Το έργο «Έξυπνο Σχολικό Θερμοκήπιο IoT» υλοποιήθηκε από τους μαθητές του 1ου Δημοτικού Σχολείου Ευκαρπίας με στόχο τη σύνδεση της περιβαλλοντικής εκπαίδευσης με τις ανοιχτές τεχνολογίες και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT).

Το θερμοκήπιο του σχολείου αντιμετωπίζεται ως κοινό αγαθό, το οποίο ανήκει σε ολόκληρη τη σχολική κοινότητα και απαιτεί υπεύθυνη, συλλογική φροντίδα. Για τον σκοπό αυτό εγκαθίσταται στο εσωτερικό του σύστημα αισθητήρων που καταγράφει κρίσιμες περιβαλλοντικές παραμέτρους:

• θερμοκρασία και υγρασία αέρα (εξωτερική)
• θερμοκρασία και υγρασία αέρα (εσωτερική)
• θερμοκρασία και υγρασία εδάφους
• επίπεδα CO₂

Οι μετρήσεις συλλέγονται από μικροελεγκτή ESP32 και αποστέλλονται μέσω Wi-Fi σε ανοικτή διαδικτυακή πλατφόρμα, όπου απεικονίζονται με ενδείξεις και γραφήματα. Τα δεδομένα προβάλλονται στον διαδραστικό πίνακα της τάξης και αξιοποιούνται στη μαθησιακή διαδικασία.

Παράλληλα, κατασκευάζεται πινακίδα κατάστασης στην είσοδο του θερμοκηπίου, με απλές οπτικές ενδείξεις, ώστε κάθε μέλος της σχολικής κοινότητας να γνωρίζει αν απαιτείται πότισμα, αερισμός ή άλλη φροντίδα.

Βίντεο παρουσίασης εργασίας

Η σελίδα του έργου στο GitHub (σύνδεσμος)

https://github.com/chdouv/Smart-School-Greenhouse-IoT-1dimefkarp

Η καταγραφή των μετρήσεων στο ThingSpeak:
https://thingspeak.mathworks.com/channels/1627279

Αποτελέσματα Αρχικού και Τελικού ερωτηματολογίου μαθητών (πατήστε στους παρακάτω συνδέσμους)

 

 

 

 

 

Βίντεο με τη λειτουργία της πινακίδας ενδείξεων μέσα στο θερμοκήπιο εδώ.

Ανοιχτές Τεχνολογίες για το Κοινό Καλό

ΑΝΟΙΧΤΗ ΓΝΩΣΗ

Κώδικας: ανοικτός στο GitHub (GPL-3.0)

Δεδομένα: ανοικτά στο ThingSpeak

Οποιοδήποτε σχολείο μπορεί να το υλοποιήσει

ΑΝΟΙΧΤΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ

Τα δεδομένα είναι ανοικτά και επαναχρησιμοποιήσιμα.

Live μετρήσεις θερμοκηπίου

https://thingspeak.mathworks.com/channels/1627279

ΚΟΙΝΟΤΗΤΑ ΣΧΟΛΕΙΟΥ

Ενισχύει τη συμμετοχή όλης της σχολικής κοινότητας.

Καλλιεργεί τη συνεργασία μαθητών διαφορετικών ηλικιών.

Ο σχολικός κήπος λειτουργεί ως κοινός χώρος μάθησης.

Η γνώση διαμοιράζεται στην τοπική κοινωνία.

Συμμετέχουν μαθητές Γ΄ & ΣΤ΄ τάξης μαζί

Συμμετοχή του Συλλόγου Γονέων και Κηδεμόνων για την κατασκευή του θερμοκηπίου.

Ο κήπος ανήκει σε όλους — κοινό αγαθό

Διάχυση στην τοπική και εκπαιδευτική κοινότητα

ΧΑΜΗΛΟ ΚΟΣΤΟΣ

Σύνολο κόστους υλικών < 50€

Λογισμικό: δωρεάν / ανοιχτό

Αναπαράξιμο από κάθε σχολείο

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

Παρέχει ανοικτή γνώση και ανοικτό εκπαιδευτικό υλικό.

Διαδικασία υλοποίησης και διδασκαλίας: Ανοιχτά σε όλους τους εκπαιδευτικούς.

Ερωτηματολόγια και συμπεράσματα διαθέσιμα στην εκπαιδευτική κοινότητα.

