News . Best Practices Ρομποτική Παλάμη και Γάντι με Αισθητήρες στην υπηρεσία των ανθρώπων

Νοιάζομαι: Οι μαθητές ανέλαβαν να εντοπίσουν προβλήματα τα οποία θα μπορούσαν να λυθούν με την χρήση νέων τεχνολογιών και ειδικότερα με ρομποτική.  Συζήτησαν με τους γονείς του ποια είναι η γνώμη τους για την χρήση των νέων τεχνολογιών και της ρομποτικής (θετικά και αρνητικά στοιχεία).  Εντόπισαν αυτοματισμούς που εφαρμόζονται και χρησιμοποιούν σε συσκευές μέσα στο σπίτι τους, αυτοματισμούς που εφαρμόζονται σε συσκευές έξω από το σπίτι τους. Προσδιόρισαν την θετική και αρνητική εφαρμογή της ρομποτικής για τον άνθρωπο. Εξειδίκευσαν σε ένα πραγματικό πρόβλημα όπως που θα μπορούσε να εφαρμοστεί μια ρομποτική παλάμη στην υπηρεσία του ανθρώπου (στην ιατρική, σε άτομα με ειδικές ανάγκες, στα ρομπότ). Οι μαθητές που συμμετείχαν στις δραστηριότητες ήταν 10 μαθητές της Α΄ και της Β΄ Τάξης Επαγγελματικού Λυκείου ηλικίας 16 – 17 ετών.

Μαθαίνω:  Οι μαθητές χρησιμοποίησαν γνώσεις προγραμματισμού (κώδικα σε γλώσσα προγραμματισμού), σχεδίαση τρισδιάστατων κατασκευών και εκτύπωσης με 3D εκτυπωτή και ηλεκτρονικής. Οι δεξιότητες που εξάσκησαν οι μαθητές ήταν να μάθουν να εργάζονται ομαδοσυνεργατικά, να προγραμματίζουν σε περιβάλλον εξομοίωσης στην πλατφόρμα tinkercad και σε πραγματικό περιβάλλον να χρησιμοποιούν αισθητήρες, να κινούν μοτέρ και σέρβο κινητήρες. Να εφαρμόζουν γνώσεις φυσικής , μηχανικής, ηλεκτρολογίας, ηλεκτρονικής και πληροφορικής. Επίσης απέκτησαν γνώσεις και εμπειρίες από την επαφή με επιστήμονες και επαγγελματίες στον χώρο της πληροφορικής. Παράλληλα ενισχύθηκε η δημιουργικότητα και η ανάπτυξη πολλαπλών λύσεων στα προβλήματα, η κριτική σκέψη, η ομαδοσυνεργατική εργασία και η μάθηση μέσω βιωμάτων, ο σχεδιασμός λύσεων και η επίλυση προβλημάτων που εγείρουν ηθικά ζητήματα μετά από αντίστοιχο προβληματισμό.

Δρω: Οι μαθητές σε συνεργασία με τον επιστήμονα έδωσαν ερωτηματολόγιο στους γονείς του για να το απαντήσουν από κοινού σχετικό με τις τεχνολογίες και την θετική ή αρνητική επίδραση στην ζωή των ανθρώπων. 

Οι μαθητές σχεδίσανα τμήματα της τρισδιάστατης κατασκευής ή τα συνέλεξαν από το διαδίκτυο και τα τροποποιησαν κατάλληλα. Μια ομάδα ασχοληθηκε με αυτό το κομμάτι. Μια δεύτερη εκτυπώσε τα τρισδιάστατα μοντέλα στο εκτυπωτή του σχολείου μας διαλέγοντας τα κατάλληλα υλικά PLA, ABS, Nylon (ελαστικό υλικό). Μια τρίτη ομάδα συναρμολογησε τα αντικείμενα και ασχοληθηκε και με το ηλεκτρονικό κύκλωμα του ρομπότ. Όλες οι ομάδες συμβάλαν στον προγραμματισμό και στην συγγραφή του κώδικά.

Η τελική κατασκευή θα ηταν η δημιουργία μιας ρομποτικής παλάμης η οποία επικοινωνεί ενσύρματα με ένα γάντι με αισθητήρες κάμψης. Φορώντας κάποιος το γάντι μπορεί να δίνει κίνηση στην ρομποτική παλάμη από απόσταση. 

Τέλος δημιουργήσαν μια αφήσα και ένα βίντεο το οποίο παρουσιάζει την κατασκευή τους. Παρουσίασαν το ρομπότ τους σε όλους τους μαθητές του σχολείου στο αμφιθέατρο το σχολείου στο τέλος της σολικής χρονιάς όπως και στους μαθητές των συστεγαζόμενων σχολείων Γυμνάσιο και Γενικό Λύκειο επιτρέποντας στα παιδιά τους να χρησιμοποιήσουν το γάντι και να παίξουν με αυτό. Τέλος συμμετείχαν στο συνέδρειο του Connect και παρουσίασαν σε άλλα σχολεία την κατασκευή τους.

