Πανελλήνιος Διαγωνισμός Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση

“Robot-SOS φωνάζω, τα δάση προφυλάσσω”- Νηπιαγωγείο Άνω Βολιμών

“Robot-SOS φωνάζω, τα δάση προφυλάσσω”- Νηπιαγωγείο Άνω Βολιμών

•

“Robot-SOS φωνάζω, τα δάση προφυλάσσω”

ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΟ ΕΡΓΟ:

  • Νηπιαγωγείο Άνω Βολιμών
  • Νηπιαγωγείο Άγιου Κήρυκα

Η κλιματική αλλαγή είναι αναμφίβολα ένα από τα πιο σημαντικά και σύγχρονα περιβαλλοντικά ζητήματα. Θεωρείται το πιο θεμελιώδες ζήτημα που απασχολεί την επόμενη γενιά καθώς επηρεάζει πολύ σημαντικούς τομείς της ζωής μας όπως η υγεία, η οικονομία και ο φυσικός κόσμος. Η περιβαλλοντική εκπαίδευση στοχεύει να ευαισθητοποιήσει, να ενημερώσει και να ενθαρρύνει τους μελλοντικούς πολίτες να αναλάβουν δράση για ενεργό συμμετοχή σε περιβαλλοντικές δραστηριότητες προκειμένου να περιοριστεί αυτό το φαινόμενο. Μέσω της εκπαίδευσης μπορεί να θεμελιώσουν γερές βάσεις για τη διαμόρφωση στάσεων και συμπεριφορών σε παιδιά όλων των ηλικιών (Αυγερινού, 2022).

Τα τελευταία χρόνια, οι πυρκαγιές αυξάνονται σε αριθμό και σοβαρότητα σε μέρη της νησιωτικής και Ηπειρωτικής Ελλάδας, αποτελώντας σημαντική απειλή για το περιβάλλον και την κοινωνία (Εύβοια 2021, Ρόδος 2023, Έβρος 2023). Εκτός από τις άμεσες επιπτώσεις από τη φωτιά, οι πυρκαγιές απελευθερώνουν ρύπους σε μεγάλες αποστάσεις, δημιουργώντας κινδύνους για την υγεία όλων μας. Ταυτόχρονα, μεγάλο μέρος της βιοποικιλότητας και των ζωντανό οργανισμών εγκαταλείπουν την περιοχή ή καίγονται διαταράσσοντας το οικοσύστημα.

Τα μικρά παιδιά σχηματίζουν τις πρώτες τους ιδέες, εξηγήσεις και θεωρίες για έννοιες και φαινόμενα του φυσικού κόσμου πολύ νωρίς, επιδεικνύοντας την ικανότητά τους να επεξεργάζονται σχετικά θέματα σε πρώτο επίπεδο (Ραβανής, 2005). Είναι μια ευκαιρία από αυτή τη μικρή ηλικία να δημιουργήσουμε ευαίσθητους και ενημερωμένους πολίτες για το περιβάλλον. Έτσι, η  περιβαλλοντική ενσυναίσθηση είναι μια κρίσιμη αξία που πρέπει να καλλιεργείται από νωρίς στους μαθητές. Στο νηπιαγωγείο, οι μαθητές μαθαίνουν να αγαπούν και να φροντίζουν το περιβάλλον μέσα από διασκεδαστικές και εκπαιδευτικές δραστηριότητες. Μέσα από το project αυτό, οι μαθητές ήρθαν σε επαφή με την έννοια του «Δάσους», γνώρισαν τις ιδιαιτερότητες του, την έννοια της «αναδάσωσης», τους ζωντανούς οργανισμούς που ζουν μέσα σε αυτό και προτείνουν λύσεις για την προστασία του από τις πυρκαγιές.

Στόχος υπήρξε η δημιουργια ενός αυτόματο ρομποτικό σύστημα πυρασφάλειας που θα προειδοποιεί και θα προλαμβάνει την καταστροφή των δασών από τις πυρκαγιές . Πως θα γίνει αυτό; Τοποθετώντας αισθητήρες καπνού και φωτιάς σε ένα αυτοσχέδιο μικρό δάσος (μακέτα) όπου θα ενημερώνει το ρομπότ- πυροσβεστικό να έρθει στο σημείο της φωτιάς άμεσα για να τη σβήσει. Οι μαθητές είχαν την ευκαιρία να  εξοικειωθούν με τη χρήση της τεχνολογίας για καλό σκοπό, βλέποντας πως τα ρομπότ μπορούν να συμβάλλουν στην προστασία του περιβάλλοντος.

ΘΕΜΑ:

Καλλιέργεια της περιβαλλοντικής ενσυναίσθησης

Στόχοι και σύνδεση με το νέο αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών για το Νηπιαγωγείο

Τα παιδιά που ξεκινούν το νηπιαγωγείο φέρουν ήδη ανεπτυγμένες ιδέες για τον κόσμο που τα περιβάλλει, επηρεασμένες από τις άμεσες εμπειρίες τους με το περιβάλλον, τις συνομιλίες με τους γονείς και άλλους ενήλικες, την τηλεόραση και τα παιχνίδια με τους φίλους τους. Αυτές οι πρώτες αντιλήψεις για τον κόσμο και τα φυσικά φαινόμενα, ανεξάρτητα από το αν είναι πλήρως σχηματισμένες ή όχι, αποτελούν μια σημαντική βάση για τον σχεδιασμό εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων. Παρά τις καθημερινές εμπειρίες και την έμφυτη περιέργεια των παιδιών, αυτά τα στοιχεία από μόνα τους δεν αρκούν για να προκαλέσουν γνωστικές συγκρούσεις που θα οδηγήσουν στη διαμόρφωση επιστημονικών ιδεών, απαραίτητων για την πλήρη κατανόηση της καθημερινής ζωής. Επιπλέον, το ενδιαφέρον των παιδιών για τη μελέτη του φυσικού κόσμου μειώνεται καθώς μεγαλώνουν, αν δεν καλλιεργηθεί από την προσχολική ηλικία. Οι λανθασμένες αντιλήψεις των παιδιών μπορούν να διατηρηθούν μέχρι και την ενήλικη ζωή, αν δεν αντιμετωπιστούν κατάλληλα. Στο νηπιαγωγείο, μέσω αναπτυξιακά κατάλληλων και υψηλής ποιότητας μαθησιακών εμπειριών, τα παιδιά υιοθετούν μια θετική στάση απέναντι στον επιστημονικό τρόπο σκέψης και αναπτύσσουν σχετικές δεξιότητες.

Η Θεματική Ενότητα των Φυσικών Επιστημών αξιοποιεί το ιδιαίτερο ενδιαφέρον και τη φυσική περιέργεια των παιδιών για την κατανόηση του φυσικού κόσμου και των φαινομένων του, προκειμένου να τα εισαγάγει σταδιακά στον επιστημονικό τρόπο σκέψης. Παρέχονται ευκαιρίες για μαθησιακές εμπειρίες μέσω διερεύνησης και επίλυσης προβλημάτων, που διευκολύνουν την κατανόηση των εννοιών και την υιοθέτηση της επιστημονικής μεθόδου.

