Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.14279/26661
Title: Collaborative knowledge construction and metacognition via educational robotics
Authors: Socratous, Chrysanthos 
Keywords: Educational Robotics;Computer supported collaborative learning;Metacognition;Collaborative knowledge construction;Problem-solving;Classroom;Primary education;Designed-based research
Advisor: Ioannou, Andri
Issue Date: Apr-2022
Department: Department of Multimedia and Graphic Arts
Faculty: Faculty of Fine and Applied Arts
Abstract: The purpose of this study was to explore how Educational Robotics (ER) can support students’ development of metacognitive thinking as a key element for collaborative knowledge construction in Computer-Supported Collaborative Learning (CSCL) settings. The work adopts a Design-based Research (DBR) methodology, to address the development of metacognitive skills via ER while documenting design principles for successful implementations, based on collected evidence of cycles of work. The study consists of three sequential cycles in real classroom settings in primary education. The first cycle explored the use of ER in supporting collaborative knowledge construction as well as the mediating role of ER in supporting students' group metacognitive processes. The second cycle investigated the potential added value of ER in promoting students' metacognitive thinking and mathematical problem-solving. In the third cycle, the study examined how different ER learning design approaches could influence student learning. The third cycle presented differences between a structured and an unstructured ER curriculum in supporting students’ learning. Overall, findings from this dissertation provide an in-depth understanding of how ER can be used in real classroom settings for facilitating metacognitive thinking as a key element for collaborative knowledge construction. Moreover, through the analysis of different curriculum structures, the dissertation provides evidence that ER is a useful metacognitive medium whose learning benefits can be maximized through a structured curriculum design using pre-designed tasks, in combination with guided experimentation at the beginning of each session. This study is one of very few, adopting a design-based research methodology, to address the development of metacognitive skills via ER, therefore, it contributes to the scarce literature on the use of ER as tools for promoting metacognitive thinking and collaborative knowledge construction. The results of this study contribute significantly to the research conducted in the design and implementation of these interventions. Implementation of research can build on this project's elements and ground the use of ER as a metacognitive tool. The dissertation concludes with practical guidelines and implications for educators who wish to incorporate these into their curricula towards the goal of increasing metacognition and collaborative knowledge construction.
Description: Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνήσει πώς η εκπαιδευτική ρομποτική μπορεί να υποστηρίξει την ανάπτυξη της μεταγνωστικής σκέψης των μαθητών ως βασικό στοιχείο για τη συνεργατική οικοδόμηση της γνώσης σε περιβάλλοντα συνεργατικής μάθησης υποστηριζόμενη από υπολογιστή. Η εργασία υιοθετεί μια μεθοδολογία έρευνας βασισμένη στον σχεδιασμό για την διερεύνηση μεταγνωστικών δεξιοτήτων μέσω της χρήσης εργαλείων εκπαιδευτικής ρομποτικής, ενώ τεκμηριώνει τις αρχές σχεδιασμού για επιτυχημένες υλοποιήσεις, με βάση τα συλλεγμένα στοιχεία των κύκλων εργασίας. Η μελέτη αποτελείται από τρεις διαδοχικούς κύκλους σε πραγματικές τάξεις στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Ο πρώτος κύκλος διερεύνησε τη χρήση της εκπαιδευτικής ρομποτικής για την υποστήριξη της συνεργατικής οικοδόμησης της γνώσης καθώς και τον διαμεσολαβητικό της ρόλο στην υποστήριξη συνεργατικών μεταγνωστικών δεξιοτήτων. Ο δεύτερος κύκλος διερεύνησε την αξία της εκπαιδευτικής ρομποτικής στην προώθηση των μεταγνωστικών δεξιοτήτων και της επίλυσης μαθηματικών προβλημάτων. Στον τρίτο κύκλο, η μελέτη εξέτασε πώς διαφορετικές προσεγγίσεις σχεδιασμού θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη μάθηση. Ο τρίτος κύκλος παρουσίασε διαφορές μεταξύ ενός δομημένου και ενός μη δομημένου προγράμματος σπουδών εκπαιδευτικής ρομποτικής για την υποστήριξη της μάθησης. Συνολικά, τα ευρήματα της διατριβής παρέχουν μια εις βάθος κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η εκπαιδευτική ρομποτική μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πραγματικές συνθήκες τάξης για τη διευκόλυνση της μεταγνωστικής σκέψης ως βασικό στοιχείο για την συνεργατική οικοδόμηση της γνώσης. Επιπλέον, μέσω της ανάλυσης ενός δομημένου και ενός μη δομημένου προγράμματος σπουδών, η διατριβή παρέχει στοιχεία για τη χρησιμότητα της εκπαιδευτικής ρομποτικής ως ένα μεταγνωστικό εργαλείο του οποίου τα μαθησιακά οφέλη μπορούν να μεγιστοποιηθούν μέσω ενός συνδυασμού δομημένου και μη δομημένου προγράμματος σπουδών. Η μελέτη αυτή είναι μία από τις λίγες που υιοθετούν μια ερευνητική μεθοδολογία βασισμένη στον σχεδιασμό με σκοπό την ανάπτυξη μεταγνωστικών δεξιοτήτων μέσω της χρήσης της εκπαιδευτικής ρομποτικής, επομένως, συμβάλλει στη σπάνια βιβλιογραφία σχετικά με τη χρήση της ως εργαλείο για την προώθηση της μεταγνωστικής σκέψης και της συνεργατικής οικοδόμησης της γνώσης. Τα αποτελέσματα της μελέτης συμβάλλουν σημαντικά στην έρευνα που διεξάγεται στο σχεδιασμό και την υλοποίηση αυτών των παρεμβάσεων. Άλλοι ερευνητές μπορούν να βασιστούν στα στοιχεία αυτού του έργου και να θεμελιώσουν τη χρήση της εκπαιδευτικής ρομποτικής ως μεταγνωστικό εργαλείο. Η διατριβή ολοκληρώνεται με πρακτικές οδηγίες και προεκτάσεις για εκπαιδευτικούς που επιθυμούν να τις ενσωματώσουν στα προγράμματα σπουδών τους με στόχο την αύξηση των μεταγνωστικών δεξιοτήτων και της συνεργατικής οικοδόμησης της γνώσης.
URI: https://hdl.handle.net/20.500.14279/26661
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτων.
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
Type: PhD Thesis
Affiliation: Cyprus University of Technology 
Appears in Collections:Διδακτορικές Διατριβές/ PhD Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat
Socratous_Dissertation__ (3).pdfFulltext5.12 MBAdobe PDFView/Open
CORE Recommender
Show full item record

Page view(s) 50

310
Last Week
4
Last month
8
checked on Jun 22, 2024

Download(s) 50

412
checked on Jun 22, 2024

Google ScholarTM

Check


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons