‘Ονομα Ομάδας: Smart GreenHouse
Όνομα Σχολείου : ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ ΜΑΘΙΑΤΗ
ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
Στη σύγχρονη αστική ζωή, όπου ο ρυθμός είναι έντονος και ο ελεύθερος χρόνος περιορισμένος, η παραγωγή βιολογικής τροφής μέσω θερμοκηπίων αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία. Τα αστικά θερμοκήπια προσφέρουν τη δυνατότητα καλλιέργειας υγιεινών και φρέσκων τροφίμων κοντά στον τόπο κατανάλωσης, μειώνοντας το περιβαλλοντικό αποτύπωμα και εξασφαλίζοντας διατροφική αυτάρκεια. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι περισσότεροι άνθρωποι εργάζονται πολλές ώρες και δεν διαθέτουν χρόνο
για τη φροντίδα των καλλιεργειών, η αυτονομία του θερμοκηπίου με τη χρήση αισθητήρων και έξυπνων συστημάτων είναι απαραίτητη. Μέσω αυτών των τεχνολογιών, η διαχείριση της υγρασίας, της θερμοκρασίας και της άρδευσης μπορεί να γίνεται αυτόματα, διασφαλίζοντας ιδανικές
συνθήκες ανάπτυξης για τις καλλιέργειες με ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση. Έτσι, η καλλιέργεια βιολογικής τροφής γίνεται εφικτή ακόμα και για όσους έχουν περιορισμένο χρόνο, συμβάλλοντας στη βελτίωση της ποιότητας ζωής και της διατροφικής ασφάλειας στις πόλεις.
ΣΤΟΧΟΙ:
- Ευαισθητοποίηση σχετικά με τη δυνατότητα αξιοποίησης της Τεχνολογίας για ανθρωπιστικούς και κοινωνικούς σκοπούς
- Εισαγωγή των μαθητών σε έννοιες και διαδικασίες που συνδέονται με την τεχνητή νοημοσύνη (Α.Ι.) και το Internet of Things (IoT)
- Καλλιέργεια ήπιων και ψηφιακών δεξιοτήτων, όπως δεξιότητες του 21ουαιώνα, ψηφιακός εγγραμματισμός, αποκλίνουσα σκέψη, δημιουργική επίλυση προβλημάτων, περιβαλλοντική ενσυναίσθηση κ.λπ.
- Εξοικείωση με τον επιστημονικό τρόπο σκέψης (παρατήρηση, καταγραφές, κ.λπ.)
Στόχοι και Δείκτες Επιτυχίας σε σχέση με το αναλυτικό πρόγραμμα της Κύπρου
Οι μαθητές/τριες να :
- Κατασκευάζουν απλά ηλεκτρικά κυκλώματα (Ηλεκτρισμός – Ηλεκτρικά κυκλώματα – Δ’ τάξη)
- Κάνουν πειράματα και να περιγράφουν την εξέλιξη της ζωής των φυτών και τον κύκλο τους (Φυσικό Περιβάλλον – Γ’ τάξη)
- Διαχειρίζονται τα απορρίμματα και εξοικονόμηση – Ο ρόλος της ανακύκλωσης (Φυσικό Περιβάλλον – Δ’ τάξη)
- Εξηγούν τις βασικές λειτουργίες των φυτών και να είναι σε θέση να αιτιολογούν διάφορους τρόπους και μηχανισμούς προσαρμογής που αναπτύσσουν τα φυτά, για να επιβιώσουν στις ιδιαίτερες συνθήκες (Ζωντανοί Οργανισμοί – Φυτά – Δ’ τάξη)
- Μετρούν τη θερμοκρασία με την ορθή χρήση του θερμομέτρου οινοπνεύματος και της κατάλληλης μονάδας (Θερμοκρασία – Θερμόμετρα – Γ’ τάξη).
ΦΑΣΗ 1Η: ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΠΡΟΤΕΡΗΣ ΓΝΩΣΗΣ – ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟΥΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ
Κατά την έναρξη του έργου, προβήκαμε σε ανίχνευση πρότερης γνώσης σχετικά με την τεχνητή νοημοσύνη, το διαδίκτυο των πραγμάτων και τους αισθητήρες. Υλοποιήθηκαν δράσεις εντοπισμού και καταγραφής αισθητήρων στην καθημερινότητά μας, αλλά και πειραματισμού των μαθητών με τα διάφορα είδη αισθητήρων (από το πακέτο Nezha Inventor’s Kit V2 for micro:bit) και τη λειτουργία τους.
ΦΑΣΗ 2Η: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ
Στη φάση αυτή, οι μαθητές κάθε σχολείου στα διάφορα γνωστικά αντικείμενα αφού έμαθαν για το πώς αναπτύσσονται τα φυτά και τις ανάγκες τους. Παράλληλα μαθαίνουν για τα ηλεκτρικά κυκλώματα και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και κατασκευάζουν θερμοκήπιο στο οποίο φυτεύουν φυτά.