Βασικές ικανότητες που αναμένεται να αναπτυχθούν

  • Να αναγνωρίζουν τις θετικές και αρνητικές συνέπειες της ανάπτυξης της τεχνολογίας στην κοινωνία και στο περιβάλλον (γνώσεις).
  • Να προσδιορίζουν τα μέρη μιας κατασκευής (γνώσεις).
  • Να διακρίνουν τα υλικά και τα εργαλεία που χρειάζονται για να μετασχηματίσουν μια απλή κατασκευή ανάλογα με τις ανάγκες που θέλουν να καλύψουν (γνώσεις)
  • Να αποκτούν αυθεντικά κίνητρα για τη δημιουργική ανακάλυψη και κατασκευή (στάσεις)
  • Να σχεδιάζουν και να κατασκευάζουν μακέτες με εργαλεία και υλικά της τάξης και της καθημερινής ζωής (δεξιότητες)
  • Να διατυπώνουν προβλέψεις για διάφορα απλά φυσικά φαινόμενα και τις επιπτώσεις τους και να διαμορφώνουν μοντέλα με βάση τις παρατηρήσεις τους (δεξιότητες).
  • Να δημιουργούν, να εκτελούν και να διορθώνουν (εκσφαλμάτωση) προγράμματα απτικού (προγραμματισμός ρομπότ) και οπτικού Προγραμματισμού (προγραμματισμός στον υπολογιστή) (δεξιότητες).
  • Να κατασκευάζουν απλά ρομποτικά περιβάλλοντα αξιοποιώντας κατάλληλα υλικά (δεξιότητες)

Σύνδεση με το Νέο Πρόγραμμα Σπουδών:

  • Α’ Θεματικό πεδίο: Παιδί και Επικοινωνία (Γλώσσα, ΤΠΕ)
  • Β’ Θεματικό πεδίο: Παιδί, Εαυτός και Κοινωνία (Προσωπική και

Κοινωνικοσυναισθηματική ανάπτυξη, Κοινωνικές επιστήμες)

  • Γ’ Θεματικό πεδίο: Παιδί και Θετικές Επιστήμες (Μαθηματικά, Φυσικές επιστήμες)
  • Δ’ Θεματικό πεδίο: Παιδί, Σώμα, Δημιουργία και Έκφραση (Τέχνες)

Τα παιδιά συμμετέχουν ενεργά σε δραστηριότητες εξερεύνησης και παιχνιδιού που προωθούν τη συνεργασία και λαμβάνουν υπόψη το κοινωνικοπολιτισμικό υπόβαθρο και τη διαφορετικότητα κάθε παιδιού. Οι νηπιαγωγοί λαμβάνουν υπόψη τα προσωπικά, κοινωνικά και πολιτισμικά χαρακτηριστικά των παιδιών καθώς συμμετέχουν στην ενότητα των φυσικών επιστημών, εξασφαλίζοντας ίσες ευκαιρίες για όλα τα παιδιά και προωθώντας την αυτοπεποίθηση των παιδιών μέσω ολοκληρωμένων μαθησιακών εμπειριών.

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ:

 ΦΑΣΗ 1η: Προετοιμασία- Ανίχνευση Πρότερης Γνώσης 

Βασικός στόχος του project υπήρξε η καλλιέργεια της περιβαλλοντικής ενσυναίσθησης και η προώθηση μιας φιλοπεριβαλλοντικής συμπεριφοράς στους μικρούς μας μαθητές, ώστε να αντιληφθούν τη σημαντικότητα των δασών μας στη ζωή των ανθρώπων, καθώς και να ανακαλύψουν νέους τρόπους προστασίας αυτών.

Το “ταξίδι” μας ξεκίνησε με μια μικρή βόλτα στο δάσος της περιοχής μας και μέσα από βιωματικό τρόπο συγκεντρώσουμε υλικά και πληροφορίες (τι είναι το δάσος, ποια δέντρα το αποτελούν, ποιοι οργανισμοί ζουν σε αυτό (ζώα, πουλιά, έντομα).

Μέσα από brainstorming καταγράφηκαν  οι πρότερες γνώσεις των παιδιών σε ψηφιακό λογισμικό (MindMeister).

https://mm.tt/app/map/3308886005?t=O0xOzIVFvY

Δημιουργήθηκε εννοιολογικός χάρτης με το “τι θέλουν να μάθουν”, “τι γνωρίζω”.

