Robotic Kit as a Means of Development of Abstract Thinking among Primary School Pupils

Disertační práce se věnuje oblasti edukační robotiky a využití robotických stavebnic ve vzdělávání. Jejím hlavním cílem bylo zjistit, jaký je aktuální stav výuky robotiky na základních školách v České republice a jak si žáci počínají při řešení úloh s robotickou stavebnicí. Za účelem naplnění hlavního cíle byly provedeny tři dílčí výzkumné studie. V první studii byly analyzovány státní kurikulární dokumenty pro české základní školství. Cílem bylo zmapovat, jaký mají robotické stavebnice potenciál pro začlenění do výuky. Výsledky byly porovnány s obsahem kurikulárních dokumentů Slovenské republiky, abychom zjistili, zda je ve výuce robotiky v těchto dvou historicky spjatých zemích podobné nastavení. Druhá výzkumná studie byla zaměřena přímo na vyučující. Jejím cílem bylo zjistit, analyzovat a popsat stávající stav výuky robotiky na českých základních školách. Studie zároveň mapovala postoje učitelů k výuce robotiky, jejich informovanost, metodické a technické zázemí školy s ohledem na chystané změny v kurikulu. Zvláštní zřetel byl věnován robotickým stavebnicím. Použili jsme metodu dotazníkového šetření. Oslovili jsme vybrané základní školy a víceletá gymnázia po celé České republice. Celkem bylo osloveno 3911 škol, ze kterých jsme získali 360 odpovědí. V rámci třetí výzkumné studie bylo naším cílem zjistit, jak si žáci základní školy počínají při řešení úloh ze školní robotiky. Zaměřili jsme se zejména na úlohy obsahující prvky abstrakce, jejichž náročnost se ve sledu úloh postupně zvyšuje. Vytvořena byla specifická testovací sada patnácti úloh, které byly primárně zaměřeny na pohyb sestaveného robota v prostoru. Vzhledem k povaze úloh museli žáci při řešení zapojovat své abstraktní myšlení. Tento fakt jsme brali na zřetel při volbě cílové skupiny. Na základě poznatků z vývojové psychologie byli zvoleni žáci 6. ročníku, kteří se v rámci svého psychomotorického vývoje nachází na začátku stádia formálních operací. Průběh testování byl podrobně zaznamenáván a byl z něj pořizován videozáznam. Získané výsledky nám napomohly zmapovat, jak jsou žáci schopní adaptace v programovacím prostředí LEGO Mindstorms EV3 bez předchozích znalostí, kde nejčastěji chybují, jak si poradili s různými programovacími koncepty, jak se vyvíjí jejich pozornost a chování v průběhu testování nebo například zda se dají vysledovat některé faktory, které ovlivnily jejich dosažené výsledky. Závěry disertační práce byly zaměřeny především na rozbor počínání žáků v průběhu testování. Na jejich základě byla formulována některá doporučení, která mohou v počátcích usnadnit výuku robotiky a upozorní vyučující na problematické faktory.ObhájenoThis dissertation thesis is engaged in the field of educational robotics and the use of robotic kits in the education. Its main aim was to find out what the current condition of education of robotics in primary schools in the Czech Republic is like as well as how the students work during solving the tasks with robotic kits. To reach the main aim, three research studies were done. In the first study, curricular documents for the Czech primary schools were analyzed. The aim was to map what is the potential of robotic kits to be implemented into education. The results were compared to the content of Slovak curriculum documents to find out if the education of robotics in these two historically bound countries is similar. The second research study was oriented directly on the teachers. Its aim was to find out, analyze and describe the current condition of robotics education in Czech primary schools. The study also discovered the attitudes of robotics teachers in the education, their awareness, methodical and technical equipment of school in consideration of future curriculum changes. a special regard was given to robotic kits. The method of questionnaire survey was used. We addressed the chosen primary schools and lower level of grammar schools throughout the Czech Republic. Altogether we addressed 3911 schools, from which 360 responded. Within the framework of the third study, our aim was to find out how primary school students work during solving the tasks from school robotics. We focused especially on the tasks with the element of abstraction, which difficulty was increasing gradually, in sequence. a special testing kit of fifteen tasks was created. The tasks were primarily focused on the moving of the built robot in the space. Because of the tasks character, students had to use their abstract thinking during the tasks solving. We paid regard to this fact during choosing the target group. Based on the knowledge of development psychology, students of sixth school year, who are in their psychometrical development at the beginning of formal operation phase, were chosen. The process of testing was recorded in detail; video recording was done. The gained results helped us to analyze how the students were able to adapt in programming environment LEGO Mindstorms EV3 without any prior knowledge, where they made mistakes the most frequently, how they coped with various programming concepts, how their attention and behavior during testing was developed or for instance if it is possible to find any factors which influenced their final results. The conclusions of this dissertation theses were focused mainly on the analysis of students work during testing. Based on the analysis results, some recommendations were formulated, which could at the beginning simplify the robotics education and warn teachers about the problematic factors

