{"id":{"repo_id":"athens","oai_identifier":"oai:lib.uoa.gr:uoadl:5371609"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/athens/oai:lib.uoa.gr:uoadl:5371609","repository":{"repo_id":"athens","name":"National and Kapodistrian University of Athens","base_url":"https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/frontend/oaipmh"},"display":{"title":"Εκπαιδευτική Ρομποτική και Φυσικές Επιστήμες: Ανάπτυξη πρότυπης ρομποτικής διάταξης για τη διδασκαλία Ηλεκτρομαγνητισμού και Κινηματικής","abstract":"Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και παιδαγωγική πλαισίωση μίας εκπαιδευτικής ρομποτικής διάταξης για την κατανόηση εννοιών της Φυσικής, κυρίως στην Πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Στόχος της εργασίας είναι η διερεύνηση του τρόπου με τον οποίον η εκπαιδευτική ρομποτική μπορεί να υποστηρίξει τη εκμάθηση εννοιών όπως ο ηλεκτρομαγνητισμός και η κίνηση των σωμάτων, εστιάζοντας στο γνωστικό επίπεδο μαθητών Ε’ και ΣΤ’ Δημοτικού. Για τον σχεδιασμό και την δημιουργία της ρομποτικής διάταξης αξιοποιήθηκαν τεχνολογίες αυτοματισμού και τρισδιάστατης εκτύπωσης. Συγκεκριμένα, η διάταξη απαρτίζεται από: (α) την κεντρική μονάδα LEGO Spike Prime εξοπλισμένη με αισθητήρες φωτός για την ανίχνευση της κίνησης της μεταλλικής σφαίρας και την ψηφιακή της αναπαράσταση, (β) έναν μικροελεγκτή Arduino για τον έλεγχο και την ενεργοποίηση των ηλεκτρομαγνητών, και (γ) εξαρτήματα παραχθέντα μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης (διαδρόμους, βάσεις στήριξης κ.ά.). Για την βέλτιστη διδακτική αξιοποίηση της διάταξης προτείνονται δύο εκπαιδευτικά σενάρια, για τον ηλεκτρομαγνητισμό και την κινηματική. Αμφότερα βασίζονται στο διδακτικό μοντέλο «5Ε» και ενσωματώνουν τις αρχές της εκπαίδευσης STEM, της εποικοδομητικής και διερευνητικής μάθησης. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια ολοκληρωμένη και διδακτικά πλαισιωμένη πρόταση αξιοποίησης συστημάτων αυτοματισμού και ρομποτικής για την βελτιστοποίηση της μαθησιακής εμπειρίας στο πεδίο των Φυσικών Επιστημών. Από τη διαδικασία κατασκευής διαπιστώθηκε ότι το συγκεκριμένο ρομποτικό σύστημα παρέχει ευελιξία στη διδακτική υποστήριξη επιπλέον γνωστικών αντικειμένων υποστηρίζοντας δραστηριότητες πειραματισμού και διερεύνησης, αναδεικνύοντας παράλληλα τον καταλυτικό ρόλο του εκπαιδευτικού.","abstract_html":"Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και παιδαγωγική πλαισίωση μίας εκπαιδευτικής ρομποτικής διάταξης για την κατανόηση εννοιών της Φυσικής, κυρίως στην Πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Στόχος της εργασίας είναι η διερεύνηση του τρόπου με τον οποίον η εκπαιδευτική ρομποτική μπορεί να υποστηρίξει τη εκμάθηση εννοιών όπως ο ηλεκτρομαγνητισμός και η κίνηση των σωμάτων, εστιάζοντας στο γνωστικό επίπεδο μαθητών Ε’ και ΣΤ’ Δημοτικού. Για τον σχεδιασμό και την δημιουργία της ρομποτικής διάταξης αξιοποιήθηκαν τεχνολογίες αυτοματισμού και τρισδιάστατης εκτύπωσης. Συγκεκριμένα, η διάταξη απαρτίζεται από: (α) την κεντρική μονάδα LEGO Spike Prime εξοπλισμένη με αισθητήρες φωτός για την ανίχνευση της κίνησης της μεταλλικής σφαίρας και την ψηφιακή της αναπαράσταση, (β) έναν μικροελεγκτή Arduino για τον έλεγχο και την ενεργοποίηση των ηλεκτρομαγνητών, και (γ) εξαρτήματα παραχθέντα μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης (διαδρόμους, βάσεις στήριξης κ.ά.). Για την βέλτιστη διδακτική αξιοποίηση της διάταξης προτείνονται δύο εκπαιδευτικά σενάρια, για τον ηλεκτρομαγνητισμό και την κινηματική. Αμφότερα βασίζονται στο διδακτικό μοντέλο «5Ε» και ενσωματώνουν τις αρχές της εκπαίδευσης STEM, της εποικοδομητικής και διερευνητικής μάθησης. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια ολοκληρωμένη και διδακτικά πλαισιωμένη πρόταση αξιοποίησης συστημάτων αυτοματισμού και ρομποτικής για την βελτιστοποίηση της μαθησιακής εμπειρίας στο πεδίο των Φυσικών Επιστημών. Από τη διαδικασία κατασκευής διαπιστώθηκε ότι το συγκεκριμένο ρομποτικό σύστημα παρέχει ευελιξία στη διδακτική υποστήριξη επιπλέον γνωστικών αντικειμένων υποστηρίζοντας δραστηριότητες πειραματισμού και διερεύνησης, αναδεικνύοντας παράλληλα τον καταλυτικό ρόλο του εκπαιδευτικού.","abstract_has_math":false,"creators":["ΚΑΡΑΛΛΑ ΣΜΑΡΑΓΔΗ-ΑΜΦΙΛΟΧΙΑ","KARALLA SMARAGDI-AMFILOCHIA"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":[],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":2026,"date_issued":"2026","date_published":"2026","updated_at":"2026-07-24T01:02:11Z","subjects":["Θετικές