ΦΑΣΗ 2η:Αναζήτηση και συλλογή πληροφοριών

Για τη συλλογή των πληροφοριών διαμορφώθηκαν μικρές ομάδες παιδιών που κάθε μια ανέλαβε να ερευνήσει διάφορες πτυχές του δάσους, όπως τα είδη δέντρων, τα ζώα, τα έντομα και τα πουλιά, τα οφέλη και τους κινδύνους. Αφού έγινε αναζήτηση σε διαδικτυακές ιστοσελίδες, στο youtube, στην βιβλιοθήκη τους σχολείου και σε παραμύθια που είχαν οι μαθητές στο σπίτι τους, παρουσιάστηκαν στην ολομέλεια.

Βιβλία και Ιστοσελίδες που χρησιμοποιήθηκαν κατα τη διερεύνηση του θέματος:

Αξιοποιήθηκε επίσης το εκπαιδευτικό υλικό από το πρόγραμμα “Μαθαίνω για τα Δάση”.

Μέσα από αυτή την αναζήτηση τα παιδιά έμαθαν για τα προϊόντα του δάσους (ξυλεία, καρποί, φελλοί, ρητίνη, χαρτί, βότανα κ.α.), καθώς και για τα επαγγέλματα που σχετίζονται με το δάσος και για τα άτομα που ζουν από αυτό (ξυλοκόποι, έμποροι ξυλείας, μεταφορείς). Έγινε εκτενής αναφορά στα οφέλη που προσφέρει το δάσος  στη ζωή του ανθρώπου και στο περιβάλλον, και τους κινδύνους που το απειλούν. Δημιούργησαν τη δική τους αφίσα για το δάσος και έγιναν οι ¨Ήρωες¨ του Δάσους!

Ομαδική αφίσα: Αγαπάμε και Προστατεύουμε το δάσος

¨Super- Ήρωες¨ των Δασών

Τέλος, μας επισκέφτηκε το Πυροσβεστικό σώμα στο σχολείο μας, όπου μας ενημέρωσαν για τους κινδύνους που απειλούν τα δάση μας και να μας συμβουλέψουν  για τις ενέργειες που πρέπει να κάνουμε σε περίπτωση πυρκαγιάς. Οι μικροί μαθητές πήραν συνέντευξη από τους πυροσβέστες, θέτοντας τους προβληματισμούς τους και διάφορες ερωτήσεις, ώστε να αντλήσουν πληροφορίες σχετικά με την καλύτερη και εγκυρότερη προστασία των δασών.

Έπειτα από την ενημέρωση του πυροσβεστικού σώματος, λάβαμε δράση και φυτέψαμε το δικό μας μικρό δεντράκι στην αυλή του σχολείου.

Με την ολοκλήρωση του project, τα ννήπια δημιούργησαν ένα συννεφόλεξο με το λογισμικό Wordart, παραθέτοντας τις ιδέες τους, τις προτάσεις τους και ότι αποκόμισαν από αυτό το “ταξίδι” στο δάσος.

https://wordart.com/iye49bc4u4ob/untitled-1

ΦΑΣΗ 3η: Κατασκευή μακέτας & προγραμματισμός συστήματος πυρασφάλειας

Τα παιδιά άρχισαν να προβληματίζονται και να αναρωτιούνται με ποιο τρόπο  θα μπορούσαμε να προστατεύσουμε το δάσος! Τι θα μπορούσαμε να κάνουμε ώστε να προλάβουμε οποιαδήποτε καταστροφή για την χλωρίδα και την πανίδα, τα σημαντικότερα στοιχεία της φύσης. Έπειτα από συζήτηση αποφασίστηκε, αρχικά, να δημιουργηθεί μια μικρογραφία ενός δάσους στο σχολείου. Με την εφευρετικότητα και τη δημιουργικότητα που διακατέχει τα νήπια, κατασκεύασαν μια μακέτα με ανακυκλώσιμα υλικά! Στην πορεία της κατασκευής σκέφτηκαν ότι ένα ρομπότ θα μπορούσε να βοηθήσει στην πρόληψη. Και εκεί γεννήθηκε η ιδέα ενός ρομπότ-πυροσβεστικού. Δημιουργήθηκε δηλαδή ένα αυτόματο σύστημα πυρασφάλειας με τη βοήθεια ενός ρομπότ-πυροσβεστικού.

