Σκοπός του μαθήματος είναι η εκπαίδευση των φοιτητών στον τρόπο καλλιέργειας και ανάπτυξης των ψηφιακών δεξιοτήτων μέσω των τεχνολογιών STEM. Στα περιεχόμενα του μαθήματος περιλαμβάνονται τα ακόλουθα αντικείμενα: Η υπολογιστική σκέψη στη διδακτική, Εισαγωγή στη θεωρία & τη μεθοδολογία του STEM, Σχεδιασμός διδακτικών σεναρίων STEM και ΤΠΕ, Ψηφιακά διδακτικά σενάρια και υλοποίηση τους σε υπάρχουσες πλατφόρμες, Σχεδιασμός εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων STEM για άτομα με ειδικές εκπαιδευτικές ανάγκες, Υλικά για εκπαιδευτικές δραστηριότητες, όπως δομικά υλικά, μηχανικά, ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά στοιχεία, αισθητήρες, κινητήρες, βομβητές, οθόνες, κ.α, Λογισμικά υποστήριξης STEM, όπως σχεδίασης και εκτύπωσης 3Δ μοντέλων, προσομοίωσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων, κ.α, Πλατφόρμες ανάπτυξης εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων, όπως Arduino και Raspberry PI. Ανάπτυξη εφαρμογών με το Arduino, Εκπαιδευτική Ρομποτική. Ειδικότερα, η διδασκαλία του μαθήματος περιλαμβάνει τα παρακάτω αντικείμενα:
- Η καλλιέργεια των ψηφιακών δεξιοτήτων (e-Skills): Ψηφιακό χάσμα (Digital Dive) και Πληροφοριακός Αλφαβητισμός (Information Literacy), Οπτικός Αλφαβητισμός (Visual Literacy), Αλφαβητισμός των Μέσων (Media Literacy), Αλφαβητισμός στη χρήση Ηλεκτρονικών Υπολογιστών (Computer Literacy), Δικτυακός αλφαβητισμός (Network Literacy), Σύνδεση των ψηφιακών δεξιοτήτων και της αγοράς εργασίας, Ευρωπαϊκή στρατηγική για την καλλιέργεια των ψηφιακών δεξιοτήτων. Η Μεγάλη Συμμαχία (Grand Coalition) για τις Ψηφιακές Δεξιότητες. Το Εθνικό Σχέδιο Δράσης.
- Η Υπολογιστική Επιστήμη και η Υπολογιστική Σκέψη στην Εκπαίδευση: Η Επιστήμη των Υπολογιστών στην Εκπαίδευση, Ορισμός και τύποι της Υπολογιστικής Σκέψης, Η Υπολογιστική Σκέψη και ο Προγραμματισμός, Η Υπολογιστική Επιστήμη στην Εκπαίδευση, Επίλυση προβλημάτων με χρήση της Υπολογιστικής Επιστήμης στην Εκπαίδευση, Η έννοια του Μοντέλου στην Υπολογιστική Σκέψη, Διερευνητική και Ανακαλυπτική Μάθηση.
- Το STEM και η Υπολογιστική Σκέψη στη Διδασκαλία: Η επιστημολογία του STEM, Το επιστημολογικό πλαίσιο για την εισαγωγή του STEM στην Εκπαίδευση, STEM και αναλυτικά προγράμματα, Πρακτικός οδηγός εισαγωγής του STEM, Σχεδιασμός διδακτικών σεναρίων STEM και ΤΠΕ, Προσδιορισμός φάσεων διδακτικού σεναρίου, Δημιουργία δραστηριοτήτων, Δομή σχεδίασης διδακτικού σεναρίου, Παραδείγματα διδακτικών σεναρίων.
- Πλατφόρμα Arduino για εκπαιδευτικές δραστηριότητες STEM: Γνωριμία με την πλατφόρμα, Το περιβάλλον προγραμματισμού Arduino IDE, Οι βιβλιοθήκες του Arduino IDE, Παρουσίαση απλών εφαρμογών για αρχαρίους.
- Ανάπτυξη εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων STEM στο Arduino: Βασικές εφαρμογές
- Ανάπτυξη εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων STEM στο Arduino: Εφαρμογές με αισθητήρες (θερμοκρασίας, φωτός, ήχου, απόστασης, επιτάχυνσης).
- Ανάπτυξη εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων STEM στο Arduino: Απεικόνιση δεδομένων, προχωρημένα θέματα.
- Ανάπτυξη εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων STEM στο Arduino: Εισαγωγή στην Πρακτική Ρομποτική, Εφαρμογές Απομακρυσμένου Ελέγχου.
- Εργαλεία οπτικού προγραμματισμού του Arduino: Εργαλείο ArduBlock, Εργαλείο Ardublockly, Εργαλείο S4A, Εργαλείο mBlock.
- Πλατφόρμα Raspberry Pi: Γνωριμία με την πλατφόρμα Raspberry Pi, Εγκατάσταση και βασικές λειτουργίες του λειτουργικού συστήματος Raspbian, Το περιβάλλον οπτικού προγραμματισμού Scratch, Δημιουργία εφαρμογών στο Raspberry Pi και το Scratch, Η γλώσσα Python και το Raspberry Pi.
- Εκπαιδευτική Ρομποτική: STEM και ρομποτική, Η ρομποτική ως εκπαιδευτική μέθοδος, Εξέλιξη της ρομποτικής, Παραδείγματα Ρομποτικών Μηχανισμών: Bee-bot, Wedo/Lego, Thymio, Edison, Codie, mBot, Sparky, Mindstorms/Lego, Εκπαιδευτική ρομποτική με ανοικτό λογισμικό.
- Ανάπτυξη εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων STEM στο LabVIEW: Γνωριμία με το LabVIEW, Πλεονεκτήματα της ανάπτυξης συστήματος συλλογής δεδομένων για εργαστηριακά πειράματα, Διασύνδεση LabVIEW με Arduino, Προγραμματισμός STEM εφαρμογών στο LabVIEW.
Κωδικός μαθήματος: 222