Παρουσίαση έργου (Διάχυση)

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Προάγει τη βιώσιμη καλλιέργεια και τον σεβασμό στο περιβάλλον.

Προάγεται η περιβαλλοντική δικαιοσύνη και η βιωσιμότητα.

Έξυπνη άρδευση → λιγότερη σπατάλη νερού

Παρακολούθηση CO₂ → βιώσιμη καλλιέργεια

Λίστα Υλικών και Κόστος

ESP32-DevKitC Development Board (x1)

Αισθητήρας Υγρασίας & Θερμοκρασίας DHT11 (x2)

Αισθητήρας Θερμοκρασίας DS18B20 Αδιάβροχος (x1)

CCS811 CO2 module (x1)

LED Red Diffused 5mm & Resistor 200Ω (3pcs)

SG90 Micro Servo (x1)

Κουτί Διακλάδωσης 157x95x40mm (x1)

Καλώδια πολύκλωνα από παλιές συσκευές ή εργασίες

Λογισμικό: Ανοικτό λογισμικό προγραμματισμού (Arduino IDE) και πλατφόρμας δεδομένων ThingSpeak (δωρεάν)

Σύνολο κόστους: < 50€

Διάχυση

Πρόγραμμα ΠΕ «Σχολικός Λαχανόκηπος: Καλλιεργούμε συνεργασία, θερίζουμε υπευθυνότητα».

Περιφερειακό Δίκτυο: «Σχολικοί Λαχανόκηποι-Καλλιεργούμε Αξίες, Φυτεύουμε το Μέλλον»

https://sxolikoskiposkm.blogspot.com/

Παρουσίαση εισήγησης στο 1ο Μαθητικό Περιβαλλοντικό Συνέδριο της Διεύθυνσης Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης Δυτικής Θεσσαλονίκης στο ΝΟΗΣΙΣ

https://1dimefkarp.blogspot.com/2026/05/1.html

https://www.noesis.edu.gr/1-perivalontiko-15-5-2026/

8ος Πανελλήνιος Διαγωνισμός Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση – ΕΛΛΑΚ «Έξυπνο Σχολικό Θερμοκήπιο IoT»

https://github.com/chdouv/Smart-School-Greenhouse-IoT-1dimefkarp

 

Θέμα εργασίας

Η εργασία αφορά στη δημιουργία ενός έξυπνου, ανοικτού και συνεργατικού συστήματος παρακολούθησης και φροντίδας σχολικού θερμοκηπίου, ενταγμένου στο πρόγραμμα «Σχολικοί Κήποι» και σε Πρόγραμμα Σχολικών Δραστηριοτήτων Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης, με αξιοποίηση τεχνολογιών ανοικτού υλικού και λογισμικού (ESP32 – IoT).

Το πρόβλημα-ζητούμενο

Το σχολείο μας απέκτησε θερμοκήπιο με τη βοήθεια του Συλλόγου Γονέων.

Οι μαθητές φύτευαν και φρόντιζαν φυτά — αλλά είχαμε ένα πρόβλημα:

• Πώς ξέρουμε πότε χρειάζεται πότισμα;
• Είναι η θερμοκρασία κατάλληλη για τα φυτά;
• Επηρεάζει το CO₂ την ανάπτυξη των φυτών;

Χωρίς μετρήσεις, βασιζόμαστε μόνο στην εικασία.

Η λύση: ένα έξυπνο σύστημα αισθητήρων που μας δίνει απαντήσεις σε πραγματικό χρόνο.

Πως λειτουργεί το Έξυπνο Θερμοκήπιο

ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ (Μέτρηση)

DHT11 → Θερμοκρασία & Υγρασία αέρα

DS18B20 → Θερμοκρασία εδάφους

CCS811 → CO₂

Αισθητήρας υγρασίας εδάφους

ESP32 (Επεξεργασία & Αποστολή)

Διαβάζει τους αισθητήρες

Αποφασίζει για τις ενδείξεις LED

Στέλνει δεδομένα μέσω Wi-Fi

ThingSpeak Cloud (Αποθήκευση & Οπτικοποίηση)

Αποθηκεύει μετρήσεις

Δημιουργεί γραφήματα αυτόματα

Ανοικτά & προσβάσιμα από όλους

Πινακίδα LED ενδείξεων

Πράσινο = Όλα καλά /

Κόκκινο = Χρειάζεται φροντίδα

Στάδια Υλοποίησης

Βήμα 1ο

Αρχικά εγκαταστάθηκε στο σχολικό θερμοκήπιο ένα σύστημα αισθητήρων για τη μέτρηση της θερμοκρασίας αέρα και εδάφους, της υγρασίας εδάφους και της συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα (CO₂). Οι μετρήσεις συλλέγονταν από κεντρική μονάδα και αποστέλλονταν αυτόματα στο διαδίκτυο, όπου αποθηκεύονταν και παρουσιάζονταν σε μορφή γραφημάτων πραγματικού χρόνου.

