Liigu edasi põhisisu juurde

Έξυπνο Θερμοκήπιο

Probleem
Οι περιβαλλοντικές συνθήκες δυσκολεύουν την καλλιέργεια κάποιων προϊόντων
The solution
Δημιουργία ενός έξυπνου θερμοκηπίου που θα λαμβάνει υπόψη το είδος του φυτού
The prototype
Προσομοίωση του έξυπνου θερμοκηπίου με κιτ ρομποτικής
The societal actors
Γεωπόνοι και Τοπικοί καλλιεργητές της περιοχής

Hosted by SALL , contributed by jkravv on 18 February 2022

Εισαγωγή

Η σύνδεση της σχολικής μονάδας με την τοπική κοινωνία αποτελεί ένα από τους στόχους που επιδιώκονται να πραγματοποιηθούν από τους εκπαιδευτικούς του σχολείου μας. Η δράση των Ζωντανών Εργαστήριων αποτέλεσε μια ευκαιρία να δημιουργηθεί σύνδεση με τοπικούς φορείς του αγροτικού τομέα της περιοχής. Το θέμα  διερεύνησης «Συστήμα Τροφής» ήταν ιδιαίτερα οικείο στους μαθητές και τις μαθήτριες της Ε’ τάξης του δημοτικού μας σχολείου και εμπλοκή τους έγινε με ομαλό τρόπο. Η προσέγγιση STEM στην διαδικασία που ακολουθήθηκε και η δημιουργία ενός πρωτότυπου (ρομποτικής κατασκευής - Έξυπνου Θερμοκηπίου) αποτέλεσαν καινοτόμα στοιχεία για τη διδασκαλία των μαθημάτων και ενεργοποίησαν τους μαθητές. Στην επιτυχή ολοκλήρωση της δράσης συνέβαλλαν όλοι οι συνεργαζόμενοι εκπαιδευτικοί, φορείς και μαθητές καθώς και η Ελληνική ομάδα του SALL που μας υποστήριξε σημαντικά καθ’ όλη την διάρκεια του έργου. 

Activities Video
Ζήτημα

Το ζήτημα που κληθήκαμε να διερευνήσουμε είναι: «Πώς θα μπορούσαμε να έχουμε επαρκή προϊόντα καθ’ όλη την διάρκεια του χρόνου;». Η επιλογή του έγινε μετά από την διαπίστωση ότι δεν υπήρχαν όλα τα προϊόντα (φρούτα και λαχανικά) κατά την επίσκεψη μας στην λαϊκή αγορά της περιοχής μας.

Συνεργασία με τοπικούς φορείς

Οι φορείς που επιλέχθηκαν είναι τοπικοί καλλιεργητές φρούτων και λαχανικών που κάνουν διάθεση των προϊόντων τους στην λαϊκή αγορά της περιοχής μας (200 μέτρα από το σχολείο), οπότε και μπορούσαμε να τους επισκεφτούμε, καθώς και Γεωπόνος που διαθέτει εξειδικευμένο κατάστημα στην παραγωγή των προϊόντων και είναι συγγενής μαθητή μας. Σημαντική είναι η συνεισφορά των φορέων στην συζήτηση του θέματος και των προβλημάτων που αντιμετωπίζει η περιοχή μας για την καλλιέργεια κάποιων προϊόντων. Επιπλέον, έδωσαν πολλές χρήσιμες πληροφορίες για τα είδη των φυτών και τις ιδιαιτερότητες που είχαν για την καλλιέργειά τους. Ενώ αξιολόγησαν το πρωτότυπο προσομοίωσης που δημιουργήθηκε, δίνοντας χρηστικές ιδέες και κάνοντας ερωτήματα στους μαθητές, προάγοντας έτσι τη σκέψη τους για μια πιο ολοκληρωμένη λύση.

Επιχειρούμενη λύση

Η λύση που δόθηκε αφορά τη δημιουργία ενός Έξυπνου Θερμοκηπίου. Η ιδέα κυριάρχησε από την αρχή, μιας που οι μαθητές γνώριζαν ότι για την βασική προστασία των φυτών χρησιμοποιούνται θερμοκήπια. Ενώ η συνεισφορά στην συζήτηση των Τοπικών Καλλιεργητών και του Γεωπόνου (τοπικοί φορείς) βοήθησε τους μαθητές να γνωρίσουν ιδιαιτερότητες των φυτών κατά την ανάπτυξή τους και την παραμετροποίηση, η οποία απαιτείται για ένα ποιοτικό αποτέλεσμα. Ξεκλειδώνοντας την φαντασία τους οι μαθητές προχώρησαν την σκέψη τους πέρα από τη στατική δομή των πραγμάτων, προσθέτοντας «κίνηση» στα φυτά και πρότειναν ευφυής τρόπους αντιμετώπισης των ιδιαιτεροτήτων καλλιέργειας κάθε φυτού (σχετιζόμενοι με το φως και το νερό που χρειάζονται).