Robotc version 4 and the possibilities of use in education

Příspěvek představuje aktuální verzi programovacího prostředí RobotC. Popisuje jak ikonickou, tak i textovou verzi programu. Zaměřuje se na jejich součásti a popisuje způsob vytváření programu. Popis je doplněný o grafické prvky. Na závěr krátce shrnuje možnosti využití programovacího prostředí ve výuce.The article presents the actual version of the programming environment RobotC. It describes as iconic as well as a text version. It focuses on their components and describes how to create the program. The description is appended by graphic elements. Shortly summarizes the use of the programming environment in the education

Robomaster S1 and its use in leasure activities at elementary school

Edukační robotika neměla v minulosti pevnou pozici v kurikulu základních škol v České republice. Řada škol ji zařazovala primárně jako doplňkovou formu vzdělávání v rámci volnočasových aktivit nebo volitelných předmětů. Situace se postupně mění vlivem revize státních kurikulárních dokumentů. Přesto zůstává robotika oblastí, která je z velké části využívána pro výuku základů algoritmizace a programování v rámci školních volnočasových aktivit a v kroužcích. Cílem příspěvku je představit možnosti využití edukační robotiky ve volnočasových aktivitách a představit a popsat vzorové aktivity využitelné pro vzdělávání žáků různého věku a zkušeností s využitím robota RoboMaster S1.There was not a strong position of the educational robotics in the curriculum of elementary schools in the Czech Republic in the past. Educational robotics was implemented by a plenty of schools primarily as an additional form of education as a leisure time activity or and optional subject. The situation is gradually being changed thanks to the revision of state curricular documents. Nevertheless, the robotics still perseveres to be the sphere which is used the most for education of the basis of algorithms and programming in leisure time activities and clubs. The goal of this article is to introduce the possibilities of the usage of educational robotics in leisure time activities and to introduce and describe some sample activities which could be used for educating the pupils of various age and experience with the use of robot RoboMaster S1

Programovací prostředí EV3 a RobotC robotické stavebnice LEGO Mindstorms EV3

Kapitola se věnuje programovacím prostředím EV3 a RobotC, která jsou určená k programování robotické stavebnice EV3. Popisuje samotná prostředí, vysvětluje princip vytváření programu v těchto dvou prostředích a popisuje také programovací jazyk k tomu určený. Seznámíte se s důležitými funkcemi EV3 a RobotC, které napomáhají k efektivnější práci s programem nebo jsou nezbytné pro vytváření programu či práci s řídící jednotkou stavebnice. Kapitola si klade za cíl usnadnit Vám prvotní využívání některého z těchto dvou prostředí ve výuce.Tento material vznikl z finanční podpory Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky v rámci projektu „Popularizace vědy a badatelsky orientované výuky“, registrační čísloCZ.1.07/2.3.00/45.0007

Easter clapper

Tato práce představuje výrobu velikonoční řehtačky, která je symbolem Velikonoc. Vysvětluje také velikonoční zvyky, které se k řehtačkám vztahují. Výroba byla realizována v předmětu SPRA (Školní praktika A). Jednalo se o výrobu funkční repliky, která vznikla z poškozené řehtačky, ze které byl převzat pouze rotační válec.This paper presents the production of easter clapper, which is a symbol of Easter. Explains the easter traditions, that relate to easter clappers. Production was carried in the school subject called SPRA (School practics A). It was the production of a functional replica that was created from the damaged clapper, which was taken only rotation roller

