Αυτή την περίοδο υπάρχει στο προσκήνιο η αξιοποίηση του εξοπλισμού του Υπουργείου. Για το λόγο αυτό δημιουργούνται καλώδια με τα οποία μπορούν να συνεργαζονται αισθητήρες με όσο το δυνατόν περισσότερα boards, το STEM Extension με το οποίο μπορούμε να προγραμματίζουμε S1 , S2, R2 και NEZHA και Gigo με Mind+, Δομικά υλικά τύπου Lego, Yποστηρικτικό υλικό με μαθήματα σχετικά και βιβλία και προτάσεις. Ολοκληρώθηκαν τα σεμινάρια για την αξιοποίηση του εξοπλισμού που υπάρχει στα Σχολεία.
Μπορούμε να σχεδιάσουμε το δικό μας μονοπάτι γνώσης και δεξιοτήτων.
Ξεκινώντας από το τι είμαι και που θέλω να φτάσω, καταλήγουμε να περάσουμε από ανάλογο εκπαιδευτικό υλικό, το οποίο υπάρχει στο [Αποθετήριο] και στη [δομή του Αποθετηρίου] που είναι οργανωμένο για να διευκολύνει αυτή τη διαδρομή.
Καλή πλοήγηση.
Στη σελίδα αυτή δημοσιεύονται εργασίες (Περιγραφή, ΠΜΑ, Σύνδεση, Διερεύνηση και Ανασχοχασμός, video) από τα παραδοτέα των Ομάδων (όνομα Ομάδας, Εκπαιδευτικός) οι οποίες συμμετείχαν στον Πανελλήνιο Διαγωνισμό 2025 στην ανοικτή κατηγορία Γ’ – ΣΤ’ Δημοτικού (από 3 μέχρι 6 μέλη).
Σκοπός της σελίδας είναι:
Σημείωση: Τα κείμενα καθώς και η συμπλήρωση των πεδίων της αντίστοιχης φόρμας δημιουργήθηκαν με ευθύνη των Εκπαιδευτικών (Υπευθύνων των Ομάδων), και προβάλλονται χωρίς παρεμβάσεις από εμάς.
Το θέμα του συνολικού έργου: ΑΜΜΟΘΥΕΛΛΑ ΣΤΟΝ ΑΡΗ. Ένα όχημα που κάνει εξορύξεις και διαθέτει μια φούχτα ρίχνει ένα υποτιθέμενο κομμάτι ορυκτού σε μια ανακλινόμενη κατασκευή που βρίσκεται πάνω σε ένα τρένο. Το τρένο προχωρά μέχρι που να βρει εμπόδιο. Εκεί που βρίσκει το εμπόδιο η ανακλινόμενη κατασκευή αφήνει το υποτιθέμενο κομμάτι ορυκτού σε ένα κυλιόμενο διάδρομο. Ο διάδρομος αφήνει το κομμάτι στο εσωτερικό ενός εργοστασίου που επεξεργάζεται τα ορυκτά. Στην οροφή του υπάρχει μια κατασκευή ως σκέπαστρο η οποία κλείνει εάν το επίπεδο φωτός πέσει κάτω από μια τιμή (ως ένδειξη αμμοθύελλας). Επίσης, υπάρχει ένας βηματικός κινητήρας ο οποίος ενεργοποιείται για να διώξει τα σωματίδια της αμμοθύελλας όταν το επίπεδο υγρασίας ανέβει πάνω από μια τιμή καθώς αναπτύσσεται υγρασία χαμηλά στην επιφάνεια του πλανήτη με την αμμοθύελλα.
Οι μαθητές θα είναι σε θέση να αναγνωρίσουν την αξία του ηλιακού φωτός και τον ρόλο του ως πηγή φωτός. Να μάθουν πώς θα μπορούσαν να εντοπίσουν την αμμοθύελλα με συνδυασμό της μέτρησης διαφόρων μεγεθών (υγρασία, ηλιακό φως, θερμοκρασία). Να συνειδητοποιήσουν ότι οι αμμοθύελλες μπορούν να δυσκολέψουν τη λειτουργία ενός εργοστασίου. |
Οι μαθητές συνδέουν το φαινόμενο της αμμοθύελλας στον Άρη με εκείνο που γίνεται στη Σαχάρα και μπορούν να θεωρήσουν ότι οι παρατηρήσεις για ένα ακραίο φαινόμενο στον ένα τόπο βοηθούν για την αντιμετώπιση του φαινομένου στον άλλο τόπο.
Ερωτήσεις και οδηγίες για τη διάταξη των γραναζιών και όλων των απαραίτητων στοιχείων ώστε ένα σκέπαστρο της οροφής ενός εργοστασίου να μπορεί ναι ανοίγει και να κλείνει ανάλογα με το επίπεδο φωτός που δέχεται η κατασκευή. Για την εμπέδωση του πειραματισμού αλλάζουμε συνεχώς το επίπεδο φωτός που δέχεται η κατασκευή.
Το έργο εστιάζει στην επιβίωση των ανθρώπων στον πλανήτη Άρη, διερευνώντας δύο βασικούς αυτοματισμούς που είναι απαραίτητοι για τη διαβίωση και τη λειτουργία μιας αποικίας:<Πρώτος αυτοματισμός για τη παραγωγή ενέργειας μέσω ηλιακών πάνελ και δεύτερος αυτοματισμός εξόρυξης ορυκτών για την παραγωγή νερού.
Οι μαθητές θα είναι σε θέση να εξηγήσουν πώς η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική μέσω των ηλιακών πάνελ. Θα μπορούν να αναγνωρίσουν τις βασικές προκλήσεις που αντιμετωπίζουν στον Άρη, όπως η μειωμένη ηλιακή ακτινοβολία, οι καταιγίδες σκόνης και η μεγαλύτερη διάρκεια της νύχτας. Επιπλέον, θα προτείνουμε λύσεις για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων, όπως η στρατηγική τοποθέτηση των πάνελ, η αποθήκευση ενέργειας και η χρήση ρομποτικών συστημάτων καθαρισμού. Μέσα από την κατασκευή, οι μαθητές θα αναπτύξουν την κριτική τους σκέψη και τις δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων, ενώ παράλληλα θα συνεργαστούν σε ομάδες.
Στη Γη η ενέργεια είναι για πολλούς τομείς χρήσιμη, όπως η εργασία και η καθημερινή ζωή στο σπίτι, έτσι και στην Άρη η ύπαρξη είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση του ανθρώπου.
Μέσα από το μάθημα, οι μαθητές θα κατανοήσουν τις προκλήσεις και τις δυνατότητες της ηλιακής ενέργειας στην Άρη αλλά θα κριθούν να απαντήσουν στα εξής:
Τι τους εντυπωσίασε περισσότερο από το μάθημα;
Υπήρχαν σημεία που βρήκαν δύσκολα ή λιγότερο κατανοητά;
Τι θα ήθελαν να ερευνήσουν περισσότερο σχετικά με τον Άρη ή την ηλιακή ενέργεια;
Πώς η γνώση της ηλιακής ενέργειας μπορεί να εφαρμοστεί στη Γη;
Πώς συνδέεται η τεχνολογία της εξερεύνησης του Άρη με τις προκλήσεις της κλιματικής αλλαγής;
Στο μάθημα εξηγήσαμε στους μαθητές μας την έννοια του φυσικού μεγέθους και πως μπορούμε να το μετρήσουμε με την χρήση κατάλληλων αισθητήρων, που είτε είναι ενσωματωμένοι, είτε μπορούμε να συνδέσουμε εμείς στο Microbit.
Ασχοληθήκαμε επίσης με τις τεχνικές απεικόνισης αυτών των τιμών σε γραφικό περιβάλλον, με την χρήση του περιβάλλοντος mind+, την αξιολόγηση των τιμών αυτών, την επεξεργασία τους και τελικά την σύγκριση τους με τιμές αναφοράς.
Με το τέλος του μαθήματος, οι μαθητές θα:
Σε προηγούμενο μάθημα εξηγήσαμε ότι ο Άρης, λόγω της έλλειψης μαγνητικού πεδίου, δεν μπορεί να φιλτράρει το ίδιο αποτελεσματικά με τη Γη την επικίνδυνη ακτινοβολία.
Επίσης, κατά την φάση στοχασμού και σχεδιασμού της εργασίας είχαμε αποφασίσει, ότι ένας εκ των αυτοματισμών μας θα ήταν ένα στέγαστρο που θα προστάτευε εγκαταστάσεις και ανθρώπους από επικίνδυνη ακτινοβολία.
Οι μαθητές υλοποίησαν το προσχέδιο που τους παρουσιάστηκε και ενθαρρύνθηκαν να προσθέσουν τη δική τους πινελιά στο έργο.
Τους ζητήσαμε επίσης να κάνουν προτάσεις σχετικές με την εμφάνιση του προγράμματος μας.
