ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΑ ΓΝΩΣΤΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ
Τα γνωστικά αντικείμενα που εμπλέκονται είναι η Φυσική, βασικές αρχές της Μηχανικής, τα Μαθηματικά και η Πληροφορική .
ΠΡΩΤΟΤΥΠΙΑ
Το προτεινόμενο σενάριο ακολουθεί διαφορετική προσέγγιση από το τυπικό, συμβατικό μάθημα αλλά και από ένα μάθημα ομίλου ρομποτικής ακολουθώντας τις αρχές της STEM εκπαίδευσης και της Υπολογιστικής Σκέψης.
ΤΑΞΗ ΑΝΑΦΟΡΑΣ
Το σενάριο προτείνεται για μαθητές Γυμνασίου.
ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ
Η παιδαγωγική προσέγγιση που ακολουθείται είναι η βιωματική μάθηση, με διερευνητικές, ομαδοσυνεργατικές διαδικασίες, μέσω της επίλυσης προβλήματος.

ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ
Το σενάριο είναι συμβατό με το ΔΕΠΠΣ και το ΑΠΣ.
Όσο αναφορά τη Φυσική και την Τεχνολογία οι μαθητές πειραματίζονται με απλά υλικά και μέσω ελέγχου μεταβλητών παρατηρούν και καταλήγουν σε συμπεράσματα για το σχήμα, το πλήθος και την τοποθέτηση των πτερυγίων σε μία ανεμογεννήτρια. Επίσης, κατανοούν πως μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα μοτέρ DC σαν γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος. Στα Μαθηματικά εμπεδώνουν τις γνώσεις τους για τα γεωμετρικά σχήματα και τις μονάδες μέτρησης μήκους και επιφάνειας, εξασκούνται στη συλλογή δεδομένων, στη δημιουργία διαγραμμάτων και γραφικών παραστάσεων. Στην Πληροφορική, μέσω του προγραμματισμού προσεγγίζουν τις δομές επιλογής και επανάληψης, τις έννοιες της μεταβλητής και των τελεστών.

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ
Οι μαθητές με την ολοκλήρωση της διαδικασίας θα πρέπει :
Γνωστικοί στόχοι
• να γνωρίζουν τις αρχές λειτουργίας μιας γεννήτριας ηλεκτρικού ρεύματος.
• να δημιουργούν και να ερμηνεύουν διαγράμματα.
• να συνειδητοποιήσουν το σημαντικό ρόλο των Ανεμογεννητριών ως καθαρή πηγή ενέργειας φιλική στο περιβάλλον και την επίδρασή τους στις κοινωνίες .

Στόχοι δεξιοτήτων:
• να χρησιμοποιούν δημιουργικά τα απλά υλικά στις κατασκευές τους.
• να ελέγχουν την επίδραση μεταβλητών στα αποτελέσματά τους.
• να χρησιμοποιούν και να προγραμματίζουν το μικροελεγκτή Arduino.

Στάσεις- συμπεριφορές:
• να εργάζονται συνεργατικά
• να δικαιολογούν τις απόψεις τους.

ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ
Η συνολική διάρκεια εφαρμογής του σεναρίου εκτιμάται στις πέντε (5) διδακτικές ώρες.
ΡΟΛΟΙ
Για την υλοποίηση του σεναρίου οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες των τριών ή τεσσάρων ατόμων. Ο εκπαιδευτικός έχει ρόλο συντονιστικό και καθοδηγητικό και ως χώρος εφαρμογής προτείνεται το εργαστήριο υπολογιστών ή και τεχνολογίας.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
Με αφόρμηση από σχετικά βίντεο ο εκπαιδευτικός συζητά με τους μαθητές για τις βασικές αρχές λειτουργίας των Ανεμογεννητριών και τους αναθέτει να αναζητήσουν σχετικές πληροφορίες.
Στη συνέχεια οι μαθητές κάθε ομάδας συζητούν και καταλήγουν σε ένα αρχικό σχέδιο της Ανεμογεννήτριας. Τα υλικά που διαθέτουν για την κατασκευή τους είναι:
• Μακετόχαρτο, Ξύλινες σπάτουλες
• Σιλικόνη για τις κολλήσεις, Κοπίδι, Δετικά
• Σεσουάρ
• Μικροεπεξεργαστής Arduino
• Κινητήρας DC
• Led, και καλώδια
Κατασκευάζουν έλικες με τρία, τέσσερα ή και περισσότερα πτερύγια και διαφορετικά σχήματα, στερεώνουν τις έλικες στο μοτέρ. Πειραματίζονται, χρησιμοποιώντας το σεσουάρ, για το ποια μορφή έλικας και με πόσα πτερύγια, όταν περιστρέφεται δημιουργεί μεγαλύτερη διαφορά δυναμικού στα άκρα του μοτέρ. Αρχικά, παίρνουν τις μετρήσεις τους χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο και δημιουργούν πίνακες και διαγράμματα για την καλύτερη καταγραφή και απεικόνιση των δεδομένων τους.
Η διαφορά του δυναμικού που δημιουργείται στα άκρα της γεννήτριας (μοτέρ) λόγω του σχετικά μικρού αριθμού περιστροφών δεν είναι επαρκής για να ανάψει απευθείας ένα led. Οπότε, χρησιμοποιούμε το Arduino συνδέοντας τον ένα πόλο του μοτέρ με μια αναλογική θύρα στο Arduino και το άλλο με το Ground. Προγραμματίζουν το Arduino με Ardublock έτσι ώστε ανάλογα με την τάση στους πόλους της γεννήτριας να ανάβει και διαφορετικό χρώματος led.

