Έργο για τον διαγωνισμό ρομποτικής ΕΛΛΑΚ 2023-2024: Σεισμός – 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

Στέφου Χριστίνα ΠΕ60

 

ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ\ΤΡΙΩΝ ΝΗΠΙΑΓΩΓΕΙΟΥ

1. Αναγνώστου Γεώργιος
2. Γατούλα Αικατερίνη
3. Γιόφκος Αχιλλέας
4. Γκαμπαερίδης Μάρκος
5. Ζαβρακίδου Ελισάβετ
6. Κιοσσέ Λιακούδη Δέσποινα
7. Κοτσαπαρασίδου Ειρήνη
8. Κοτσίδης Σταύρος
9. Κυρσανίδου Κωνσταντίνα
10. Κωνσταντινίδης Φίλιππος
11. Μαμούκαρης Αλέξανδρος
12. Μαμούκαρης Κωνσταντίνος
13. Μανιδάκη Ελένη
14. Μιστάκου ΄Αγγελος
15. Μουστακίδης Βασίλης
16. Μυλωνά Ξανθίππη
17. Ποντίκη Ελένη
18. Σιδηρόπουλος Γεώργιος
19. Τακή Δήμητρα
20. Τσιτηρίδου Σοφία
21. Φωτιάδου Πωλίνα
22. Χατζής Ιωάννης
23. Χατζησάββα Μαρκέλλα

 

 

ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ\ΤΡΙΩΝ 1ΟΥ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ ΣΧΟΛΕΙΟΥ ΠΟΛΙΧΝΗΣ:

1. Παπαδόπουλος Παναγιώτη
2. Τανούλης Θεμιστοκλής
3. Μαυρίδης Ιορδάνης
4. Ηλιάδης Σπύρος
5. Πολλαετίδου Ειρήνη
6. Παυλή Πολυξένη
7. Χατζέβ Σοφία

 

ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΠΟΘΕΤΗΡΙΟΥ GITHUB:

https://github.com/chdouv/Seismos-1dimplichn-4nipefkarp

 

ΣΤΟΧΟΙ:

• Να αναγνωρίζουν τα φυσικά φαινόμενα που προκαλούν τους σεισμούς.
• Να επιλέγουν τρόπους αποτελεσματικής διαχείρισης των σεισμών.
• 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 Σεισμό.

ΘΕΜΑ
Μοντελοποίηση των τρόπων προετοιμασίας και προστασίας των ανθρώπων από τον Σεισμό.

ΤΡΟΠΟΙ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ΑΝΑ ΣΧΟΛΕΙΟ & ΤΡΟΠΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ KAI ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΤΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΣΧΟΛΕΙΩΝ

 

Η ομάδα ρομποτικής του Νηπιαγωγείου μας για το συγκεκριμένο ακραίο φαινόμενο – αυτό του Σεισμού – αποτελείται από τους/τις 23 μαθητές/τριες του 2ου 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 μία πίστα και μία διαδραστική αφίσα σπίτι, 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 Σεισμού με τον εξοπλισμό της ρομποτικής καθώς και να δημιουργήσουν συστήματα απτών διεπαφών με την χρήση ακροδεκτών και αγώγιμων υλικών (Makey Makey), τα οποία προστίθενται στην αφίσα και δημιουργείται σύνδεση με τις εντολές που έχουν δημιουργηθεί μέσα από το Scratch.

 

Οι μαθητές/τριες κάθε σχολείου χωρίζονται σε μικρότερες ομάδες, 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 φυσικό φαινόμενο του σεισμού, 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
Makey Makey Battery Holder 2xAA with JST Connector & Switch

 

Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 

Η ενασχόληση των παιδιών του Νηπιαγωγείου και του Δημοτικού Σχολείου με τις φυσικές καταστροφές και τα ακραία φαινόμενα αποτελεί πλέον μια σύγχρονη αναγκαιότητα. Οι μαθητές /τριες θα γνωρίσουν την έννοια του φυσικού κινδύνου και ότι ο σεισμός είναι ένας φυσικός κίνδυνος. 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 Σεισμό.

Β. ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

ΦΑΣΗ 1^η

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΠΡΟΤΕΡΗΣ ΓΝΩΣΗΣ 

Αφορμή για την ενασχόληση με το ακραίο φαινόμενο του σεισμού 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 σεισμού και να ξεχωρίζει τα ασφαλή από τα μη ασφαλή σημεία. Μετά από τη συζήτηση στην ολομέλεια της τάξης τίθενται ερωτήματα στα παιδιά: Τι θα έκανα αν θα ήμουν Αρχηγός Αντιμετώπισης Σεισμών, ποια είναι τα βήματα προστασίας σε περίπτωση σεισμού; Και αντίστοιχα αποτυπώνουν με ζωγραφική τις ιδέες τους.

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 τον σεισμό.

ΦΑΣΗ 2^η

ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ 

 

Τα παιδιά επεξεργάζονται διαδικτυακό υλικό που βρίσκουν με τους γονείς τους αλλά και στο σχολείο με τη βοήθεια της εκπαιδευτικού και το παρουσιάζουν στην ολομέλεια της τάξης.