Metodická podpora učitele robotiky v českém výukovém prostředí

Cílem tohoto příspěvku je popsat možnosti a míru metodické podpory učitele robotiky a robotického programování v podmínkách českého základního školství a nalézt a popsat nedostatky a možné cesty ke zlepšení podpory výuky učitelů v této oblasti. Pro zmapování aktuální situace ve výuce robotiky v České republice jsme zrealizovali dotazníkové šetření pomocí strukturovaného online dotazníku, které proběhlo v listopadu a prosinci 2016 a bylo cíleno na učitele základních škol a odpovídajících ročníků víceletých gymnázií. Oslovili jsme 3911 škol a získali celkem 360 odpovědí. Následně jsme zmapovali dostupné metodické materiály primárně zaměřené na robotické stavebnice LEGO na českém a zahraničním trhu s cílem popsat možnosti podpory učitele ve výuce robotiky. Výsledkem průzkumu dostupných materiálů na trhu bylo zjištění, že existuje řada českých i zahraničních materiálů, které uplatňují k výuce různé přístupy. Některé jsou tematicky zaměřené, jiné cílí čistě na využití sady robotické stavebnice v jejím plném či částečném rozsahu. Z výsledků dotazníku je patrné, že učitelé příliš nevyužívají zahraniční materiály a spoléhají se hlavně na materiály dodávané přímo se stavebnicí nebo na zdarma dostupné náměty na specializovaných webech a blozích. U zahraničních materiálů učitelům nejčastěji chybí překlad do českého jazyka a využitelnost v českém výukovém prostředí. Výsledky studie napomohou zmapovat míru metodické podpory učitelů ve specifické oblasti robotické výuky a požadavky a potřeby učitelů, které by v budoucnu mohly napomoci k jejímu zlepšení, k čemuž by měla přispět také Strategie digitálního vzdělávání do roku 2020, jejíž součástí je mimo jiné právě metodická podpora vyučujících pro začlenění nových technologií do výuky.The aim of this work is to describe the possibilities and extent of the methodical support of teachers of robotics and robotic programming in the Czech primary education system and to find and describe the deficiencies as well as possible ways to improve the educational support of teachers in this field. To map the current situation in the robotics education in the Czech Republic, we implemented a questionnaire survey by means of a structural online questionnaire which took place in November and December 2016 and was aimed to teachers of primary schools and appropriate school years of multi-year grammar schools. 3911 schools were asked to fill in the questionnaire. We received 360 responses. Afterwards we mapped the available methodical materials primarily focused on robotic kits LEGO in Czech and foreign market with the aim to describe the possibilities of teacher support in the robotics education. The result of the survey of available materials in the market was the finding that there are a lot of Czech and foreign materials which use various approaches in the education. It is evident that teachers do not use foreign materials very much and that they rely mainly on the materials being included in the kit or on freely accessible materials provided on specialized webpages and blogs. As for the foreign materials, teachers miss mostly the translation into Czech language and its usage in the Czech education system. The results of this study could help to map the extent of methodical support of teachers in the specific field of robotics education as well as teachers´ requirements and needs which could help with the future improvement. Strategy of Digital Education until Year 2020 should also contribute. In the strategy, there is also included the methodical support of teachers to integrate new technologies in education

Robotic Kit as a Means of Development of Abstract Thinking among Primary School Pupils

