Συμμετοχή τού τμήματος Α1 στο 2ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση (ΕΕΛΛΑΚ)

Σε αυτή την πρώτη συμμετοχή τού τμήματος Α1 του 3ου Νηπιαγωγείου Αργυρούπολης στο 2ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση (ΕΕΛΛΑΚ), επιλέξαμε να ασχοληθούμε με την κλιματική αλλαγή και ειδικότερα με τους τρόπους αξιοποίησης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας.

Α' ΦΑΣΗ (ΚΑΤΑΘΕΣΗ ΑΡΧΙΚΗΣ ΙΔΕΑΣ)

Τα παιδιά του Πρωινού Υποχρεωτικού Τμήματος Α1 του 3ου Νηπιαγωγείου Αργυρούπολης, ή αλλιώς «ΑΡΧΥΤΑΣ» (προς τιμήν του Έλληνα μαθηματικού, στον οποίο αποδίδεται η κατασκευή του πρώτου ρομπότ στον κόσμο), πρόκειται να κατασκευάσουν ένα επιτραπέζιο εκπαιδευτικό παιχνίδι, με θέμα την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και – πιο συγκεκριμένα – τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Το επιτραπέζιο παιχνίδι θα ενταχθεί στο καινοτόμο πρόγραμμα Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης, με θέμα «Αντιμετωπίζοντας την κλιματική αλλαγή: Γνωριμία με τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας», το οποίο θα υλοποιηθεί κατά το σχολικό έτος 2019-2020.

Το Project περιλαμβάνει τρεις φάσεις:
α) Προέρευνα: Κατά τη φάση αυτή θα ερευνηθούν και θα καταγραφούν οι προϋπάρχουσες γνώσεις των νηπίων, σχετικά με την κλιματική αλλαγή και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειες, ώστε να γίνει λεπτομερής σχεδιασμός τής εκπαιδευτικής δράσης.
β) Έρευνα βιβλιογραφικών και ηλεκτρονικών πηγών πληροφόρησης: Θα περιηγηθούμε σε ηλεκτρονικές και βιβλιογραφικές πηγές, ώστε να ανακαλύψουμε τις αιτίες και τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, ποιες είναι οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και πού αποσκοπούν κλπ. Στη φάση αυτή θα καταλήξουμε και στις πηγές που είναι πιο κατανοητές για τα παιδιά προσχολικής ηλικίας, τις οποίες και θα αναπτύξουμε στην τρίτη φάση.
γ) Εκτέλεση - Κατασκευή επιτραπέζιου παιχνιδιού: Θέλοντας να επιτύχουμε τη διάχυση των πληροφοριών που αντλήσαμε κατά την προηγούμενη φάση ενδοσχολικά, αλλά και εξωσχολικά, ώστε να ευαισθητοποιήσουμε τον κόσμο για την κλιματική αλλαγή και την αξιοποίηση των Α.Π.Ε., θα δημιουργήσουμε το δικό μας εκπαιδευτικό επιτραπέζιο παιχνίδι, το οποίο θα είναι ελεύθερο προς χρήση.

Χρησιμοποιώντας το ρομποτάκι «Edison V2», ένα τηλεχειριστήριο τηλεόρασης και υλικά μακέτας, θα δημιουργήσουμε μία μακέτα, στην οποία θα υπάρχει ένας επίπεδος διάδρομος κίνησης (mat), και δεξιά και αριστερά από αυτόν, μορφολογία φυσικού τοπίου (πεδιάδες, βουνά, ποτάμια κλπ). Με ανακυκλώσιμα υλικά που θα έχουμε συλλέξει καθ' όλη τη διάρκεια της χρονιάς, θα κατασκευάσουμε τις συσκευές που αξιοποιούν τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τις οποίες θα επιλέξουμε κατά τη δεύτερη φάση του project και θα τις τοποθετήσουμε στα κατάλληλα σημεία της μακέτας (π.χ. μία ανεμογεννήτρια επάνω σε βουνό, έναν ηλιακό συλλέκτη σε πεδιάδα ή πλαγιά κλπ).
Το ποντίκι θα προγραμματιστεί από τα παιδιά με τρόπο τέτοιο, ώστε περνώντας από τον επίπεδο διάδρομο κίνησης, να «ξεναγεί» τον παίκτη σε κάθε μία από τις πηγές, στο πλάι τής οποίας θα υπάρχει QR κωδικός, που θα κατευθύνει το χρήστη σε πληροφοριακό βίντεο για την κάθε ΑΠΕ.

ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ
1. Εισαγωγή στη ρομποτική: Βασικός προγραμματισμός και έλεγχος με τηλεκοντρόλ, με παλαμάκια, με αποφυγή εμποδίων, με "διάβασμα" barcodes κλπ
2. Εξοικείωση με τις νέες τεχνολογίες: ρομποτική, qr codes, χρήση ηλεκτρονικών συσκευών κλπ
3. Ευαισθητοποίηση για την κλιματική αλλαγή
4. Γνωριμία με τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και τους τρόπους αξιοποίησής τους
5. Διάχυση των αποτελεσμάτων στην τοπική και ευρύτερη εκπαιδευτική κοινότητα, μέσω της δημιουργίας επιτραπέζιου παιχνιδιού.

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΠΡΟΚΕΙΤΑΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΟΥΝ:
1. Ρομποτάκι Edison V2
2. Ένα τηλεχειριστήριο με IR
3. Ανακυκλώσιμα υλικά, πλαστελίνη, χαρτόνια κλπ, από τα οποία θα κατασκευαστούν ομοιώματα ανεμογεννήτριας, ηλιακού συλλέκτη κλπ
4. Υλικά μακέτας (π.χ. μακετόχαρτο, γρασίδι, φράχτες, θάλασσα)
5. Κωδικοί QR εκτυπωμένοι σε απλό χαρτί Α4

Β' ΦΑΣΗ (ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ)

Κατά τη διάρκεια της προ-έρευνας του προγράμματος, διαπιστώθηκε ότι:
α. Τα παιδιά δεν είχαν γνώσεις προγραμματισμού (ήταν ένα εντελώς άγνωστο αντικείμενο για αυτά)
β. Είχαν ελλιπείς έως μηδαμινές γνώσεις για την υφιστάμενη κλιματική αλλαγή, αλλά και για τις χρήσεις και εφαρμογές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Για το λόγο αυτό, αποφασίστηκε η εφαρμογή του προγράμματος να δομηθεί σε 4 μέρη:
1ο μέρος: Τι είναι ρομπότ; Τι μπορεί να κάνει ένα ρομπότ; Γνωριμία με το ρομπότ μας, τον Αρχύτα
2ο μέρος: Παιχνίδια εξοικείωσης με το ρομπότ μας. Επιλογές προγραμματισμού με τηλεκοντρόλ, με παλαμάκια, με barcodes κλπ
3ο μέρος: Ενέργεια - Ηλεκτρισμός - Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας
4ο μέρος: Κατασκευή επιτραπέζιου παιχνιδιού και διάχυση στην τοπική και ευρύτερη εκπαιδευτική κοινότητα

Οι δραστηριότητες που υλοποιήθηκαν επιγραμματικά είναι:
1ο ΜΕΡΟΣ - ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΡΟΜΠΟΤ;

1. Φύλλο εργασίας (Αρχείο: ANIXNEYSH_GNWSEWN_ROBOTS.PDF από το αποθετήριό μας στο github): Αν είχαμε ένα ρομπότ, πώς θα ήταν; Πώς θα το ονομάζαμε; Τι θα του μαθαίναμε να κάνει;
2. Γνωριμία με το δικό μας ρομπότ, τον Αρχύτα. Ο Αρχύτας μάς έστειλε φωτογραφίες δικιές του και των φίλων του. Μα οι εικόνες μπερδεύτηκαν με άλλες... Ποιες πιστεύουμε ότι δείχνουν ρομπότ και ποιες άλλα αντικείμενα; (Διατύπωση υποθέσεων)
3. Με τη βοήθεια κινητού, σκανάραμε κωδικούς QR (αρχείο: QR codes for robots.pdf), για να εντοπίσουμε τις εικόνες που αναπαριστούν ρομπότ / Αρχείο: ROBOTS_IMAGES.PDF (Έλεγχος υποθέσεων - Ομαδοποίηση εικόνων)
4. Ομαδοποίηση εικόνων σε α) ρομπότ και β) άλλα αντικείμενα (ψηφιακό φύλλο εργασίας - https://content.4all.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=13658)

2ο ΜΕΡΟΣ - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ
1. Πώς λειτουργεί ο Archytas? Τα παιδιά πειραματίστηκαν, προγραμματίζοντας το ρομπότ μας:

• Με τηλεκοντρόλ
• Με παλαμάκια
• Με barcodes
• Με αποφυγή εμποδίων
• Με κίνηση επάνω σε μαύρη γραμμή (σε Mat)

2. Φτιάξαμε στον υπολογιστή μας παζλ με ρομπότ (https://www.jigsawplanet.com/pikerasovi/robots)

3. Για να τιμήσουμε τον καινούριο μας φίλο, κατασκευάσαμε μάσκες - ρομπότ
4. Παίξαμε bowling με τον Archytas: Κατευθύναμε το ρομπότ με το τηλεκοντρόλ, ώστε να ρίξει όλες τις κορίνες

3ο ΜΕΡΟΣ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ / ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ / Α.Π.Ε.
α. ΕΝΕΡΓΕΙΑ
1. Προβολή βίντεο «Energy | The Dr. Binocs Show | Educational Videos For Kids» (https://youtu.be/Q0LBegPWzrg)
2. Συζήτηση για την ύπαρξη ενέργειας σε κάθε αντικείμενο και το μετασχηματισμό της σε άλλου είδους ενέργεια
3. Οπτικοποιημένο παραμύθι που διανεμήθηκε από τη ΔΕΗ: «Ο φίλος μας ο ηλεκτρισμός». Συζητήσαμε για τον ηλεκτρισμό και τις χρήσεις του (https://youtu.be/61Adyg46EE8)
4. Ηλεκτρικές συσκευές: Αναζητήσαμε στην τάξη και στο σπίτι μας συσκευές που λειτουργούν με ηλεκτρικό ρεύμα
5. Φύλλο εργασίας: Επιλέξαμε μία ηλεκτρική συσκευή και τη ζωγραφίσαμε
6. Παιχνίδι κίνησης: Διαλέξαμε μία ηλεκτρική συσκευή που μας αρέσει (ανεμιστήρας, πιστολάκι μαλλιών, τηλεόραση κλπ). Με δύο παλαμάκια οι "συσκευές" λειτουργούν και παράγουν ήχους. Με ένα παλαμάκι, γίνεται διακοπή ρεύματος κι οι συσκευές σταματούν να λειτουργούν.
7. Ομαδοποίηση (ψηφιακό παιχνίδι): Ποιες είναι ηλεκτρικές συσκευές και ποιες όχι (https://content.4all.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=13659)

β. ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

1. Προβολή βίντεο «Ενέργεια, ας την εξοικονομήσουμε»: (https://youtu.be/VHb6Aio6a3s). Συζητήσαμε τους τρόπους με τους οποίους μπορούμε να εξοικονομήσουμε ενέργεια και υιοθετήσαμε κάποιους από αυτούς στην τάξη, το σπίτι μας ή όπου αλλού μπορούμε.
2. Τρόποι εξοικονόμησης ενέργειας (ψηφιακό παιχνίδι): Ανάμεσα σε ζευγάρια εικόνων, επιλέξαμε την εικόνα που δείχνει τον τρόπο να εξοικονομήσουμε ενέργεια (https://content.4all.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=13222)