Διαδικασία

  • Συν-δημιουργία

Μέσα από τον διάλογο (μεταξύ όλων των εταίρων) και της εκπαιδευτικής επίσκεψης στην τοπική λαϊκή αγορά καταγράφηκαν οι ανάγκες της τοπικής μας κοινωνίας. Στο τέλος, μετά από καταιγισμό ιδεών και γόνιμης συζήτησης προέκυψε το ζήτημα διερεύνησης από τους μαθητές «Πώς θα μπορούσαμε να έχουμε επαρκή προϊόντα καθ’ όλη την διάρκεια του χρόνου;»

  • Διερεύνηση

Οι μαθητές με τη βοήθεια των τοπικών φορέων καθώς και στοχευμένων αναζητήσεων στο διαδίκτυο διερεύνησαν τις έννοιες της καλλιέργειας, των παραγόντων ανάπτυξης, και της ποιότητας των φυτικών προϊόντων. Έτσι φτάσανε στην ιδέα της δημιουργίας ενός Έξυπνου Θερμοκηπίου, το οποίο θα λάμβανε υπόψη με αυτόματο τρόπο τους παραμέτρους ανάπτυξης των φυτών ανάλογα το είδος.

  • Δοκιμή

Η δημιουργία του πρωτότυπου προσομοίωσης (Έξυπνου Θερμοκηπίου) αποτελεί μια ιδιαίτερη πρόκληση μιας που επιχειρείται να συνδεθεί η μηχανική, ο προγραμματισμός και η επιστήμη μέσα από μια ενιαία ευφυή κατασκευή. Ο κατασκευαστικός σχεδιασμός είχε πολλά ενδιαφέροντα σημεία, όπου επανασχεδιάστηκαν αρκετές φορές, όπως η γραμμική κίνηση κινητήρα για την προσομοίωση του ποτίσματος. Προγραμματιστικά έγιναν αρκετές δοκιμές μέχρι να διατυπωθεί το τελικό πρωτόκολλο δοκιμών για κάθε είδος φυτού που ελέγχθηκε.

  • Αξιολόγηση (του πρωτότυπου)

Το τελικό πρωτότυπο προσομοίωσης παρουσιάστηκε και αξιολογήθηκε από τους τοπικούς εταίρους, όπου και διαπιστώθηκε η πολύ καλή λειτουργία του. Η εφαρμογή του σε μεγαλύτερη (βιομηχανική) κλίμακα, σε πραγματικές συνθήκες, μπορεί να επιτευχθεί από εταιρίες που σχετίζονται με τον κλάδο της παραγωγής ποιοτικών φυτικών προϊόντων. Για το λόγω αυτό δίνεται ελευθέρα (με άδεια CC0) το κατασκευαστικό σχέδιο και η προγραμματιστική υλοποίηση για κάθε ενδιαφερόμενο.

Αναστοχασμός / Αποτελέσματα

Συνολικά, η δράση πέτυχε το σκοπό της, τόσο σε επίπεδο επικοινωνίας και συνεργασίας σχολείου και τοπικών φορέων, όσο και σε εκπαιδευτικό επίπεδο μέσα από την STEM μεθοδολογία και τη δημιουργία του πρωτοτύπου. Η χρονική της διάρκεια ξεπέρασε τον αρχικό σχεδιασμό, μιας η ανατροφοδότηση οδήγησε τους μαθητές σε καινοτόμες ιδέες, οι οποίες απαιτούσαν περισσότερο χρόνο για υλοποίηση και δοκιμή. Σε κάθε περίπτωση το τελικό αποτύπωμα ήταν θετικό και έχουν μπει οι βάσεις για συμμετοχή και την επόμενη σχολική χρονιά.

Η κατασκευή και ο προγραμματισμός  του πρωτότυπου τόνωσε την αυτοπεποίθηση  των μαθητών και δημιούργησε θετική στάση στις επιστήμες, κάνοντας στους να ανα(ζητούν) παραπλήσιες εκπαιδευτικές δραστηριότητες! Η προβολή της δράσης στο σχολείο (συμμαθητές και άλλους εκπαιδευτικούς),  η εξωτερίκευση της στο διαδίκτυο, αλλά και η παρουσίασή της στο 11ο Μαθητικό Φεστιβάλ Ψηφιακής Δημιουργίας, δίνουν την απαραίτητη εξωτερίκευση του έργου και της μεθοδολογίας των Ζωντανών Εργαστηρίων.

Η δράση ολοκληρώθηκε με επιτυχία μέσα στο σχολικό έτος 2021-2022 και δίνεται στην διάθεση της κοινότητας βίντεο με την παρουσίαση του Έξυπνου Θερμοκηπίου, το κατασκευαστικό σχέδιο και το αντίστοιχο πρόγραμμα, για την υλοποίηση του με ένα πακέτο εκπαιδευτικής ρομποτικής Lego SPIKE Prime.

Μελλοντικά σχέδια

Οι μαθητές μέσα από τη συζήτηση για την εξέλιξη των τεχνολογικών και των δυνατοτήτων του ρομποτικού κιτ αποφάσισαν για την επόμενη σχολική χρονιά να συνδέσουν το Έξυπνο Θερμοκήπιο στο διαδίκτυο (διαδίκτυο των πραγμάτων), λαμβάνοντας σε πραγματικό χρόνο τις καιρικές συνθήκες της περιοχής, στην οποία είναι τοποθετημένο το θερμοκήπιο και προγραμματίζοντας τις ανάλογες ενέργειες για την βέλτιστη ανάπτυξη των φυτών.