Τα νήπια του 1ου Νηπιαγωγείου Λαγυνών, σε συνεργασία με το Νηπιαγωγείο Λυγιάς και το Νηπιαγωγείο Μαυρονερίου, πειραματίζονται με αισθητήρες, Microbits και κάμερες Τεχνητής Νοημοσύνης και δημιουργούν "Έξυπνες Λύσεις", συνδυάζοντας το Διαδίκτυο των Πραγμάτων και την Τεχνητή Νοημοσύνη. Το έργο "Empathy Plant ", στα πλαίσια του οποίου δημιουργήθηκε ένα έξυπνο σύστημα ποτίσματος για τα φυτά της αυλής μας, συμμετέχει στο διαγωνισμό Bravo Schools.
Στόχος δράσης
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ
Το πρόγραμμα “The Empathy Plant” σχεδιάστηκε από τις MSc εκπαιδευτικούς ΠΕ60 Ζαχαρία Μαρίνα, Θεοδωρίδου Γρηγορία και Κερασοβίτη Πηνελόπη και υλοποιήθηκε στο πλαίσιο του eTwinning έργου με τίτλο “Empathy Turtles For me, for you, for Nature”, κατά το σχολικό έτος 2022-2023, από το 1ο Νηπιαγωγείο Λαγυνών, το Νηπιαγωγείο Μαυρονερίου και το Νηπιαγωγείο Λυγιάς Λευκάδας αντίστοιχα.
Η χελώνα Χαχαλώνη, κεντρική ηρωίδα του έργου, προσκαλεί τα παιδιά σε αποστολές, που στόχο έχουν την καλλιέργεια της περιβαλλοντικής ενσυναίσθησης. Φέρνοντας τους μαθητές σε επαφή με τεχνολογίες όπως η Τεχνητή Νοημοσύνη και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, ζητάει τη βοήθειά τους, ώστε αρχικά να γνωρίσουμε και μετέπειτα να αξιοποιήσουν τις τεχνολογίες αυτές, όχι ως απλά προϊόντα, αλλά ως καθοριστικά μέσα για να επιλύσουν κοινωνικά και περιβαλλοντικά ζητήματα.
Το έργο - εν είδει ψηφιακής σκυταλοδρομίας - αποκτά έναν βαθιά συνεργατικό χαρακτήρα, αφού σε κάθε δράση ένα σχολείο αναπτύσσει την κεντρική ιδέα, καλώντας το επόμενο σχολείο να προσθέσει κάτι σε αυτή, ώστε να τη βελτιώσει κ.ο.κ. Με τον τρόπο αυτό, οι μαθητές ενεργοποιούνται δημιουργικά και αντιλαμβάνονται τον εαυτό τους ως μέρος ενός ευρύτερου κοινωνικού συνόλου, στο οποίο κάθε μέλος είναι διαφορετικό, αλλά εξίσου πολύτιμο και αναντικατάστατο!
Ξεκινώντας από την ανίχνευση της πρότερης γνώσης και παρατηρώντας εικόνες με καταστάσεις από την καθημερινότητά τους στις οποίες αξιοποιούνται οι αισθητήρες, οι μαθητές καλούνται να διατυπώσουν τις απόψεις τους για το τι μπορεί να απεικονίζεται σε καθεμία από τις εικόνες αυτές. Έπειτα, ως εποπτικό υλικό αξιοποιούνται βίντεο που εξηγούν τη λειτουργία των αισθητήρων και τους σκοπούς για τους οποίους αυτοί χρησιμοποιούνται (ενδεικτικά: https://youtu.be/siPqBwBAHRg, https://youtu.be/8bMZCQqTlxw)
Στη συνέχεια, η Χελώνα Χαχαλώνη ξεκινάει να μας αναθέτει αποστολές, ώστε να βοηθήσουμε τους φίλους της που φιλοξενούνται στο καταφύγιο ζώων της περιοχής μας.
Αρχικά μας ζητάει να φτιάξουμε ένα έξυπνο κολάρο για το τυφλό σκυλάκι του καταφυγίου, που θα το βοηθήσει να αποφεύγει τα εμπόδια. Έπειτα, μας προσκαλεί να κατασκευάσουμε μία έξυπνη μπάρα, ώστε τα οχήματα που μεταφέρουν τρόφιμα και φάρμακα για τα ζωάκια, να μπορούν να εισέρχονται και να εξέρχονται από το καταφύγιο, χωρίς να κινδυνεύουν τα ζωάκια. Στη συνέχεια καλούμαστε να δημιουργήσουμε ένα έξυπνο φωτάκι, για να βοηθήσουμε το φοβισμένο γατάκι να κοιμάται ήρεμο το βράδυ στο σπιτάκι του. Ακόμη, μας ζητάει να σχεδιάσουμε μία έξυπνη ταΐστρα, που θα ειδοποιεί το φύλακα του καταφυγίου για να γεμίζει τα δοχεία με νερό και τροφή, όταν αυτά τελειώνουν. Τέλος, η Χαχαλώνη μας αναθέτει την πιο δύσκολη αποστολή μας: να δημιουργήσουμε ένα έξυπνο σύστημα ποτίσματος, ενσωματώνοντας όλα όσα μάθαμε στις προηγούμενες δράσεις, ώστε τα φυτά του σχολείου μας να παραμείνουν ποτισμένα, ακόμη και κατά τη διάρκεια των Πασχαλινών μας διακοπών.
