Νηπιαγωγείο Λυγιάς Λευκάδας

ABSTRACT

Το έργο "KIDS' A.I.R. - Artificial Intelligence Recycling" υλοποιήθηκε κατά τα σχολικά έτη 2021-2022 και 2022-2023 ως eTwinning project και στόχο είχε, μέσω της αξιοποίησης της Τεχνητής Νοημοσύνης (Α.Ι.), να ευαισθητοποιήσει τους μαθητές στις έννοιες και διαδικασίες που σχετίζονται με την κυκλική οικονομία (Στόχος 12, επιδίωξη 12.5). Υιοθετώντας το τρίπτυχο "Reduce-Reuse-Recycle" (Μείωση-Επαναχρησιμοποίηση-Ανακύκλωση) και σε ένα πλαίσιο με ποικίλα τεχνολογικά ερεθίσματα, οι μαθητές/-τριες εισήχθησαν σε θεμελιώδεις έννοιες και διαδικασίες της Τεχνητής Νοημοσύνης (A.I.), αρχικά ως απλοί χρήστες ψηφιακών προϊόντων και μετέπειτα ως δημιουργοί ψηφιακών λύσεων, αφού κατασκεύασαν οι ίδιοι εφαρμογές για την ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση άδειων συσκευασιών.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Σε ένα ψηφιακά διαμεσολαβούμενο κόσμο, οι εξελίξεις στην αξιοποίηση και βελτιστοποίηση των εφαρμογών Α.Ι. είναι πλέον καταιγιστικές. Ήδη οι μέχρι πρότινος δημοφιλείς μηχανές αναζήτησης εμπλουτίζονται πλέον με chatbots, τα οποία είναι ικανά να ολοκληρώσουν με επιτυχία μια πληθώρα εργασιών, από το να συμμετέχουν σε εξετάσεις Πανεπιστημιακών Ιδρυμάτων μέχρι και να συγγράφουν ή/και να εικονογραφούν ευφάνταστα παραμύθια.

Η ανάγκη προετοιμασίας των πολιτών για τις τεχνολογικές αυτές εξελίξεις, αποτυπώνεται εξάλλου και στο Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Ψηφιακών Ικανοτήτων (DigComp), το οποίο στην έκδοση 2.2 περιλαμβάνει πλήθος ενεργειών, που προσδοκάται να προετοιμάσουν τους Ευρωπαίους πολίτες για τη βαθιά κατανόηση και χρήση της Α.Ι., προς την επίλυση καθημερινών ζητημάτων. 

Στην πορεία αυτή ωστόσο, η πρωτοβάθμια και ειδικότερα η Προσχολική Εκπαίδευση φαίνεται να ακολουθούν με ιδιαίτερα βραδείς ρυθμούς, αφού τόσο στην Ελλάδα όσο και στις άλλες ευρωπαϊκές χώρες, οι προσπάθειες αξιοποίησης της Α.Ι. είναι αποσπασματικές.

Από την επισκόπηση της πρόσφατης βιβλιογραφίας εντοπίζεται ένα ιδιαίτερα μεγάλο κενό, αφού η A.I. φαίνεται να αξιοποιείται ως επί το πλείστον

α) μέσω έτοιμων εφαρμογών,

β) με τη χρήση ρομποτικών συσκευών,

γ) σε μαθητές άνω των 8 ετών,

δ) χωρίς να υπάρχουν σαφή προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα και κυρίως

ε) χωρίς να αξιοποιείται η δυναμική της τεχνολογίας αυτής στην επίλυση πραγματικών προβλημάτων της καθημερινής ζωής. 

Το κενό αυτό έρχεται να καλύψει το πρόγραμμα “KIDS’ A.I.R. – Artificial Intelligence Recycling”, με τρόπο που το καθιστά καινοτόμο και πρωτότυπο για τα ελληνικά και διεθνή δεδομένα.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ

Το πρόγραμμα “KIDS’ A.I.R. – Artificial Intelligence Recycling” σχεδιάστηκε από την MSc εκπαιδευτικό ΠΕ60, Κερασοβίτη Πηνελόπη και υλοποιήθηκε ως εθνικό eTwinning έργο κατά τα σχολικά έτη 2021-2022 και 2022-2023, από το Νηπιαγωγείο Λυγιάς Λευκάδας, το Ν/Γ Όσσας, το Ν/Γ Κεντριού, το 29ο Ν/Γ Σερρών και το 3ο Ν/Γ Αργυρούπολης.

Ο κεντρικός ήρωας του έργου, ο Robo4, υιοθετώντας το σύνθημα «Δεν πετώ–Ανακυκλώνω–Ξαναχρησιμοποιώ» (Reduce–Reuse–Recycle), εισάγει τους μαθητές στις έννοιες και διαδικασίες της κυκλικής οικονομίας, ευαισθητοποιώντας τους σχετικά με την ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση άδειων συσκευασιών, ενώ παράλληλα τους φέρνει σε επαφή με την A.I., όχι μόνο σε επίπεδο απλής χρήσης, αλλά και σε επίπεδο σχεδιασμού και ανάπτυξης A.I. εφαρμογών.

