1ο Νηπιαγωγείο Λαγυνών

ABSTRACT

Η δράση "The Empathy Plant" υλοποιήθηκε κατά το σχολικό έτος 2022-2023 στο πλαίσιο του eTwinning έργου με τίτλο “Empathy Turtles  For me, for you, for Nature” και στόχο είχε, μέσω της αξιοποίησης τεχνολογιών αιχμής, όπως η Τεχνητή Νοημοσύνη (Α.Ι.) και το διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT), να εισάγει τους/τις μαθητές/-τριες στη δημιουργία βιώσιμων πόλεων και κοινοτήτων (Στόχος 11) και πιο συγκεκριμένα, να τους ευαισθητοποιήσει σχετικά με την υιοθέτηση και εφαρμογή πολιτικών και σχεδίων, που θα αποβλέπουν στην κοινωνική ένταξη (συμπερίληψη), στην αποδοτικότητα των πόρων, στην άμβλυνση των επιπτώσεων και την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή, καθώς και στην πρόληψη των φυσικών καταστροφών (επίτευξη 11.9). 

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Από το αυτόματο άνοιγμα στις πόρτες των πολυκαταστημάτων, μέχρι τον έλεγχο του παρκαρίσματος στα σύγχρονα οχήματα και από το “ξεκλείδωμα” του κινητού με την τεχνολογία αναγνώρισης προσώπου, μέχρι την - σε πραγματικό χρόνο - συνομιλία με chatbots, οι αισθητήρες και το διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) σε συνδυασμό με την Τεχνητή Νοημοσύνη βρίσκονται σε κάθε πτυχή της καθημερινότητάς μας.

Η ραγδαία εξέλιξη της Α.Ι. και του ΙοΤ όμως, αφενός μεν δημιουργεί ελπίδες για την επίλυση πολύπλοκων ζητημάτων (π.χ. κλιματική αλλαγή, συμπερίληψη, τηλεϊατρική, διαχείριση φυσικών πόρων κ.λπ.), αφετέρου δε εγείρει ανησυχίες και φόβους, σχετικά με τους σκοπούς τους οποίους οι τεχνολογίες αυτές θα υπηρετούν.

Ωστόσο, η ικανότητα ελέγχου και αμφισβήτησης των νέων τεχνολογιών προϋποθέτει τη βαθιά γνώση και κατανόησή τους, στην οποία θα πρέπει να συμμετέχουν οι μαθητές από την προσχολική κιόλας ηλικία.

Με γνώμονα τα παραπάνω, προωθώντας την ορθή και λελογισμένη χρήση της τεχνολογίας και επιδιώκοντας παράλληλα την ανάπτυξη και καλλιέργεια δεξιοτήτων περιβαλλοντικής ενσυναίσθησης, το έργο “The Empathy Plant” αποτελεί μία συνεργατική ψηφιακή σκυταλοδρομία, όπου το κάθε σχολείο εκ περιτροπής σχεδιάζει και αναπτύσσει μία εφαρμογή ή συσκευή για την επίλυση ενός περιβαλλοντικού ή/και κοινωνικού θέματος, καλώντας τα επόμενα σχολεία να διανθίσουν την ιδέα αυτή, δημιουργώντας έτσι ένα “γαϊτανάκι” δημιουργικών λύσεων σε καθημερινά δυσεπίλυτα προβλήματα.

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:

1. 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).
2. Την αξιοποίηση της Α.Ι. και του IoT, προς επίλυση πραγματικών κοινωνικών ή/και περιβαλλοντικών ζητημάτων.
3. 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:

1. Ένα κολάρο με αισθητήρα απόστασης, το οποίο θα μπορούσε να προειδοποιεί ζωάκια με προβλήματα όρασης, ώστε να αποφεύγουν εμπόδια.
2. Μία μπάρα με αισθητήρα απόστασης και φωτισμού, η οποία ανοίγει όταν ανιχνεύει κίνηση από οχήματα και κλείνει όταν αυτά εισέλθουν στο καταφύγιο ζώων.
3. Ένα φωτάκι με αισθητήρα φωτεινότητας, το οποίο ανάβει όταν μειωθεί ο φωτισμός του χώρου (π.χ. όταν βραδιάσει)
4. 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:

1. 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.
2. 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..
3. 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!
4. 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.

ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ – ΕΜΠΟΔΙΑ 

Κατά τη διάρκεια υλοποίησης του έργου, οι προκλήσεις που παρουσιάστηκαν αφορούσαν αφενός μεν θέματα υλικοτεχνικού εξοπλισμού και αφετέρου δε, έλλειψης προηγούμενης εμπειρίας στην αξιοποίηση του IoT στην προσχολική εκπαίδευση. Τα ζητήματα υλικοτεχνικών ελλείψεων επιλύθηκαν, μέσω της χορηγίας τού απαιτούμενου εξοπλισμού από την ΕΕΛ/ΛΑΚ, στο πλαίσιο της συμμετοχής των εταίρων στον 5ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση. Παράλληλα, τα εμπόδια που αφορούσαν στην έλλειψη προηγούμενης εμπειρίας από το IoT, επιλύθηκαν μέσω της διαμορφωτικής αξιολόγησης που λάμβανε μέρος σε κάθε στάδιο του έργου, καθορίζοντας τη στοχοθεσία και το περιεχόμενο των επιμέρους δράσεων. 

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Δεδομένου ότι το διαδίκτυο των πραγμάτων και η Τεχνητή Νοημοσύνη βρίσκονται ακόμη σε πολύ πρώιμο στάδιο, ειδικά όσον αφορά στην αξιοποίησή τους στην προσχολική εκπαίδευση, η αξιολόγηση αποτέλεσε ένα βασικό κομμάτι του έργου. Αρχικά, μέσω φύλλων εργασίας, πραγματοποιήθηκε η ανίχνευση της πρότερης γνώσης των μαθητών, τόσο σχετικά με την A.I., όσο και σχετικά με τους αισθητήρες. Παράλληλα, με τη χρήση ιστογραμμάτων, φύλλων εργασίας και άλλων μεθόδων, πραγματοποιήθηκε διαμορφωτική αξιολόγηση καθ’ όλη τη διάρκεια του έργου, η οποία και καθόρισε το περιεχόμενο και τη στοχοθεσία των επιμέρους δράσεων. Τέλος, το έργο ολοκληρώθηκε με την υλοποίηση απολογιστική αξιολόγησης, με τη χρήση ψηφιακών ερωτηματολογίων, όπου τόσο οι συμμετέχοντες μαθητές όσο και οι εκπαιδευτικοί παρείχαν ανατροφοδοτικά σχόλια σχετικά με τη συνολική εμπειρία και συμμετοχή τους στο πρόγραμμα, αλλά και προτάσεις βελτίωσής του.

Τα συμπεράσματα που εξήχθησαν από τις αξιολογικές διαδικασίες είναι ότι οι μαθητές, παρόλο που κατά την έναρξη του προγράμματος είχαν περιορισμένες ή/και μηδενικές γνώσεις γύρω από τους αισθητήρες και την τεχνητή νοημοσύνη, τόσο ως τεχνολογίες όσο και ως προς τις χρήσεις τους, ολοκληρώνοντας το πρόγραμμα είχαν πλήρη γνώση του αντικειμένου. Πιο συγκεκριμένα, τα παιδιά ήταν ικανά α) να ονομάσουν βασικούς αισθητήρες, β) να εξηγήσουν τη χρήση τους, γ) να σκεφτούν κριτικά, προτείνοντας τον κατάλληλο τύπο αισθητήρα για κάθε περίπτωση, δ) να αξιοποιήσουν τους αισθητήρες και την τεχνητή νοημοσύνη, για να επιλύσουν υπαρκτά ζητήματα της καθημερινότητας. Για παράδειγμα, εντόπιζαν το αυτόματο άνοιγμα της πόρτας κι επιχειρηματολογούσαν για το είδος του αισθητήρα που αυτή χρησιμοποιούσε. Επίσης, σε επίσκεψη στο Πάρκο Δεινοσαύρων, παρατήρησαν ότι πλησιάζοντας ένα δεινόσαυρο, αυτός κουνιόταν και έβγαζε ήχους, διατυπώνοντας - οι μαθητές - την πεποίθηση ότι προφανώς ήταν εφοδιασμένος με αισθητήρα κίνησης.

