Έργο για τον διαγωνισμό ρομποτικής ΕΛΛΑΚ 2023-2024: Ανεμοστρόβιλος – Φυσικές Καταστροφές
ΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΟ ΕΡΓΟ
• 4ο 5/θέσιο Νηπιαγωγείο Ευκαρπίας (1 τμήμα)
• 1ο Δημοτικό Σχολείο Πολίχνης (2 τμήματα)
ΥΠΕΥΘΥΝΟΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΙ
Χαράλαμπος Δουβλετής ΠΕ86
Γιαννούλα Καπλάνη ΠΕ60
ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ\ΤΡΙΩΝ ΝΗΠΙΑΓΩΓΕΙΟΥ
- Αδάμου Βασιλεία
- Ασλανίδου Σοφία Θωμαή
- Γεωργουλίδης Αθανάσιος
- Γεωργουλίδου Αντωνία
- Εμμανουήλ Γεώργιος
- Ευγενειάδης Γεώργιος
- Ζέρβας Ανδρέας
- Ζιάντα Νάντια
- Καρτσώνας Αθανάσιος
- Κεπαπτσόγλου Σεβαστή
- Κύπτη Αριάδνη Δέσποινα
- Μπαλκόπουλος Νικόλαος
- Σούμκα Πανδώρα
- Τσαρίκογλου Ιφιγένεια Χριστίνα
- Τσάτσος Απόστολος
- Τσιρέλη Μαρία
- Τσιρέλης Απόλλων Γαβριήλ
- Χατζηγεωργιάδου Στυλιανή Κωνσταντίνα
ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ\ΤΡΙΩΝ 1ΟΥ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ ΣΧΟΛΕΙΟΥ ΠΟΛΙΧΝΗΣ:
- Παπαδόπουλος Παναγιώτη
- Τανούλης Θεμιστοκλής
- Μαυρίδης Ιορδάνης
- Ηλιάδης Σπύρος
- Πολλαετίδου Ειρήνη
- Παυλή Πολυξένη
- Χατζέβ Σοφία
ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΠΟΘΕΤΗΡΙΟΥ GITHUB:
https://github.com/chdouv/Anemostrovilos-1dimplichn-4nipefkarp
ΣΤΟΧΟΙ
• Να αναγνωρίζουν τα φυσικά φαινόμενα που προκαλούν τον ανεμοστρόβιλο.
• Να επιλέγουν τρόπους αποτελεσματικής διαχείρισης των ανεμοστρόβιλων.
• Να αναγνωρίζουν, μέσα από διαδικασίες εννοιολογικής κατανόησης, εφαρμογής και εξερεύνησης τις δυνατότητες της τεχνητής νοημοσύνης.
• Να συνεργαστούν μαθητές Νηπιαγωγείου και Δημοτικού Σχολείου (Διασχολική Συνεργασία) με σκοπό την επίλυση προβλημάτων αλγοριθμικής σκέψης και τη δημιουργία προγράμματος.
ΠΡΟΤΑΣΗ
Περιβαλλοντική Παρακολούθηση: Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά στην προετοιμασία και την προστασία των ανθρώπων από τον ανεμοστρόβιλο.
ΘΕΜΑ
Μοντελοποίηση των τρόπων προετοιμασίας και προστασίας των ανθρώπων από τον ανεμοστρόβιλο.
ΤΡΟΠΟΙ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ΑΝΑ ΣΧΟΛΕΙΟ & ΤΡΟΠΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΤΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΣΧΟΛΕΙΩΝ
Η ομάδα ρομποτικής του Νηπιαγωγείου μας για το συγκεκριμένο ακραίο καιρικό φαινόμενο – αυτό του ανεμοστρόβιλου – αποτελείται από τους/τις 18 μαθητές/τριες του 4ου Τμήματος του 4ου Νηπιαγωγείου Ευκαρπίας και της της Ε΄και ΣΤ΄τάξης του 1ου Δημοτικού Σχολείου Πολίχνης. Η κάθε ομάδα παιδιών αναλαμβάνει να ολοκληρώσει μέρος της εργασίας. Οι μαθητές/τριες του Νηπιαγωγείου αναλαμβάνουν να φτιάξουν τις πίστες με φυσικά υλικά και να προγραμματίσουν συγκεκριμένες αλγοριθμικές διαδρομές με τον ανάλογο εξοπλισμό και σύμφωνα με το σενάριο. Οι μαθητές/τριες του Δημοτικού Σχολείου αναλαμβάνουν να φτιάξουν την προσομοίωση και τον προγραμματισμό του ανεμοστρόβιλου με τον εξοπλισμό της ρομποτικής.