Η ενασχόληση των μαθητών/τριων προσχολικής ηλικίας με θέματα που αφορούν τις Φυσικές Επιστήμες δίνει πολλές ευκαιρίες μάθησης τόσο σε επιστημονικό επίπεδο όσο και σε κοινωνικό επίπεδο. Δίνει την ευκαιρία στα μικρά παιδιά να διατυπώσουν υποθέσεις και ερωτήματα, να κάνουν προσεκτικές παρατηρήσεις, να εμπλακούν σε απλές, να αναπτύξουν δοκιμαστικές εξηγήσεις και ιδέες (Worth K., 2010). Οι γνώσεις για τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι μαθαίνουν έχουν διαφοροποιηθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες. Η επιτυχία στη μάθηση είναι εφικτή όταν ο μαθητευόμενος βρίσκεται στο επίκεντρο της εμπειρίας, δημιουργώντας διασυνδέσεις μεταξύ των γνωστικών αντικειμένων και του περιβάλλοντος (Alade, Lauricella, Beaudoin-Ryan & Wartella 2016).
Στην παρούσα εισήγηση θα παρουσιαστεί, η συμμετοχή του 2ου Νηπιαγωγείου Περάματος στο STEM Discovery Week, που υλοποιήθηκε 23 – 29 Απριλίου 2018 κατά το σχολικό έτος 2017 – 2018. Η εβδομάδα STEM αποτελεί μια κοινή διεθνή πρωτοβουλία που προσκαλεί προσκαλεί σχολεία, οργανισμούς και προγράμματα όχι μόνο στην Ευρώπη αλλά και σε όλο τον κόσμο να να προωθήσουν τις σπουδές και την επαγγελματική εξέλιξη των μαθητών στο πεδίο του STEM (Επιστήμη, Τεχνολογία, Μηχανική και Μαθηματικά). Ο τίτλος της καμπάνιας για το 2018 “say yes to STEM”.
Το 2ο Νηπιαγωγείο Περάματος υλοποίησε μία εκπαιδευτική δράση με τίτλο ” Junior Cosmonauts in Action”. Για δύο εβδομάδες οι μαθητές του Νηπιαγωγείου συμμετείχαν σε ένα πρόγραμμα που σχετίζεται με την αστρονομία, την ανάπτυξη διαστημικής συνείδησης, γνώρισαν το ηλιακό σύστημα, το διάστημα, τους αστροναύτες και ενεπλάκησαν σε μια σειρά δραστηριοτήτων οι οποίες βασίστηκαν στις ιδέες των ίδιων των παιδιών. Δημιούργησαν μια ψηφιακή ιστορία σχετικά με το διάστημα τους, πλανήτες και τους αστροναύτες, σχεδίασαν και δημιούργησαν παιχνίδια μνήμης και πάζλ αξιοποιώντας διαδικτυακά συνεργατικά εργαλεία (web 2.0 tools). Παράλληλα δημιούργησαν πίνακες ζωγραφικής εμπνεόμενοι από το ηλιακό σύστημα, ενώ χρησιμοποίησαν ποικίλα υλικά και τεχνικές για τη δημιουργία των εικαστικών τους έργων (πηλός, κολάζ κτλ). Επίσης αξιοποίησαν το επιδαπέδιο ρομποτ beebot σε ποικίλες δράσεις, αλλά και υλικό από την πλατφόρμα του Scientix και πιο συγκεκριμένα από το http://astroedu.iau.org. Στο τέλος της δράσης όλες οι δημιουργίες των μαθητών αλλά και το παραγόμενο υλικό, είναι πλέον διαθέσιμο στην ιστοσελίδα του Νηπιαγωγείου https://blogs.sch.gr/2nippera/stem-discovery-week/, προκειμένου να αποτελέσει πρόσκληση και για άλλα σχολεία να συμμετάσχουν στο STEM Discovery Week.

Δρ. Απόστολος Ξενάκης, Π.Δ. 407/80 Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Δρ. Κωνσταντίνος Kαλοβρέκτης Σπύρος Μπρέντας – Πληροφορικός, απόφοιτος ΕΠΠΑΙΚ ΑΣΠΑΙΤΕ Βόλου

Η ρομποτική στην εποχή μας συνεχώς αναπτύσσεται και εξελίσσεται καταλαμβάνοντας έτσι ένα σημαντικό κομμάτι της κοινωνίας μας. Συνέπεια αυτού είναι να εισχωρήσει και στην εκπαίδευση προτρέποντάς μας να αντιληφθούμε καλύτερα μία μεγάλη περιοχή μάθησης. Σκοπός της εισχώρησης αυτής δεν είναι η αντικατάσταση του εκπαιδευτικού αλλά να γίνει ένα σημαντικό εργαλείο και να δρα επικουρικά στη διαδικασία μάθησης. Με πλεονεκτήματα όπως η αλληλεπίδραση, το μεγάλο εύρος διαθεματικών ενοτήτων και προπαντός η φιλική από τα παιδιά αντιμετώπιση, κάνει τη ρομποτική το όχημα για τη διδασκαλία με τη μεθοδολογία της διεπιστημονικότητας. Πεδία των Φυσικών Επιστημών, της Τεχνολογίας, της Επιστήμης των Μηχανικών και των Μαθηματικών μπορούν να κατανοηθούν εάν προσεγγιστούν μέσα από το σχεδιασμό της διδασκαλίας STEM.

Αυτό ήταν και το έναυσμά μας ώστε να πραγματοποιήσουμε την εναλλακτική αυτή διδακτική προσέγγιση, ώστε να δημιουργηθεί ένα ομαδοσυνεργατικό μαθησιακό περιβάλλον, προκειμένου να επιτευχθεί η ομαλή επαφή των μαθητών με την εκπαιδευτική ρομποτική, αποβάλλοντας το ενδεχόμενο άγχος που μπορεί να προκύπτει από έννοιες που προκαλούν παρανόηση και σύγχυση. Συνάμα να επιτευχθεί η σταδιακή εξοικείωσή τους με τους τρόπους προσέγγισης αυτής μέσα από το φιλικό προγραμματιστικό περιβάλλον Ardublock και της πλατφόρμας Arduino. Οι μαθητές θα εμπλακούν και θα ενεργοποιηθούν με την παρουσίαση μίας έτοιμης ρομποτικής κατασκευής από ανακυκλώσιμα υλικά. Θα εξερευνήσουν την κατασκευή αυτή, δηλαδή από τι υλικά αποτελείτε, πως συναρμολογήθηκε, πως πραγματοποιείτε η κίνησή της, απομυθοποιώντας έτσι τις ρομποτικές κατασκευές και θα αντιληφθούν ότι δεν είναι τίποτα παραπάνω από προγραμματιζόμενες μηχανές. Θα ενθαρρυνθούν να κατασκευάσουν το «σώμα» μίας τέτοιας ρομποτικής κατασκευής με απλά ανακυκλώσιμα υλικά. Επιπλέον είναι δυνατόν να προτραπούν να αναζητήσουν, δημιουργικά, νέα ανακυκλώσιμα υλικά όπου αυτό είναι εφικτό, ώστε να αντικαταστήσουν τα προτεινόμενα υλικά κατασκευής. Κατόπιν να διερευνήσουν τις βασικές έννοιες και δομές προγραμματισμού που απαιτούνται έτσι ώστε να δώσουν «ζωή» στη ρομποτική κατασκευή ξεπερνώντας μαθησιακές δυσκολίες, αυξάνοντας έτσι το αίσθημα αυτοπεποίθησης και ικανοποίησης. Με κίνητρο την ενεργοποίηση της κατασκευής, θα δημιουργήσουν τμήματα κώδικα που απαιτούνται για τις επί μέρους λειτουργίες της ρομποτικής κατασκευής, θα πειραματιστούν και θα αλληλεπιδράσουν με αυτή. Με αναστοχασμό της νέας γνώσης μέσα από την πορεία απόκτησής της θα συνθέσουν τελικά τα τμήματα που απαιτούνται, ώστε να καταστήσουν τη ρομποτική κατασκευή λειτουργική.

Η κατασκευή

Η κατασκευή βασίζεται αποκλειστικά σε ανακυκλωμένα υλικά, εύκολα να εντοπιστούν, έτσι ώστε ο μαθητής να μυηθεί στο σκεπτικό της ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης, με σκοπό να γίνει η απαρχή ενός άλλου τρόπου έκφρασης.

Έχει ήδη δημιουργηθεί ένας οδηγός κατασκευής όπου προτείνονται ενδεικτικά υλικά και εργαλεία. Ο οδηγός αυτός έχει σκοπό να δοθούν οι κατευθυντήριες γραμμές κατασκευής και όχι η βήμα προς βήμα πιστή εφαρμογή του. Κατά την διαδικασία κατασκευής προτείνεται ο κατασκευαστής να γίνει ευρηματικός και ως προς τα υλικά αλλά και ως προς την κατασκευή, ώστε να εμπλακεί ενεργά στη διαδικασία αναζητώντας και κάνοντας χρήση εναλλακτικών υλικών και τρόπων κατασκευής.

Τα υλικά που προτείνονται είναι τα παρακάτω:

– Χαρτοκιβώτιο 8 χιλ. (σκληρό)

– Χαρτοκιβώτιο 2 χιλ. (μαλακό)

– Ακτίνες ποδηλάτου

– Μεταλλικός άξονας εκτυπωτή διαμέτρου 6 χιλ.

– Στυλό διαρκείας με σωληνάριο μελάνης 6 χιλ.

– Στυλό διαρκείας με σωληνάριο μελάνης 4 χιλ.

