ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΟ ΕΡΓΟ:

• Νηπιαγωγείο Λυγιάς Λευκάδας
• Νηπιαγωγείο Μαυρονερίου
• 1ο Νηπιαγωγείο Λαγυνών

ΘΕΜΑ:

Καλλιέργεια της περιβαλλοντικής ενσυναίσθησης

ΣΤΟΧΟΙ:

• Καλλιέργεια της περιβαλλοντικής ενσυναίσθησης
• Εξοικείωση των μαθητών με τον κύκλο ζωής των φυτών
• Κατανόηση τη σημασίας που διαδραματίζει η σωστή χρήση του νερού για τη διατήρηση της ζωής του φυτού
• Εισαγωγή των μαθητών σε έννοιες και διαδικασίες που συνδέονται με την τεχνητή νοημοσύνη και το Internet of Things (IoT)

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ

• micro:bit v2 starter:kit (2 τμχ)
• NEZHA Inventor’s kit for micro:bit
• Κιτ αυτοκινήτου TPBot
• Smart AI Lens kit
• PlanetX WiFi
• Πλακέτα micro:bit V2

ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΠΟΘΕΤΗΡΙΟΥ

https://github.com/pikerasovi/empathyplant

Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που αντιμετωπίζει ο σύγχρονος άνθρωπος είναι η λειψυδρία, με τη γεωργία να βρίσκεται στις υψηλότερες θέσεις της κατανάλωσης νερού. Ως εκ τούτου, απαιτείται ένα σύστημα που χρησιμοποιεί το νερό με σύνεση. Τα έξυπνα συστήματα άρδευσης εκτιμούν και μετρούν τη μείωση της υπάρχουσας υγρασίας των φυτών, ενώ είναι προγραμματισμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν νερό μόνο εφόσον απαιτείται.

Βασιζόμενοι σε αυτή τη συνθήκη, σχεδιάσαμε ένα πρότζεκτ όπου οι μαθητές μας κατανόησαν τις αρχές της σωστής κατανάλωσης φυσικών πόρων, ενώ παράλληλα σχεδίασαν και ανέπτυξαν μία λειτουργική λύση αυτοματοποιημένου συστήματος ποτίσματος.

Β. ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Το παρόν διδακτικό σενάριο αποτέλεσε μέρος του eTwinning έργου, με τίτλο “Empathy Turtles: For me, for you and Nature”, το οποίο στόχο είχε να καλλιεργήσει δεξιότητες που σχετίζονται με την περιβαλλοντική ενσυναίσθηση.

ΦΑΣΗ 1η: ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ – ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΠΡΟΤΕΡΗΣ ΓΝΩΣΗΣ

Καθώς το έργο επρόκειτο να βασιστεί στην αξιοποίηση της Τεχνητής Νοημοσύνης (A.I.) και του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT), απαραίτητη κρίθηκε η υλοποίηση διαδικασιών ανίχνευσης της πρότερης γνώσης των παιδιών. Για το λόγο αυτό, οι μαθητές κλήθηκαν να ερμηνεύσουν τι συμβαίνει σε μια σειρά εικόνων, οι οποίες παρουσίαζαν τις χρήσεις των αισθητήρων με τις οποίες οι μαθητές έρχονται σε επαφή στην καθημερινότητά τους. Όπως ήταν αναμενόμενο, σχεδόν κανένα νήπιο δεν ήταν σε θέση να εξηγήσει τι συνέβαινε στις σκηνές που έβλεπε, αποδίδοντας τις καταστάσεις που απεικονίζονταν πότε σε ανθρώπινη παρέμβαση και πότε σε μαγική/ ανεξήγητη διαμεσολάβηση.