Η αποστολή μας στον Άρη
Για την κατασκευή μας χρησιμοποιήσαμε τον μικροελεκτή S1 και τους αισθητήρες υγρασίας – θερμοκρασίας, εντοπισμός μαγνητικού πεδίου και ένα Led. ‘Οταν επικρατεί η κατάλληλη θερμοκρασία και υγρασία ανάβει το Led για 6 δευτερόλεπτα, όταν εντοπιστεί μαγνητικό πεδίο ενεργοποιείτε ο βομβητής. Η παραπάνω συνθήκς δηλώνουν ότι μπορεί να γίνει συλλογή ορυκτών. Στη συνέχεια κινείται το όχημα που έχει πάνω έναν ρομποτικό βραχίονα και αρχίζει τη συλλογή ορυκτών (Gigo). H κατασκευή μας έχει συνδεθεί με το γνωστικό αντικείμενο των Φυσικών Στ ”ΦΕ3: ΑΠΟ ΤΟΝ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟ ΣΤΟΝ ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟ – Ο ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΗΣ”
Να αναγνωρίζουν και να κατανοούν βασικές έννοιες, όπως:
Οι μαθητές είναι σημαντικό να μπορούν να να διακρίνουν τους αγωγούς από τους μονωτές και να κατασκευάζουν ένα απλό κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα που έχουν διδαχτεί σε προηγούμενες τάξεις.
Ζητάμε από τους μαθητές να σχολιάσουν την εικόνα. Ρωτάμε τους μαθητές αν ο μεγάλος ηλεκτρομαγνήτης που κουβαλάει βαριά σίδερα θα μπορούσε να αντικατασταθεί από έναν μόνιμο μαγνήτη.
Το σχέδιο μαθήματος αφορά στη ασφαλή και γρήγορη μεταφορά τροφίμων στην βάση του Άρη. Αναφέρονται τα προβλήματα της ατμόσφαιρας του Άρη που λύνουν οι δύο αυτοματισμοί στις δύο κατασκευές (τον φορτωτή και τον βραχίονα). Οι μαθητές/τριες δίνουν και άλλες λύσεις που μπορεί να προσφέρουν οι κατασκευές με άλλους αυτοματισμούς (π.χ. θερμοκρασία, πυξίδα, επικοινωνία). Στη συνέχεια κρίνουν τον κώδικά τους αναπτύσσοντας έτσι την κριτική τους σκέψη χρησιμοποιώντας τον πειραματισμό με την κατασκευή. Συνθέτουν νέον κώδικα και τον ταξινομούν σε σωστή σειρά. Συνδέουν την κατασκευή με το διδακτικό αντικείμενο της φυσικής και ειδικότερα με την έννοια του βάρους. Επεκτείνουν τις δυνατότητες της κατασκευής. Οι μαθητές/τριες χρησιμοποιούν το microbit gigo robot και το πρόγραμμα macecode για τον προγραμματισμό. Υλοποιούν την ιδέα της επέκτασης της λειτουργικότητας της κατασκευής τους. Διερευνούν τα αποτελέσματά της και προβαίνουν σε βελτιώσεις.
Οι μαθητές/τριες θα είναι σε θέση να:
Οι μαθητές/τριες βλέπουν ένα βίντεο σχετικό με τον πλανήτη Άρη και συζητάνε για τις διαφορές με τον πλανήτη γη αναφορικά με την ατμόσφαιρα, τη βαρύτητα, το οξυγόνο, τα δομικά υλικά για κατοίκηση, το φαγητό, το χρονικό διάστημα μετακίνησης, κ.ά. Ταυτόχρονα επεξεργάζονται το σενάριο μετοίκησης στον Άρη προκειμένου να λύσουν διάφορα από τα παραπάνω προβλήματα και να εισαχθούν στην καινούργια δραστηριότητα που έχει σχέση με τη μεταφορά και την αποθήκευση τροφίμων στο Άρη.
Οι μαθητές/τριες προβαίνουν σε αναστοχασμό πάνω σε διαδικασίες του μηχανικού σχεδιασμού. Ειδικότερα καλούνται να απαντήσουν στις κάτωθι ερωτήσεις:
Οι μαθητές θα είναι σε θέση να:
Φανταστείτε ότι η Γη δεν είναι πλέον κατοικήσιμη και ο Άρης είναι η μόνη μας επιλογή. Εσείς και η ομάδα σας είστε από τους πρώτους ανθρώπους που θα ζήσουν εκεί. Όμως, υπάρχει ένα πρόβλημα: δεν υπάρχει οξυγόνο, το έδαφος δεν είναι κατάλληλο για καλλιέργεια και η θερμοκρασία είναι παγωμένη.