Βήμα 2ο

Παράλληλα δημιουργήθηκε ένας διαδραστικός πίνακας ενδείξεων, ο οποίος ενημέρωνε τους μαθητές για την κατάσταση του θερμοκηπίου και υποδείκνυε τις απαραίτητες ενέργειες, όπως πότισμα ή αερισμό. Με αυτόν τον τρόπο οι μαθητές μπορούσαν να λαμβάνουν αποφάσεις βασισμένες σε πραγματικά δεδομένα.

Βήμα 3ο

Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν πειράματα μεταβάλλοντας τις συνθήκες του θερμοκηπίου (πότισμα, αερισμός κ.ά.) και παρατηρώντας την επίδρασή τους στις μετρήσεις.

Βήμα 4ο

Μέσα από τη μελέτη των γραφημάτων οι μαθητές ανέλυσαν τα δεδομένα, διατύπωσαν υποθέσεις και εξήγαγαν συμπεράσματα σχετικά με τη λειτουργία του θερμοκηπίου και τις ανάγκες των φυτών.

Βήμα 5ο

Η αποτελεσματικότητα του έργου αξιολογήθηκε μέσω αρχικών και τελικών ερωτηματολογίων. Τα αποτελέσματα έδειξαν βελτίωση των γνώσεων των μαθητών σχετικά με τα θερμοκήπια, τη φροντίδα των φυτών και τις δυνατότητες των τεχνολογιών IoT στην επίλυση πραγματικών προβλημάτων.

Παιδαγωγική Αξία

• Διερευνητική και Βιωματική Μάθηση: Οι μαθητές δεν έμαθαν θεωρητικά, αλλά πειραματίστηκαν οι ίδιοι στο θερμοκήπιο, άλλαξαν τις συνθήκες (π.χ. πότισμα, άνοιγμα πόρτας) και παρατήρησαν άμεσα τα αποτελέσματα.
• Σύνδεση Φυσικού και Ψηφιακού Κόσμου (IoT): Μέσω των αισθητήρων και των tablet, οι μαθητές κατάφεραν να «δουν» και να κατανοήσουν «αόρατες» επιστημονικές έννοιες όπως η θερμοκρασία, η υγρασία και το CO2.
• Ανάπτυξη Δεξιοτήτων Ανάλυσης Δεδομένων: Η μελέτη των πραγματικών γραφημάτων στο Internet (ThingSpeak) και η καταγραφή συμπερασμάτων ενίσχυσε την κριτική και επιστημονική τους σκέψη.
• Διεπιστημονικότητα (STEM): Η εργασία συνδύασε με επιτυχία την Περιβαλλοντική Εκπαίδευση (φροντίδα φυτών, λαχανόκηπος) με την Πληροφορική και τις Τεχνολογίες Αιχμής.
• Συνεργασία και Υπευθυνότητα: Μέσα από το ομαδικό πνεύμα του προγράμματος («Καλλιεργούμε συνεργασία, θερίζουμε υπευθυνότητα»), οι μαθητές ανέλαβαν ενεργό ρόλο στη φροντίδα του σχολικού τους χώρου.
• Μετρήσιμα Μαθησιακά Αποτελέσματα: Όπως έδειξε η σύγκριση αρχικού και τελικού ερωτηματολογίου, υπήρξε σαφής αύξηση των γνώσεων των παιδιών (+9,96%) και μείωση της αβεβαιότητάς τους, αποκτώντας μεγαλύτερη αυτοπεποίθηση στη χρήση της τεχνολογίας.