Επιστήμες","Science"],"languages":["Ελληνικά","Greek"],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["uoadl:5371609"],"render_values":[{"text":"uoadl:5371609","href":null,"code":true}]}]},"links":{"outbound_url":"https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5371609","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"dc:identifier"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["ΚΑΡΑΛΛΑ ΣΜΑΡΑΓΔΗ-ΑΜΦΙΛΟΧΙΑ","KARALLA SMARAGDI-AMFILOCHIA"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:date","label":"Dc Date","values":["2026"]},{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["born_digital_postgraduate_thesis","Διπλωματική Εργασία","Postgraduate Thesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Θετικές Επιστήμες","Science"]}]},{"id":"language_rights","label":"Language and Rights","entries":[{"key":"dc:language","label":"Dc Language","values":["Ελληνικά","Greek"]}]},{"id":"identifiers","label":"Identifiers","entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["uoadl:5371609","https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5371609"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description","label":"Description","values":["Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και παιδαγωγική πλαισίωση μίας εκπαιδευτικής ρομποτικής διάταξης για την κατανόηση εννοιών της Φυσικής, κυρίως στην Πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Στόχος της εργασίας είναι η διερεύνηση του τρόπου με τον οποίον η εκπαιδευτική ρομποτική μπορεί να υποστηρίξει τη εκμάθηση εννοιών όπως ο ηλεκτρομαγνητισμός και η κίνηση των σωμάτων, εστιάζοντας στο γνωστικό επίπεδο μαθητών Ε’ και ΣΤ’ Δημοτικού. Για τον σχεδιασμό και την δημιουργία της ρομποτικής διάταξης αξιοποιήθηκαν τεχνολογίες αυτοματισμού και τρισδιάστατης εκτύπωσης. Συγκεκριμένα, η διάταξη απαρτίζεται από: (α) την κεντρική μονάδα LEGO Spike Prime εξοπλισμένη με αισθητήρες φωτός για την ανίχνευση της κίνησης της μεταλλικής σφαίρας και την ψηφιακή της αναπαράσταση, (β) έναν μικροελεγκτή Arduino για τον έλεγχο και την ενεργοποίηση των ηλεκτρομαγνητών, και (γ) εξαρτήματα παραχθέντα μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης (διαδρόμους, βάσεις στήριξης κ.ά.). Για την βέλτιστη διδακτική αξιοποίηση της διάταξης προτείνονται δύο εκπαιδευτικά σενάρια, για τον ηλεκτρομαγνητισμό και την κινηματική. Αμφότερα βασίζονται στο διδακτικό μοντέλο «5Ε» και ενσωματώνουν τις αρχές της εκπαίδευσης STEM, της εποικοδομητικής και διερευνητικής μάθησης. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια ολοκληρωμένη και διδακτικά πλαισιωμένη πρόταση αξιοποίησης συστημάτων αυτοματισμού και ρομποτικής για την βελτιστοποίηση της μαθησιακής εμπειρίας στο πεδίο των Φυσικών Επιστημών. Από τη διαδικασία κατασκευής διαπιστώθηκε ότι το συγκεκριμένο ρομποτικό σύστημα παρέχει ευελιξία στη διδακτική υποστήριξη επιπλέον γνωστικών αντικειμένων υποστηρίζοντας δραστηριότητες πειραματισμού και διερεύνησης, αναδεικνύοντας παράλληλα τον καταλυτικό ρόλο του εκπαιδευτικού.","The thesis focuses on the development and the pedagogical framework of an educational robotics system designed to facilitate the comprehension of physics concepts, mainly in elementary education. The aim of this thesis is to investigate how educational robotics can support the learning of concepts such as electromagnetism and kinematics, focusing on the cognitive level of fifth- and sixth-grade elementary school students. Automation and 3D printing technologies were utilized for the design and creation of this robotic setup. Specifically, the setup comprises: (a) a LEGO Spike Prime unit equipped with light sensors for motion detection and digital representation of the metal sphere's trajectory, (b) an Arduino microcontroller to manage the activation of the electromagnets, and (c) 3D-printed components such as tracks and mounting bases. To optimize the educational use of the setup, two educational scenarios are proposed, one for electromagnetism and one for kinematics. Both are based on the “5E” instructional model and incorporate the principles of STEM education, constructivism and inquiry-based learning. This paper presents a comprehensive and pedagogically framed proposal for utilizing automation and robotics systems to optimize the learning experience in the field of Physics. The construction process revealed that this robotic system offers flexibility in teaching support for additional subject areas by facilitating experimentation and inquiry activities, while highlighting the teacher’s catalytic role."