Οι απαντήσεις τους συγκεντρώθηκαν και αποτυπώνονται εδώ:

Ανίχνευση πρότερης γνώσης

ΦΑΣΗ 2η: ΚΑΤΑΝΟΩΝΤΑΣ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ

Διαπιστώνοντας ότι, παρόλο που οι μαθητές έρχονται σε καθημερινή επαφή με εφαρμογές του IoT και της Τεχνητής Νοημοσύνης (στο σούπερ μάρκετ, μέσα στο αυτοκίνητο, στο κινητό ή το tablet των γονιών τους, στα συστήματα πυρόσβεσης κ.λπ.), φαίνεται να αγνοούν την ύπαρξη αισθητήρων, αποφασίσαμε να σχεδιάσουμε σενάρια με περιβαλλοντικό ενδιαφέρον, μέσω των οποίων οι μαθητές να γνωρίσουν τους αισθητήρες και να εξοικειωθούν με τη χρήση τους.

Έτσι, ο Χαχαλώνης, η χελώνα – ήρωας του έργου eTwinning, ζήτησε να συνεργαστούμε, ώστε να βοηθήσουμε τους φίλους της που βρίσκονται στο καταφύγιο ζώων της περιοχής μας. Προκειμένου να τα καταφέρουμε, συμμετείχαμε σε μία ψηφιακή σκυταλοδρομία, όπου το πρώτο σχολείο έδινε την αρχική ιδέα για την επίλυση του κάθε προβλήματος, ενώ τα επόμενα την βελτίωναν και την τελειοποιούσαν.

ΣΕΝΑΡΙΟ 1ο: ΤΟ ΤΥΦΛΟ ΣΚΥΛΑΚΙ (ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ)

Στο καταφύγιο ζώων ήρθε ένα τυφλό σκυλάκι. Έτσι, προτείναμε στο Χαχαλώνη να δημιουργήσουμε γι’ αυτό ένα έξυπνο κολάρο, που θα ειδοποιεί το σκυλάκι όταν πλησιάζει σε εμπόδιο και θα το βοηθάει να βρει διέξοδο.

ΣΕΝΑΡΙΟ 2ο: Η ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΜΠΑΡΑ (ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ)

Στο καταφύγιο έρχονται συχνά φορτηγά που μεταφέρουν τρόφιμα και φάρμακα για τα ζωάκια που φιλοξενούνται. Φτιάξαμε λοιπόν μία αυτόματη μπάρα, που όταν έρχεται το φορτηγό, ανοίγει και όταν αυτό μπει μέσα στο καταφύγιο, η μπάρα κλείνει.

Νηπιαγωγείο Λυγιάς –> Όταν πλησιάζει όχημα, η μπάρα ανοίγει

ΚΑΙ…

Νηπιαγωγείο Λαγυνών –> Στην οθόνη του microbit, όταν η είσοδος είναι ανοιχτή, εμφανίζεται το σύμβολο ^ , ενώ όταν είναι κλειστή, εμφανίζεται το Χ

ΚΑΙ…

Νηπιαγωγείο Μαυρονερίου –> Όταν η μπάρα είναι ανοιχτή, ανάβει πράσινο LED, ενώ όταν είναι κλειστή, ανάβει κόκκινο

ΣΕΝΑΡΙΟ 3ο: ΤΟ ΈΞΥΠΝΟ ΦΩΤΑΚΙ (ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΦΩΤΙΣΜΟΥ)

Ένα μικρό γλυκό γατάκι, ήρθε μόλις στο καταφύγιο. Τα βράδια αρνείται να μπει στο σπιτάκι, γιατί φοβάται το σκοτάδι. Πώς θα το βοηθήσουμε; Φτιάξαμε ένα έξυπνο φωτάκι, που όταν το επίπεδο φωτός του δωματίου μειωθεί, αυτό ανάβει αυτόματα.