– Ηλεκτρικοί κινητήρες συνεχούς ρεύματος

– RGB φωτοδίοδοι (led)

– Υπερηχητικός αισθητήρας απόστασης HC-SR05

– σερβοκινητήρας

– Μπαταρίες τύπου 18650, 3,7V

– Arduino Uno V.3

Τα εργαλεία που προτείνονται είναι τα παρακάτω:

– Ψαλίδι

– Κοπίδι

– Κανόνας (χάρακας)

– Διαβήτης ή σχοινάκι με μολύβι

– Μαρκαδόρος

– Κόλλα χαρτιού ή πιστόλι θερμοκόλλησης

– Ράβδοι θερμοκόλλησης

– Κόλλα στιγμής

– Ηλεκτρικό δράπανο μπαταρίας

– Τρυπάνι 6 χιλ.

Διαδικασία Κατασκευής

Με βάση τον οδηγό κατασκευής η διαδικασία κατασκευής που προτείνεται είναι η παρακάτω.

1. Εύρεση κατάλληλων υλικών και εργαλείων.
2. Σχεδιασμός βάσει μετρήσεων των μερών της κατασκευής όπου απαιτείται και κοπή.
3. Κατασκευή του συστήματος υποστήριξης τροχών.
4. Κατασκευή τροχών.
5. Ολοκλήρωση κατασκευής σώματος και τοποθέτησης ηλεκτρικών κινητήρων συνεχούς ρεύματος.
6. Άνω μέρος κατασκευής.
7. Ολοκλήρωση κατασκευής άνω μέρους και τοποθέτηση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
8. Κατασκευή ιμάντων μετάδοσης κίνησης.
9. Κατασκευή βραχιόνων.
10. Εφαρμογή άνω μέρους κατασκευής στο σώμα κατασκευής.
11. Τοποθέτηση βραχιόνων στο σώμα κατασκευής.
12. Τοποθέτηση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και καλωδίωση αυτών.
13. Ολοκλήρωση κατασκευής.

Το λογισμικό της κατασκευής

Για τον προγραμματισμό της κατασκευής χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό ανοιχτού κώδικα Ardublock. Το πλεονέκτημα της χρήσης του Ardublock είναι ο οπτικός προγραμματισμός σε αντίθεση με το κλασσικό περιβάλλον Arduino IDE και για το λόγω αυτό επιλέχτηκε. Έτσι ο προγραμματισμός από τους μαθητές γίνεται πιο ελκυστικός καθώς χρησιμοποιούν έτοιμα σύνολα δεδομένων ως ενότητες και «χτίζουν» τις ενότητες αυτές ώστε να δημιουργηθεί ο τελικός κώδικας.

Λειτουργίες ρομποτικής κατασκευής

Οι λειτουργίες που μπορεί να εκτελέσει η ρομποτική κατασκευή είναι οι παρακάτω:

1. Κίνηση εμπρός.
2. Σε περίπτωση εμποδίου

1. Διακοπή κίνησης
2. Οπισθοπορεία
3. Κίνηση άνω μέρους αριστερά και μέτρηση απόστασης εμποδίου
4. Κίνηση άνω μέρους δεξιά και μέτρηση απόστασης εμποδίου
5. Επιλογή κατάλληλης πορείας με στροφή.
6. Αφή φωτοδιόδων (led) RGB ανάλογα με τη λειτουργία όπως παρακάτω:

1. Κίνηση εμπρός, χρώμα πράσινο.
2. Εμπόδιο, χρώμα κόκκινο.
3. Μέτρηση απόστασης εμποδίου, χρώμα μπλε.

Σημειώνουμε ότι οι λειτουργίες που μπορεί να εκτελέσει η ρομποτική κατασκευή σταματούν στην ευρηματικότητα του κατασκευαστή. Στην περίπτωσή μας, επιλέχθηκαν οι παραπάνω βασικές λειτουργίες έτσι ώστε οι μαθητές να μπορέσουν να μάθουν τα βασικά στοιχεία κατασκευής, λειτουργίας και στη συνέχεια να πειραματιστούν, να ανακαλύψουν και να δημιουργήσουν πιο πολύπλοκες κατασκευές.

Τρόποι χρήσης της ρομποτικής κατασκευής ως εποπτικό μέσο διδασκαλίας για STEM δραστηριότητες

Από τα γνωστά για το STEM είναι ότι μεθοδολογία που ακολουθείτε είναι η διεπιστημονικότητα, δηλαδή η επίλυση προβλημάτων με τη χρήση θεωριών, εννοιών και εργαλείων από διάφορες επιστήμες που θα προκαλούσαν την επίλυση. Στην περίπτωσή μας για την ολοκλήρωση της κατασκευής μπορούν και πρέπει να συνδυαστούν σε ορισμένες περιπτώσεις, είτε άμεσα είτε έμμεσα τα γνωστικά πεδία του «STEM». Ενδεικτικά, από τη διαδικασία της αναζήτησης υλικών ακόμη, ο υπολογισμός των διαστάσεων των προς εύρεση χαρτοκιβωτίων μας εμπλέκει με τη Γεωμετρία, δηλαδή με τις βασικές γεωμετρικές έννοιες.Η εμπλοκή αυτή συνεχίζεται κατά το σχεδιασμό των γεωμετρικών σχημάτων στα χαρτοκιβώτια εμπλουτίζοντας τη με την έννοια της συμμετρίας. Κατά την κατασκευή εμπλέκουμε έννοιες της φυσικής όπως για παράδειγμα, ηλεκτρική δύναμη και φορτίο (led – αντιστάσεις), ηλεκτρικό ρεύμα (κύκλωμα ρομπότ), διάθλαση του φωτός (RGB led), κινήσεις (κίνηση ρομπότ), δυνάμεις (κίνηση ρομπότ), διάδοση και ανάκλαση του ήχου (αισθητήρας απόστασης). Ακόμη χρησιμοποιούνται έννοιες των μαθηματικών όπως για παράδειγμα, εξισώσεις και προβλήματα (εύρεση απόστασης, εύρεση PWM κινητήρων), ποσοστά (εύρεση PWM κινητήρων), θετικοί – αρνητικοί αριθμοί (εύρεση PWM κινητήρων). Τέλος χρησιμοποιούνται έννοιες της πληροφορικής όπως για παράδειγμα, ο προγραμματισμός στην πράξη, μεταβλητή, αλγόριθμος, εντολές εισόδου – εξόδου, δομή επανάληψης.