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Εκπαιδευτική Ρομποτική και Φυσικές Επιστήμες: Ανάπτυξη πρότυπης ρομποτικής διάταξης για τη διδασκαλία Ηλεκτρομαγνητισμού και Κινηματικής"]}]}],"canonical_facts":{"dc:creator":["ΚΑΡΑΛΛΑ ΣΜΑΡΑΓΔΗ-ΑΜΦΙΛΟΧΙΑ","KARALLA SMARAGDI-AMFILOCHIA"],"dc:date":["2026"],"dc:description":["Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και παιδαγωγική πλαισίωση μίας εκπαιδευτικής ρομποτικής διάταξης για την κατανόηση εννοιών της Φυσικής, κυρίως στην Πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Στόχος της εργασίας είναι η διερεύνηση του τρόπου με τον οποίον η εκπαιδευτική ρομποτική μπορεί να υποστηρίξει τη εκμάθηση εννοιών όπως ο ηλεκτρομαγνητισμός και η κίνηση των σωμάτων, εστιάζοντας στο γνωστικό επίπεδο μαθητών Ε’ και ΣΤ’ Δημοτικού. Για τον σχεδιασμό και την δημιουργία της ρομποτικής διάταξης αξιοποιήθηκαν τεχνολογίες αυτοματισμού και τρισδιάστατης εκτύπωσης. Συγκεκριμένα, η διάταξη απαρτίζεται από: (α) την κεντρική μονάδα LEGO Spike Prime εξοπλισμένη με αισθητήρες φωτός για την ανίχνευση της κίνησης της μεταλλικής σφαίρας και την ψηφιακή της αναπαράσταση, (β) έναν μικροελεγκτή Arduino για τον έλεγχο και την ενεργοποίηση των ηλεκτρομαγνητών, και (γ) εξαρτήματα παραχθέντα μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης (διαδρόμους, βάσεις στήριξης κ.ά.). Για την βέλτιστη διδακτική αξιοποίηση της διάταξης προτείνονται δύο εκπαιδευτικά σενάρια, για τον ηλεκτρομαγνητισμό και την κινηματική. Αμφότερα βασίζονται στο διδακτικό μοντέλο «5Ε» και ενσωματώνουν τις αρχές της εκπαίδευσης STEM, της εποικοδομητικής και διερευνητικής μάθησης. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια ολοκληρωμένη και διδακτικά πλαισιωμένη πρόταση αξιοποίησης συστημάτων αυτοματισμού και ρομποτικής για την βελτιστοποίηση της μαθησιακής εμπειρίας στο πεδίο των Φυσικών Επιστημών. Από τη διαδικασία κατασκευής διαπιστώθηκε ότι το συγκεκριμένο ρομποτικό σύστημα παρέχει ευελιξία στη διδακτική υποστήριξη επιπλέον γνωστικών αντικειμένων υποστηρίζοντας δραστηριότητες πειραματισμού και διερεύνησης, αναδεικνύοντας παράλληλα τον καταλυτικό ρόλο του εκπαιδευτικού.","The thesis focuses on the development and the pedagogical framework of an educational robotics system designed to facilitate the comprehension of physics concepts, mainly in elementary education. The aim of this thesis is to investigate how educational robotics can support the learning of concepts such as electromagnetism and kinematics, focusing on the cognitive level of fifth- and sixth-grade elementary school students. Automation and 3D printing technologies were utilized for the design and creation of this robotic setup. Specifically, the setup comprises: (a) a LEGO Spike Prime unit equipped with light sensors for motion detection and digital representation of the metal sphere's trajectory, (b) an Arduino microcontroller to manage the activation of the electromagnets, and (c) 3D-printed components such as tracks and mounting bases. To optimize the educational use of the setup, two educational scenarios are proposed, one for electromagnetism and one for kinematics. Both are based on the “5E” instructional model and incorporate the principles of STEM education, constructivism and inquiry-based learning. This paper presents a comprehensive and pedagogically framed proposal for utilizing automation and robotics systems to optimize the learning experience in the field of Physics. The construction process revealed that this robotic system offers flexibility in teaching support for additional subject areas by facilitating experimentation and inquiry activities, while highlighting the teacher’s catalytic role."],"dc:identifier":["uoadl:5371609","https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5371609"],"dc:language":["Ελληνικά","Greek"],"dc:subject":["Θετικές Επιστήμες","Science"],"dc:title":["Εκπαιδευτική Ρομποτική και Φυσικές Επιστήμες: Ανάπτυξη πρότυπης ρομποτικής διάταξης για τη διδασκαλία Ηλεκτρομαγνητισμού και Κινηματικής"],"dc:type":["born_digital_postgraduate_thesis","Διπλωματική Εργασία","Postgraduate Thesis"]},"updated_at":"2026-07-24T01:02:11Z"}