Disertační práce se věnuje oblasti edukační robotiky a využití robotických stavebnic ve vzdělávání. Jejím hlavním cílem bylo zjistit, jaký je aktuální stav výuky robotiky na základních školách v České republice a jak si žáci počínají při řešení úloh s robotickou stavebnicí. Za účelem naplnění hlavního cíle byly provedeny tři dílčí výzkumné studie. V první studii byly analyzovány státní kurikulární dokumenty pro české základní školství. Cílem bylo zmapovat, jaký mají robotické stavebnice potenciál pro začlenění do výuky. Výsledky byly porovnány s obsahem kurikulárních dokumentů Slovenské republiky, abychom zjistili, zda je ve výuce robotiky v těchto dvou historicky spjatých zemích podobné nastavení. Druhá výzkumná studie byla zaměřena přímo na vyučující. Jejím cílem bylo zjistit, analyzovat a popsat stávající stav výuky robotiky na českých základních školách. Studie zároveň mapovala postoje učitelů k výuce robotiky, jejich informovanost, metodické a technické zázemí školy s ohledem na chystané změny v kurikulu. Zvláštní zřetel byl věnován robotickým stavebnicím. Použili jsme metodu dotazníkového šetření. Oslovili jsme vybrané základní školy a víceletá gymnázia po celé České republice. Celkem bylo osloveno 3911 škol, ze kterých jsme získali 360 odpovědí. V rámci třetí výzkumné studie bylo naším cílem zjistit, jak si žáci základní školy počínají při řešení úloh ze školní robotiky. Zaměřili jsme se zejména na úlohy obsahující prvky abstrakce, jejichž náročnost se ve sledu úloh postupně zvyšuje. Vytvořena byla specifická testovací sada patnácti úloh, které byly primárně zaměřeny na pohyb sestaveného robota v prostoru. Vzhledem k povaze úloh museli žáci při řešení zapojovat své abstraktní myšlení. Tento fakt jsme brali na zřetel při volbě cílové skupiny. Na základě poznatků z vývojové psychologie byli zvoleni žáci 6. ročníku, kteří se v rámci svého psychomotorického vývoje nachází na začátku stádia formálních operací. Průběh testování byl podrobně zaznamenáván a byl z něj pořizován videozáznam. Získané výsledky nám napomohly zmapovat, jak jsou žáci schopní adaptace v programovacím prostředí LEGO Mindstorms EV3 bez předchozích znalostí, kde nejčastěji chybují, jak si poradili s různými programovacími koncepty, jak se vyvíjí jejich pozornost a chování v průběhu testování nebo například zda se dají vysledovat některé faktory, které ovlivnily jejich dosažené výsledky. Závěry disertační práce byly zaměřeny především na rozbor počínání žáků v průběhu testování. Na jejich základě byla formulována některá doporučení, která mohou v počátcích usnadnit výuku robotiky a upozorní vyučující na problematické faktory.ObhájenoThis dissertation thesis is engaged in the field of educational robotics and the use of robotic kits in the education. Its main aim was to find out what the current condition of education of robotics in primary schools in the Czech Republic is like as well as how the students work during solving the tasks with robotic kits. To reach the main aim, three research studies were done. In the first study, curricular documents for the Czech primary schools were analyzed. The aim was to map what is the potential of robotic kits to be implemented into education. The results were compared to the content of Slovak curriculum documents to find out if the education of robotics in these two historically bound countries is similar. The second research study was oriented directly on the teachers. Its aim was to find out, analyze and describe the current condition of robotics education in Czech primary schools. The study also discovered the attitudes of robotics teachers in the education, their awareness, methodical and technical equipment of school in consideration of future curriculum changes. a special regard was given to robotic kits. The method of questionnaire survey was used. We addressed the chosen primary schools and lower level of grammar schools throughout the Czech Republic. Altogether we addressed 3911 schools, from which 360 responded. Within the framework of the third study, our aim was to find out how primary school students work during solving the tasks from school robotics. We focused especially on the tasks with the element of abstraction, which difficulty was increasing gradually, in sequence. a special testing kit of fifteen tasks was created. The tasks were primarily focused on the moving of the built robot in the space. Because of the tasks character, students had to use their abstract thinking during the tasks solving. We paid regard to this fact during choosing the target group. Based on the knowledge of development psychology, students of sixth school year, who are in their psychometrical development at the beginning of formal operation phase, were chosen. The process of testing was recorded in detail; video recording was done. The gained results helped us to analyze how the students were able to adapt in programming environment LEGO Mindstorms EV3 without any prior knowledge, where they made mistakes the most frequently, how they coped with various programming concepts, how their attention and behavior during testing was developed or for instance if it is possible to find any factors which influenced their final results. The conclusions of this dissertation theses were focused mainly on the analysis of students work during testing. Based on the analysis results, some recommendations were formulated, which could at the beginning simplify the robotics education and warn teachers about the problematic factors

Lego Mindstorms NXT - the use of programming environments NXT-G and RobotcC

Diplomová práce představuje možnosti využití robotické stavebnice LEGO Mindstorms NXT na všech stupních vzdělávání. Dále představuje a porovnává možnosti robotických programovacích prostředí NXT-G a RobotC. Na základě vedoucím práce předložené osnovy vznikl v rámci diplomové práce výukový materiál. Ten představuje základní programové konstrukty programovacích prostředí NXT-G a RobotC a možnosti využití základních i rozšiřujících modulů robotické stavebnice.The thesis introduces the possibility of using the robotic kit LEGO Mindstorms NXT at all levels of education. The second chapter presents and compares the possibility of using programming environments NXT-G and RobotC. One of the parts of the thesis is the educational course. The course is based on curriculum submitted by the tutor and introduces basic programming constructs of both environments and explains the use of robotic kit modules

Editorial systems and their use in creating a school website

Práce nejprve představuje dva nejrozšířenější redakční systémy provozované na systému PHP Joomla! a Drupal. Další částí je analýza vybraných webů škol Plzeňského kraje. Ta se zaměřuje na informace, které školy na svých webech zveřejňují. Po jejich prozkoumání z analýzy vyplynul seznam požadavků škol na jejich web. Přihlédnuto bylo také k zákonům, které se týkají obsahové stránky webu a byly zmapovány i zásady zabývající se přístupností. Jednou z hlavních částí práce je doporučení možností tvorby a správy webu v redakčních systémech na základě požadavků škol, které byly zjištěny v analýze a představení možných rozšíření pro realizaci těchto požadavků.Katedra výpočetní a didaktické technikyObhájenoThe thesis introduces the two most frequently used editorial systems that are running on the PHP system Joomla! and Drupal. Another part is the analysis of selected school websites of the Pilsen region. The analysis focuses on the pieces of information that the schools publish. After their having been surveyed a list of items that should be on a school website emerged. Laws relating to the content of a school web site and its accessibility were taken into consideration when compiling the list, too. One of the main parts of the thesis is the recommendation of possibilities of designing and administration in editorial systems based on the schools' requirements that were found in the analysis and presenting possible extensions for implementation of these requirements