Σταυρούλα Μισθού, ΠΕ86, MSc. MEd.,
Coach & Founder Coding Club GreekCodersK12 (Ανεξάρτητη Ομάδα κώδικα και ρομποτικής)
https://greekcodersk12.school.blog/

Από το 2016 έδωσα προτεραιότητα σε δραστηριότητες σχετικές με το Διάστημα, το οποίο αποδείχτηκε εξαιρετικά κατάλληλο για την ανάπτυξη της περιέργειας των μαθητών και μαθητριών γύρω από τα STEM. Οι εθελοντικές δράσεις στις οποίες χρησιμοποιήθηκε ανοιχτό hardware και software έχουν καταγραφεί στο site της ομάδας https://greekcodersk12.school.blog/ και υλοποιήθηκαν:

• στο Coding Club GreekCodersK12, εκτός ωραρίου σε πρόγραμμα Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης.
• εντός ωραρίου στα πλαίσια του μαθήματος της Πληροφορικής (7ο Γυμνάσιο Αθηνών).
• εκτός ωραρίου στο Coding Club σε πρόγραμμα της ESA.
• εκτός σχολείου όπου η ανεξάρτητη ομάδα GreekCodersK12 συμμετείχε στον Πανελλήνιο Διαγωνισμό Έρευνας, Εκπαιδευτικής Ρομποτικής και Καινοτομίας, First Lego League 2019.

1. SPACE @AFTER school-Python & ISS, Πρόγραμμα Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης 2016-17
   ΜΕΤΑ το ΣΧΟΛΕΙΟ: 20 μαθητές Α’ Γυμνασίου- Β’ Λυκείου από το Coding Club.
   Είδος Δράσης: Πρόγραμμα “Py4HS”, σε συνεργασία με το Πολυτεχνείο Κρήτης.
   Project έρευνα και παρουσίαση για τη “δουλειά ενός αστροναύτη”. Project “Ποιοι είναι στον ISS”, επεξεργασία Json files της NASA .
   Στόχος: “Ζούμε στο Διάστημα”- ISS, επαγγέλματα που σχετίζονται με το διάστημα, UpSAT, Ελληνικής καταγωγής αστροναύτης.
2. SPACE @AFTER school-AstroPi Mission Zero 2017
   ΜΕΤΑ το ΣΧΟΛΕΙΟ: 4 μαθητές Γ’ Γυμνασίου από το Coding Club, 10 ώρες.
   Είδος Δράσης: Project Based δραστηριότητα, δημιουργία προγράμματος με Raspberry SenseHat και Python, αποστολή και εκτέλεση στον ISS.
   Στόχος: “Ευρωπαϊκή εμπειρία στο Διάστημα”, πειράματα στον ISS, Physical Computing, Παρουσίαση με PREZI.
3. SPACE @school-Ευρωπαϊκή εβδομάδα Προγραμματισμού, Συνθετική ομαδική εργασία 2017-18
   ΕΝΤΟΣ ΣΧΟΛΕΙΟΥ: Γ’ Γυμνασίου 100 άτομα, ομάδες μαθητών των 2 ατόμων, στο μάθημα της Πληροφορικής, 6-8 ώρες.
   Είδος Δράσης: Δημιουργία παιχνιδιού στην πλατφόρμα Code.org με θέμα STAR WARS.
   Στόχος: “Εισαγωγή του Διαστήματος στο ΑΠΣ”, Game design, Story telling, Υλοποίηση παιχνιδιού. Συνεργατική παρουσίαση ανά τμήμα.
   ΕΝΤΟΣ ΣΧΟΛΕΙΟΥ: Γ’ Γυμνασίου 100 άτομα, ομάδες μαθητών των 2-3 ατόμων, στο μάθημα της Πληροφορικής, συνθετική εργασία.
   Είδος Δράσης: επιλογή, έρευνα, συγγραφή εργασίας με αντικείμενο Διάστημα και άλλα τεχνολογικά θέματα.
   Στόχος: “Διάχυση του Διαστήματος μέσα στην τάξη”, Έρευνα, λογοκλοπή, συγγραφή εργασίας, συνεργασία εξ αποστάσεως.
4. SPACE @OUT of the school-FLL 2019, Project VRScεnt “Live in Space, Feel @Home” 2018-19
   ΕΚΤΟΣ ΣΧΟΛΕΙΟΥ: GreekCodersK12 ανεξάρτητη ομάδα κώδικα και ρομποτικής, 400 ώρες 5 άτομα, 6 μήνες. Project Management, ιδέα και χώρος εργασίας: Σ. Μισθού.
   Είδος δράσης: Συμμετοχή στο διαγωνισμό First Lego League 2019 (3 φάσεις).
   Θέμα: INTO ORBIT. Η πρόκληση του διαγωνισμού ήταν οι ομάδες να εντοπίσουν ένα πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι άνθρωποι κατά την παρατεταμένη παραμονή τους στο διάστημα και να προτείνουν λύση.
   Στόχοι: “Καινοτομία στο Διάστημα”, Design thinking, έρευνα, επίλυση προβλήματος, creativity, καινοτομία, STEM, documentation (ελληνικά-αγγλικά), διαγωνισμός, εξωστρέφεια.
   Πρόβλημα: Ψυχολογία των αστροναυτών
   Επίλυση: Δημιουργήσαμε τη συσκευή VRScεnt, Arduino based wearable, που κάνει ανάκληση αναμνήσεων από τη Γη μέσω όρασης και όσφρησης: συνδυάζει εικονική πραγματικότητα (Virtual Reality) με γήινα τοπία και αιθέρια έλαια που έχουν ευεργετική επίδραση στην ψυχολογία των ανθρώπων.
   Βράβευση: 1ο βραβείο στην ΕΡΕΥΝΑ πανελλαδικά για το project VRScεnt, κατάταξη της ομάδας στην 4η θέση πανελλαδικά, εκπροσώπηση της Ελλάδας στον παγκόσμιο διαγωνισμό OPEN INTERNATIONAL FLL 2019 στη Σμύρνη.