Νηπιαγωγείο Λαγυνών –> Όταν πλησιάζει το ζωάκι, το φως ανάβει

ΚΑΙ…

Νηπιαγωγείο Λυγιάς –> Όταν σκοτεινιάζει το δωμάτιο, το φως ανάβει

ΚΑΙ…

Νηπιαγωγείο Μαυρονερίου –> Ακούγεται ένα νανούρισμα, για να κοιμηθούν πιο ήρεμα τα ζωάκια

ΣΕΝΑΡΙΟ 4ο: Η ΕΞΥΠΝΗ ΤΑΪΣΤΡΑ (ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ & IoT)

Σε λίγο η χελώνα που φιλοξενείται στο καταφύγιο, θα ξυπνήσει από τη χειμερία νάρκη… Θα πρέπει να βρει φαγητό και νερό. Ίσως όμως πεινάει πολύ και τα μπολ της αδειάσουν γρήγορα. Πώς όμως θα το γνωρίζει ο φύλακας; Φτιάξαμε μία έξυπνη ταΐστρα, που όταν τα μπολ είναι άδεια, χτυπάει συναγερμός.

Νηπιαγωγείο Μαυρονερίου –> Όταν το μπολ έχει νερό, εμφανίζεται χαμογελαστή φατσούλα στο Microbit. Όταν αδειάσει, εμφανίζεται λυπημένη φατσούλα

ΚΑΙ…

Νηπιαγωγείο Λυγιάς –> Όταν το μπολ αδειάσει, ακούγεται συναγερμός

ΚΑΙ…

Νηπιαγωγείο Λαγυνών –> Στέλνει ειδοποίηση στο tablet του υπεύθυνου του καταφυγίου, μέσω της εφαρμογής ThingSpeak

ΦΑΣΗ 3η: ΤΕΛΙΚΗ ΑΠΟΣΤΟΛΗ

Αφού φροντίσαμε τα ζωάκια στο καταφύγιο, ετοιμαζόμαστε πλέον για διακοπές! Ποιος όμως θα ποτίζει τα λουλούδια μας όσο εμείς λείπουμε;

Αναλάβαμε να φτιάξουμε ένα έξυπνο σύστημα ποτίσματος, όπου θα αξιοποιήσουμε όλους τους αισθητήρες που μάθαμε!

Νηπιαγωγείο Λαγυνών –> Όταν το φυτό δεν έχει νερό, θα ανάβει λυπημένη φατσούλα στο microbit. Παράλληλα, θα στέλνεται ειδοποίηση στο tablet μας, μέσω του ThingSpeak

ΚΑΙ…

Νηπιαγωγείο Μαυρονερίου –> Θα έχουμε στο χέρι μας ένα SmartWatch, που σε πραγματικό χρόνο θα μας δείχνει πότε το φυτό είναι ποτισμένο και πότε όχι

ΚΑΙ…

Νηπιαγωγείο Λυγιάς: Η έξυπνη κάμερα ΑΙ Smart Lens θα “διαβάζει” τις ενδείξεις του microbit κι όταν το φυτό χρειάζεται νερό, θα δίνει εντολή στο TpBot, ώστε αυτό να σηκώσει ένα ποτηράκι με νερό, να ποτίσει και να ξεδιψάσει το λουλουδάκι μας!

ΦΑΣΗ 4η: ΔΙΑΧΥΣΗ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Το παρόν έργο υποβλήθηκε στο μαθητικό διαγωνισμό Bravo Schools 2023. Παράλληλα, αναρτήθηκε στα επίσημα ιστολόγια των συμμετεχόντων σχολείων, ενώ δημιουργήθηκαν βίντεο

και διαδραστικές παρουσιάσεις (The Empathy plant-PPT_compressed), που κοινοποιήθηκαν στους γονείς των συμμετεχόντων μαθητών και στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης των σχολείων (όπου αυτά υπήρχαν).

Τέλος, παρουσιάστηκε σε σύγχρονη συνεδρία με τα σχολεία – εταίρους, στο έργο eTwinning “Empathy Turtles: For me, for you and Nature”.