A Smart School for Everyone

A Smart School for Everyone

Έργο για τον 6ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην εκπαίδευση από την ομάδα Smart Kids

Εισαγωγή

Η απόκτηση ποιοτικής εκπαίδευσης είναι η βάση για τη βελτίωση της ανθρώπινης ζωής και της βιώσιμης ανάπτυξης. Σημαντική πρόοδος έχει σημειωθεί όσον αφορά την πρόσβαση στην εκπαίδευση σε όλα τα επίπεδα και τη φοίτηση στα σχολεία των γυναικών και των κοριτσιών. Οι βασικές γνώσεις γραφής και ανάγνωσης έχουν βελτιωθεί τρομερά. Ωστόσο, απαιτούνται τολμηρότερες προσπάθειες για την υλοποίηση του στόχου της καθολικής εκπαίδευσης.

Στόχος 4: Ποιοτική Εκπαίδευση

Το 2015 ο ΟΗΕ υιοθέτησε τους 17 Στόχους της Αειφόρου Ανάπτυξης. Ο Στόχος 4 αφορά την Ποιοτική Εκπαίδευση και επιδιώκει:

4.1 Έως το 2030, διασφάλιση ότι όλα τα κορίτσια και αγόρια θα ολοκληρώνουν μία ελεύθερη, ισότιμη και ποιοτική πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια εκπαίδευση που οδηγεί σε αντίστοιχα και τελεσφόρα μαθησιακά αποτελέσματα.

4.2 Έως το 2030, διασφάλιση ότι όλα τα κορίτσια και αγόρια θα έχουν πρόσβαση σε ποιοτική προσχολική ανάπτυξη, φροντίδα και εκπαίδευση, έτσι ώστε να είναι έτοιμα για την πρωτοβάθμια εκπαίδευση.

4.3 Έως το 2030, διασφάλιση της ισότιμης πρόσβασης για όλες τις γυναίκες και τους άνδρες σε προσιτή και ποιοτική τεχνική, επαγγελματική και τριτοβάθμια εκπαίδευση, συμπεριλαμβανομένων και των πανεπιστημίων.

4.4 Έως το 2030, ουσιαστική αύξηση του αριθμού των νέων και των ενηλίκων οι οποίοι έχουν τις κατάλληλες δεξιότητες, συμπεριλαμβανομένων των τεχνικών και επαγγελματικών δεξιοτήτων, για απασχόληση, αξιοπρεπή εργασία και επιχειρηματικότητα.

4.5 Έως το 2030, εξάλειψη των διακρίσεων με βάση το φύλο στην εκπαίδευση και διασφάλιση της ισότιμης πρόσβασης, σε όλα τα επίπεδα της εκπαίδευσης και της επαγγελματικής κατάρτισης, για τους ευάλωτους, συμπεριλαμβανομένων των ατόμων με αναπηρίες, των αυτόχθονων πληθυσμών και των παιδιών που βρίσκονται σε ευάλωτη κατάσταση.

4.6 Έως το 2030, διασφάλιση ότι η νεολαία στο σύνολό της καθώς και ένα σημαντικό ποσοστό ενηλίκων, τόσο ανδρών όσο και γυναικών, θα πετύχουν τον γραμματισμό και τον αριθμητισμό.

4.7 Έως το 2030, διασφάλιση ότι όλοι οι εκπαιδευόμενοι θα αποκτήσουν τη γνώση και θα καλλιεργήσουν τις δεξιότητες που χρειάζονται για να προάγουν τη βιώσιμη ανάπτυξη, μέσω, μεταξύ άλλων, της εκπαίδευσης για τη βιώσιμη ανάπτυξη και τον βιώσιμο τρόπο ζωής, τα ανθρώπινα δικαιώματα, την ισότητα των φύλων, της προαγωγής της κουλτούρας της ειρήνης και της μη-βίας, της ταυτότητας του παγκόσμιου πολίτη, καθώς και μέσω της αναγνώρισης της πολιτιστικής ποικιλομορφίας και της συμβολής του πολιτισμού στη βιώσιμη ανάπτυξη.

4.8 Οικοδόμηση και αναβάθμιση εκπαιδευτικών εγκαταστάσεων οι οποίες ανταποκρίνονται στις ανάγκες των παιδιών και των ατόμων με αναπηρίες, λαμβάνοντας υπόψη το θέμα του φύλου, και παροχή ασφαλών, ειρηνικών, συμμετοχικών και αποδοτικών μαθησιακών περιβαλλόντων για όλους.

4.9 Έως το 2020, ουσιαστική επέκταση, σε παγκόσμιο επίπεδο, του αριθμού των διαθέσιμων υποτροφιών στις αναπτυσσόμενες χώρες, και ιδίως στις λιγότερο ανεπτυγμένες, στα μικρά νησιωτικά αναπτυσσόμενα κράτη και στις αφρικανικές χώρες, έτσι ώστε να προωθηθούν οι εγγραφές στην ανώτατη εκπαίδευση, συμπεριλαμβανομένων της επαγγελματικής κατάρτισης, των τεχνολογιών της πληροφορίας και επικοινωνίας, καθώς και τεχνικών, μηχανολογικών και επιστημονικών προγραμμάτων, στις ανεπτυγμένες και άλλες αναπτυσσόμενες χώρες.

4.10 Έως το 2030, ουσιαστική αύξηση της προσφοράς καταρτισμένων δασκάλων, μέσω, μεταξύ άλλων, της διεθνούς συνεργασίας για την κατάρτιση του διδακτικού προσωπικού στις αναπτυσσόμενες χώρες και ιδίως στις λιγότερο ανεπτυγμένες χώρες και τα μικρά νησιωτικά αναπτυσσόμενα κράτη.

Τεχνητή Νοημοσύνη και Αειφόρο Σχολείο

Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) είναι ένας κλάδος της επιστήμης υπολογιστών που ασχολείται με τη δημιουργία έξυπνων μηχανών. Τα συστήματα AI μπορούν να μαθαίνουν από δεδομένα, να λύνουν προβλήματα και να παίρνουν αποφάσεις. Η AI χρησιμοποιείται σε μια ποικιλία εφαρμογών, όπως η αναγνώριση εικόνων, η επεξεργασία φυσικής γλώσσας και η ρομποτική. Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) φέρνει επανάσταση στον τρόπο που μαθαίνουμε και διδάσκουμε. Μπορεί να δημιουργήσει σχολεία που είναι πιο βιώσιμα, έξυπνα και προσβάσιμα σε όλους.

Η AI μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξατομίκευση της μάθησης, την παροχή σχολίων σε πραγματικό χρόνο, την αυτοματοποίηση των εργασιών βαθμολόγησης και την υποστήριξη των μαθητών με ειδικές ανάγκες. Η AI μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της διοίκησης του σχολείου, τη διαχείριση δεδομένων και την πρόληψη της σχολικής διαρροής.

Οφέλη της Τεχνητής Νοημοσύνης στην Εκπαίδευση

  • Βελτιωμένη μάθηση: Η AI μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να μάθουν πιο αποτελεσματικά παρέχοντάς τους εξατομικευμένη διδασκαλία και σχόλια.
  • Αυξημένη αποδοτικότητα: Η AI μπορεί να αυτοματοποιήσει εργασίες όπως η βαθμολόγηση και η προγραμματισμός, απελευθερώνοντας τον χρόνο των εκπαιδευτικών για να εστιάσουν στους μαθητές.
  • Βελτιωμένη λήψη αποφάσεων: Η AI μπορεί να συλλέξει και να αναλύσει δεδομένα σχετικά με την απόδοση των μαθητών, γεγονός που μπορεί να βοηθήσει τους εκπαιδευτικούς να λάβουν καλύτερες αποφάσεις σχετικά με τη διδασκαλία τους.

Η Τεχνητή Νοημοσύνη στη Διαμόρφωση του Σχολικού Χώρου

Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) φέρνει νέες δυνατότητες στη διαμόρφωση του σχολικού χώρου, με στόχο τη δημιουργία ενός περιβάλλοντος βιώσιμου, έξυπνου και προσβάσιμου σε όλους τους μαθητές.

Βελτίωση της προσβασιμότητας:

  • Η AI μπορεί να υλοποιηθεί σε συστήματα καθοδήγησης για να βοηθήσει μαθητές με οπτική ή κινητική αναπηρία να πλοηγηθούν στο σχολείο με ασφάλεια και αυτονομία.
  • Η τεχνολογία αναγνώρισης φωνής και χειρονομίας μπορεί να διευκολύνει την επικοινωνία για μαθητές με δυσκολίες λόγου ή ακοής.
  • Η AI μπορεί να προσαρμόσει το περιβάλλον μάθησης στις ατομικές ανάγκες, όπως η ρύθμιση του φωτισμού ή της θερμοκρασίας, λαμβάνοντας υπόψη αισθητηριακές ιδιαιτερότητες.