Μέσα από τις δράσεις αυτές, οι μαθητές - αφού γνωρίσουν τους αισθητήρες κίνησης, φωτός, απόστασης, υγρασίας και αξιοποιώντας το WiFi - καλούνται να τους ενσωματώσουν σε εφαρμογές και συσκευές, ώστε να επιλύσουν πραγματικά προβλήματα, με δημιουργικό και - τεχνικά εφικτό - τρόπο. Έτσι, μέσα από την ενασχόλησή τους με τις επιμέρους δράσεις, αντιλαμβάνονται ότι εκτός από χρήστες ψηφιακών προϊόντων, μπορούν και οι ίδιοι να γίνουν δημιουργοί τεχνολογικών συσκευών και εφαρμογών.
ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ
Η καινοτομία του έργου εδράζεται σε 3 βασικούς πυλώνες:
- Την επαφή των παιδιών με τις διαδικασίες σχεδιασμού και ανάπτυξης “Βιώσιμων Πόλεων και Κοινοτήτων” (ΣΒΑ 11) και ειδικότερα την επίλυση προβλημάτων που σχετίζονται με την κοινωνική ισότητα, τη διαχείριση της κλιματικής αλλαγής, την ορθολογική χρήση των φυσικών πόρων και την πρόληψη των φυσικών καταστροφών (Επίτευξη 11.9).
- Την αξιοποίηση της Α.Ι. και του IoT, προς επίλυση πραγματικών κοινωνικών ή/και περιβαλλοντικών ζητημάτων.
- Τη δημιουργία ενός προγράμματος κατ’ ουσίαν συνεργατικών δράσεων, που θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως ψηφιακή σκυταλοδρομία, όπου το ένα σχολείο δίνει την αρχική ιδέα και καθένα από τα επόμενα την τροποποιεί και τη βελτιώνει με στόχο την παραγωγή ενός άρτιου και ολοκληρωμένου έργου.
ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ - ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ
Η πρόσθετη παιδαγωγική αξία του έργου έγκειται στον τρόπο αξιοποίησης του ΙοΤ και της Α.Ι. με σκοπό την προσέγγιση του Παγκόσμιου Στόχου 11 για τη βιώσιμη ανάπτυξη.
Στο πλαίσιο του έργου αυτού, οι μαθητές, αφού γνώρισαν τους αισθητήρες και τους σκοπούς για τους οποίους αυτοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν, δημιούργησαν συνεργατικά τα παρακάτω έργα:
- Ένα κολάρο με αισθητήρα απόστασης, το οποίο θα μπορούσε να προειδοποιεί ζωάκια με προβλήματα όρασης, ώστε να αποφεύγουν εμπόδια.
- Μία μπάρα με αισθητήρα απόστασης και φωτισμού, η οποία ανοίγει όταν ανιχνεύει κίνηση από οχήματα και κλείνει όταν αυτά εισέλθουν στο καταφύγιο ζώων.
- Ένα φωτάκι με αισθητήρα φωτεινότητας, το οποίο ανάβει όταν μειωθεί ο φωτισμός του χώρου (π.χ. όταν βραδιάσει)
- Ένα δοχείο φαγητού και νερού με αισθητήρα υγρασίας, το οποίο παράγει ήχο και φως όταν χρειάζεται πλήρωση
Το τελικό παράγωγο του έργου, το έξυπνο σύστημα ποτίσματος, αποτελείται από τα παρακάτω επιμέρους στοιχεία:
- Ένα σύστημα ανίχνευσης της υγρασίας του φυτού, που βασίζεται σε μία προγραμματιζόμενη πλακέτα microbit και ένα αισθητήρα υγρασίας. Όταν η υγρασία είναι στο επιθυμητό επίπεδο, η πλακέτα εμφανίζει χαμογελαστό προσωπάκι, ενώ όταν το φυτό χρειάζεται πότισμα, το προσωπάκι γίνεται λυπημένο.
- Ένα smartwatch που επικοινωνεί με τον αισθητήρα υγρασίας του συστήματος, εμφανίζοντας τα αντίστοιχα εικονίδια (χαμογελαστή ή λυπημένη φατσούλα), ανάλογα με το ποσοστό υγρασίας στο χώμα του φυτού, καθώς και ένας προειδοποιητικός ήχος σε περίπτωση έλλειψης νερού..
- Μία εφαρμογή που παρέχει στο χρήστη τη δυνατότητα για απομακρυσμένη πρόσβαση και έλεγχο των δεδομένων υγρασίας του φυτού (μέσω tablet ή smartphone), σε πραγματικό χρόνο, από οποιοδήποτε σημείο του κόσμου!
- Τέλος, ένα σύστημα αυτόματου ποτίσματος που αποτελείται από κάμερα με τεχνητή νοημοσύνη, ένα ρομπότ με ανυψωτικό μηχάνημα κι ένα δοχείο νερού. Η κάμερα εκπαιδεύεται, ώστε να αναγνωρίζει τις ενδείξεις της πλακέτας microbit. Όταν το επίπεδο υγρασίας στο φυτό μειωθεί, η κάμερα αναγνωρίζει τη λυπημένη φατσούλα και δίνει εντολή στο ανυψωτικό μηχάνημα, ώστε να σηκώσει το δοχείο νερού και να ποτίσει το φυτό.
Έτσι, αφενός μεν ο κάτοχος μπορεί να ελέγχει την εξέλιξη του φυτού του (μέσω του έξυπνου ρολογιού και μέσω της φορητής του συσκευής), αφετέρου δε - όταν αυτό κριθεί αναγκαίο - το φυτό ποτίζεται χωρίς να απαιτείται οποιαδήποτε ανθρώπινη παρέμβαση.