Οι μαθητές/τριες κάθε σχολείου χωρίζονται σε μικρότερες ομάδες, δουλεύοντας ομαδοσυνεργατικά, όπου η καθεμιά είναι υπεύθυνη για ένα επιμέρους τμήμα της εργασίας.
Ο/Η υπεύθυνος/η εκπαιδευτικός τόσο του Νηπιαγωγείου, όσο και του Δημοτικού Σχολείου αναλαμβάνει να προετοιμάσει τους μαθητές/τριες στην χρήση των απαιτούμενων εξαρτημάτων και τον προγραμματισμό τους, αναθέτει τις εργασίες κάθε υπο-ομάδας και επιβλέπει την πορεία της εργασίας, δρώντας ενισχυτικά, υποστηρικτικά και βοηθητικά σε κάθε στάδιο της υλοποίησής τους.
Οι μαθητές/τριες του Νηπιαγωγείου εργάζονταν στις τάξεις τους, αλλά και σε έναν ειδικό χώρο που είχε διαμορφωθεί ως Εργαστήριο Πληροφορικής για τις ανάγκες του έργου. Ακόμη, εργάζονταν με τους γονείς τους στο σπίτι, ειδικά στην προετοιμασία και την συλλογή πληροφοριών μέσω διαδικτύου για το ακραίο καιρικό φαινόμενο του ανεμοστρόβιλου, όπως επίσης και κατά τη διάρκεια ,όπου υπάρχει συνεχής αλληλεπίδραση μεταξύ σχολείου και οικογένειας για την εμπέδωση και καλλιέργεια της νέας γνώσης.
Οι μαθητές/τριες του Δημοτικού Σχολείου είτε εργάζονταν στο εργαστήριο Πληροφορικής του σχολείου, μετά το πέρας των μαθημάτων, είτε παίρνουν τα υλικά στο σπίτι τους και δουλεύουν αυτόνομα ή και ομαδικά.
Η συνεργασία και επικοινωνία των ομάδων κατά τη διάρκεια της υλοποίησης του έργου πραγματοποιείται ομαδοσυνεργατικά ανά σχολείο και με διαδικτυακές συναντήσεις μεταξύ των παιδιών του Νηπιαγωγείου και Δημοτικού Σχολείου, μέσω Webex.
ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ:
mTiny Robot
Elecfreak Smart AI Lens Kit
Elecfreak Nezha Breakout Board
Micro:Bit x 2
Battery Holder 2xAA with JST Connector & Switch
Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Η ενασχόληση των παιδιών του Νηπιαγωγείου με τα ακραία καιρικά φαινόμενα αποτελεί πλέον μια σύγχρονη αναγκαιότητα. Τα παιδιά, ως πολίτες του αύριο, θα αποτελέσουν τη γενιά εκείνη που θα κληθεί να βιώσει άμεσα την κλιματική́ αλλαγή και να μαθαίνει να προσαρμόζεται στα νέα δεδομένα, με οδηγό ένα βασικό αξιωματικό τρίπτυχο: Ενημέρωση, Ετοιμότητα και Προετοιμασία. Η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να αποτελέσει το μέσο ώστε το τρίπτυχο αυτό να αποτελέσει την γέφυρα μεταξύ του ανθρωπογενούς και φυσικού περιβάλλοντος και να δώσει καίριες, βιώσιμες και αποτελεσματικές λύσεις προς όφελος των ανθρώπων.
Στο πλαίσιο αυτό, το συγκεκριμένο σενάριο ασχολείται με τον ανεμοστρόβιλο.
Β. ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ
ΦΑΣΗ 1η
ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΠΡΟΤΕΡΗΣ ΓΝΩΣΗΣ
Αφορμή για την ενασχόληση με το ακραίο καιρικό φαινόμενο του ανεμοστρόβιλου στο Νηπιαγωγείο μας έδωσε ο Τάλως (Ρομπότ – κούκλα της τάξης) και οι Αποστολές του. Αρχικά, ο Τάλως μας εξιστορεί την ιστορία του από την ελληνική μυθολογία και μας συστήνει την φίλη του την Ευρώπη. Στόχος της Ευρώπης είναι να μάθει, μαζί με τα παιδιά, να προστατεύεται σε περίπτωση ανεμοστρόβιλου και να ξεχωρίζει τα ασφαλή από τα μη ασφαλή σημεία Έπειτα, τα παιδιά με ιδεοθύελλα αποτυπώνουν τι γνωρίζουν για το ακραίο καιρικό φαινόμενο του ανεμοστρόβιλου.