«Είμαστε Όλοι Αστροναύτες»

Τσισμετζόγλου Βαρβάρα, Νηπιαγωγός

Κόλλιας Αναστάσιος, Εκπαιδευτικός, PhD, MEd, STEAM Expert

Την σχολική χρονιά 2018 – 2019, τα Εκπαιδευτήρια Αργύρη-Λαιμού πραγματοποιήσαν πιλοτικές δράσεις στα πλαίσια του προγράμματος Open Schools for Open Societies (OSOS), για το οποίο είχε κατατεθεί πρόταση με τον γενικό τίτλο “Reaching out to the stars (an interdisciplinary space project)”.

Τα παιδιά του Νηπιαγωγείου των Εκπαιδευτηρίων, έπειτα από συζήτηση στην ολομέλεια, αποφάσισαν να ασχοληθούν γενικότερα με την ενότητα του «Διαστήματος». Το project ξεκίνησε με ενθουσιασμό τον Φεβρουάριο και ολοκληρώθηκε τον Μάιο δίνοντας στα παιδιά την δυνατότητα να ερευνήσουν, να μοιραστούν ιδέες, εμπειρίες και γνώσεις. Κάποια από τα ερωτήματά τους ήταν: «οι άνθρωποι μπορούν να πάνε στον Κρόνο;», «ο πύραυλος όταν προσγειώνεται βγάζει κάτι;», «πόσο μεγάλα βήματα κάνουν οι αστροναύτες;», «γιατί ο Κρόνος έχει δαχτυλίδια;», «πάνε οι αστροναύτες στο φεγγάρι;». Τα παιδιά από πολύ νωρίς έδειξαν το ενδιαφέρον τους για τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος αλλά και τις μεθόδους που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι άνθρωποι για να επισκεφθούν τους πλανήτες και τα φεγγάρια τους.

Στο πλαίσιο συνεργατικών δράσεων που αναπτύσσονται ανάμεσα στα μέλη της σχολικής μας κοινότητα, μαθητές και εκπαιδευτικοί, είχαμε την ευκαιρία να βιώσουμε μια ξεχωριστή εμπειρία. Οι μαθητές της Ε’ τάξης του δημοτικού μας σχολείου και οι μαθητές του νηπιαγωγείου, συναντήθηκαν προκειμένου να διερευνήσουν πώς θα μπορέσουν να προσγειώσουν τον δικό τους αστροναύτη στον Τιτάνα, το φεγγάρι του Κρόνου. Ετοιμαστήκαμε λοιπόν για το «Eggnaut Moon Lander»!

Κατά την έναρξη της δράσης, τα παιδιά συζήτησαν και μοιράστηκαν τις γνώσεις τους γύρω από τις συνθήκες που επικρατούν στους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Τις συνέκριναν με τα χαρακτηριστικά του δικού μας πλανήτη. Έθεσαν ερωτήματα, όπως για παράδειγμα, αν θα μπορούσαμε να πατήσουμε στην Αφροδίτη ή στον Ποσειδώνα. Όσα είχαμε μελετήσει και συζητήσει στην ομάδα ότι γνωρίζουμε μέσα από έρευνες, μας βοήθησαν να σκεφτούμε αν οι συνθήκες μας του πλανήτη μας επιτρέπουν να προσεδαφίσουμε ένα διαστημόπλοιο, αλλά και τι μορφή θα έχει αυτό.

Στη συνέχεια προχωρήσαμε στο σχεδιασμό της διαστημικής μας κάψουλας. Τα παιδιά μοιράστηκαν σε μεικτές υποομάδες, παιδιά δημοτικού και νηπιαγωγείου μαζί. Συζήτησαν, αντάλλαξαν ιδέες, προβληματίστηκαν, συμφώνησαν και σχεδίασαν στο χαρτί τη δική τους κάψουλα. Τι μορφή θα είχε; Τι υλικά θα χρησιμοποιήσουν και γιατί; Στο τέλος της έδωσαν και όνομα.

Στο επόμενο βήμα, ξεκίνησαν να δίνουν σχήμα και μορφή στο σχέδιο τους. Με καθημερινά υλικά που είχαν στη διάθεση τους, όπως σακούλες, καλαμάκια, συνδετήρες, μπαλόνια, βαμβάκι, σπάγκο κ.ά. συνεργάστηκαν προκειμένου να τοποθετήσουν το δικό τους αβγό – αστροναύτη μέσα στην κάψουλα, η κατασκευή τη οποίας θα τον προστάτευε, ώστε να μην σπάσει κατά την προσεδάφιση.

Όταν ολοκλήρωσαν τις κατασκευές του, ήμασταν έτοιμοι για τη δοκιμή. Μια – μια ομάδα πετούσε τη δική της κάψουλα από ψηλό σημείο στην αυλή, παρατηρούσαν τον τρόπο που έπεφτε (αργά, γρήγορα), αλλά και τον ήχο που παρήγαγε η κάψουλα όταν άγγιζε το έδαφος. Όταν ολοκληρώθηκαν όλες οι δοκιμές, ήρθε η στιγμή να ανοίξουν τις κάψουλες και να δουν το αποτέλεσμα της πτώσης, το αβγό αστροναύτης κατάφερε να μην σπάσει ή όχι; Να παρατηρήσουν, να συγκρίνουν το αποτέλεσμα με την αρχική τους πρόβλεψη και να οδηγηθούν στα δικά τους συμπεράσματα.

Μέσα από τα βήματα της παραπάνω διαδικασίας, όλα τα παιδιά κλήθηκαν να διερευνήσουν, να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν λύσεις, ενώ συγχρόνως ενεπλάκησαν στις φυσικές επιστήμες μέσω της συσχέτισης και της πρακτικής εφαρμογής τους. Ανέπτυξαν δεξιότητες συνεργασίας, προγραμματισμού και παρουσίασης. Ενισχύθηκε η κριτική τους σκέψη και ανέπτυξαν τη λεπτή τους κινητικότητα. Πάνω από όλα απόλαυσαν το πείραμα και όλα όσα αναδείχθηκαν μέσα από τη συνεργατική προσέγγιση που ακολουθήσαμε.

Πηγές

• Mooncamp Challenge – Travelling to the moon

https://www.esa.int/Education/Moon_Camp/Travelling_to_the_Moon
Ημ. τελευταίας προσπέλασης 19/6/2019

• Egg Drop Lander

https://www.nasa.gov/stem-ed-resources/egg-drop-lander.html
Ημ. τελευταίας προσπέλασης 19/6/2019

• Egg Drop Challenge

http://www.beyondthechalkboard.org/activity/the-incredible-egg-egg-drop-challenge/
Ημ. τελευταίας προσπέλασης 19/6/2019

Ο  ΕΥΠΑΛΙΝΟΣ ΣΤΟ Up2U

Παναγιώτα Κοταρίνου, , Συντονίστρια Εκπαιδευτικού Έργου των μαθηματικών

Ειρήνη Κουλέτση, μαθηματικός, Βαρβάκειο Πρότυπο Γυμνάσιο

Μαρία Πλιάκου, Χημικός, Καλλιτεχνικό Γυμνάσιο γέρακα με Λυκειακές Τάξεις

Σωτήρης Συριόπουλος, μαθηματικός, 2^ο Λύκειο Βριλησσίων

Παρασκευή Φλώρου, Εκπαιδευτικός Αγγλικής Γλώσσας, Καλλιτεχνικό Γυμνάσιο Γέρακα

Tο σχολικό έτος 2018-19 πραγματοποιήθηκαν στο Βαρβάκειο Γυμνάσιο, 2ο Λύκειο Βριλησσίων και Καλλιτεχνικό Σχολείο διαθεματικές διδασκαλίες, σε μαθητές Β και Γ Γυμνασίου, Α Λυκείου και Β Λυκείου αντίστοιχα, που αφορούσαν στη διάνοιξη του Ευπαλίνειου ορύγματος. Οι διδασκαλίες στηρίχτηκαν στο εκπαιδευτικό σενάριο Efpalinos@School το οποίο δημιουργήθηκε μέσα από τη συνεργασία μας,  στο πλαίσιο του Ευρωπαϊκού προγράμματος Up2U. Οι διδασκαλίες βασισμένες στο σενάριο, προσαρμόστηκαν στην ηλικιακή βαθμίδα των μαθητών, την ιδιαιτερότητα κάθε σχολείου και τις ειδικότητες και των άλλων εκπαιδευτικών που συμμετείχαν στο πρόγραμμα* από τις παραπάνω τρεις σχολικές μονάδες. Σκοπός των διαθεματικών αυτών διδασκαλιών μέσα από την αξιοποίηση νέων πρακτικών και εργαλείων του Up2U, υπήρξε η δημιουργία κινήτρων για προσωπική επένδυση των μαθητών στη διδασκαλία μαθηματικού περιεχομένου (Γεωμετρία) και η ενίσχυση της συμμετοχής τους στις μαθησιακές διαδικασίες. Πιο συγκεκριμένα οι μαθησιακοί στόχοι ήταν: α) για το μάθημα των  Μαθηματικών η γνωριμία των μαθητών με την πολιτισμική διάσταση των μαθηματικών και η αξιοποίηση  γνωστών τους μαθηματικών εννοιών (Όμοια τρίγωνα, Πυθαγόρειο θεώρημα) σε πραγματικές καταστάσεις, β) για το μάθημα των Αρχαίων Ελληνικών, η  γνωριμία με το ιστορικό και πολιτισμικό περιβάλλον της εποχής της διάνοιξης του Ορύγματος, η σύνδεση γνώσεων, στάσεων και αξιών που υποστηρίζονται στα Αρχαία Ελληνικά κείμενα με τη σύγχρονη πραγματικότητα, αναδεικνύοντας τη διαχρονική αξία των ΑΕ κειμένων γ) για το μάθημα της Αγγλικής γλώσσας η εκμάθηση λεξιλογίου-φραστικών δομών που συνδέονται με τη Γεωμετρία και τη Γεωγραφία με βάση συγκεκριμένο αυθεντικό οπτικοακουστικό υλικό και η ενίσχυση των δεξιοτήτων κατανόησης και παραγωγής προφορικού λόγου με πεδίο αναφοράς γεωμετρικές έννοιες. Τέλος για το μάθημα της Χημείας στόχος ήταν η γνωριμία των μαθητών με τη διαλυτότητα των αλάτων και τα προβλήματα που δημιουργούνται από αυτά.

Στη δημιουργία του σεναρίου αξιοποιήθηκε η ευέλικτη πλατφόρμα του προγράμματος  οποία έχει ενσωματωμένα ψηφιακά εργαλεία: εργαλεία για την καταγραφή, επεξεργασία και δημοσίευση εκπαιδευτικού περιεχομένου πολυμέσων, υπηρεσίες τηλεδιάσκεψης, εργαλεία για την ανταλλαγή εγγράφων και αλληλεπίδρασης στις κοινότητες μάθησης, αποθετήρια περιεχομένου για ψηφιακά εκπαιδευτικά υλικά και ένα σύστημα διαχείρισης μάθησης για τη διαχείριση και παροχή ηλεκτρονικών μαθημάτων.

Δημιουργήθηκαν τρεις διαφορετικές πλατφόρμες, μία για κάθε σχολείο, στις οποίες είχαν πρόσβαση οι εκπαιδευτικοί και των τριών σχολείων για να έχουν τη δυνατότητα να αξιοποιούν υλικό δημιουργημένο από τις άλλες σχολικές μονάδες. Βασικό θέμα σχετικό με τα Μαθηματικά  σε κάθε πλατφόρμα αφορούσε στο πρόβλημα της ταυτόχρονης διάνοιξης του αμφίστομου Ευπαλινείου ορύγματος από δύο διαφορετικά ισοϋψή σημεία του όρους που παρεμβάλλεται μεταξύ της πηγής υδροδότησης της τότε πρωτεύουσας της Σάμου και της ίδιας της πόλης, καθώς και η εύρεση τους μήκους του ορύγματος. Άλλα θέματα στην Ελληνκή ή ΑγγλικήΓλώσσα, αφορούσαν στο ιστορικό πλαίσιο της διάνοιξης, στις ιστορικές πηγές που διασώζονται σχετικά με το όρυγμα, στα Μαθηματικά και τους μαθηματικούς αυτής της ιστορικής περιόδου καθώς και στα χημικά στοιχεία που βρίσκονται στα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στο όρυγμα.

Οι μαθητές εργάστηκαν σε ομάδες και στην τάξη αλλά και διαδικτυακά για την επίλυση των διερευνητικών ερωτημάτων ενώ για την αξιολόγηση της εφαρμογής του διδακτικού σεναρίου,  κλήθηκαν να απαντήσουν σε ερωτηματολόγιο μέσω Google Forms. Από μια πρώτη ανάλυση των απαντήσεων των μαθητών διαφάνηκε ότι τα εργαλεία της πλατφόρμας έδωσαν κίνητρα στους μαθητές για ενεργό συμμετοχή και εμπλοκή τους στη διδακτική διαδικασία ενώ η διαθεματική προσέγγιση του θέματος και η διαδικτυακή τους συνεργασία κινητοποίησε περισσότερο το ενδιαφέρον των μαθητών.

*Στις πλατφόρμες των σχολείων συνεισέφεραν υλικό οι παρακάτω εκπαιδευτικοί οι οποίοι συμμετείχαν στο πρόγραμμα Up2U, Μορφούλα Τηλιγάδα, Κατερίνα Καβακλή και Άννα Χαρίση φιλόλογοι του 2ου Λυκείου Βριλησσίων και Σάντυ Κουρκουλέα φιλόλογος του Βαρβακείου Γυμνασίου.