Nikolaos Bacopoulos, Chiotelis Ioannis, Symeonidis Andreas «Application development under a Scratch environment combining the Kinect game console." National Conference "Teaching Paths in Modern School", 14-16 October 2016, Patra. Book of Proceedings: pp 651-659 ISBN: 978-618-82841-0-4

1. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.

2. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.

3. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Στην παρούσα εργασία περιγράφεται ο τρόπος με τον οποίο ενσωματώσαμε εργαλείο
παιχνιδομηχανής στην εκπαιδευτική διαδικασία και μάλιστα με προσανατολισμό
άτομα με κινητικά προβλήματα.
Τα άτομα με κινητικές δυσκολίες επίσης, δικαιούνται μιας ισότιμης αντιμετώπισης
και ίσων ευκαιριών.
Τα τελευταία χρόνια η τεχνολογία έχει εισβάλει στην καθημερινότητα μας καθοριστικά.
Ακόμα και αν εθελοτυφλούμε και προσπαθούμε να θέσουμε τεχνολογικές
απαγορεύσεις, η τεχνολογία έχει εισβάλει σε όλους τους χώρους, ακόμα και στον
χώρο της εκπαίδευσης

4. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Για να το πετύχουμε χρειαστήκαμε αρχικά εξοπλισμό σύνδεσης κάμερας Kinect με
τον υπολογιστή.
Διαθέτουμε δύο αντίστοιχες κάμερες, ενώ κρίσιμη ήταν η μετατροπή της εξόδου της
κάμερας Kinect σε έξοδο συμβατή με τους υπολογιστές.
Για το λόγο αυτό προμηθευτήκαμε ειδικό καλώδιο μετατροπέα της εξόδου της
κάμερας Kinect σε έξοδο USB.
Το καλώδιο αυτό είναι ειδικά κατασκευασμένο και τροφοδοτείται αυτόνομα με
ηλεκτρική ενέργεια

5. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Η κάμερα Kinect αποτελεί εξειδικευμένο εξοπλισμό που συνδυάζεται με
παιχνιδομηχανή.
Παρέχει τη δυνατότητα να ανιχνεύει τις κινήσεις ακάλυπτων από ύφασμα μερών
σώματος, καθώς διαθέτει ανιχνευτές υπερύθρου. Το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει
ακτινοβολία στο υπέρυθρο λόγω της μέσης θερμοκρασίας του.
Οι ανιχνευτές υπερύθρου της κάμερας Kinect εντοπίζουν τα χέρια και το κεφάλι του
χειριστή και αναπαράγουν ένα εικονικό – ηλεκτρονικό ανθρωποειδές που
μεταβιβάζει πληροφορίες στην παιχνιδομηχανή.
Αρχικά αναζητήσαμε και βρήκαμε
τρόπο να συνδέσουμε την κάμερα
Kinect με τον υπολογιστή.
Η διαδικασία αυτή απαιτούσε τόσο
κατάλληλο καλώδιο-μετατροπέα
εξόδου, όσο και αντίστοιχο λογισμικό
στον υπολογιστή.

6. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Στη συνέχεια, το δεύτερο στάδιο ήταν η χρήση κατάλληλου λογισμικού επικοινωνίας
μεταξύ της κάμερας Kinect και του υπολογιστή.
Χρειαστήκαμε το λογισμικό OpenNI-Bin-Win32-v1.0.0.25.exe το οποίο μπορεί κανείς
να εγκαταστήσει δωρεάν, ενώ οδηγίες εγκατάστασης μπορεί να βρει στο διαδίκτυο.
Αυτό το λογισμικό αποτελεί λογισμικό
επικοινωνίας της κάμερας με τον
υπολογιστή, ενώ για την υλοποίηση
των εφαρμογών χρησιμοποιήσαμε
προγραμματισμό Scratch.

7. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Αφού αρχικά σχεδιάσαμε στη συνέχεια με τη βοήθεια του Scratch υλοποιήσαμε
απλές εφαρμογές, όπως «παιδικά παιχνίδια», αλλά και «εκπαιδευτικά παιχνίδια»
Στη συνέχεια αναπτύξαμε λογισμικό για την εκμάθηση αριθμητικών πράξεων σε
μαθητές/τριες των πρώτων τάξεων του Δημοτικού, αλλά και εκμάθησης των
συμφώνων-φωνηέντων, επίσης για νεαρούς μαθητές/τριες

8. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.

9. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Η εφαρμογή των αριθμητικών πράξεων μπορεί να αποτελεί μια παρουσία, ενός
μαθητή που αδυνατεί φυσικώς να παραστεί στον πίνακα.
Από απόσταση και με τη χρήση του εξοπλισμού μπορεί να κατευθύνει τμήματα της
οθόνης κατάλληλα, ώστε να υλοποιήσει αριθμητικές πράξεις, αλλά και ασκήσεις.

10. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Πέρα από όλα αυτά βέβαια, η εφαρμογή αυτή αποτελεί ένα πολύ δυνατό εργαλείο
ακόμα και για εκπαιδευτικούς, καθώς απελευθερώνει νέες εκπαιδευτικές
δυνατότητες.

11. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Παράλληλα, υλοποιήσαμε εφαρμογές air presenting, όπου ένας μαθητής/τρια από
απόσταση ελέγχει και κατευθύνει διαφάνειες μιας παρουσίασης.
Από την πλευρά της πληροφορικής ως γνωστικό αντικείμενο εμπλέκουμε τους
μαθητές/τριες με το περιβάλλον scratch και την κονσόλα Xbox θέτοντας
πραγματικά υπολογιστικά προβλήματα προς επίλυση.
Με την χρήση ως εργαλείων ΤΠΕ
μπορούμε:
• να εμπλέξουμε γνωστικά
αντικείμενα μεταξύ τους
• αξιοποιώντας παράλληλα τη
διαθεματικότητα
• προκαλώντας το ενδιαφέρον
των μαθητών/τριών

12. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Για τους μαθητές/τριες είναι κάτι νέο το οποίο προκαλεί την ανακάλυψη και ενισχύει
την κριτική σκέψη τους.
H εμπλοκή των μαθητών/τριών με το περιβάλλον scratch σε συνδυασμό με την
κονσόλα Xbox, θα τους βοηθήσει να ξανά εργαστούν με προγραμματιστικές δομές
που στο παρελθόν πιθανόν να τους ήταν δύσκολο να κατακτήσουν με ευκολία.
Τώρα τους δίνεται η ευκαιρία να αναγνωρίσουν, να διαχειριστούν, να αναθεωρήσουν
πρότερες σκέψεις τους σε συνεργασία με τα μέλη της ομάδας τους. Στόχος μας οι
μαθητές/τριες να αναπτύξουν γνώση, δεξιότητες και στάσεις.
Οι δεξιότητες επικοινωνίας επίσης είναι κάτι που επιδιώκουμε μέσα από αυτό το
project

13. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Ο σχεδιασμός, η οργάνωση και η εφαρμογή του project για τη επιλογή του θέματος
των εφαρμογών βασίστηκε σε ένα βασικό άξονα, την ενεργό συμμετοχή των
μαθητών οι οποίοι θα δούλευαν σε ομάδες.
Οι μαθητές/τριες που εργάστηκαν ήταν στο σύνολο 23, κορίτσια 13 και αγόρια 10.
Κυρίως από την Τρίτη τάξη Γυμνασίου, όλοι οι μαθητές/τριες γνώριζαν το περιβάλλον
scratch.
Το κίνητρο για τους μαθητές/τριες είναι ότι:
α) τις εφαρμογές αυτές θα μπορούν να τις χρησιμοποιήσουν μαθητές/τριες άλλων
σχολείων και ειδικά από άτομα με ιδιαίτερες ανάγκες
β) θα είναι αυτοί που θα έχουν σχεδιάσει και υλοποιήσει εφαρμογές οι οποίες θα
τρέξουν για κάποιο σκοπό
γ) θα αναπτύξουν εφαρμογές οι οποίες θα χρησιμοποιούν την κονσόλα Xbox.

14. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Τα έργα που αναπτύχθηκαν είναι:
α) παιχνίδια (ψαράκια, πινγκ πονγκ, τρίλιζα),
β) εκπαιδευτικό λογισμικό (φωνήεντα, άξονες, πράξεις με αριθμομηχανή).
Σημαντικό βήμα σε όλη την προσπάθεια ήταν η σωστή εγκατάσταση της
εφαρμογής του Kinect για την επικοινωνία με το περιβάλλον Scratch.
Η ανάπτυξη των εφαρμογών έγινε από τους μαθητές/τριες το οποίο
χαρακτηρίζεται από σπειροειδή δομή με κύκλους που περιλαμβάνουν τέσσερα
βασικά στάδια:
• αυτό της αντίληψης του προβλήματος,
• του σχεδιασμού,
• της δράσης,
• της παρατήρησης και αναστοχασμού

15. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.

16. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Οι μαθητές/τριες στο παρελθόν είχαν προγραμματίσει:
• στο περιβάλλον scratch σε συνδυασμό με το ρομποτικό πακέτο «Lego we do»
• είχαν αντιμετωπίσει την χρήση των αισθητήρων και τις τιμές που δίνουν
αυτό παρουσιάζει δυσκολία στην διαχείριση των τιμών αυτών κατά την ανάπτυξη
κώδικα στους αρχάριους προγραμματιστές
Αυτό που ήταν διαφορετικό στον κώδικα για τους μαθητές είναι η εντολή που
διάβαζε τις συντεταγμένες x,y.
«HandRight_x τιμή ασθητήρα» κάτι που διαχειρίστηκαν με επιτυχία.

17. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Οι μαθητές/τριες υλοποίησαν εφαρμογές και συνδύασαν τις δυνατότητες της
κάμερας Kinect με προγραμματισμό.
Ο εξ αποστάσεως χειρισμός της οθόνης του υπολογιστή δίνει εξαιρετικές
δυνατότητες, ενώ υποστηρίζει σημαντικά άτομα με κινητικά προβλήματα.
Οι μαθητές/τριες συνειδητοποίησαν ότι μπορούν να δημιουργήσουν εκπαιδευτικό
υλικό το οποίο να είναι προσβάσιμο από άτομα με κινητικά προβλήματα.
Ουσιαστικά οι μαθητές/τριες μπορούσαν να φανταστούν και να διαμορφώσουν
γνώση που δημιουργούν οι ίδιοι, αλλά και να δώσουν τη δυνατότητα χειρισμού με
πρωτότυπο τρόπο δηλαδή με ανέπαφη επικοινωνία χρήστη-υπολογιστή.

18. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Το scratch από μόνο του είναι ένα δυνατό εκπαιδευτικό εργαλείο (γνωστικό
εργαλείο) για την διδασκαλία και ιδιαίτερα τώρα που συνδυάζεται με την κονσόλα
Xbox και το Kinect.
Ο συνδυασμός αυτών δημιουργεί ένα μαθησιακό περιβάλλον βασισμένο στον
υπολογιστή το οποίο λειτουργεί ως διανοητικός συνεργάτης του μαθητή, για να
ενεργοποιήσει και να διευκολύνει την κριτική σκέψη και τη ανάπτυξη ικανοτήτων
και δεξιοτήτων.
Είναι υπολογιστικά εργαλεία που:
υποστηρίζουν,
καθοδηγούν και
επεκτείνουν τις διαδικασίες σκέψης των μαθητών
Βασικός στόχος είναι να ενεργοποιήσουν και να διευκολύνουν τη γνωστική
διαδικασία.

19. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Δεν είναι απλά βοηθητικές συσκευές που διευκολύνουν το μαθητή σε κάποιες
χρονοβόρες και κοπιαστικές εργασίες, αλλά διανοητικοί συνεργάτες που
αναδιοργανώνουν (ανακατασκευάζουν ριζικά) τον τρόπο που οι μαθητές/τριες
σκέφτονται.
Βοηθητικές συσκευές οι οποίες ενισχύουν την σχολική επιτυχία προσφέροντας
γνώση, αναπτύσσοντας δεξιότητες, διαμορφώνοντας στάσεις.
Αναπτύσσουν κοινωνικές δεξιότητες στο πλαίσιο της συνεργασίας κάτι που θα είναι
χρήσιμο στα επόμενα χρόνια της επαγγελματικής σταδιοδρομίας των μαθητών.

20. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον Scratch με συνδυασμό της παιχνιδομηχανής Kinect Μπακόπουλος Ν. , Χιωτέλης Ι.
Θερμά τους μαθητές/τριες που συμμετείχαν στην υλοποίηση των εφαρμογών Scratch με χρήση της κάμερας
Kinect.
Ιδιαίτερα δε ευχαριστούμε το μαθητή Συμεωνίδη Ανδρέα για τη σημαντική του συνεισφορά σε όλα τα στάδια
υλοποίησης της εργασίας.