Στόχος: οι μαθητές πρέπει να φτιάξουν ένα ρομποτικό όχημα που με την βοήθεια ενός βραχίονα θα σπρώχνει ένα αντικείμενο από ένα σημείο της μακέτας (έναρξη) σε ένα άλλο σημείο (θέση 2, θέση 3).
Τα σημεία αυτά θα καθορίζονται από τρεις μαύρες γραμμές. Το όχημα θα έχει ένα κινητήρα που θα του δίνει κίνηση εμπρός-πίσω. Επίσης θα υπάρχει ένας κινητήρας που θα ενεργοποιεί τον βραχίονα που θα σπρώχνει το αντικείμενο. Η αναγνώριση των μαύρων γραμμών θα γίνετε από τον αισθητήρα υπέρυθρων.
Υλικά: 2 κινητήρες, 1 αισθητήρας υπέρυθρων και δομικά υλικά Gigo Micro:Bit Compatible Robots
Πρόγραμμα: Mind+
Αρχικά οι μαθητές πρέπει να φτιάξουν πέντε δικές τους εντολές που θα τις χρησιμοποιήσουν αργότερα μέσα στο πρόγραμμα τους. Οι εντολές αυτές είναι οι: Κίνηση, Όπισθεν, Στοπ, Βραχίονας Πάνω και Βραχίονας Κάτω. Στις εντολές αυτές ενεργοποιούμε και απενεργοποιούμε τους κινητήρες που υπάρχουν στο όχημα ( κίνηση οχήματος και κίνηση βραχίονα). Στο mind+ οι κινητήρες Gigo ενεργοποιούνται με δύο εντολές. Στην πρώτη εντολή δίνουμε την φορά περιστροφής του κινητήρα (αριστερά ή δεξιά) χρησιμοποιώντας τον ψηφιακό ακροδέκτη (πχ Ρ15). Στην δεύτερη εντολή δίνουμε την ταχύτητα του κινητήρα χρησιμοποιώντας τον αναλογικό ακροδέκτη (πχ Ρ16). (αν θέλω να σταματήσω τον κινητήρα δίνουμε ταχύτητα 0 (μηδέν). Επιπλέον οι μαθητές πρέπει να φτιάξουν τέσσερες μεταβλητές και να τους δώσουν αρχική τιμή 0.
Οι πρώτοι άνθρωποι που θα φτάσουν στον Άρη θα έχουν πολλά προβλήματα να αντιμετωπίσουν. Και γι’ αυτό στην εργασία μας θα προτείνουμε κάποιες λύσεις γι’ αυτά τα προβλήματα μέσα από τέσσερεις αυτοματισμούς. Έτσι λοιπόν προτείνουμε λύσεις για την παραγωγή ενέργειας, την προστασία των ανθρώπων και των σπιτιών από την ηλιακή ακτινοβολία, την μεταφορά προϊόντων από τις αποθήκες στα σπίτια και την προστασία των σπιτιών από τις αμμοθύελλες που δημιουργούνται στον Άρη.
Σε αυτό το μάθημα, οι μαθητές θα διερευνήσουν τις προκλήσεις της ζωής στον Άρη και τη σημασία της ρομποτικής στην εξερεύνηση και αποίκισή του. Ο Άρης, με την έλλειψη οξυγόνου, τις ακραίες θερμοκρασίες και την έντονη ακτινοβολία, αποτελεί ένα αφιλόξενο περιβάλλον για τον άνθρωπο. Ωστόσο, η τεχνολογία μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων. Μέσα από τη δραστηριότητα, οι μαθητές θα κατασκευάσουν το πλαίσιο και τη μηχανική δομή ενός ρομποτικού βραχίονα, που θα μπορεί να συμβάλει στην ανέγερση κτιρίων και δρόμων στον Άρη, χωρίς να απαιτείται η άμεση έκθεση των ανθρώπων στις δύσκολες συνθήκες του πλανήτη.
Με το τέλος του μαθήματος, οι μαθητές θα είναι σε θέση να:
Για να συνδεθεί το μάθημα με την καθημερινότητα των παιδιών και να γίνει πιο ενδιαφέρον, χρησιμοποιούμε παραδείγματα από τον πραγματικό κόσμο ή μια προσωπική εμπειρία που μπορούν να αναγνωρίσουν.