Συμπεράσματα σχετικά με την Ανοιχτή Σχολική Εκπαίδευση:  Η δραστηριότητα ήταν ενσωματωμένη στο πρόγραμμα σπουδών και υλοποιήθηκε μετά το σχολείο στο εργαστήριο της πληροφορικής. Ήταν μια προτότυπη και καινοτόμα δρατηριότητα που από την πρώτη στιγμή εντυποσίασε τους μαθητές. Έλυνε ένα πραγματικό πρόβλημα π.χ. ρομποτική παλάμη σε ανθρώπους με αναπηρία. Το αποτέλεσμα εντυποσίασε τόσο τα παιδιά δημιουργούς όσο και τα υπόλοιπα παιδιά της σχολικής μας κοινότητας καθώς και τους εκπαιδευτικούς και τους γονείς. Η ανοιχτή σχολική εκπαίδευση μπορεί να είναι χρήμη για άλλους εκπαιδευτικούς επειδή μεσω αυτής γίνεται ανταλλαγή γνώσεων, ιδεών και πληροφοριών και δεξιοτητων. Επιτυγχάνεται συνεργασία μεταξύ των εκπαιδετικών και επωφελούνται από τους ανοικτούς εκπαιδευτικούς πόρους όταν έχουν πρόσβαση σε αυτό το υλικό. 

Η αλλαγή/καινοτομία υποστηρίχθηκε από:  [Χ] Διεύθυνση του σχολείου  [Χ] σχολικός σύλλογος/δίκτυο
                                                      [  ] Τοπική αυτοδιοίκηση  [ X ] Άλλο:  Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

Αποτελέσματα μαθητών: Οι μαθητές απέκτησαν γνώσεις που αφορούν την χρήση των ρομπότ στην υπηρεσία του ανθρώπου, τα θετικά και τα αρνητικά αποτελέσματα αυτής ης χρήσης. Επίσης γνώσεις χρήσης αισθητήρων, σέρβο κινητήρων και προγραμματισμού του μικροελεγκτή Arduino. Απέκτησαν δεξιότητες κατασκευής ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και ικανότητες κόλλησης ηλεκτρονικών στοιχείων με κολλητήρι. Επίσης έμαθαν να σχεδιάζουν τρισδιάστατα σχέδια και να τα εκτυπώνουν με τον 3D εκτυπωτή. 

Όλοι οι συμμετέχοντες στην σχολική δράση  ήταν συνεργάτες ώστε ο καθένας είχε κάτι να προσφέρει και κάτι να μάθει. Καλλιεργήθηκε λοιπόν η συνεργατική μάθηση και δόθηκαν ευκαιρίες για ανάδειξη της δημιουργικότητας τους. Δόθηκε μεγάλη αξία στην έρευνα, την κριτική σκέψη και τη συζήτηση ώστε να βοηθηθούν οι  μαθητές να διακρίνουν, να συγκρίνουν, να βρίσκουν εναλλακτικές διαδρομές, να κατασκευάζουν και να τροποποιούν, να σχεδιάζουν και να δημιουργούν.

Οι μαθητές βοηθήθηκαν να αναπτύξουν νέες δεξιότητες και θετικές στάσεις απέναντι στην επιστήμη  και να κατανοήσουν τη μάθηση ως ένα μέσο για την ενεργή συμμετοχή τους σε προσπάθειες για την ευημερία της τοπικής κοινότητας και ευρύτερα της κοινωνίας.

Από την πρώτη στιγμή η ενασχόληση τους με το προτζεκτ τους έδωσε πολύ μεγάλη χαρά και γέλιο, ευχαρίστηση και ικανοποίηση, «εργαλεία» χρήσιμα για την αντιμετώπιση στρεσογόνων καταστάσεων που αντημετωπίζουν γενικότερα στο περιβάλλον του σχολείου. Μέσα από το παιχνίδι της ρομποτικής ξεπεράστηκαν οι αναστολές, ενισχύθηκε η αυτοπεποίθηση και ο σεβασμός στους άλλους. 

Ως παράδειγμα, μια  μαθήτρια ανέφερε «εντυποσιάσθηκα όταν είδα το ρομποτικό χέρι να αποκτάει ζωή και να εκτελεί τις εντολές του κώδικα που γράψαμε. Δεν πίστευα πρίν πως θα μπορούσα να καταφέρω κατι τόσο πολύ εντυποσιακό» 

Αυτή η πρακτική συνέβαλε στην αύξηση της: 

[ X] ενασχόληση των οικογενειών   [ X ]  συμμετοχής των κοριτσιών    [X] ευαισθητοποίησης των μαθητών για
      με τις επιστήμες                                 στην επιστήμη                                 τη σταδιοδρομία στις φυσικές επιστήμες

Παρακαλώ διευκρίνηστε: Με την βοήθεια και την υποστήριξη του επιστήμονα οι γονείς συνεργάσθηκαν με τα παιδιά τους και ανακάλυψαν  εφαρμογές των επιστιμών και των νέων τεχνολογιών στην καθημερινότητα τους. Στην ομάδα μας είχαμε τρία υπέροχα κορίτσια που με τον ενδιαφέρον τους και την δημιουργικότητα τους πολλέ φορές έδωσαν λύσεις στην ομάδα. Πολλά παιδιά εξέφρασαν την αγάπη στην ρομποτική και το ενδιαφέρον τους να ακολουθήσουν στο μέλλον επάγγελμα σχετικό με τους αυτοματισμούς και τον προγραμματισμό.