ΔΙΑΜΟΙΡΑΣΜΟΣ - ΔΙΑΧΥΣΗ

Στο πλαίσιο μίας ανοιχτής εκπαιδευτικής κοινότητας, όπου η γνώση και η εμπειρία θα διακινούνται και θα διαμοιράζονται μεταξύ των μελών της, με σκοπό την εξέλιξη εκπαιδευτικών και εκπαιδευόμενων, βασικό στοιχείο του παρόντος έργου ήταν και η δυνατότητα ελεύθερου διαμοιρασμού του, τόσο ως προς τα παράγωγά του, όσο και ως προς τα αποτελέσματά του. Δεδομένου ότι αυτό υλοποιήθηκε ως δράση σε υφιστάμενο etwinning έργο, όλες οι δράσεις που αναπτύχθηκαν ήταν συνεργατικές, ενώ φιλοξενήθηκαν στην πλατφόρμα του Twinspace. Παράλληλα, οι επιμέρους δραστηριότητες παρουσιάζονταν στα επίσημα ιστολόγια των συμμετεχόντων σχολείων, ενώ στο τέλος του προγράμματος κοινοποιήθηκε στους γονείς παρουσίαση στο Canva με φωτογραφικό και βιντεοσκοπικό υλικό από όλες τις υλοποιηθείσες δράσεις. Ταυτόχρονα, οι εφαρμογές και οι κώδικες που δημιουργήθηκαν στο πλαίσιο αυτό, φιλοξενούνται σε δημόσιο αποθετήριο στο github, με σκοπό την επαναχρησιμοποίηση ή και εξέλιξή τους από κάθε ενδιαφερόμενο. Τέλος, το “The Empathy Plant” γνωστοποιήθηκε στην ευρύτερη εκπαιδευτική κοινότητα, μέσω της υποβολής συμμετοχής σε διαγωνισμούς, όπως αυτοί περιγράφονται στην επόμενη παράγραφο.

ΒΡΑΒΕΥΣΕΙΣ

Το έργο “The Empathy Plant”, ως μέρος του project “Empathy Turtles  For me, for you, for Nature” είναι υποψήφιο για Ευρωπαϊκή Ετικέτα Ποιότητας eTwinning. Παράλληλα, είναι υποψήφιο ως συνεργατικό έργο στο Μαθητικό Διαγωνισμό Bravo Schools 2023 (φορέας διοργάνωσης: QualityNet Foundation), αλλά και στον 5ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση (φορέας: ΕΕΛ/ΛΑΚ), στον οποίο διακρίθηκε και πέρασε στην τελική φάση του.

Τέλος, το Έξυπνο Σύστημα το οποίο δημιουργήθηκε, παρουσιάστηκε στον Πανελλήνιο Διαγωνισμό Εκπαιδευτικής Ρομποτικής WRO με θέμα “Smart Cities” από τους μαθητές μας, ενώ πρόκειται να παρουσιαστεί και σε απολογιστική επιμόρφωση που διοργανώνουν οι υπεύθυνοι Σχολικών Δραστηριοτήτων των ΔΠΕ στις οποίες ανήκουν τα συμμετέχοντα σχολεία, ως καινοτόμα εκπαιδευτική πρακτική.

Στο πλαίσιο της δράσης “The Empathy Plant”, τα σχολεία - εταίροι (1ο Νηπιαγωγείο Λαγυνών, Νηπιαγωγείο Μαυρονερίου και Νηπιαγωγείο Λυγιάς Λευκάδας) συνεργάστηκαν με σκοπό τη δημιουργική επίλυση περιβαλλοντικών και κοινωνικών ζητημάτων. Το έργο κατατμήθηκε σε υποενότητες, στις οποίες ένα σχολείο ξεκινούσε μία δράση με κοινωνικό ή περιβαλλοντικό αντίκτυπο, προσκαλώντας τα άλλα σχολεία, καθένα από τα οποία προσέθετε στοιχεία, βελτιώνοντας τα τελικά παραγόμενα. 

Παράλληλα, αρωγοί στην προσπάθεια αυτή ήταν και οι γονείς των συμμετεχόντων μαθητών, στους οποίους ανατέθηκαν κάποιες “αποστολές”, όπως για παράδειγμα η δημιουργία ενός καταφυγίου ζώων.

Τέλος, τα σχολεία συνεργάστηκαν με τα Κέντρα Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης και Αειφορίας (ΚΕ.Π.Ε.Α.) της περιοχής τους, πραγματοποιώντας εκπαιδευτικές επισκέψεις με θέμα το Περιβάλλον και την Αειφορία, με τους υπεύθυνους Σχολικών Δραστηριοτήτων (δεδομένου ότι κατατέθηκε και ως έργο Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης), καθώς και με τοπικούς φορείς (π.χ. Τμήμα Παιδείας του Δήμου).