Ζωγραφίζουν τι γνωρίζουν για το φαινόμενο του σεισμού και με τη βοήθεια του coggle.it (εννοιολογικός χάρτης με εικόνα και κείμενο) καταγράφουν τις ιδέες τους.

 

Ζωγραφίζουν τα ασφαλή και μη ασφαλή σημεία για τη μακέτα ενός σπιτιού σε περίπτωση σεισμού που έχουν δημιουργήσει από κοινού με την εκπαιδευτικό της τάξης και επιλέγουν επτά τυχαία σημεία (ασφαλή και μη ασφαλή) για τη δημιουργία QR code με την καθοδήγηση της εκπαιδευτικού. Τα παιδιά ηχογραφούν το λόγο για τον οποίο το συγκεκριμένο σημείο είναι ασφαλές ή όχι.

Σχεδίαση διαδραστικής αφίσας.

Αποτύπωση των πληροφοριών μέσω της διαδραστικής αφίσας με τα ασφαλή και μη ασφαλή σημεία μέσα στο σπίτι σε περίπτωση σεισμού. Οι ζωγραφιές των παιδιών του Νηπιαγωγείου, όπου αποτυπώνονται τα ασφαλή σημεία: προστατεύομαι κάτω από το τραπέζι, κάτω από το γραφείο μου, τις σκάλες και τα μη ασφαλή σημεία: τηλεόραση, μπαλκονόπορτα, παράθυρο, ασανσέρ μέσα στο σπίτι.

Η αιτιολογία για τον χαρακτηρισμό του κάθε σημείου ηχογραφείται (μαθητές νηπιαγωγείου) και ενσωματώνεται στο εκπαιδευτικό περιβάλλον προγραμματισμού Scratch ως απλές εντολές (αν πατηθεί το πλήκτρο…, παίξε τον μήνυμα – αιτιολογία) (μαθητές Δημοτικού).

Επιπρόσθετα, τα παιδιά δημιουργούν συστήματα απτών διεπαφών με την χρήση ακροδεκτών και αγώγιμων υλικών (Makey Makey), τα οποία προστίθενται στην αφίσα και δημιουργείται σύνδεση με τις εντολές που έχουν δημιουργηθεί μέσα από το Scratch (μαθητές Δημοτικού).

 

ΦΑΣΗ 3η

ΣΤΑΔΙΑ

• Κινητήρας που ελέγχεται από Micro:Bit, προκαλεί δονήσεις και δίνει το ερέθισμα για την σεισμική δραστηριότητα (μαθητές Δημοτικού).
• Το M-tiny, στο οποίο έχει προσαρμοστεί μια κάμερα Al, προχωρά πάνω στη μακέτα-σπίτι όπου θα υπάρχουν εικόνες με αριθμούς τις οποίες αναγνωρίζει η κάμερα ΑΙ(μαθητές Νηπιαγωγείου).
• Στη μακέτα υπάρχουν προκαθορισμένα σημεία ενδιαφέροντος στα οποία μια πινακίδα που προσδιορίζει το είδος τους: 1)σκάλες, 2)τηλεόραση, 3)μπαλκονόπορτα, 4)τραπέζι, 5)γραφείο, 6)παράθυρο και 7) ασανσέρ.
• Σε κάθε σημείο που σταματά, αποφασίζει αν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για προστασία σε περίπτωση σεισμού ή όχι. Ακούγεται το ανάλογο ηχητικό σήμα από το Micro:Bit (μαθητές Δημοτικού). Εμφανίζεται στην οθόνη του Micro:Bit ανάλογο σήμα (μαθητές Δημοτικού). Οι μαθητές σαρώνουν το QR Code του σημείου αυτού με το τάμπλετ για να ενημερωθούν για ποιόν λόγο είναι ασφαλές ή όχι (μαθητές Νηπιαγωγείου).

ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Μετά από συζήτηση στην ολομέλεια οι μαθητές/τριες σχεδιάζουν και καταγράφουν ένα σενάριο προσομοίωσης του φαινομένου του Σεισμού με την καθοδήγηση της εκπαιδευτικού. Αποφασίζουν την χρήση ενός ρομπότ M-tiny με κάμερα AI για να υλοποιήσουν το σενάριο. Το Ρομπότ-Ευρώπη κινείται μέσα στο σπίτι όπου υπάρχουν πινακίδες με αριθμούς και με τη βοήθεια της κάμερας που έχει καταλαβαίνει αν το σημείο που εντόπισε είναι ασφαλές ή όχι

Κατασκευάζεται από τα παιδιά η πίστα, η οποία είναι μια μακέτα εσωτερικού σπιτιού. Πάνω σε κάθε ένα από τα 7 σημεία της μακέτας και της αφίσας (4 μη ασφαλή σημεία και 3 ασφαλή σημεία) τοποθετούνται αριθμοί από το 1-7 και το αντίστοιχο QRcode.

Οι μαθητές αναλαμβάνουν ρόλους και χωρίζονται σε ομάδες για τον προγραμματισμό του ρομπότ. 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 είναι 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 εντοπίσει όλα  τα ασφαλή και μη σημεία για να προστατευτεί σε περίπτωση σεισμού.

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.