γ. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΑΠΕ)
1. Η ενέργεια τελειώνει. Πώς θα βρούμε άλλους τρόπους για να παράγουμε ενέργεια;

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
1. Πείραμα: Έχοντας ένα μεγεθυντικό φακό, βγήκαμε στην αυλή και προσπαθήσαμε να ανάψουμε φωτιά σε χαρτί. Πώς έγινε αυτό; Πώς ο ήλιος άναψε φωτιά; Επιλέξαμε κι άλλα υλικά της φύσης: φύλλο από το δέντρο, καρπό, ξερό κλαδάκι... Ποιο κάηκε πιο γρήγορα;
2. Εντοπίσαμε στα γύρω κτήρια αντικείμενα που λειτουργούν με ηλεκτρική ενέργεια (ηλιακοί θερμοσίφωνες, ηλιακά πάνελ κλπ)
3. Γνωριμία με αντικείμενα που δουλεύουν με ηλιακή ενέργεια: αριθμομηχανή, ηλιακός θερμοσίφωνας, ηλιακά panel κ.ά. Είδαμε τα αντικείμενα σε φυσική μορφή ή μέσω εικόνων και συζητήσαμε για αυτά και τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν
4. Βίντεο “Invention Of Solar House | The Dr. Binocs Show | Best Learning Video for Kids | Preschool Learning” (https://youtu.be/f00jNPJpqs8). Συζήτηση γύρω από το βίντεο
5. Ψηφιακό παιχνίδι: Εντοπίσαμε τις συσκευές που λειτουργούν με τον ήλιο και τις επιλέξαμε, κάνοντας κλικ στις σωστές εικόνες (https://content.4all.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=14000)

ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1. Γνωρίσαμε αντικείμενα που λειτουργούν με αέρα: ανεμόμυλος, ανεμογεννήτρια. Συζητήσαμε για τα αντικείμενα αυτά και τον τρόπο με τον οποίο δουλεύουν
2. Βίντεο: Energy 101: Wind Power (https://www.youtube.com/watch?v=niZ_cvu9Fts) και How do Wind Turbines work? (https://www.youtube.com/watch?v=TaSrVZNHQno)
3. Συζήτηση γύρω από το βίντεο
4. Κατασκευή: Ανεμόμυλοι. Με το εσωτερικό των ρολών υγείας, ξυλάκια, χαρτιά και καπάκια, κατασκευάσαμε παραδοσιακούς ανεμόμυλους

ΑΛΛΕΣ ΑΠΕ
1. Εποπτικό υλικό (εικόνες, βίντεο, συζήτηση) για τη βιομάζα και τα υδροηλεκτρικά φράγματα

ΕΜΒΑΘΥΝΣΗ ΣΤΙΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΑΠΕ)
1. Παιχνίδι μνήμης με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (https://content.4all.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=13215)

2. «Το πρώτο γράμμα» (ψηφιακό παιχνίδι): Ταιριάξαμε την κάθε εικόνα ΑΠΕ με το πρώτο της γράμμα (https://content.4all.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=13214)

3. Αντιστοίχιση εικόνων (ψηφιακό παιχνίδι): Αντιστοιχίσαμε την κάθε πηγή ενέργειας με το αντικείμενο που μπορεί να την αξιοποιήσει (https://content.4all.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=13669)

4. Κρυπτόλεξο με τις ΑΠΕ (ψηφιακό παιχνίδι): Βρήκαμε τις λέξεις που κρύφτηκαν και που δείχνουν τις πηγές ενέργειας (https://content.4all.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=13670)

