Η πτυχιακή εργασία αποτελείται από τρία μέρη: Στο πρώτο μέρος γίνεται επισκόπηση της βιβλιογραφίας που οδήγησε στο ερευνητικό ερώτημα, ανάδειξη των θεμάτων που προκύπτουν, και παρουσίαση αποτελεσμάτων ερευνητικών εργασιών που επιχειρηματολογούν υπέρ της εισαγωγής της εκπαιδευτικής ρομποτικής στο σχολείο, και προτείνουν μεθοδολογίες εφαρμογής της. Εδώ θα γίνει επίσης αναφορά στο ρόλο και τη χρησιμότητα των Lego σε αυτή την κατεύθυνση. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται αναλυτικά το εκπαιδευτικό σενάριο που υλοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της έρευνας, ως μια εκπαιδευτική πρόταση για την ενίσχυση της ενεργητικής εμπλοκής και της αύξησης του ενδιαφέροντος και των επιδόσεων των παιδιών στις stem. Στο τρίτο μέρος γίνεται παρουσίαση μικρής έρευνας σε παιδιά δημοτικού, που ακολούθησαν πρόγραμμα δραστηριοτήτων επίλυσης προβλήματος με χρήση ρομποτικού συστήματος και περιβάλλοντος οπτικού προγραμματισμού. / The present essay consists of three parts. The first part involves an extended analysis of research made on the field of educational robotics, finally presenting results arguing for its introduction in formal education, as well as certain methodologies of its application at schools. A reference to the role and usefulness of Lego Robots is also made here. The second part involves a presentation of an educational scenario implemented during elaboration of this essay, as an educational proposal to stimulate childrens' interest and performance in stem. Finally, a presentation of a small research is made in the third part, converning results of personal observations made during a problem solving situation undertaken by primary school children, mainly with the use of a robotic system and a visual programming language, as part of an application of the aforementioned scenario.

Στο παρόν πόνημα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα έρευνας σχετικής με το σχεδιασμό, εφαρμογή και αξιολόγηση μιας διδακτικής ακολουθίας για την έννοια της ενέργειας η οποία απευθύνεται σε μαθητές/ριες της Δ΄ τάξης του ελληνικού δημοτικού σχολείου. Η διδακτική αυτή ακολουθία βασίζεται στις αρχές της «καινοτομικής» και «εποικοδομητικής» προσέγγισης για τη διδασκαλία και μάθηση των φυσικών επιστημών και εξετάζονται αφ’ ενός τα επιστημολογικά χαρακτηριστικά του εννοιολογικού περιεχομένου της ακολουθίας αυτής και αφ’ ετέρου αν μπορεί να οδηγήσει μαθητές/τριες αυτής της εκπαιδευτικής βαθμίδας να εμφανίσουν γνωστική πρόοδο στο συγκεκριμένο θέμα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας, εκτιμάται ότι το «μοντέλο των ενεργειακών αλυσίδων» αποτελεί ένα επιστημολογικά έγκυρο, συμβατό προς τις γνωστικές δυνατότητες των παιδιών και διδακτικά αποτελεσματικό διδακτικό μετασχηματισμό της επιστημονικής γνώσης σε σχολική γνώση. Πιο συγκεκριμένα, παρέχονται ενδείξεις σύμφωνα με τις οποίες οι μαθητές/τριες μετά το πέρας της διδακτικής παρέμβασης είναι δυνατόν να οικοδομήσουν ένα ενεργειακό μοντέλο με το οποίο: (α) να περιγράφουν χρησιμοποιώντας την έννοια της ενέργειας, τη λειτουργία απλών τεχνολογικών συστημάτων όπου εμπλέκονται ηλεκτρικά φαινόμενα, (β) να αναγνωρίζουν τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και να είναι σε θέση να τις αξιοποιούν (γ) να περιγράφουν, εξηγούν και προβλέπουν την ενεργειακή συμπεριφορά οικιακών τεχνολογικών συστημάτων. / In this thesis, the results of a research concerning the planning, application and evaluation of a teaching sequence as far as the concept of energy is concerned, are featured. This teaching sequence is addressed to forth grade pupils of Greek primary schools and it relies on the principles of ‘innovative’ and ‘constructive’ approach for the teaching and learning of science. On one hand, the epistemological features of the conceptual content of the sequence are being examined and on the other hand, it is argued whether pupils can be led to developing cognitive progress on this specific issue. According to the findings of this research, it is estimated that the ‘model of energy chains’ is scientifically valid and compatible to the cognitive capabilities of the pupils. It is an effective teaching model which transforms the scientific knowledge into school knowledge. More specifically, there are indications that the pupils, after completing this teaching course are capable of developing an energy model which is both qualitative and quantitative, so as to be able to: (a) describe the function of simple technological systems which include electrical phenomena, by using the concept of energy, (b) to recognize renewable energy and be able to utilize them (c) describe, explain and predict the energy behaviour of domestic technological systems.