Προώθηση της βιωσιμότητας:

  • Συστήματα AI μπορούν να ελέγχουν και να βελτιστοποιούν την κατανάλωση ενέργειας, μειώνοντας το κόστος και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα του σχολείου.
  • Η AI μπορεί να διαχειρίζεται έξυπνα τα απορρίμματα, προωθώντας την ανακύκλωση και τη μείωση των σπαταλών.
  • Η τεχνολογία AI μπορεί να αξιοποιηθεί για την υλοποίηση έξυπνων αρδευτικών συστημάτων, εξοικονομώντας νερό και προστατεύοντας το περιβάλλον.

Ενίσχυση της ασφάλειας:

  • Συστήματα αναγνώρισης προσώπων και ανάλυσης εικόνας μπορούν να διασφαλίσουν την ασφάλεια του σχολείου, εντοπίζοντας ύποπτες δραστηριότητες και πρόληψη περιστατικών.
  • Η AI μπορεί να υλοποιηθεί σε συστήματα ελέγχου εισόδου και εξόδου, εξασφαλίζοντας τον έλεγχο της πρόσβασης και αποτρέποντας μη εξουσιοδοτημένες εισόδους.
  • Η τεχνολογία AI μπορεί να αναλύσει δεδομένα από κάμερες ασφαλείας, εντοπίζοντας πιθανά σημεία κινδύνου και προειδοποιώντας το προσωπικό.

Προσαρμογή του μαθησιακού περιβάλλοντος:

  • Η AI μπορεί να αξιοποιηθεί για την εξατομίκευση του φωτισμού, της θερμοκρασίας και της ακουστικής του χώρου, βελτιώνοντας την άνεση και την συγκέντρωση των μαθητών.
  • Η τεχνολογία AI μπορεί να προσαρμόσει το περιεχόμενο και τις δραστηριότητες μάθησης στις ατομικές ανάγκες και τα ενδιαφέροντα κάθε μαθητή.
  • Η AI μπορεί να υλοποιηθεί σε έξυπνα έπιπλα που προσαρμόζονται στη σωματική διάθεση και τη στάση του μαθητή, προωθώντας την εργονομία και την υγεία.

Συνεχής βελτίωση:

  • Η AI μπορεί να συλλέξει και να αναλύσει δεδομένα σχετικά με τη χρήση του σχολικού χώρου, εντοπίζοντας αδυναμίες και προτείνοντας βελτιώσεις.
  • Η τεχνολογία AI μπορεί να αξιοποιηθεί για την υλοποίηση έξυπνων συστημάτων συντήρησης, προβλέποντας πιθανά προβλήματα και προγραμματίζοντας προληπτικές εργασίες.
  • Η AI μπορεί να συμβάλλει στη δημιουργία ενός δυναμικού και ευέλικτου σχολικού χώρου, προσαρμοζόμενου στις μεταβαλλόμενες ανάγκες της εκπαιδευτικής κοινότητας.

Στόχος του έργου

Στόχος του έργου ήταν να δημιουργήσει ένα σχολείο προσβάσιμο για όλους με εκπαιδευτικές εγκαταστάσεις κατάλληλες για άτομα με αναπηρία, με αξιοποιήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας και με εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης που θα προάγουν την ασφάλεια και την υγεία των μαθητών όπως μετρητή ηχορύπανσης, αυτόματη πόρτα, έξυπνο φωτισμό αυλής, αυτόματο πότισμα, ταϊστρες πουλιών, μετρητή βημάτων και αυτόματη συσκευή καθαρισμού χεριών.

Στόχοι ως προς γνώσεις , δεξιότητες στάσεις και σύνδεση με νέο αναλυτικό πρόγραμμα για το Νηπιαγωγείο

Ως προς τις γνώσεις:

να κατανοήσουν ότι: οι ατομικές τους επιλογές έχουν αντίκτυπο στο περιβάλλον, κοινωνικό και φυσικό μέσω της δημιουργικής αναπαράστασης του άμεσου και έμμεσου περιβάλλοντος, είναι σημαντικό να συμμετέχουν στις διαδικασίες λήψης αποφάσεων

Ως προς τις δεξιότητες:

να καλλιεργηθεί η ανάγκη για διερεύνηση και καταγραφή των παραγόντων που διαμορφώνουν την ατομική και κοινωνική εμπειρία μέσα από τη συγκριτική διερεύνηση των κοινωνικών καταστάσεων και των περιβαλλοντικών φαινομένων που συνδέονται με την ανθρώπινη δραστηριότητα, προσαρμόζοντας τις ατομικές τους ανάγκες στις ανάγκες των ευρύτερων οικοσυστημάτων, τόσο σε τοπικό όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο, για πιο βιώσιμους ανθρώπινους οικισμούς, αισθανόμενοι υπεύθυνοι για τις περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιπτώσεις του τρόπου ζωής τους.

Ως προς τις στάσεις:

να δοθεί έμφαση στην κατανόηση του εαυτού τους και τη σημασία θετικής αλληλεπίδρασης με τους άλλους ανθρώπους ώστε να συνδημιουργήσουν μια ασφαλή, ανθεκτική, βιώσιμη και χωρίς αποκλεισμούς κοινότητα με αειφόρα κτήρια, για ανάπτυξη πανανθρώπινων αξιών, όπως υπευθυνότητα, σεβασμός, αλληλεγγύη εφαρμόζοντας δημοκρατικές διαδικασίες στις αποφάσεις για το σχεδιασμό των έργων βιωσιμότητας σύμφωνα με τις ανάγκες της κοινότητας .

Μεθοδολογία

Η συλλογή δεδομένων έγινε βασισμένη στη μέθοδο της άμεσης παρατήρησης ενώ ο σχεδιασμός της δράσης στηρίχθηκε στην μέθοδο της επίλυσης προβλήματος. Μια διδακτική μέθοδος που ενσωματώνει ικανότητες υψηλού επιπέδου, αλλά και μεταγνωστικές ικανότητες εμπλέκοντας στοιχεία κινήτρου και συμπεριφοράς όπως προσπάθεια, επιμονή, εμπλοκή (Γιαννίτση, 2019).

Σύμφωνα με την Καλοπούλου τα στάδια της διαδικασίας μετά τον εντοπισμό του προβλήματος είναι:

Να καθοριστούν οι στόχοι για τη διερεύνηση του προβλήματος

Να γίνει συλλογή πληροφοριών σχετικά με το πρόβλημα

Να διερευνηθούν εναλλακτικές λύσεις, δηλαδή τι θα μπορούσε να γίνει στο σπίτι, στη γειτονιά, στην τάξη, στο πόλη που ζούμε

Να βρεθεί η πιο κατάλληλη λύση

Να συγκροτηθεί σχέδιο δράσης για την υλοποίηση της λύσης (τι θα κάνω και πως).

Να υλοποιηθεί το σχέδιο δράσης.

Να αξιολογηθεί.

Η PBL αποτελεί ένα μαθητοκεντρικό μοντέλο διδασκαλίας στο οποίο οι εκπαιδευόμενοι οικοδομούν τα νέα γνωστικά σχήματα μέσα από την επίλυση ενός ημιδομημένου προβλήματος (Hmelo-Silver, 2004). Στο μοντέλο της PBL οι εκπαιδευόμενοι, μέσα από μία διαδικασία αυτοκατευθυνόμενης μάθησης, εργάζονται σε ατομικό αλλά και σε ομαδικό επίπεδο, εφαρμόζοντας τις ήδη υπάρχουσες γνώσεις για την επίλυση ενός συγκεκριμένου προβλήματος. Στο τέλος της μαθησιακής διαδικασίας αναστοχάζονται και αξιολογούν την πρότυπη λύση καθώς και τις στρατηγικές μάθησης που χρησιμοποίησαν για να καταλήξουν σε αυτή.