Σύνδεση με καθημερινότητα των παιδιών
Τα παιδιά μπορεί να έχουν παρατηρήσει οικοδομές, όπου χρησιμοποιούνται γερανοί και μηχανήματα για κατασκευή κτιρίων και δρόμων.
Σύνδεση με προσωπική εμπειρία
Ο ρομποτικός βραχίονας λειτουργεί σαν μια «μηχανική βοήθεια» που σηκώνει και μετακινεί αντικείμενα με ακρίβεια, χωρίς να απαιτείται ανθρώπινη δύναμη.
Σύνδεση με υπαρκτό πρόβλημα
Σε καταστάσεις φυσικών καταστροφών (π.χ. σεισμούς, πλημμύρες), τα σωστικά συνεργεία χρησιμοποιούν ρομποτικούς βραχίονες για να μετακινούν μπάζα και να διασώζουν ανθρώπους.
4. Εξέταση μοτίβων και παρατηρήσεων
Αξιοποιούμε την αντίστοιχη ενότητα της Φυσικής σχετικά με την απορρόφηση της ακτινοβολίας από σκουρόχρωμες και ανοιχτόχρωμες επιφάνειες και γενικεύουμε αξιοποιώντας αυτήν την γνώση στην χρήση του αισθητήρα απόστασης του wedo 2 ως αισθητήρα χρώματος δουλεύοντας σε ομάδες σε σχετικό φύλλο εργασίας. Στόχος να αξιοποιήσουμε αργότερα αυτήν την εμπειρία στον αυτοματισμό ενεργοποίησης και απενεργοποίησης του κινητήρα στον διαστημικό ανελκυστήρα της κατασκευής μας.
Οι μαθητές να είναι σε θέση να:
Τ ο έργο μας αποτελεί μια πρόταση σχετικά με την υλοποίηση του ταξιδιού προς και από τον Άρη, καθώς και την προστασία των αστροναυτών από τις επικίνδυνη ακτινοβολία μια και ο κόκκινος πλανήτης δεν διαθέτει μαγνητικό πεδίο αντίστοιχο με εκείνο της Γης που μας προστατεύει.
Αναφορικά με το ταξίδι για να αποφύγουμε τους κινδύνους που υπάρχουν κατά την είσοδο και έξοδο πυραύλων στην ατμόσφαιρα των πλανητών, προτείνουμε την δημιουργία διαστημικών βάσεων. Οι αστροναύτες θα χρησιμοποιούν ένα διαστημικό ασανσέρ για να ανέβουν προς τη βάση και να κατέβουν από αυτή από και προς την επιφάνεια του πλανήτη. Το διαστημόπλοιο θα μεταφέρει αστροναύτες και φορτία από τη μία διαστημική βάση στην άλλη.
Για την προστασία των αστροναυτών από την επικίνδυνη ακτινοβολία, όταν βρίσκονται στον Άρη προτείνουμε ένα σύστημα υπεραγωγών γύρω από τη βάση με τη βοήθεια των οποίων ασθενές μαγνητικό πεδίο του πλανήτη θα γίνεται πιο ισχυρό πάνω και γύρω από τη βάση.
Οι μαθητές καλούνται να προσδιορίσουν τη διαφορά στις μετρήσεις που παίρνουν από τον αισθητήρα απόστασης και να συμπληρώσουν το εύρος τιμών ανάλογα με το χρώμα της προσπίπτουσας επιφάνειας.
Δημιουργία μεταβλητών σε προγραμματιστικό περιβάλλον Makecode του Micro:bit για ένα αυτόματο θερμοκήπιο
Οι μαθητές, αφού κατασκευάσουν το θερμοκήπιό τους, θα πρέπει να φροντίσουν τα φυτά τους με τη δημιουργία δύο αυτοματισμών, έναν για το πότισμα-νερό και έναν για το φωτισμό-φως του. Όμως, η υγρασία του χώματος και ο φωτισμός είναι δύο μεγέθη που αλλάζουν-μεταβάλλονται ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν κάθε φορά. Οπότε στον προγραμματισμό των αισθητήρων του Micro:bit, οι μαθητές θα δημιουργήσουν δύο μεταβλητές: υγρασία και φως και θα μάθουν να τις χρησιμοποιούν στον κώδικά τους ώστε να πετύχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα.
