Badatelsky orientovaná výuka robotiky

Mgr. Patrik KLOFÁČ

Doctoral thesis

Abstract:

Nově pojatá informatika zaměřená na rozvíjení informatického myšlení žáků hledá nová témata a nové moderní metody výuky podporující aktivního žáka. Ve školním prostředí se robotika jeví jako vhodné vzdělávací téma pro rozvíjení informatických dovedností, kompetencí a informatického myšlení. Práce s roboty nebude přínosná, pokud metody její výuky budou s pasivním žákem, transmisivní a instruktážní. Z těchto důvodů je třeba hledat nové metody a jednou z možných je badatelsky orientovaná výuka. Obecně téma badatelsky orientované výuky v informatice a též v robotice je prakticky neprobádané, není zřejmé, co si pod takovou výukou představit. Proto je výzkum zaměřen na vedení výuky základů robotiky badatelsky orientovanými úlohami. Cílem výzkumu bylo vytvořit badatelsky orientované úkoly do hodin robotiky a zjistit, zda badatelsky orientovaná výuka robotiky přispívá k rozvoji informatického myšlení žáků druhého stupně základních škol v těchto třech složkách algoritmizace, abstrakce a evaluace. Práce se opírá o kvalitativní výzkum využívající metodu akčního výzkumu. Sběr dat byl zajišťován pomocí rozhovorů s učiteli, pozorováním a natáčením žáků při práci a žákovských dotazníků. Výsledky výzkumu poskytly zajímavý a důležitý náhled jak na strukturu tvorby badatelských úloh robotiky, tak na východiska, jak takové úlohy vylepšovat a na jaké aspekty si ve výuce dávat pozor. Zjištěné poznatky mohou přispět k rozvoji výuky informatiky.

Abstract:

Newly conceived informatics focused on the development of pupils' computational thinking is constantly looking for new topics and new modern teaching methods to support active pupils. In the school environment, robotics appears to be a suitable educational topic for developing IT skills, competences, and computational thinking. Working with robots will not be beneficial if the teaching methods are used with passive pupils, and are merely transmissive, and instructional. For these reasons, it is necessary to look for new methods, and one of the possibilities is inquiry-based learning. In general, the subject of inquiry-based learning in informatics and also in robotics is practically unexplored, and it is not yet clear what to imagine under the heading of such teaching. Therefore, the research is focused on teaching the basics of robotics with inquiry-based learning tasks. The goal of the research was to create inquiry-based learning tasks for robotics lessons, and to find out whether inquiry-based robotics learning contributes to the development of computational thinking of second stage primary school (or middle school) students in these three components of algorithmization, abstraction, and evaluation. The work is based on qualitative research, using the action research method. Data collection was ensured by interviews with teachers, observation, and filming of students at work, along with student questionnaires. The results of the research provided an interesting and important insight into the structure of the creation of robotics research tasks, as well as the starting points for how to improve such tasks, and even what aspects to pay attention to in teaching. The findings can contribute to the development of informatics teaching.

Keywords

badatelsky orientovaná výuka, robotika, informatické myšlení

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 15. 6. 2023
• Supervisor: doc. PaedDr. Jiří Vaníček, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Education

Doctoral programme / field:
Specialization in Pedagogy / Information and communication technology in education