Σύνδεση με το «Κοινό Καλό»

Το έργο υπηρετεί το κοινό καλό:

• προάγοντας τη βιώσιμη καλλιέργεια και περιβαλλοντική υπευθυνότητα,
• ενισχύοντας τη συλλογική φροντίδα ενός κοινόχρηστου σχολικού χώρου,
• προσφέροντας ανοικτή γνώση, ανοικτό κώδικα και επαναχρησιμοποιήσιμη πρακτική σε άλλα σχολεία,
• καλλιεργώντας την αντίληψη ότι η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κοινωνική και περιβαλλοντική ωφέλεια.

Σύνδεση με το πρόγραμμα «Σχολικοί Κήποι»

Ο σχολικός κήπος λειτουργεί ως ζωντανό εργαστήριο μάθησης, όπου οι μαθητές:

• καλλιεργούν φυτά,
• παρατηρούν φυσικές διεργασίες,
• λαμβάνουν αποφάσεις βασισμένες σε πραγματικά δεδομένα.

Η τεχνολογία δεν αντικαθιστά τη βιωματική εμπειρία, αλλά την ενισχύει, συνδέοντας τη φύση με τον ψηφιακό κόσμο.

Ρόλοι μαθητών και εκπαιδευτικών

Μικρότεροι Μαθητές

• Χειρονακτική φροντίδα του θερμοκηπίου (πότισμα, καθαρισμός, παρατήρηση).
• Κατανόηση απλών ενδείξεων και σύνδεσή τους με τις ανάγκες των φυτών.
• Συμμετοχή στη δημιουργία οδηγιών και πινακίδας φροντίδας.

Μεγαλύτεροι Μαθητές

• Σύνδεση και έλεγχος αισθητήρων.
• Προγραμματισμός του ESP32.
• Αποστολή, ανάλυση και σύγκριση δεδομένων.
• Διατύπωση κανόνων (π.χ. πότε απαιτείται πότισμα).

Πληροφορική-ΤΠΕ

Το μάθημα της Πληροφορικής λειτουργεί ως κεντρικός πυλώνας του έργου.
Οι μαθητές:

• αναπτύσσουν υπολογιστική σκέψη,
• σχεδιάζουν αλγοριθμικές διαδικασίες,
• προγραμματίζουν μικροελεγκτές,
• διαχειρίζονται δεδομένα και γραφήματα,
• γνωρίζουν βασικές έννοιες IoT και δικτύων.

Η Πληροφορική αποκτά πραγματικό κοινωνικό και περιβαλλοντικό νόημα.

Ο εκπαιδευτικός Πληροφορικής αναλαμβάνει την:

• Καθοδήγηση στον προγραμματισμό και το IoT.
• Υποστήριξη στην ανάλυση δεδομένων και την ψηφιακή απεικόνιση.
• Παιδαγωγικός συντονισμός του έργου.

Διαθεματική προσέγγιση

• Μελέτη Περιβάλλοντος / Φυσικές Επιστήμες: οικοσυστήματα, CO₂, φωτοσύνθεση
• Μαθηματικά: πίνακες, γραφήματα, συγκρίσεις, μέσοι όροι
• Γλώσσα: περιγραφές, παρουσιάσεις, οδηγίες
• Τεχνολογία & Εικαστικά: σχεδιασμός πινακίδας και υλικών ενημέρωσης
• Πληροφορική: IoT, δεδομένα, προγραμματισμός

Δεξιότητες του 21ου αιώνα

Το έργο καλλιεργεί:

• κριτική σκέψη και επίλυση προβλημάτων,
• δημιουργικότητα και καινοτομία,
• συνεργασία και επικοινωνία,
• ψηφιακό γραμματισμό,
• κοινωνική και περιβαλλοντική υπευθυνότητα,
• μεταγνωστικές δεξιότητες (αναστοχασμός).

Παιδαγωγική Καινοτομία

Η καινοτομία έγκειται στη μετατροπή του σχολικού κήπου σε ανοικτό, ψηφιακό σύστημα μάθησης, όπου η Πληροφορική, η φύση και το κοινό καλό συνυπάρχουν. Οι μαθητές δεν μαθαίνουν απλώς τεχνολογία, αλλά τη χρησιμοποιούν για να φροντίσουν κάτι που ανήκει σε όλους.

Αποτελέσματα

• Ενεργή και ουσιαστική εμπλοκή των μαθητών.
• Ανάπτυξη ψηφιακών και κοινωνικών δεξιοτήτων.
• Λειτουργικό έξυπνο θερμοκήπιο.
• Δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης του έργου από άλλα σχολεία.