Ακόμη, πραγματοποιείται επίσκεψη στο σχολείο, γονέα, που ανήκει στο πυροσβεστικό σώμα και πιο συγκεκριμένα στην ομάδα της ΕΜΑΚ. Γίνεται παρουσίαση του εξοπλισμού του πυροσβεστικού σώματος, καθώς και περιγραφή του τρόπου αντιμετώπισης από το πυροσβεστικό σώμα των πυρκαγιών, αλλά και άλλων φυσικών καταστροφών. Με τη βοήθεια του ειδικά εκπαιδευμένου σκύλου (Σέρλοκ), οι μαθητές/τριες έχουν την δυνατότητα να παρακολουθήσουν προσομοίωση διάσωσης ανθρώπου.
Έπειτα, τα παιδιά με ιδεοθύελλα αποτυπώνουν τι γνωρίζουν για το ακραίο καιρικό φαινόμενο του ανεμοστρόβιλου.
ΦΑΣΗ 2η
ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ
Ομάδες παιδιών και γονέων κάνουν έρευνα μέσω διαδικτύου ή άλλων πηγών, σχετικά με το ακραίο καιρικό φαινόμενο του ανεμοστρόβιλου και η συλλογή αυτών των πληροφοριών μεταφέρεται στο σχολείο και παρουσιάζεται από τα παιδιά στην ολομέλεια της τάξης (επίδειξη στον προτζέκτορα).
Στη συνέχεια, ζωγραφίζουν τα ασφαλή από τα μη ασφαλή σημεία και δημιουργείται εννοιολογικός χάρτης (coogle.it) με κείμενο και εικόνα.
Επίσης, οι εικόνες αυτές χρησιμοποιούνται από τα παιδιά ως ερέθισμα για να ηχογραφήσουν οδηγίες για κάθε ένα ασφαλές και μη ασφαλές σημείο και να δημιουργηθούν βιντεάκια, τα οποία χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία QRcode με τη βοήθεια της εκπαιδευτικού της τάξης.
Δημιουργείται επιτραπέζιο παιχνίδι με το mTiny και τα QR CODE για την προστασία σε περίπτωση ανεμοστρόβιλου. Συγκεκριμένα, τα παιδιά του Νηπιαγωγείου τοποθετούν πάνω στην πίστα τα QR CODE με τα ασφαλή και μη ασφαλή σημεία σε περίπτωση ανεμοστρόβιλου. Το παιχνίδι παίζεται ανά δυάδες. Το mTiny μετακινείται στην πίστα από το ένα παιδί της δυάδας και φτάνει σε όποια κάρτα QR CODE επιθυμεί, το ταίρι του σαρώνει το QRCODE και ακούγεται ένα μήνυμα – γρίφος που πρέπει να λύσουν από κοινού για να βρουν αν το σημείο που περιγράφει είναι ασφαλές ή όχι. Στη συνέχεια, παίρνει την αντίστοιχη κάρτα (οι ζωγραφιές που είχαν κάνει έγιναν κάρτες για το παιχνίδι) από ένα πλήθος άλλων που υπάρχουν στο πλάι της πίστας και την τοποθετεί σε έναν πίνακα, στον οποίο υπάρχουν δύο στήλες (1η στήλη: σημεία που επιτρέπεται να πλησιάσεις σε περίπτωση ανεμοστρόβιλου και 2η στήλη: σημεία που δεν επιτρέπεται να πλησιάσεις σε περίπτωση ανεμοστρόβιλου). Νικητές είναι τα ζευγάρια που θα τοποθετήσουν στις σωστές στήλες την κάρτα τους.
Έπειτα, τα παιδιά με ιδεοθύελλα αποτυπώνουν τι γνωρίζουν για το ακραίο καιρικό φαινόμενο του ανεμοστρόβιλου.
ΦΑΣΗ 3η
ΣΤΑΔΙΑ
• Το microbit ανιχνεύει την ένταση του ανέμου (μέσω κινητήρα DC και φτερωτής) και με ηχητικό μήνυμα θα προειδοποιεί για ανεμοστρόβιλο (μαθητές Δημοτικού-Νηπιαγωγείου).