Τα παιδιά είχαν ενεργή συμμετοχή στο σχεδιασμό, τη λήψη αποφάσεων, την κατασκευή της μακέτας και τον προγραμματισμό του ρομπότ.

  • Κατασκευή μακέτας

Τα παιδιά αφού συγκεντρώθηκαν στην ολομέλεια της τάξης, συζήτησαν και αποφάσισαν από κοινού σχετικά με τον τρόπο που θα δημιουργήσουν την μακέτα καθώς και υλικά που θα χρειαστούν για τη κατασκευή της. Αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν ανακυκλώσιμα υλικά (ρολά από χαρτί υγείας), καθώς και υλικά που υπήρχαν στην τάξη (χαρτόνια, χαρτί γκοφρέ, φελιζολ,) και πλαστικά ζωάκια. Αποφάσισαν από κοινού τον τρόπο που θα εργαστούν και μοίρασαν μεταξύ τους ρόλους.

  • Αυτόματο σύστημα πυρασφάλειας- Πυροσβεστικός Κρουνός

Αρχικά, έπρεπε να δημιουργήσουμε τον πυροσβεστικό κρουνό. Επιλέξαμε lego τουβλάκια και πιάσαμε δουλειά.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιήσαμε  το Microbit GPIO board, Breadboard  Micro:bit board, Flame sensor και δυο λαμπάκια led (πράσινο και κόκκινο). Όταν η φωτιά θα πλησιάζει τον αισθητήρα φωτιάς θα ανάβει το κόκκινο λαμπάκι, αλλιώς θα ανάβει το πράσινο.

Τέλος, έπρεπε να προγραμματίσουμε την πλακέτα Microbit και να της δώσουμε τις εντολές που θέλουμε. Αποφασίσαμε όταν ανάβει το κόκκινο φωτάκι να ακούγεται και ένας προειδοποιητικός ήχος, και στην οθόνη του Microbit να εμφανίζεται η ένδειξη ¨danger¨. Ενώ, στην αντίθετη περίπτωση όταν είναι αναμμένο το πράσινο φωτάκι, σταματάει να ακούγεται οποιοσδήποτε ήχος και εμφανίζεται η ένδειξη “safe”.

Έφτασε η στιγμή να πειραματιστούμε με τον αισθητήρα φωτιάς

 

  • Πυροσβεστικό ρομπότ

Για τη δημιουργία του πυροσβεστικού χρησιμοποιήθηκε το εκπαιδευτικό ρομπότ STEM Maqueen Plus V2, ένα προσιτό εργαλείο διδασκαλίας STEAM ρομποτικής για μαθητές πρωτοβάθμιας. Στον ήδη υπάρχον σκελετό προστέθηκε ένας αισθητήρας Flame sensor και ένας micro servo όπου διοχετεύει το νερό στη φωτιά για να τη σβήσει. Τέλος, από ανακυκλώσιμα υλικά (κεσεδάκι από γιαούρτι, καλαμάκι) δημιουργήθηκε η δεξαμενή με το νερό που κουβαλάει ένα πυροσβεστικό όχημα.

 

Για να μπορέσει να λειτουργήσει η αντλία νερού δημιουργήθηκε ένα τηλεχειριστήριο από lego και microbit. Όταν πατήσουμε το κουμπί Α από το microbit ο σωλήνας έριχνε νερό, ενώ όταν πατήσουμε το κουμπί Β ο σωλήνας ανεβαινε και σταματούσε το νερό.