Οι μαθητές θα είναι σε θέση να κατανοούν την έννοια της μεταβλητής, να μάθουν να δημιουργούν μεταβλητές χρησιμοποιώντας την εφαρμογή MakeCode, να καταγράφουν τις διαφορετικές τιμές των μεταβλητών ανάλογα με τις τιμές που θα επιστρέφουν και να τις αξιοποιούν στον κώδικά τους και να επιλύουν προβλήματα.
Σαν πρώτο βήμα οι μαθητές θα πρέπει να συνδέσουν το micro:bit στο Keyestudio και να συνδέσουν πάνω του τον αισθητήρα υγρασίας και την αυτοκόλλητη ταινία με φωτάκια led χρησιμοποιώντας τους ακροδέκτες. / Στο επόμενο βήμα, συνδέουμε το micro:bit με τον υπολογιστή και ανοίγουμε την εφαρμογή Makecode. / Γράφουμε τον κώδικα ώστε το micro:bit να μας εμφανίζει στην οθόνη του την τιμή της υγρασίας που επικρατεί στο θερμοκήπιο και το επίπεδο του φωτισμού χρησιμοποιώντας τα δύο κουμπιά του. / Δημιουργούμε την μεταβλητή 1.υγρασία
Ορίζουμε ως αρχική τιμή το μηδέν.
Όταν πατηθεί το κουμπί Α
Αντιστοιχούμε στη μεταβλητή υγρασία την αναλογική τιμή που επιστρέφει ο ακροδέκτης που είναι συνδεδεμένος ο αισθητήρας υγρασίας. / Δημιουργούμε την μεταβλητή 2. φως
Ορίζουμε ως αρχική τιμή το μηδέν.
Όταν πατηθεί το κουμπί Β
Αντιστοιχούμε στη μεταβλητή φως τιμή που επιστρέφει ο αισθητήρας φωτός του micro:bit.
Η κάθε ομάδα των μαθητών, αφού έχει καταγράψει τις τιμές των μεταβλητών της υγρασίας και του φωτός, τις παρουσιάζει στην τάξη. Οι συνθήκες του κάθε θερμοκηπίου είναι διαφορετικές οπότε και η κάθε ομάδα έχει διαφορετικά ή παρόμοια αποτελέσματα. Οπότε εύκολα εξάγουν τα συμπεράσματα ποιο θερμοκήπιο έχει περισσότερη ανάγκη για νερό και ποιο για φωτισμό.
Εποικισμός του Άρη. Δημιουργία Βιώσιμου Περιβάλλοντος στον Άρη – Ηλεκτρόλυση Νερού & Καλλιέργειες με χρήση Ρομποτικής Εμπλεκόμενα μαθήματα: Φυσικές Επιστήμες, Ρομποτική ,Πληροφορική, Γλώσσα, Εικαστικά.
Τα παιδιά κατασκεύασαν μακέτα προσομοίωσης της επιφάνειας του Άρη και θόλο μέσα στον οποίο θα υπάρχει κανονική ατμόσφαιρα και βιώσιμο περιβάλλον. Οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες και χρησιμοποίησαν τα KIT ρομποτικής της POLYTECH R2 & R3 τα οποία συναρμολόγησαν . Σχεδίασαν τη διαδρομή του R2 και τη λειτουργία του R3 και έκαναν δοκιμές και προσαρμογές.
Πώς θα Ζούσαμε στον Άρη;
Ερώτηση έναρξης:Τι θα χρειαζόμασταν για να ζήσουμε στον Άρη;
Νερό, αέρας, φαγητό, ενέργεια, βιώσιμο περιβάλλον.
Παρουσίαση Power Point σχετικού με τα χαρακτηριστικά του πλανήτη Άρη .