Η διαδικασία της επίλυσης προβλήματος εμπεριέχει δύο επιμέρους πτυχές, το γνωστικό πρόβλημα και τη διαδικασία της επίλυσής του (Kwan, 2019). O ρόλος του εκπαιδευτικού δεν περιορίζεται στη μετάδοση γνώσεων, αλλά λειτουργεί περισσότερο ως διευκολυντής, καθοδηγώντας τους εκπαιδευόμενους κατά την ερευνητική διαδικασία της επίλυσης του προβλήματος. Οι κύριοι στόχοι της PBL είναι η ανάπτυξη ικανοτήτων όπως η κριτική σκέψη, η επίλυση προβλήματος, η αυτοκατευθυνόμενη μάθηση, οι δεξιότητες συνεργασίας και η ενεργοποίηση των εσωτερικών κινήτρων μάθησης (Hmelo-Silver & Eberbach, 2011). Σύμφωνα με τον Barrows (1996), αν και έχουν αναπτυχθεί ποικίλες παραλλαγές του μοντέλου της PBL, στην πλειονότητα τους εντοπίζονται τα παρακάτω κοινά χαρακτηριστικά: (1) μαθητοκεντρική κατεύθυνση του μοντέλου, (2) ομαδική εργασία, (3) υποστηρικτικός ρόλος του εκπαιδευτικού, (4) ύπαρξη ενός ημιδομημένου προβλήματος, (5) ανάπτυξη δεξιοτήτων επίλυσης προβλήματος και (6) οικοδόμηση της γνώσης μέσω της αυτοκατευθυνόμενης μάθησης.

Μέσω αυτής, οι μαθητές σχεδίασαν ένα σχολείο για όλους, κατέγραψαν τις ανάγκες αλλά και τις παροχές που πρέπει να διαθέτει. Αρχικά, έγινε, μια ανίχνευση πρότερων γνώσεων των παιδιών για το τι σημαίνει αειφόρο σχολείο. Έγινε αναζήτηση στο διαδίκτυο των εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης που βοηθούν στην κατεύθυνση αυτή. Στη συνέχεια σχεδιάστηκε το σχολείο και αξιοποίηθηκαν τα υλικά που ζητήθηκαν. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, ενισχύθηκε η μαθησιακή διαδικασία καθώς μέσα από αυτή τα παιδιά συνεργάζονται, διερευνούν, ασκούν κριτική και εκφράζουν απόψεις σε ποικίλα προβλήματα προς επίλυση, αξιοποιώντας προσωπικά βιώματα και εμπειρίες.

Υλοποίηση

Αφόρμη του έργου αποτέλεσε το παιχνίδι “Έλα να χτίσουμε το ΣΧΟΛΕΙΟ μας” που ΄έφερε ένας μαθητής. Μέσα από την παρουσίασή τους και τη συζήτηση, θελήσαμε να δημιουργήσουμε και το δικό μας αειφόρο και έξυπνο σχολείο που θα είναι προσβάσιμο από όλους.

Οι μαθητές/τριες άφησαν τη φαντασία τους ελεύθερη, περιγράφοντας το ιδανικό σχολικό περιβάλλον. Μέσα από συζητήσεις και ζωγραφιές, εξέφρασαν τις επιθυμίες τους για ένα σχολείο γεμάτο πράσινο, με σύγχρονες εγκαταστάσεις, αρμονικές σχέσεις και ευκαιρίες για δημιουργική μάθηση.

Στη συνέχεια οι μαθητές/τριες μεταμορφώθηκαν σε ερευνητές, αξιολογώντας κριτικά το υφιστάμενο σχολικό περιβάλλον . Φωτογράφησαν και σχολίασαν την κατάσταση των αιθουσών, των κοινόχρηστων χώρων και της αυλής, εντοπίζοντας τυχόν προβλήματα και ελλείψεις. Αναλύοντας τα ευρήματα της έρευνάς τους, μοιράστηκαν τις ανησυχίες και τις προτάσεις τους, θέτοντας τις βάσεις για μελλοντικές αλλαγές.

Χρησιμοποιώντας το διαδίκτυο ως πηγή έμπνευσης, οι μαθητές/τριες εξερεύνησαν μοντέλα σύγχρονων σχολείων, ανταλλάξαν ιδέες και κατέληξαν σε ένα συλλογικό σχέδιο για το σχολείο των ονείρων τους. Η υλοποίηση του οράματος πήρε μορφή μέσω της κατασκευής μιας μακέτας με ανακυκλώσιμα υλικά, ενθαρρύνοντας την αειφορία και την κυκλική οικονομία. Η δράση αυτή εντάχθηκε και στο eTwinning έργο “Sdg’s Defenders- Ecobooks Co-Writers”, ένα έργο για τους 17 στόχους της αειφόρου ανάπτυξης. Δείτε στο παρκάτω βίντεο τον τρόπο που κατασκευάσαμε το σχολείο των ονείρων μας. https://animoto.com/play/TWC2kRMSnOr91wcVjYpw5w 

Έπειτα, οι μαθητές/τριες εστίασαν στα προβλήματα που εντοπίστηκαν στην έρευνα. Με κριτική σκέψη και ομαδικό πνεύμα, πρότειναν λύσεις και υλοποίησαν παρεμβάσεις στην αυλή του σχολείου, μεταμορφώνοντάς την σε ένα πιο πράσινο, λειτουργικό και ευχάριστο περιβάλλον. Στην συνέχεια προχώρησαν σε πιο δραστικές προτάσεις για τη βελτίωση του σχολικού τους χώρου με την εισαγωγή της Τεχνητής Νοημοσύνης.

1η Αποστολή: Φανάρι Αυτοκινητοδρόμου

Πρόβλημα:

Η αυξημένη κίνηση στον αυτοκινητόδρομο έξω από το σχολείο μας δημιουργεί συχνά κυκλοφοριακή συμφόρηση και καθυστερήσεις, θέτοντας σε κίνδυνο την ασφάλεια των πεζών και των οδηγών. Η ανάγκη για έναν έξυπνο και αποτελεσματικό τρόπο ελέγχου της ροής της κυκλοφορίας είναι επιτακτική.

Λύση:

Το “Φανάρι Αυτοκινητοδρόμου” αποτελεί μια DIY κατασκευή που αξιοποιεί τα Lego και το Nezha Inventors Kit for Micro:bit για να δημιουργήσει ένα αυτοματοποιημένο σύστημα φωτοσηματοδότησης. Η κατασκευή του φαναριού περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

Υλικά:

  • Lego Bricks
  • Nezha Inventors Kit for Micro:bit
  • Καλώδια σύνδεσης
  • Αισθητήρες υπερήχων
  • LED φωτάκια (κόκκινο, κίτρινο, πράσινο)
  • Μικροελεγκτής
  • Καλώδια τροφοδοσίας

  

Βήματα κατασκευής:

  1. Σχεδιασμός: Δημιουργήστε ένα σχέδιο του φαναριού χρησιμοποιώντας Lego Bricks. Λάβετε υπόψη το μέγεθος, τη θέση των αισθητήρων, των LED και του μικροελεγκτή, καθώς και την κατεύθυνση της ροής της κυκλοφορίας.
  2. Κατασκευή: Συναρμολογήστε τη δομή του φαναριού από Lego Bricks. Βεβαιωθείτε ότι η κατασκευή είναι σταθερή και ανθεκτική.
  3. Εγκατάσταση αισθητήρων: Τοποθετήστε τους αισθητήρες υπερήχων σε στρατηγικά σημεία κατά μήκος του δρόμου, ώστε να ανιχνεύουν την κίνηση των οχημάτων σε κάθε κατεύθυνση.
  4. Εγκατάσταση LED: Συνδέστε τα LED φωτάκια (κόκκινο, κίτρινο, πράσινο) στη βάση του φαναριού και βεβαιωθείτε ότι είναι σωστά τοποθετημένα.
  5. Σύνδεση με micro:bit: Συνδέστε τους αισθητήρες, τα LED και τον μικροελεγκτή στο micro:bit χρησιμοποιώντας τα καλώδια σύνδεσης.
  6. Προγραμματισμός: Προγραμματίστε το micro:bit για να λαμβάνει δεδομένα από τους αισθητήρες, να ελέγχει τα LED και να ρυθμίζει τον χρόνο εμφάνισης κάθε χρώματος, ανάλογα με την κίνηση των οχημάτων.
  7. Εγκατάσταση φωτισμού: Τοποθετήστε LED φωτισμό στη βάση του φαναριού για να βελτιώσετε την ορατότητα σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού.
  8. Δοκιμή και ρύθμιση: Ελέγξτε τη λειτουργία του φαναριού και προσαρμόστε τον προγραμματισμό του micro:bit εάν χρειαστεί.