Εν συνεχεία, πειραματιστήκαμε και δοκιμάσαμε όσα είχαμε δημιουργήσει για να εντοπίσουμε τυχόν λάθη και δυσκολίες πριν τα χρησιμοποιήσουμε στη μακέτα που κατασκευάστηκε.

 

ΦΑΣΗ 3η: Αξιολόγηση

Με το project “Robot-SOS Φωνάζω, τα Δάση Προφυλάσσω”, τα παιδιά του νηπιαγωγείου δεν έμαθαν μόνο για τα δάση και τις πυρκαγιές, αλλά καλλιέργησαν την περιβαλλοντική ενσυναίσθηση, κατανόησαν τη σημασία της τεχνολογίας στην προστασία του περιβάλλοντος και ανέπτυξαν την αγάπη και το σεβασμό για τη φύση. Αυτές οι αξίες θα τα συνοδεύουν σε όλη τους τη ζωή, συμβάλλοντας σε ένα πιο πράσινο και ασφαλές μέλλον. Με αυτό το πρόγραμμα, τα παιδιά είχαν την ευκαιρία να εξερευνήσουν, να ανακαλύψουν και να μάθουν νέες πληροφορίες με έναν διαδραστικό και δημιουργικό τρόπο, ενισχύοντας τη σύνδεσή τους με τη φύση και την κατανόηση του περιβάλλοντος.

Η αξιολόγηση του προγράμματος έγινε μέσω παρατήρησης της συμμετοχής των παιδιών στις δραστηριότητες, της ικανότητάς τους να συνεργάζονται στις ερευνητικές ομάδες, και των παρουσιάσεων που δημιουργήθηκαν στο τέλος του προγράμματος.

Διάχυση του έργου:

Η διάχυση των αποτελεσμάτων και των παραγόμενων προϊόντων αναρτήθηκαν στη ιστοσελίδα των νηπιαγωγείων και στο youtube. Επιπλέον, οι μαθητές παρουσίασαν στους γονείς την κατασκευή και τους ενημέρωσαν για το αυτόματο σύστημα πυρασφάλειας. Τέλος, διαδώσαμε τη γνώση στην τοπική και ευρύτερη εκπαιδευτική κοινότητας, ξεκινώντας από τα γειτονικά νηπιαγωγεία.

Τελικό Βίντεο:

 

ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΠΟΘΕΤΗΡΙΟΥ

https://github.com/anovolimeszak/da-SOS-filakes.git

 

Βιβλιογραφία:

Αυγερινού, Λ. Η. (2022). Εκπαίδευση STEAM και αειφορία.

Πεντέρη, Ε., Χλαπάνα, Ε., Μέλλιου, Κ., Φιλιππίδη, Α., & Μαρινάτου, Θ. (2021). Πρόγραμμα Σπουδών Προσχολικής Εκπαίδευσης Νηπιαγωγείου. Στο πλαίσιο της Πράξης «Αναβάθμιση των Προγραμμάτων Σπουδών και Δημιουργία Εκπαιδευτικού Υλικού Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης» ” του ΙΕΠ με MIS 5035542.

Πεντέρη, Ε., Χλαπάνα, Ε., Μέλλιου, Κ., Φιλιππίδη, Α., & Μαρινάτου, Θ. (2021). Οδηγός νηπιαγωγού – Υποστηρικτικό υλικό. Πυξίδα: Θεωρητικό και μεθοδολογικό πλαίσιο- Διδακτικοί σχεδιασμοί. Στο πλαίσιο της Πράξης «Αναβάθμιση των Προγραμμάτων Σπουδών και Δημιουργία Εκπαιδευτικού Υλικού Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης» του ΙΕΠ με MIS 5035542.

Ραβάνης, Κ. (2005). Οι Φυσικές Επιστήμες στην Προσχολική Εκπαίδευση: Διδακτική και γνωστική προσέγγιση. Αθήνα: Τυπωθήτω.

Δικτυογραφία: