien digitaalisen osaamisen eurooppalaisen viitekehyksen (DiGCompEdu) terminologiaa ehdotamme tehtävän laajentamista niille, joiden digitaaliset taidot ovat vielä A1 (aloittelija) ja A2 (tutkija) -tasolla, mutta jotka haluavat kokeilla uusia formaatteja ja pedagogisia menetelmiä toiminnassaan. AR:n sisällyttämiseen tarvittavat elementit koostuvat sekä laitteistosta että ohjelmistosta. Laitteistolla tarkoitetaan lisätyn todellisuuden visualisointiin käytettävää laitetta. Visualisointi vaatii näytön, joka näyttää kuvia todellisesta ympäristöstä (kuvattu laitteen kameralla) sekä virtuaalikuvia, jotka täydentävät näkymää (esim. taululta nouseva 3D-planeetta). Tämä laite voi olla mikä tahansa älypuhelin tai tabletti, mutta jos käytetään vanhempaa tai huonolaatuista laitetta, suorituskyky voi olla erittäin heikko ja heikentää kokemusta.

Ohjelmisto tarkoittaa laitteeseen asennettua sovellusta, joka mahdollistaa päällekkäisten kuvien esittämisen näytöllä. Vaihtoehtoisia toimintatapoja on kaksi. Erasmus+ STEAM UpGrade -projektin verkkosivuilla tarjoamme ladattavan sovelluksen, joka toimii automaattisesti aurinkokunta lautaan toimitettujen osien kanssa ja liittää jokaiseen osaan vastaavan planeetan tai esineen animoidun 3D-mallin.  Jos haluat yhdistää muita kuvia (laudan osia) muihin 3D-malleihin, sinun on turvauduttava yleisiin sovelluksiin, kuten MyWebAR[5] tai ARViewer[6], joilla voi olla joitain sovelluskohtaisia rajoituksia. Vaikka nämäkin sovellukset pyrkivät käyttäjäystävällisyyteen ja soveltuvat aloittavillekin käyttäjille, niiden käyttö ja laajojen muokkausten tekeminen voi olla monimutkaista. Sovellusten ilmaisissa versioissa voi olla kuvien tyyppiä ja muotoa koskevia rajoituksia (esim. MyWebAR sallii vain QR-koodien käytön ilmaisessa versiossa), ja näytettävien mallien määrä voi olla rajattu. Planeetan kuvaan voidaan liittää myös äänitallenne ja/tai teksti joko lisätietojen antamiseksi tai haasteen asettamiseksi. 

• Avaruusromu tai -jäte (mitä on avaruusromu, ja miksi se on vaarallista meille?); keinotekoiset satelliitit ja avaruusluotaimet (mihin niitä käytetään?).

• Eläminen toisella planeetalla (mitä ottaisit mukaasi leirille Marsiin? Millaiset säännöt asettaisit asumiselle leirillä?).

Opiskelijat, joilla on erityisopetus tarpeita, voivat hyötyä opetus robottien käytöstä ja ehdotetun kaltaisista tehtävistä, mutta voi olla, että jotkin muutokset ovat tarvittavia. Lahjakkaiden lasten tapauksessa esitetty PER-malli ei ole välttämättä kaikkein paras vaihtoehto, sillä sen ohjelmointi on hyvin yksinkertaista. On suositeltavaa tutustua robotteihin, joita suositellaan peruskoulun ja jopa lukion opetukseen. Voidaan myös harkita, olisiko tarpeen hyödyntää vaikeusastetta nostavia peliehdotuksia ja lisähaasteita. Etäisyydet voidaan esimerkiksi laskea silmämääräisesti ilman kortteja. Oppimisvaikeuksista kärsivien oppilaiden kohdalla jokaisen lapsen ominaisuudet on otettava huomioon ennen robotin valintaa. Tämä pätee erityisesti ASD-lasten kohdalla. On esimerkiksi pohdittava, voivatko äänet ja välähdykset häiritä erityisherkkiä lapsia. ADHD-lasten tapauksessa robotin käyttö voi parantaa heidän keskittymiskykyään ja impulsiivisuuden hallintaa. On joka tapauksessa suositeltavaa, että nämä lapset oppivat käyttämään robottia ennen yhdessä ryhmän kanssa toteutettavaa toimintaa, jotta he todennäköisemmin hallitsevat tilanteen ja luottavat itseensä ja omaan osaamiseen. Yksi ongelma, joka usein nousee esiin tämän tyyppisten opetus robotti mallien käytön alussa on se, ettei lapsi välttämättä ymmärrä, että jok’ikinen robotin suorittama liike on ohjelmoitava. Läpi koko prosessin on huomioitava, että robotin jokainen siirtymä ja käännös on ohjelmoitava erikseen. Lasten kanssa toimiessa tämä tulisi ottaa huomioon jo työskentelyn alussa. Prosessin ymmärrettävyyttä voidaan helpottaa käyttämällä pieniä kortteja, joilla merkitään liikkeen suuntaa. Liikkeet voidaan myös suunnitella painikkeilla ennen ohjelmointia. (kuva 7)