Δείτε στο παρακάτω βίντεο τo δικό μας φανάρι σε ένα μοντέλο προσομοίωσης της γειτονιάς του σχολείου μας:

https://animoto.com/play/4PvyPy0DXGnHGG800Mp4kg

Λειτουργία:

  • Καθώς τα οχήματα πλησιάζουν το φανάρι, οι αισθητήρες υπερήχων θα ανιχνεύσουν την κίνησή τους και θα στείλουν σήμα στο micro:bit.
  • Ο μικροελεγκτής θα αξιολογήσει την κίνηση των οχημάτων σε κάθε κατεύθυνση και θα ενεργοποιήσει τα LED με βάση τον προγραμματισμό.
  • Το φανάρι θα εμφανίζει κόκκινο φως για να σταματήσει την κίνηση σε μια κατεύθυνση, κίτρινο φως για προειδοποίηση και πράσινο φως για να επιτρέψει την κίνηση.
  • Ο χρόνος εμφάνισης κάθε χρώματος θα ρυθμίζεται αυτόματα, ανάλογα με την πυκνότητα της.

Πλεονεκτήματα:

  • Βελτιωμένη ασφάλεια: Η αυτοματοποιημένη ρύθμιση της ροής της κυκλοφορίας με βάση την πραγματική κίνηση των οχημάτων, μειώνει τον κίνδυνο ατυχημάτων και τραυματισμών.
  • Μείωση της κυκλοφοριακής συμφόρησης: Η ομαλή ροή της κυκλοφορίας οδηγεί σε λιγότερες καθυστερήσεις και εξοικονόμηση χρόνου για τους οδηγούς.
  • Βελτιωμένη ποιότητα αέρα: Η μειωμένη ακινητοποίηση των οχημάτων συνεπάγεται λιγότερες εκπομπές ρύπων και βελτιωμένη ποιότητα αέρα στην περιοχή.
  • Αυτονομία και ευελιξία: Η προγραμματιζόμενη λειτουργία του φαναριού επιτρέπει την προσαρμογή του χρόνου εμφάνισης κάθε χρώματος στις εκάστοτε ανάγκες, λαμβάνοντας υπόψη διαφορετικές ώρες αιχμής ή κυκλοφοριακές συνθήκες.
  • Εξοικονόμηση ενέργειας: Η χρήση LED φωτισμού και η βελτιστοποίηση της ροής της κυκλοφορίας συμβάλλουν στην εξοικονόμηση ενέργειας.
  • Εκπαιδευτική εμπειρία: Η κατασκευή του φαναριού με Lego και Nezha Inventors Kit for Micro:bit προσφέρει στους μαθητές μια διασκεδαστική και εποικοδομητική εμπειρία, μαθαίνοντας βασικές αρχές ηλεκτρονικής, προγραμματισμού και αυτοματισμού.

Συμπέρασμα:

Η κατασκευή του “Φαναριού Αυτοκινητοδρόμου” αποτελεί μια ωφέλιμη και καινοτόμα λύση για την αντιμετώπιση του προβλήματος της αυξημένης κίνησης στον αυτοκινητόδρομο έξω από το σχολείο. Η υλοποίηση του project συμβάλλει στην ασφάλεια των μαθητών, οδηγών και πεζών, ενώ παράλληλα προσφέρει μια εκπαιδευτική εμπειρία που προάγει την τεχνολογική σκέψη και την επίλυση προβλημάτων.

2η Αποστολή: Η έξυπνη μπάρα

Πρόβλημα:

Η άφιξη και η αποβίβαση μαθητών από τα λεωφορεία, ιδιαίτερα σε πολυσύχναστες ώρες, μπορεί να γίνει χαοτική και επικίνδυνη, θέτοντας σε κίνδυνο την ασφάλεια των παιδιών. Η ανάγκη για οργανωμένη και ελεγχόμενη είσοδο των λεωφορείων στο δρομάκι του σχολείου είναι απαραίτητη.

Λύση:

Η “Έξυπνη Μπάρα” αποτελεί μια αυτοματοποιημένη λύση που αξιοποιεί αισθητήρες και servomotors για να ρυθμίζει την είσοδο των λεωφορείων στο δρομάκι του σχολείου, διασφαλίζοντας την ομαλή και ασφαλή ροή. Η κατασκευή της μπάρας περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

Υλικά:

  • Lego Bricks
  • Nezha Inventors Kit for Micro:bit
  • Καλώδια σύνδεσης
  • Αισθητήρες υπερήχων
  • Servomotor
  • Κάμερα
  • Μικροελεγκτής
  • Καλώδια τροφοδοσίας

  

Βήματα κατασκευής:

  1. Σχεδιασμός: Δημιουργήστε ένα σχέδιο της μπάρας χρησιμοποιώντας Lego Bricks. Λάβετε υπόψη το μέγεθος, τη θέση των αισθητήρων, του servomotor, της κάμερας και του μικροελεγκτή, καθώς και τον τρόπο λειτουργίας της μπάρας.
  2. Κατασκευή: Συναρμολογήστε τη δομή της μπάρας από Lego Bricks. Βεβαιωθείτε ότι η κατασκευή είναι σταθερή και ανθεκτική.
  3. Εγκατάσταση αισθητήρων: Τοποθετήστε τους αισθητήρες υπερήχων σε στρατηγικά σημεία πριν και μετά το δρομάκι του σχολείου, ώστε να ανιχνεύουν την κίνηση των λεωφορείων.
  4. Εγκατάσταση servomotor: Συνδέστε το servomotor με την μπάρα και ρυθμίστε το για να ελέγχει την κίνηση της μπάρας προς τα πάνω και προς τα κάτω.
  5. Εγκατάσταση κάμερας: Συνδέστε την κάμερα στο micro:bit και τοποθετήστε την σε γωνία που να καλύπτει το δρομάκι του σχολείου.
  6. Σύνδεση με micro:bit: Συνδέστε τους αισθητήρες, το servomotor, την κάμερα και τον μικροελεγκτή στο micro:bit χρησιμοποιώντας τα καλώδια σύνδεσης.

7. Προγραμματισμός: Προγραμματίστε το micro:bit για να λαμβάνει δεδομένα από τους αισθητήρες, να ελέγχει το servomotor και να ενεργοποιεί την κάμερα όταν ανιχνεύσει λεωφορείο.

8. Δοκιμή και ρύθμιση: Ελέγξτε τη λειτουργία της μπάρας, της κάμερας και των αισθητήρων και προσαρμόστε τον προγραμματισμό του micro:bit εάν χρειαστεί.

Λειτουργία:

  • Καθώς ένα λεωφορείο πλησιάζει το δρομάκι του σχολείου, οι αισθητήρες υπερήχων θα ανιχνεύσουν την παρουσία του και θα στείλουν σήμα στο micro:bit.
  • Ο μικροελεγκτής θα αξιολογήσει εάν υπάρχει άλλο λεωφορείο στο δρομάκι και θα στείλει σήμα στο servomotor για να ανυψώσει ή να κατεβάσει την μπάρα.
  • Εάν δεν υπάρχει άλλο λεωφορείο, η μπάρα θα κατέβει, επιτρέποντας στο λεωφορείο να μπει στο δρομάκι.
  • Ταυτόχρονα, η κάμερα θα τραβήξει μια φωτογραφία του λεωφορείου και ο μικροελεγκτής θα αναγνωρίσει το λεωφορείο και τον οδηγό.
  • Το σύστημα θα καταγράψει την ώρα άφιξης και αναχώρησης του λεωφορείου, καθώς και τον αριθμό των μαθητών που επιβιβάστηκαν ή αποβιβάστηκαν.
  • Η μπάρα θα παραμείνει ανοιχτή για ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα, επιτρέποντας στους μαθητές να περάσουν με ασφάλεια.
  • Όταν το λεωφορείο αναχωρήσει ή το χρονικό διάστημα λήξει, η μπάρα θα ανυψωθεί αυτόματα, εμποδίζοντας την είσοδο άλλων λεωφορείων.

Δείτε στο παρακάτω βίντεο τη δοκιμή της κατασκευή μας σε ένα μοντέλο προσομοίωσης της γειτονιάς του σχολείου μας:

https://animoto.com/play/ez1zhWnFfy1rvxXSEjK6Rw

Πλεονεκτήματα:

  • Βελτιωμένη ασφάλεια για τους μαθητές κατά την είσοδο και έξοδο από τα λεωφορεία
  • Οργανωμένη και ελεγχόμενη ροή λεωφορείων, αποφεύγοντας την κυκλοφοριακή συμφόρηση
  • Αποφυγή καθυστερήσεων και άσκοπης αναμονής
  • Συλλογή δεδομένων για την παρακολούθηση της κίνησης των λεωφορείων και την καλύτερη διαχείριση των δρομολογίων
  • Ενημέρωση γονέων για την άφιξη και αναχώρηση των λεωφορείων (προαιρετικά)

Συμπέρασμα:

Η “Έξυπνη Μπάρα” αποτελεί μια καινοτόμα και αποτελεσματική λύση για την οργάνωση και τον έλεγχο της κίνησης των λεωφορείων, διασφαλίζοντας την ασφάλεια και την άνεση των μαθητών κατά την άφιξη και αναχώρηση από το σχολείο. Η κατασκευή της με Lego και Nezha Inventors Kit for Micro:bit προσφέρει μια εκπαιδευτική εμπειρία DIY, ενώ παράλληλα συμβάλλει στην υλοποίηση ενός ασφαλέστερου και πιο οργανωμένου σχολικού περιβάλλοντος.