Συζήτηση: Πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το παγωμένο νερό που βρίσκεται στους πόλους του Άρη; Αναφορά στη διαδικασία διάσπασης του νερού (H₂O) σε οξυγόνο για τον αέρα και υδρογόνο για ενέργεια μέσω της ηλεκτρόλυσης
Το σενάριο «Φυτά: Ανάγκες και Φωτοσύνθεση σε Αυτόνομο Θερμοκήπιο» υλοποιήθηκε από μαθητές/τριες της Ε’ 1 τάξης με στόχο τη βιωματική κατανόηση των αναγκών των φυτών και της φωτοσύνθεσης, καθώς και τη σύνδεση με τεχνολογίες αιχμής. Οι μαθητές/τριες μελέτησαν τη λειτουργία των φυτών, φύτεψαν σπόρους, κατέγραψαν την ανάπτυξη και κατασκεύασαν μακέτα θερμοκηπίου. Το καινοτόμο στοιχείο του σεναρίου ήταν η αξιοποίηση αισθητήρων (φωτεινότητας και θερμοκρασίας) και η χρήση Arduino για την αυτοματοποίηση του θερμοκηπίου. Ανέπτυξαν κώδικα ώστε να ενεργοποιείται φωτισμός LED όταν εντοπίζεται έλλειψη φωτός, προσομοιώνοντας συνθήκες φωτισμού σε εξωγήινο περιβάλλον, όπως ο Άρης. Το σενάριο είναι διαθεματικό (Φυσικές Επιστήμες – Πληροφορική – Τεχνολογία – Τέχνες – Μαθηματικά), ενισχύει την παρατήρηση, τη συνεργασία και την επίλυση προβλήματος. Περιλαμβάνει ποικίλες φάσεις: παρακολούθηση βίντεο, καταγραφή παρατηρήσεων, κατασκευή και προγραμματισμό, καθώς και παρουσίαση από τους ίδιους τους μαθητές. Μπορεί να εφαρμοστεί σε Φυσικά, Εργαστήρια Δεξιοτήτων ή Πληροφορική, ενώ μπορεί να προσαρμοστεί σε διάφορα ηλικιακά επίπεδα. Το σενάριο συνδέθηκε με τη θεματική «Επιβίωση στον Άρη», καλλιεργώντας φαντασία, περιβαλλοντική ευαισθητοποίηση και ενδιαφέρον για τη βιώσιμη τεχνολογία.
Η δραστηριότητα ξεκινά με την προβολή ενός εντυπωσιακού βίντεο time-lapse που δείχνει την ανάπτυξη ενός φυτού από σπόρο. Η εικόνα αυτή λειτουργεί ως αφόρμηση και κινητοποιεί το ενδιαφέρον των μαθητών/τριών, προκαλώντας ερωτήματα για το τι χρειάζεται ένα φυτό για να αναπτυχθεί. Ακολουθεί συζήτηση στην ολομέλεια, όπου τα παιδιά συνδέουν τις προηγούμενες γνώσεις τους με το νέο περιβάλλον μάθησης και αναγνωρίζουν την ανάγκη για φως. Μέσα από αυτό διαμορφώνεται η προβληματική: πώς θα μπορούσαν να δημιουργήσουν συνθήκες ανάπτυξης φυτών στον Άρη;
Με την ολοκλήρωση της κατασκευής, οι μαθητές/τριες καλούνται να παρατηρήσουν και να αξιολογήσουν τη λειτουργικότητα του αυτόνομου θερμοκηπίου. Καταγράφουν τις μετρήσεις φωτεινότητας και την αντίστοιχη αντίδραση του μοντέλου (ανάβουν ή όχι τα LED) και εξηγούν τη συμπεριφορά του συστήματος. Ενθαρρύνονται να παρουσιάσουν τα ευρήματά τους στην ολομέλεια, να συσχετίσουν τα δεδομένα που προέκυψαν με τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης και να εντοπίσουν πιθανούς παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών (φως, νερό, θερμοκρασία).
Συζητούν ερωτήσεις όπως:
Ποια επίπεδα φωτεινότητας ενεργοποίησαν το σύστημα;
Πώς θα μπορούσαμε να το βελτιώσουμε για να λειτουργεί και σε συνθήκες θερμοκρασίας ή υγρασίας;
Ποια είναι η χρησιμότητα ενός τέτοιου αυτοματισμού σε έναν εξωγήινο πλανήτη;
Τα παιδιά συμπληρώνουν φύλλο εργασίας, όπου καταγράφουν παρατηρήσεις και εξάγουν συμπεράσματα. Τους παρέχονται ερωτήσεις-κλειδιά και αναστοχαστικά prompts, όπως: «Τι έμαθα για τον ρόλο του φωτός;», «Πώς συνεργάστηκα με την ομάδα μου;», «Πώς θα άλλαζα τον προγραμματισμό;».
Η φάση αυτή προσφέρει ευκαιρία αναστοχασμού και εμβάθυνσης, καθώς τα παιδιά δεν περιορίζονται μόνο στην κατασκευή αλλά εξετάζουν και τη λειτουργία της. Αναγνωρίζουν τα λάθη τους, προτείνουν λύσεις και αντιλαμβάνονται τη σημασία της επιστημονικής διερεύνησης και τεκμηρίωσης.