4ο ΜΕΡΟΣ - ΤΕΛΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ / ΔΙΑΧΥΣΗ
1. Με βάση τις πληροφορίες που συλλέξαμε στις προηγούμενες δραστηριότητες και χρησιμοποιώντας υλικά που υπάρχουν στην τάξη μας, δημιουργήσαμε τη μακέτα που θα μετασχηματιζόταν σε επιτραπέζιο εκπαιδευτικό παιχνίδι, με θέμα τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Τα υλικά που χρησιμοποιήσαμε ήταν: μακετόχαρτο, χαρτόνια, γκοφρέ, ξυλάκια κατασκευών, πλαστελίνη, χορτάρι μακετοποιίας. Έτσι, κατασκευάσαμε μία μακέτα σα φυσικό τοπίο, με "καλαμπόκια" (από ξυλάκια, πλαστελίνη και ζυμαρικά) για βιομάζα, με ανεμογεννήτριες τοποθετημένες σε βουνό (από ξυλάκια, πλαστελίνη και γκοφρέ), με υδροηλεκτρικό φράγμα (από πλαστελίνη και γκοφρέ) και με φωτοβολταϊκά (από μεταλλιζέ χαρτόνι), τοποθετημένα σε σκεπές σπιτιών (από πλαστελίνη και χοντρό χαρτόνι) και σε φωτοβολταϊκά πάρκα.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Δημιουργήσαμε 4 βίντεο με εικόνες και ηχητική περιγραφή, ένα για κάθε αντικείμενο που αξιοποιεί τις ΑΠΕ:
α. βιομάζα (https://youtu.be/te-wDc5C23I),
β. ανεμογεννήτριες (https://youtu.be/dLvVxVXIJPE),
γ. υδροηλεκτρικό φράγμα (https://youtu.be/vHDC0ZNTf38) και
δ. φωτοβολταϊκά (https://youtu.be/YQ3L3rU2-wE).
Για κάθε βίντεο, δημιουργήθηκε ένας κωδικός QR (αρχείο: CODES-DIRECTIONS.PDF), ο οποίος εκτυπώθηκε σε απλό χαρτί Α4 και κολλήθηκε στο κατάλληλο σημείο του παιχνιδιού.
3. Σε πρώτη φάση, τα παιδιά διατύπωναν υποθέσεις, για τον αριθμό και την κατεύθυνση των βημάτων που πρέπει να κάνει το ρομπότ, ώστε να σταματήσει μπροστά από κάθε QR code. Για κάθε απάντησή τους, τοποθετούσαμε και καρτελάκια με βελάκια κατεύθυνσης (π.χ. 3 καρτελάκια με βελάκι εμπρός, ένα καρτελάκι με δεξί βελάκι κλπ).

4. Έπειτα, κάναμε επαλήθευση των κινήσεών τους: εάν χρειάζονταν περισσότερα ή λιγότερα βελάκια, προσθαφαιρούσαμε καρτελάκια.
5. Όταν πια είχαμε καταλήξει στη σωστή διαδρομή, προγραμματίσαμε το ρομπότ, ώστε να κατευθύνεται στους QR κωδικούς και να σταματάει μπροστά σε καθέναν από αυτούς.
6. Τέλος, σκανάραμε τον QR κωδικό με τη χρήση ενός κινητού τηλεφωνου και βλέπαμε το βίντεο με τις πληροφορίες και την περιγραφή της κάθε Α.Π.Ε.

ΔΙΑΧΥΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ

Το παιχνίδι που δημιουργήσαμε, το μοιραστήκαμε με το δεύτερο τμήμα του νηπιαγωγείου μας, ενώ παράλληλα τέθηκε και στη διάθεση του γειτονικού Δημοτικού Σχολείου, αλλά και οποιουδήποτε άλλου ενδιαφέρεται.

ΒΙΝΤΕΟ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ

Δείτε τις λεπτομέρειες του έργου και κατεβάστε τα συνοδευτικά αρχεία, από το αποθετήριό μας στο Github:

https://github.com/pikerasovi/archytas-3nipargyr/

*Ο διαγωνισμός πρόκειται να ολοκληρωθεί στις 15 Οκτωβρίου 2020, οπότε και θα ανακοινωθούν τα έργα που βραβεύονται. Δείτε τη συμμετοχή μας εδώ:
https://openedtech.ellak.gr/robotics2020/o-architas-mas-matheni-tis-ananeosimes-piges-energias-3o-nipiagogio-argiroupolis/