3η Αποστολή: Ανεμιστήρας με ελεγχόμενη ροή αέρα

Πρόβλημα:

Η υψηλή θερμοκρασία στην τάξη δημιουργεί δυσάρεστες συνθήκες μάθησης και επηρεάζει αρνητικά την συγκέντρωση και την απόδοση μαθητών και εκπαιδευτικών. Η ανάγκη για δροσερό και αεριζόμενο περιβάλλον είναι απαραίτητη.

Λύση:

Ο “Ανεμιστήρας με Ελεγχόμενη Ροή Αέρα” αποτελεί μια DIY κατασκευή που αξιοποιεί τα Lego και το Nezha Inventors Kit for Micro:bit για να δημιουργήσει ένα λειτουργικό σύστημα εξαερισμού.

Υλικά:

  • Lego Bricks
  • Nezha Inventors Kit for Micro:bit
  • Καλώδια σύνδεσης
  • Αισθητήρας υπερήχων
  • Servomotor
  • Κάμερα
  • Μικροελεγκτής
  • Καλώδια τροφοδοσίας

   

Η κατασκευή περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

  • Lego Bricks: Χρησιμοποιήστε Lego Bricks για να κατασκευάσετε το σκελετό του ανεμιστήρα, συμπεριλαμβανομένης της βάσης, του σώματος και της θήκης για το micro:bit.
  • Nezha Inventors Kit for Micro:bit: Το kit περιλαμβάνει όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα, όπως αισθητήρες, servomotors, και καλώδια, για να ελέγξετε την ταχύτητα και την κατεύθυνση του αέρα.
  • Micro:bit: Το micro:bit θα λειτουργήσει ως ο εγκέφαλος του ανεμιστήρα, λαμβάνοντας δεδομένα από τους αισθητήρες και ελέγχοντας τα servomotors.
  • Αντισταθμιστής: Ο αντισταθμιστής θα επιτρέπει τον έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής του ανεμιστήρα, προσαρμόζοντας τη ροή αέρα στις ανάγκες του χρήστη.
  • Φτερωτός ανεμιστήρας: Ο ανεμιστήρας θα προωθεί τον αέρα στο χώρο της τάξης.

Λειτουργία:

  • Τοποθετήστε τον ανεμιστήρα σε στρατηγικό σημείο στην τάξη, ιδανικά σε ύψος που να επιτρέπει την ομοιόμορφη κατανομή του αέρα.
  • Προγραμματίστε το micro:bit να λαμβάνει δεδομένα από τους αισθητήρες θερμοκρασίας και υγρασίας.
  • Με βάση τα δεδομένα, το micro:bit θα στέλνει σήματα στα servomotors, ρυθμίζοντας την κλίση και την ταχύτητα περιστροφής του ανεμιστήρα.
  • Ο αντισταθμιστής θα επιτρέπει στον χρήστη να ρυθμίζει χειροκίνητα την ταχύτητα του ανεμιστήρα, προσαρμόζοντας τη ροή αέρα στις ατομικές του προτιμήσεις.

 

Δείτε στο παρακάτω βίντεο τον δικό μας ανεμιστήρα: https://animoto.com/play/F1dqNISNvNOsjY6opOoVUQ

Πλεονεκτήματα:

  • Δημιουργία δροσερού και αεριζόμενου περιβάλλοντος στην τάξη
  • Βελτίωση της συγκέντρωσης και της απόδοσης μαθητών και εκπαιδευτικών
  • Εξοικονόμηση ενέργειας, καθώς ο ανεμιστήρας λειτουργεί μόνο όταν είναι απαραίτητο
  • Εξατομικευμένη ροή αέρα με τον αντισταθμιστή
  • Εκπαιδευτική εμπειρία DIY, που μαθαίνει στους μαθητές βασικές έννοιες ηλεκτρονικής και προγραμματισμού

Συμπέρασμα:

Ο “Ανεμιστήρας με Ελεγχόμενη Ροή Αέρα” αποτελεί μια πρακτική και οικονομική λύση για την αντιμετώπιση του προβλήματος της ζέστης στην τάξη. Η κατασκευή του με Lego και Nezha Inventors Kit for Micro:bit προσφέρει μια διασκεδαστική και εκπαιδευτική εμπειρία, ενώ παράλληλα συμβάλλει στη δημιουργία ενός πιο άνετου και παραγωγικού μαθησιακού περιβάλλοντος.

4η Αποστολή: Ανεμιστήρας με Κάμερα

Πρόβλημα:

Η έλλειψη υγιεινής πρακτικών, όπως το άπλυτο χέρι, αποτελεί σημαντικό παράγοντα εξάπλωσης μικροβίων και ασθενειών. Η ανάγκη για εύκολη και άμεση πρόσβαση σε συστήματα υγιεινής, ιδανικά στην είσοδο του σχολείου, είναι απαραίτητη.

Λύση:

Ο “Ανεμιστήρας με Κάμερα” συνδυάζει τον αυτόματο έλεγχο ροής αέρα, προσφέροντας μια καινοτόμα λύση για την πρόληψη της εξάπλωσης μικροβίων. Η κατασκευή του ανεμιστήρα περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

Υλικά:

  • Lego Bricks
  • Nezha Inventors Kit for Micro:bit
  • Καλώδια σύνδεσης
  • Αισθητήρας υπερήχων
  • Servomotor
  • Κάμερα
  • Μικροελεγκτής
  • Καλώδια τροφοδοσίας

   

Βήματα κατασκευής:

  1. Σχεδιασμός: Δημιουργήστε ένα σχέδιο του ανεμιστήρα χρησιμοποιώντας Lego Bricks. Λάβετε υπόψη το μέγεθος, τη θέση της κάμερας, του αισθητήρα και του servomotor, καθώς και τη ροή του αέρα.
  2. Κατασκευή: Συναρμολογήστε τη δομή του ανεμιστήρα από Lego Bricks. Βεβαιωθείτε ότι η κατασκευή είναι σταθερή και ανθεκτική.
  3. Εγκατάσταση αισθητήρα και servomotor: Τοποθετήστε τον αισθητήρα υπερήχων πάνω από το σημείο όπου θα τοποθετούνται τα χέρια και συνδέστε τον με το servomotor.
  4. Εγκατάσταση κάμερας: Συνδέστε την κάμερα στο micro:bit και τοποθετήστε την σε γωνία που να καλύπτει το σημείο πλύσης των χεριών.
  5. Σύνδεση με micro:bit: Συνδέστε τον αισθητήρα, το servomotor, την κάμερα και τον μικροελεγκτή στο micro:bit χρησιμοποιώντας τα καλώδια σύνδεσης.
  6. Προγραμματισμός: Προγραμματίστε το micro:bit για να λαμβάνει δεδομένα από τον αισθητήρα, να ελέγχει το servomotor και να ενεργοποιεί την κάμερα όταν ανιχνεύσει χέρια.
  7. Δοκιμή και ρύθμιση: Ελέγξτε τη λειτουργία του ανεμιστήρα, της κάμερας και του αισθητήρα και προσαρμόστε τον προγραμματισμό του micro:bit εάν χρειαστεί.

Λειτουργία:

  • Καθώς ένα άτομο πλησιάζει τον ανεμιστήρα, ο αισθητήρας υπερήχων θα ανιχνεύσει τα χέρια του και θα στείλει σήμα στο micro:bit.
  • Το micro:bit θα ενεργοποιήσει το servomotor, ο οποίος θα ρυθμίσει την κατεύθυνση του αέρα ώστε να στεγνώσει τα χέρια του ατόμου.