Είμαστε η αρριανοί του 5ου μια εξερευνητική ομάδα από το Μαρούσι και θέλουμε να σας παρουσιάσουμε το ρομποτικό μας όχημα με το όνομα ρόβερ που το εκτοξεύσαμε στο πλανήτη Άρη. Μετά από παρατηρήσεις μας μέσω δορυφόρων εντοπίσαμε μια περιοχή ύπαρξης νερού. Tο κατασκευάσαμε στο εργαστήριό μας στο Μαρούσι και το στείλαμε με επιτυχία στον πλανήτη Άρη. Το όχημα το έχουμε προγραμματίσει μέσω της γλώσσας make code ώστε να ακολουθεί μία γραμμή τη γραμμή ανίχνευσης νερού και να σταματά όταν τα όρια ακτινοβολίας υπερβούν τα φυσιολογικά όρια με δυνατότητα αποστολής δεδομένων στη γή και αναπαράστασης σε γραφήματα. Ο δεύτερος αυτόματισμός αποτελείται από έναν αισθητήρα θερμοκρασίας, εναν βομβητή, δύο led και έναν κινητήρα. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας όταν μετρήσει θερμοκρασία υψηλότερη από τα φυσιολογικά επίπεδα ζωής τότε μία μπάρα κλείνει και απαγορεύει την έλευση στον πλανήτη άρη μια και είναι επικίνδυνα. Το φυσικό μέγεθος της θερμοκρασίας που μετρά ο αισθητήρας καταγράφονται σε πραγματικό χρόνο σε υπολογιστή για τη χρήση απο τους ερευνητές. Ο πρώτος αυτοματισμός χρησημοποιεί τον επεξεργαστή microbit τους κινητήρες του nezha v2και τους αισθητήρες του ο δεύτερος αυτοματισμός χρησιμοποιεί τον επεξεργαστή ardicon S1 και τους αισθητήρες του καθως επίσης και τον κινητήρα . Ο δεύτερος αυτοματισμός προγραμματίστηκε σε γλώσσα mind+. Eπιλύει το πρόβλημα του νερού καθώς επίσης και την προστασία απο τις άσχημες συνθήκες ακτινοβολίας και θερμοκρασίας.
Xρήση των βασικών εντολών του περιβάλλοντος makecode
μια πρώτη επαφή με τον προγραμματισμό σε makecode
δημιουργία απλών προγραμμάτων
εκτέλεση προγραμμάτων σε περιβάλλον προσομοίωσης
εκτέλεση προγραμμάτων σε πραγματικό περιβάλλον
Σύνδεση με το περιβάλλον scratch που ξέρουν τα παιδιά.
Με την ολοκλήρωση της κατασκευής, οι μαθητές/τριες καλούνται να παρατηρήσουν και να αξιολογήσουν τη λειτουργικότητα του αυτόνομου θερμοκηπίου. Καταγράφουν τις μετρήσεις φωτεινότητας και την αντίστοιχη αντίδραση του μοντέλου (ανάβουν ή όχι τα LED) και εξηγούν τη συμπεριφορά του συστήματος. Ενθαρρύνονται να παρουσιάσουν τα ευρήματά τους στην ολομέλεια, να συσχετίσουν τα δεδομένα που προέκυψαν με τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης και να εντοπίσουν πιθανούς παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών (φως, νερό, θερμοκρασία).
Συζητούν ερωτήσεις όπως:
Ποια επίπεδα φωτεινότητας ενεργοποίησαν το σύστημα;
Πώς θα μπορούσαμε να το βελτιώσουμε για να λειτουργεί και σε συνθήκες θερμοκρασίας ή υγρασίας;
Ποια είναι η χρησιμότητα ενός τέτοιου αυτοματισμού σε έναν εξωγήινο πλανήτη;
Τα παιδιά συμπληρώνουν φύλλο εργασίας, όπου καταγράφουν παρατηρήσεις και εξάγουν συμπεράσματα. Τους παρέχονται ερωτήσεις-κλειδιά και αναστοχαστικά prompts, όπως: «Τι έμαθα για τον ρόλο του φωτός;», «Πώς συνεργάστηκα με την ομάδα μου;», «Πώς θα άλλαζα τον προγραμματισμό;».
Η φάση αυτή προσφέρει ευκαιρία αναστοχασμού και εμβάθυνσης, καθώς τα παιδιά δεν περιορίζονται μόνο στην κατασκευή αλλά εξετάζουν και τη λειτουργία της. Αναγνωρίζουν τα λάθη τους, προτείνουν λύσεις και αντιλαμβάνονται τη σημασία της επιστημονικής διερεύνησης και τεκμηρίωσης.