ΦΑΣΗ 3Η: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΞΥΠΝΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ
Τα παιδιά μετατρέπουν το θερμοκήπιο τους σε έξυπνο, δηλαδή να είναι όσο το δυνατόν αυτόνομο χρησιμοποιώντας αισθητήρες.
- Όταν η θερμοκρασία είναι κάτω από 20 C επειδή είναι κρύο, ανάβει θέρμανση (κόκκινο φως).
- Όταν η θερμοκρασία είναι πάνω από 25 C επειδή είναι ζέστη, ανάβει ανεμιστήρας με κινητήρα.
- Παράλληλα, χρησιμοποιήθηκαν φωτοβολταϊκά πλαίσια και δημιουργήθηκε ένας
αυτοματισμός με τη χρήση σερβοκινητήρα, ο οποίος όταν η θερμοκρασία είναι πάνω 25C και είναι ζέστη, κλείνει το ηλεκτρικό κύκλωμα και ανάβουν οι 2 ανεμιστήρες αξιοποιώντας την ηλιακή ενέργεια! - Επειδή όμως στην Κύπρο έχει συχνά σκόνη και επειδή η σκόνη επηρεάζει το επίπεδο φωτισμού των φωτοβολταϊκών, δημιουργήθηκε ένας δεύτερος αυτοματισμός ο οποίος ενεργοποιεί τους υαλοκαθαριστήρες σε περίπτωση που το επίπεδο φωτισμού μειώνεται λόγω σκόνης.
- Τέλος, με αισθητήρα υγρασίας, εντοπίζεται πότε τα φυτά χρειάζονται ή όχι πότισμα και δίνεται η ανάλογη ειδοποίηση (με κόκκινο ή πράσινο φως αντίστοιχα).
Αναλυτικά:
Οι προγραμματισμοί που αφορούν την θερμοκρασία βρίσκονται στον ακόλουθο σύνδεσμο:
https://makecode.microbit.org/_55EiRy4Ld9qr
- Για τον ανεμιστήρα με κινητήρα, χρησιμοποιήθηκαν οι οδηγίες και ο προγραμματισμός από τον ακόλουθο σύνδεσμο:
- Για τον αυτοματισμό με τον σερβοκινητήρα για κλείσιμο του ηλεκτρικού κυκλώματος χρησιμοποιήθηκαν με παραλλαγή, οι οδηγίες από τον ακόλουθο σύνδεσμο:
και ο ακόλουθος προγραμματισμός:
https://makecode.microbit.org/_AwiYjFKvfEcU
- Για τον αυτοματισμό με τους υαλοκαθαριστήρες, χρησιμοποιήθηκαν με παραλλαγή, οι οδηγίες από τον ακόλουθο σύνδεσμο:
και ο ακόλουθος προγραμματισμός:
https://makecode.microbit.org/S83885-68734-08443-27178
- Για την ειδοποίηση ποτίσματος χρησιμοποιήθηκαν οι οδηγίες από τον ακόλουθο σύνδεσμο:
και ο ακόλουθος προγραμματισμός:
https://makecode.microbit.org/S55648-18691-93219-34878
Παράλληλα με τα πιο πάνω, μελετήθηκε η σημασία συνεχούς καταγραφής των καιρικών συνθηκών μέσω μετεωρολογικού σταθμού γι’ αυτό και τα παιδιά χρησιμοποιώντας το Smart Climate Kit kai ακολουθώντας τις οδηγίες και τον προγραμματισμό από τον ακόλουθο σύνδεσμο: https://wiki.elecfreaks.com/en/microbit/interesting-case/microbit-smart-climate-kit/cases-libraries/case05 δημιουργώντας ένα μικρό μετερεωλογικό σταθμό καταγράφοντας και μελετώντας τα δεδομένα της περιοχής τους (θερμοκρασία, υγρασία, επίπεδα σκόνης, ηλιακή ακτινοβολία και ταχύτητα ανέμου).
ΦΑΣΗ 4Η: ΔΙΑΧΥΣΗ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ
Κατά τη φάση αυτή, στόχος μας ήταν να αξιολογήσουμε το παραγόμενο προϊόν και να προβούμε σε διάχυση της γνώσης στην τοπική και ευρύτερη εκπαιδευτική κοινότητα.
Αρχικά το έργο παρουσιάστηκε από τους ίδιους τους μαθητές σε ολόκληρο το σχολείο και ακολούθως στο Youth Tech Fest 2025 και στο Science Fair 2025.
Επίσης, έγινε παρουσίαση του έργου από τις υπεύθυνες εκπαιδευτικούς στην ετήσια ημερίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου Κύπρου προς την εκπαιδευτική κοινότητα της Κύπρου.
Διεύθυνση αποθετηρίου:https://github.com/agapiouliza/Smart-GreenHouse