Πλεονεκτήματα Ανεμιστήρα με Κάμερα:

  • Πρόληψη εξάπλωσης μικροβίων: Ο αυτόματος έλεγχος ροής αέρα στεγνώνει τα χέρια, μειώνοντας την πιθανότητα μεταφοράς μικροβίων σε επιφάνειες και άλλα άτομα.
  • Αυτονομία και ευελιξία: Ο προγραμματισμός του micro:bit επιτρέπει την προσαρμογή της λειτουργίας του ανεμιστήρα, όπως η διάρκεια της ροής αέρα ή η ευαισθησία του αισθητήρα.
  • Εκπαιδευτική εμπειρία: Η κατασκευή του ανεμιστήρα με Lego και Nezha Inventors Kit for Micro:bit προσφέρει στους μαθητές μια διασκεδαστική και εποικοδομητική εμπειρία, μαθαίνοντας βασικές αρχές ηλεκτρονικής, προγραμματισμού και αυτοματισμού.
  • Εύκολη εγκατάσταση και συντήρηση: Η απλή δομή και τα εύκολα διαθέσιμα υλικά καθιστούν τον ανεμιστήρα εύκολο στην εγκατάσταση και τη συντήρηση.
  • Δυνατότητα επέκτασης: Η κατασκευή μπορεί να τροποποιηθεί για να ενσωματώσει επιπλέον λειτουργίες, όπως η χρήση αισθητήρα θερμοκρασίας για ρυθμιζόμενη ροή αέρα ή η σύνδεση με σύστημα απολύμανσης χεριών.

Συμπεράσματα:

Ο “Ανεμιστήρας με Κάμερα” αποτελεί μια καινοτόμα και αποτελεσματική λύση για την πρόληψη της εξάπλωσης μικροβίων και την προώθηση υγιεινών πρακτικών στο σχολικό περιβάλλον. Η υλοποίηση του project συμβάλλει στην υγεία και την ευημερία των μαθητών, ενώ παράλληλα προσφέρει μια εκπαιδευτική εμπειρία που προάγει την τεχνολογική σκέψη και την υιοθέτηση υγιεινών συνηθειών.

5η Αποστολή: Συναγερμός Σχολείου

Πρόβλημα:

Η ασφάλεια του σχολείου αποτελεί ύψιστη προτεραιότητα. Η ανάγκη για ένα αξιόπιστο σύστημα συναγερμού που θα προειδοποιεί άμεσα σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, όπως πυρκαγιά, σεισμός ή εισβολή, είναι απαραίτητη.

Λύση:

Ο “Συναγερμός Σχολείου” αποτελεί μια DIY κατασκευή που υλοποιείται με Lego και το Nezha Inventors Kit for Micro:bit, προσφέροντας μια καινοτόμα και προσιτή λύση για την ενίσχυση της ασφάλειας του σχολικού περιβάλλοντος. Η κατασκευή του συναγερμού περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

Υλικά:

  • Lego Bricks
  • Nezha Inventors Kit for Micro:bit
  • Καλώδια σύνδεσης
  • Αισθητήρας κίνησης
  • Μικροελεγκτής
  • Καλώδια τροφοδοσίας

Βήματα κατασκευής:

  1. Σχεδιασμός: Δημιουργήστε ένα σχέδιο του συναγερμού χρησιμοποιώντας Lego Bricks. Λάβετε υπόψη το μέγεθος, τη θέση των αισθητήρων, του μικροελεγκτή, καθώς και τον τρόπο λειτουργίας του συστήματος.
  2. Κατασκευή: Συναρμολογήστε τη δομή του συναγερμού από Lego Bricks. Βεβαιωθείτε ότι η κατασκευή είναι σταθερή και ανθεκτική.
  3. Εγκατάσταση αισθητήρων: Τοποθετήστε τον αισθητήρα κίνησης στην κατασκευή και αυτή σε στρατηγικό σημείο στο σχολείο, όπως στην είσοδο μιας αίθουσας διδασκαλίας, σε διάδρομο κ.α.
  4. Σύνδεση με micro:bit: Συνδέστε τους αισθητήρες και τον μικροελεγκτή στο micro:bit χρησιμοποιώντας τα καλώδια σύνδεσης.
  5. Προγραμματισμός: Προγραμματίστε το micro:bit για να λαμβάνει δεδομένα από τους αισθητήρες, να ενεργοποιεί την sirenas σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης και να στέλνει σήμα ειδοποίησης στο προσωπικό του σχολείου.
  6. Εγκατάσταση φωτισμού: Τοποθετήστε LED φωτισμό στη βάση του συναγερμού για να βελτιώσετε την ορατότητα σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού.
  7. Δοκιμή και ρύθμιση: Ελέγξτε τη λειτουργία του συναγερμού, των αισθητήρων και προσαρμόστε τον προγραμματισμό του micro:bit εάν χρειαστεί.

Λειτουργία:

  • Καθώς ο αισθητήρας κίνησης ανιχνεύει ύποπτη κίνηση, θα στείλει σήμα στο micro:bit.
  • Ο μικροελεγκτής θα ενεργοποιήσει αμέσως το microbit, εκπέμποντας δυνατό ήχο που θα προειδοποιήσει όλους στο σχολείο για την έκτακτη ανάγκη και θα ανάψει πράσινο φωτάκι.
  • Το ηχητικό σήμα θα συνεχίσει μέχρι ο κίνδυνος να απομακρυνθεί και να ανάψει κόκκινο φωτάκι.
  • Το ηχητικό σήμα μπορεί να ρυθμιστεί με διαφορετικούς ήχους.

Δείτε στο παρακάτω βίντεο τον δικό μας συναγερμό τον οποίο δοκιμάσαμε τόσο με τα χέρια μας όσο και με τα πόδια μας περνώντας από μπροστά του: https://animoto.com/play/v8jxTR6kOlmg0rFNN2C00Q

  • Πλεονεκτήματα:

    • Βελτιωμένη ασφάλεια και προστασία των μαθητών και του προσωπικού του σχολείου.
    • Άμεση προειδοποίηση και ενεργοποίηση των κατάλληλων διαδικασιών.
    • Δυνατότητα σύνδεσης με το σύστημα πυρασφάλειας για αυτόματη αντίδραση.
    • Εύκολη εγκατάσταση και προσαρμογή στις ανάγκες του σχολείου.
    • Εκπαιδευτική εμπειρία για τους μαθητές, μαθαίνοντας βασικές αρχές ηλεκτρονικής, προγραμματισμού και ασφάλειας.

    Συμπέρασμα:

    Η κατασκευή του “Συναγερμού Σχολείου” με Lego και Nezha Inventors Kit for Micro:bit αποτελεί μια οικονομική και αποτελεσματική λύση για την ενίσχυση της ασφάλειας του σχολικού περιβάλλοντος. Η υλοποίηση του project συμβάλλει στην προστασία των μαθητών και του προσωπικού, ενώ παράλληλα προσφέρει μια εκπαιδευτική εμπειρία που προάγει την τεχνολογική σκέψη και την ευαισθητοποίηση σε θέματα ασφάλειας.

    6η Αποστολή: Αυτόματη Υπενθύμιση Ποτίσματος Φυτών

    Πρόβλημα:

    Η φροντίδα των φυτών εσωτερικού χώρου μπορεί να είναι δύσκολη, με αποτέλεσμα να ξεχνάμε να τα ποτίζουμε ή να τα ποτίζουμε υπερβολικά. Η έλλειψη υγρασίας μπορεί να οδηγήσει σε μαρασμό και θάνατο των φυτών, ενώ η υπερβολική υγρασία μπορεί να προκαλέσει σήψη των ριζών.

    Λύση:

    Η Αυτόματη Υπενθύμιση Ποτίσματος Φυτών αποτελεί μια DIY κατασκευή που υλοποιείται με Lego και το Nezha Inventors Kit for Micro:bit, προσφέροντας μια εύχρηστη και οικονομική λύση για την υπενθύμιση της τακτικής φροντίδας των φυτών σας. Η κατασκευή του συστήματος περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

    Υλικά:

    • Lego Bricks
    • Nezha Inventors Kit for Micro:bit
    • Καλώδια σύνδεσης
    • Αισθητήρας υγρασίας εδάφους
    • LED φωτάκια
    • Μικροελεγκτής
    • Καλώδια τροφοδοσίας

  

Βήματα κατασκευής:

  1. Σχεδιασμός: Δημιουργήστε ένα σχέδιο του συστήματος χρησιμοποιώντας Lego Bricks. Λάβετε υπόψη το μέγεθος, τη θέση των εξαρτημάτων, τη δομή της βάσης και τη διάταξη των φυτών.
  2. Κατασκευή: Συναρμολογήστε τη δομή του συστήματος από Lego Bricks. Βεβαιωθείτε ότι η κατασκευή είναι σταθερή και ανθεκτική.
  3. Εγκατάσταση αισθητήρα: Τοποθετήστε τον αισθητήρα υγρασίας εδάφους στο χώμα, κοντά στις ρίζες των φυτών.
  4. Σύνδεση LED: Συνδέστε τα LED φωτάκια με τον μικροελεγκτή και το αισθητήρα υγρασίας εδάφους χρησιμοποιώντας τα καλώδια σύνδεσης.
  5. Σύνδεση με micro:bit: Συνδέστε τον αισθητήρα, το LED και τον μικροελεγκτή στο micro:bit χρησιμοποιώντας τα καλώδια σύνδεσης.
  6. Προγραμματισμός: Προγραμματίστε το micro:bit για να λαμβάνει δεδομένα από τον αισθητήρα, να ενεργοποιεί τα LED φωτάκια όταν το έδαφος είναι ξηρό και να ρυθμίζει τη συχνότητα της υπενθύμισης.

Λειτουργία:

  • Ο αισθητήρας υγρασίας εδάφους θα μετράει συνεχώς την υγρασία του εδάφους.
  • Εάν η υγρασία του εδάφους πέσει κάτω από ένα προκαθορισμένο όριο, το micro:bit θα στείλει σήμα στο LED κόκκινο φωτάκι.
  • Το LED φωτάκι θα ανάψει, ειδοποιώντας τον χρήστη ότι τα φυτά χρειάζονται πότισμα.
  • Ο χρήστης μπορεί να ρυθμίσει το όριο υγρασίας και τη συχνότητα της υπενθύμισης μέσω της εφαρμογής του micro:bit.
  • Όταν ποτιστεί το φυτό, το micro:bit θα στείλει σήμα στο LED πράσινο φωτάκι και εκείνο ανάβει.

Δείτε το πρώτο τεστ που κάναμε στην κατασκευή μας στο παρακάτω βίντεο: https://animoto.com/play/snSlLSuDkrB9cUXLnWTLFw

Δείτε το παρακάτω βίντεο όπου δοκιμάσαμε την κατασκευή μας στα φυτά της αυλής μας

https://animoto.com/play/vwX4SnK1a6DvN06KCG5RWA

Πλεονεκτήματα Υπενθύμισης Ποτίσματος Φυτών:

    • Βελτιωμένη υγεία των φυτών: Η τακτική υπενθύμιση για πότισμα εξασφαλίζει την παροχή της κατάλληλης ποσότητας νερού στα φυτά, μειώνοντας τον κίνδυνο από ξηρασία ή υπερβολικό πότισμα.
    • Εύκολη χρήση: Η κατασκευή και η λειτουργία του συστήματος είναι απλές, καθιστώντας το ιδανικό για οικιακή χρήση.
    • Προσαρμοστικότητα: Το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί στις ανάγκες διαφορετικών φυτών και εδαφικών συνθηκών, ρυθμίζοντας το όριο υγρασίας
      • Ευκολία χρήσης: Η κατασκευή και η λειτουργία του συστήματος είναι απλές, καθιστώντας το ιδανικό για οικιακή χρήση.
      • Προσαρμοστικότητα: Το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί στις ανάγκες διαφορετικών φυτών και εδαφικών συνθηκών, ρυθμίζοντας το όριο υγρασίας και τη συχνότητα της υπενθύμισης.
      • Εκπαιδευτική εμπειρία: Η κατασκευή της “Υπενθύμισης Ποτίσματος Φυτών” με Lego και Nezha Inventors Kit for Micro:bit προσφέρει στους μαθητές μια διασκεδαστική και εποικοδομητική εμπειρία, μαθαίνοντας βασικές αρχές ηλεκτρονικής, προγραμματισμού και αυτοματισμού.
      • Συνείδηση για το περιβάλλον: Η υπεύθυνη φροντίδα των φυτών συμβάλλει στην εξοικονόμηση νερού και στην προστασία του περιβάλλοντος.

 

7η Αποστολή: Σύστημα Οδηγικής Σήμανσης για αυτοκίνητα

Πρόβλημα:

Η περιοχή γύρω από το σχολείο μας είναι γεμάτη με πολυσύχναστους δρόμους και διασταυρώσεις, δημιουργώντας κινδύνους για τους μαθητές που πηγαίνουν και έρχονται από το σχολείο. Η έλλειψη επαρκούς οδικής σήμανσης και η δυσκολία στην εποπτεία της κυκλοφορίας από το προσωπικό του σχολείου αυξάνουν τον κίνδυνο ατυχημάτων.

Λύση:

Για να αντιμετωπίσουμε αυτό το πρόβλημα, προτείνουμε την κατασκευή ενός συστήματος οδηγικής ενδεικτικής σήμανσης για το TPBot, χρησιμοποιώντας το AI Lens. Το σύστημα αυτό θα μπορεί να ανιχνεύει οδικές σημάνσεις, όπως στροφές, προειδοποιήσεις για στάση και σημάδια κατεύθυνσης, και να κατευθύνει το TPBot να τις ακολουθεί. Με αυτόν τον τρόπο, το TPBot θα μπορεί να λειτουργεί ως “έξυπνος οδηγός”, βοηθώντας τους μαθητές να διασχίζουν τους δρόμους με ασφάλεια.

Υλικά:

  • 1 x TPBot
  • 1 x AI Lens
  • Καλώδια σύνδεσης
  • MicroSoft MakeCode

Βήματα κατασκευής:

  1. Συνδέστε το AI Lens στο IIC port του TPBot.
  2. Βεβαιωθείτε ότι το AI Lens είναι σωστά τροφοδοτημένο.
  3. Κατεβάστε και εγκαταστήστε το MicroSoft MakeCode.
  4. Συνδέστε το TPBot στον υπολογιστή σας.
  5. Ανοίξτε ένα νέο project στο MakeCode.
  6. Επιλέξτε “Advanced” για να δείτε περισσότερες επιλογές.
  7. Κάντε κλικ στην καρτέλα “Extensions” και αναζητήστε “tpbot”. Κατεβάστε το αντίστοιχο extension.
  8. Κάντε κλικ στην καρτέλα “Extensions” και αναζητήστε “https://github.com/elecfreaks/pxt-PlanetX-AI“. Κατεβάστε το αντίστοιχο extension.

9. Ακολουθήστε τον παρακάτω κώδικα και φορτώστε τον στο TPBot.

Λειτουργία:

  1. Το AI Lens θα λαμβάνει εικόνες από το δρόμο.
  2. Ο κώδικας θα αναλύει τις εικόνες για να εντοπίσει οδηγίες σήμανσης.
  3. Ανάλογα με την οδηγία, το TPBot θα εκτελεί τις αντίστοιχες ενέργειες, όπως στροφή, προώθηση ή στάση.
  4. Το TPBot θα μπορεί να κινηθεί με ασφάλεια στους δρόμους γύρω από το σχολείο, ακολουθώντας τις οδηγίες σήμανσης και αποφεύγοντας τυχόν εμπόδια.
  5. Η κάμερα του AI Lens θα μπορεί να εστιάσει σε συγκεκριμένες οδικές σημάνσεις, διασφαλίζοντας την ακριβή αναγνώριση και ανταπόκριση.
  6. Το TPBot θα μπορεί να προσαρμόσει την ταχύτητά του ανάλογα με τις οδηγίες και τις συνθήκες του δρόμου.

Δείτε την προσπάθειά μας να οδηγήσουμε το TpBot: https://animoto.com/play/rEEs3pK3qqBF0Nl8CKAfvg

Πλεονεκτήματα:

  • Αυξημένη ασφάλεια: Το σύστημα οδηγικής ενδεικτικής σήμανσης θα μειώσει σημαντικά τον κίνδυνο ατυχημάτων για τους μαθητές, συμβάλλοντας σε ένα πιο ασφαλές σχολικό περιβάλλον.
  • Βελτιωμένη κυκλοφορία: Η αυτοματοποιημένη καθοδήγηση του TPBot θα βοηθήσει στην ομαλή ροή της κυκλοφορίας στους δρόμους γύρω από το σχολείο, αποφεύγοντας τυχόν μποτιλιαρίσματα.
  • Ευκολία στη χρήση: Η κατασκευή και η λειτουργία του συστήματος είναι απλές, καθιστώντας το ιδανικό για χρήση σε σχολικό περιβάλλον.
  • Εκπαιδευτική αξία: Η κατασκευή και η υλοποίηση του project προσφέρει στους μαθητές μια μοναδική ευκαιρία να μάθουν βασικές αρχές ηλεκτρονικής, προγραμματισμού, τεχνητής νοημοσύνης και ρομποτικής.
  • Ευαισθητοποίηση: Το project μπορεί να συμβάλλει στην ευαισθητοποίηση της μαθητικής κοινότητας και του ευρύτερου κοινού για την αξία της τεχνολογίας στην αντιμετώπιση καθημερινών προβλημάτων και στην προώθηση της οδικής ασφάλειας.