Στη φάση αυτή, οι απαραίτητες εντολές του microbit θα οπτικοποιηθούν με κάρτες που έχουν πάνω τους κατάλληλες εικόνες ενεργειών που θα δημιουργήσουν οι εκπαιδευτικοί. Οι μαθητές του νηπιαγωγείου θα ετοιμάσουν το πρόγραμμα τοποθετώντας τις κάρτες στη σωστή σειρά. Το πρόγραμμα με τις κάρτες θα δοθεί στους μαθητές του Δημοτικού και θα ετοιμάσουν το αντίστοιχο πρόγραμμα σε microbit.
• Το mTiny, που φέρει την κάμερα ΑΙ, θα κινηθεί γύρω και εντός της πλατείας κάνοντας συγκεκριμένες στάσεις, όπου θα υπάρχει μια εικόνα την οποία αναγνωρίζει η κάμερα ΑΙ (μαθητές Δημοτικού).
• Σε κάθε σημείο που θα σταματά, θα υπάρχει κολλημένο ένα QR CODE όπου θα σαρώνεται από τα παιδιά του Νηπιαγωγείου και θα αιτιολογείται η επικινδυνότητα ή όχι του σημείου με βίντεο.
ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ
Κατασκευάζεται από τα παιδιά η πίστα, η οποία ήταν μια μακέτα μιας παραθαλάσσιας περιοχής με σπίτια (με και χωρίς βεράντες), μαγαζιά με τζαμαρίες, παιδική χαρά, δασάκι, κολώνα της ΔΕΗ και παραλία (με χαρτιά, χαρτόνια, διαφάνειες, ενσφωνώματα – οικοδομικό υλικό και πλαστελίνη). Πάνω σε κάθε ένα από τα 7 σημεία της μακέτας (6 μη ασφαλή σημεία και 1 ασφαλές σημείο) τοποθετούνται αριθμοί από το 1-7 και το αντίστοιχο QRcode. Δημιουργούνται έπειτα οι διαδρομές (αλγόριθμοι) με βελάκια και με τη βοήθεια του M tiny – Ευρώπη αυτές πραγματοποιούνται. Στο τέλος της κάθε μίας διαδρομής (στοιχείο της μακέτας) αναγνωρίζονται από την κάμερα αναγνώρισης Al, η οποία είναι τοποθετημένη πάνω στο M tiny – Ευρώπη, αν το σημείο αυτό ήταν ή όχι ασφαλές και ακούγεται το ανάλογο ηχητικό μήνυμα. Στη συνέχεια, τα παιδιά σκανάρουν το QRcode για να ακούσουν το λόγο που το σημείο αυτό είναι ασφαλές ή όχι. Σκοπός είναι να περάσει το M tiny – Ευρώπη από όλα τα σημεία, ώστε στο τέλος της διαδρομής να βρει το ασφαλές σημείο για να προστατευτεί.
ΦΑΣΗ 4η
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ – ΔΙΑΧΥΣΗ
– Το σενάριο πραγματοποιείται με επιτυχία όπως ακριβώς σχεδιάστηκε.
– Παρουσιάζονται τα παράγωγα έργα στους γονείς του 4ου 5/θέσιου Νηπιαγωγείου Ευκαρπίας και του 1ου Δημοτικού Σχολείου Πολίχνης, με τη διοργάνωση εκδήλωσης με παράλληλα Εργαστήρια Ρομποτικής και επίδειξής τους.
– Αναρτώνται στις ιστοσελίδες και των δύο σχολείων τα αποτελέσματα του έργου.
https://4nip-efkarp.thess.sch.gr/εργαστήρια-ρομποτικής-με-τον-τάλω-απο/
-Αναρτώνται στο Facebook και με hashtag #εελλακ #STEM #STEAM
https://www.facebook.com/share/p/YJ57A2mtueoMyEVC/
– Το έργο αποτελεί μέρος του Σχέδιου Δράσης του 4ου 5/θέσιου Νηπιαγωγείου Ευκαρπίας για την τρέχουσα σχολική χρονιά με τίτλο: «Η Κλιματική Αλλαγή Είναι Εδώ! Με Τον Τάλω Οδηγό Δεν Φοβάμαι Τίποτα Εγώ!».
https://4nip-efkarp.thess.sch.gr/σχέδιο-δράσης-η-κλιματική-αλλαγή-είνα/
– Σκοπός είναι το έργο αυτό για την επόμενη σχολική χρονιά να παρουσιαστεί σε ενδοσχολικές επιμορφώσεις εκπαιδευτικών και των δύο βαθμίδων, αποτελώντας μια Καλή Πρακτική διασχολικής συνεργασίας.