Alussa yleisin havaittu virhe on, että painetaan "käännös painiketta" ja ajatellaan, että robotti näin kääntyy ja liikkuu eteenpäin. Sen sijaan lasten on ymmärrettävä, että kääntyminen ja eteneminen ovat kaksi eri komentoa, jotka on ohjelmoitava erikseen. Tämän vaiheen ymmärtämättä jääminen johtaa virheisiin, jotka saattavat turhauttaa varsinkin erityistä tukea tarvitsevia oppilaita. Ohjelmointia onkin tärkeää harjoitella, kunnes koko ryhmä on ymmärtänyt sen perusteet.

Tämä STEAM-oppimistehtävä paja on suunnattu esikoulun (ja peruskoulun) opettajille ja opettajaopiskelijoille, ja sen tavoitteena on perehdyttää osallistujat oppimis robotteihin (Educational Robots, ER) sekä peli kappaleiden suunnitteluun eri ohjelmilla (esimerkkejä: Paint 3D, Illustrator, Photoshop, GIMP). Tämä tehtävä esittelee laitteistoon ja ohjelmistoon liittyviä ER-käsitteitä opettajille, joilla ei ole aikaisempaa kokemusta robotiikasta, ja tarjoaa esimerkkejä luokkahuone tehtävistä.  Tätä tehtävää voidaan kehittää ja muunnella eri tavoin riippuen lapsiryhmän ominaisuuksista sekä käytettävissä olevien robottien määrästä. Suosituksemme on 1 robotti korkeintaan 4:ä lasta kohden. Emme suosittele, että lapset jätetään pelaamaan yksin (pl. erityiset, tilannekohtaiset syyt). Ryhmässä pelatessaan lasten on jaettava materiaalit ja odotettava puheenvuorossaan. Työpajan alussa kaikki materiaalit testataan.  Osallistujat saavat perustiedot robotista ja käytettävistä materiaaleista. Oppilaiden on kyettävä huolehtimaan materiaaleista ja suorittamaan uusia tehtäviä peräkkäisinä päivinä. Matkustaessaan avaruuteen astronautitkin työskentelevät ryhmissä, auttavat toisiaan ja pitävät hyvää huolta käytettävistä materiaaleista.

Työpajan alussa annamme osallistujille tehtävän aikana tarvittavat materiaalit ja aurinkokuntaan liittyvät teoreettiset käsitteet. Aktiviteetin ensimmäiset minuutit käytetään robotin (josta tulee avaruusaluksen) painikkeiden merkitysten selittämiseen. Ennen aurinkokunnan materiaalien käyttöä tulee suorittaa useita harjoituksia, joilla varmistetaan, että oppilaat ovat ymmärtäneet robotin ohjelmoinnin perusteet. Tehtävän aikana tarrat ja muut elementit antavat lapsille palautetta edistymisestä. On suositeltavaa, että tehtävää suoritetaan noin 45 minuuttia, ja tunnin lopusta varataan aina muutama minuutti lasten kommenttien keräämiseen. Lapsilta voidaan kysyä esimerkiksi, pitivätkö he robotin ohjelmoinnista, mistä he pitivät eniten oppimassaan, oliko heillä ongelmia ja kuinka he toimivat mahdollisissa ongelmatilanteissa.

• San Martin, J. Peribañez, E. (2021); Robótica y tecnologías emergentes aplicadas a la innovación educativa; Ed. Dykinson; ISBN 9788413779928
• Benitti, F. (2019); Exploring the educational potential of robotics in schools: A systematic review; Computers and Education, 58(3):978–988; https://doi.org/10.1016/j.compedu.2011.10.006
• Ümmü Gülsüm Durukan, Ebru Turan Güntepe & Necla Dönmez Usta (2022); Evaluation of the Effectiveness of Augmented Reality-Based Teaching Material: The Solar System; International Journal of Human–Computer Interaction; DOI: 10.1080/10447318.2022.2121041
• Leoste, J. Pastor, L. San Martín, J. Garre, C. Seitlinger, P. Martino, P. Peribañez, E. (2020); Using Robots for Digital Storytelling. A Game Design Framework for Teaching Human Rights to Primary School Students; International Conference on Robotics in Education (RiE).