Συμπεράσματα:

Η κατασκευή ενός συστήματος οδηγικής ενδεικτικής σήμανσης για το TPBot, με χρήση του AI Lens, αποτελεί μια καινοτόμα και πρακτική λύση για την αντιμετώπιση προβλημάτων οδικής ασφάλειας στο περιβάλλον του σχολείου. Η υλοποίηση του project θα συμβάλλει στην προστασία των μαθητών, στην ομαλή κυκλοφορία και στην προώθηση της τεχνολογικής εκπαίδευσης.

Επιπλέον, το project μπορεί να αποτελέσει αφετηρία για περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης και ρομποτικής σε εκπαιδευτικά και άλλα περιβάλλοντα.

8η Αποστολή: Σύστημα Υπενθύμισης Έντασης Ήχου

Πρόβλημα:

Σε πολλές σχολικές τάξεις, η υπερβολική ένταση φωνής μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα συγκέντρωσης, εστίασης και μάθησης στους μαθητές. Η διατήρηση ενός κατάλληλου επιπέδου ησυχίας στην τάξη είναι απαραίτητη για την αποτελεσματική εκπαίδευση.

Λύση:

Το Σύστημα Υπενθύμιση Έντασης Ήχου  αποτελεί μια DIY κατασκευή που υλοποιείται με Lego και το Nezha Inventors Kit for Micro:bit, προσφέροντας μια εύχρηστη και οικονομική λύση για την παρακολούθηση και τον έλεγχο του επιπέδου θορύβου στην τάξη. Η κατασκευή του συστήματος περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

Υλικά:

  • Lego Bricks
  • Nezha Inventors Kit for Micro:bit
  • Καλώδια σύνδεσης
  • Μicrobit
  • Σερβοκινητήρας
  • Μικροελεγκτής
  • Καλώδια τροφοδοσίας

 

Βήματα κατασκευής:

  1. Σχεδιασμός: Δημιουργήστε ένα σχέδιο του συστήματος χρησιμοποιώντας Lego Bricks. Λάβετε υπόψη το μέγεθος, τη θέση των εξαρτημάτων, τη δομή της βάσης και την τοποθέτηση του μικροφώνου.
  2. Κατασκευή: Συναρμολογήστε τη δομή του συστήματος από Lego Bricks. Βεβαιωθείτε ότι η κατασκευή είναι σταθερή και ανθεκτική.
  3. Σύνδεση Σερβοκινητήρα: Συνδέστε τον σερβοκινητήρα φωτάκι με τον μικροελεγκτή  χρησιμοποιώντας τα καλώδια σύνδεσης.
  4. Σύνδεση με micro:bit: Συνδέστε  τον μικροελεγκτή στο micro:bit χρησιμοποιώντας τα καλώδια σύνδεσης.
  5. Προγραμματισμός: Προγραμματίστε το micro:bit για να λαμβάνει δεδομένα από το μικρόφωνο, να ενεργοποιεί τον σερβοκινητήρα όταν η ένταση του θορύβου υπερβεί ένα προκαθορισμένο όριο και να κινεί το κομμάτi lego ανάλογα με το επίπεδο έντασης.

Λειτουργία:

  • Εάν η ένταση του θορύβου υπερβεί το προκαθορισμένο όριο, το micro:bit θα στείλει σήμα στον σερβοκινητήρα.
  • Το κομμάτι lego θα κινείται, ειδοποιώντας τους μαθητές ότι η ένταση του θορύβου είναι υψηλή και πρέπει να μειωθεί.
  • Η κίνηση του κομματιού lego θα είναι ανάλογη με το επίπεδο έντασης, δίνοντας οπτική αναπαράσταση του θορύβου.

Δείτε το δικό μας σύστημα υπενθύμισης έντασης ήχου στο παρακάτω βίντεο: https://animoto.com/play/0OEBuRAdxOrbHyU6OhxwRw

Πλεονεκτήματα:

  • Βελτιωμένη συγκέντρωση: Η οπτική υπενθύμιση βοηθά τους μαθητές να εστιάσουν στην μάθηση και να μειώνουν την υπερβολική φωνή.
  • Ευκολία χρήσης: Η κατασκευή και η λειτουργία του συστήματος είναι απλές, καθιστώντας το ιδανικό για χρήση στην τάξη.
  • Εκπαιδευτική εμπειρία: Η κατασκευή του Συστήματος Υπενθύμισης Έντασης Ήχου προσφέρει στους μαθητές μια διασκεδαστική και εποικοδομητική εμπειρία, μαθαίνοντας βασικές αρχές ηλεκτρονικής, προγραμματισμού και αυτοματισμού.
  • Προσαρμοστικότητα: Το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί στις ανάγκες διαφορετικών τάξεων και μαθημάτων, ρυθμίζοντας το όριο έντασης και την κίνηση του σερβοκινητήρα
  • Δημιουργία ενός ευχάριστου μαθησιακού περιβάλλοντος: Η διατήρηση ενός κατάλληλου επιπέδου ησυχίας συμβάλλει στη δημιουργία ενός πιο ευχάριστου και παραγωγικού μαθησιακού περιβάλλοντος για όλους.

    Συμπεράσματα:

    Το Σύστημα Υπενθύμισης Έντασης Ήχου αποτελεί μια πρακτική και οικονομική λύση για την αντιμετώπιση προβλημάτων υπερβολικής έντασης φωνής στην τάξη. Η υλοποίηση του project συμβάλλει στην καλύτερη συγκέντρωση των μαθητών, στην ομαλή λειτουργία της τάξης και στην προώθηση της τεχνολογικής εκπαίδευσης. Επιπλέον, το project μπορεί να αποτελέσει αφετηρία για περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης και ρομποτικής σε εκπαιδευτικά και άλλα περιβάλλοντα.

Επίλογος

Οι κατασκευές που παρουσιάστηκαν αποτελούν  παραδείγματα για το πώς η τεχνολογία μπορεί να ενσωματωθεί στο σχολικό περιβάλλον, συμβάλλοντας στην υλοποίηση ενός πιο έξυπνου, συμπεριληπτικού και αειφόρου εκπαιδευτικού μοντέλου.

Η υιοθέτηση τέτοιων λύσεων φέρνει πολλαπλά οφέλη:

  • Βελτίωση της μαθησιακής εμπειρίας: Η αυτοματοποίηση βοηθητικών εργασιών, η οπτικοακουστική υποστήριξη και η διαδραστική μάθηση μέσω τεχνολογικών εργαλείων μπορούν να ενισχύσουν το ενδιαφέρον των μαθητών, να προάγουν την ενεργή συμμετοχή τους και να εξατομικεύσουν την εκπαιδευτική εμπειρία.
  • Προώθηση της συμπεριληπτικότητας: Η αξιοποίηση της τεχνολογίας μπορεί να διευκολύνει την πρόσβαση στη μάθηση για μαθητές με διαφορετικές ανάγκες, εξασφαλίζοντας ίσες ευκαιρίες και ενθαρρύνοντας την κοινωνική ένταξη.
  • Βιώσιμη ανάπτυξη: Η υλοποίηση έξυπνων συστημάτων μπορεί να συμβάλλει στην εξοικονόμηση πόρων, στην προστασία του περιβάλλοντος και στην καλλιέργεια οικολογικών συνειδήσεων στους μαθητές.
  • Ανάπτυξη δεξιοτήτων: Η κατασκευή και η υλοποίηση αυτών των projects προσφέρουν στους μαθητές πολύτιμες δεξιότητες STEM (Επιστήμη, Τεχνολογία, Μηχανική, Μαθηματικά), προγραμματισμού, κριτικής σκέψης και επίλυσης προβλημάτων, προετοιμάζοντάς τους για το μέλλον.

Η υιοθέτηση τέτοιων καινοτόμων λύσεων, σε συνδυασμό με την ορθή αξιοποίηση των ψηφιακών εργαλείων και την υποστήριξη από εκπαιδευτικούς και γονείς, μπορεί να μεταμορφώσει το σχολείο σε ένα ζωντανό εργαστήριο δημιουργικότητας, μάθησης και προόδου, χτίζοντας τα θεμέλια για ένα πιο έξυπνο, συμπεριληπτικό και αειφόρο μέλλον.

Λίστα εξοπλισμού:

2 Micro:bit v2 starter kits

TPbot robot

Smart AI Lens kit Module for Micro:bit

NEZHA Inventor’s kit for micro:bit