Μέσα από παιγνιώδεις δραστηριότητες – αποστολές, οι μαθητές/-τριες κατασκευάζουν κάδους ανακύκλωσης για κάθε ανακυκλώσιμο υλικό, δημιουργούν συνεργατικό αποθετήριο με κατηγοριοποίηση των άδειων συσκευασιών, κατασκευάζουν ένα ρομπότ-μασκότ του προγράμματος, μαθαίνουν τι είναι η A.I., αναπτύσσουν μία εφαρμογή που υποδεικνύει στο χρήστη το σωστό κάδο ανακύκλωσης, δημιουργούν μία android εφαρμογή που παρέχει στο χρήστη προτάσεις επαναχρησιμοποίησης άδειων συσκευασιών με τη μορφή βίντεο, φτιάχνουν συνεργατικό χάρτη για το ρομπότ beebot, ξεναγούν τους φίλους τους στην ψηφιακή γκαλερί τους στο emaze, εκπαιδεύουν ένα «έξυπνο» ρομπότ, ώστε να μεταφέρει τις άδειες συσκευασίες στους σωστούς κάδους ανακύκλωσης και οραματίζονται τις πιθανές χρήσεις της Α.Ι. στο μέλλον…

ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ

Η καινοτομία του έργου εδράζεται σε 3 βασικούς πυλώνες:

1. Την προσέγγιση της κυκλικής οικονομίας (ΣΒΑ 12), μέσα από το τρίπτυχο "Reduce - Reuse - Recycle" (επιδίωξη 12.5) και όχι μόνο μέσω της ανακύκλωσης.
2. Την αξιοποίηση της Α.Ι., όχι μόνο σε επίπεδο απλής χρήσης, αλλά και σε επίπεδο ανάπτυξης εφαρμογών από τους/τις μαθητές/-τριες, με στόχο τη βαθιά κατανόησή της.
3. Τη δημιουργία - για πρώτη φορά - ενός δομημένου, συνεργατικού, ολοκληρωμένου πλαισίου, με συγκεκριμένα προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα και με σκοπό την επίλυση πραγματικών καθημερινών ζητημάτων, μέσα στο οποίο οι μαθητές/-τριες δεν καθίστανται απλοί καταναλωτές έτοιμων προϊόντων, αλλά γίνονται ΔΗΜΙΟΥΡΓΟΙ ψηφιακών λύσεων. Με λίγα λόγια, οι μαθητές/-τριες δεν έρχονται σε επαφή με την ΑΙ μόνο ως εμπειρία, αλλά δύνανται να αντιληφθούν τη δυναμική της τεχνολογίας αυτής στην επίλυση απλών ή/και δυσεπίλυτων προβλημάτων.

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ - ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ

Η πρόσθετη παιδαγωγική αξία του έργου αποδεικνύεται όχι μόνο από την πρωτοτυπία της θεματικής ενότητας στην οποία αυτό εμπίπτει (αξιοποίηση της Α.Ι., με σκοπό τη διαχείριση σύνθετων περιβαλλοντικών ζητημάτων), αλλά και στον εν γένει τρόπο προσέγγισής της. Πιο συγκεκριμένα, στο έργο “KIDS’ A.I.R. – Artificial Intelligence Recycling” η επαφή των μαθητών με την A.I. δε γίνεται μόνο σε επίπεδο χρήσης έτοιμων ψηφιακών προϊόντων, αλλά επεκτείνεται και στη δημιουργία εφαρμογών, από τους ίδιους τους μαθητές. Μέσα από τη διαδικασία αυτή, οι μαθητές οδηγούνται στη βαθιά κατανόηση της Α.Ι. (πώς λειτουργεί, πώς «εκπαιδεύεται», τι ζητήματα εγείρει η άσκοπη ή λανθασμένη χρήση της κ.λπ.), ενώ παράλληλα βλέπουν εαυτόν ως μέρος μιας ευρύτερης προσπάθειας για τη δημιουργία εφαρμογών που θα προσφέρουν λύσεις σε υπαρκτά ζητήματα της καθημερινότητας.

Στο πλαίσιο αυτό, κατά τη διάρκεια του έργου δημιουργήθηκαν 3 εφαρμογές, που βρίσκονται αναρτημένες σε δημόσιο αποθετήριο (github), ώστε να καθίσταται εφικτή η επαναχρησιμοποίησή τους κι από άλλους ενδιαφερόμενους:

1. Εφαρμογή που υποδεικνύει το σωστό κάδο ανακύκλωσης για κάθε υλικό: Αφού εκπαίδευσαν ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης μέσω του “Google’s Teachable Machine”, ώστε να αναγνωρίζει το υλικό άδειων συσκευασιών (χαρτί, πλαστικό, γυαλί, αλουμίνιο/λευκοσίδηρος) και το ενσωμάτωσαν στο Scratch, οι μαθητές/-τριες δημιούργησαν μία εφαρμογή που υποδεικνύει στο χρήστη το σωστό κάδο ανακύκλωσης, ανάλογα με το υλικό κατασκευής της άδειας συσκευασίας (κίτρινος κάδος για τα χαρτιά, μπλε για τα πλαστικά, κόκκινος για τα αλουμίνια, πράσινος για τα γυαλιά).
2. Εφαρμογή android με προτάσεις επαναχρησιμοποίησης άδειων συσκευασιών: Οι μαθητές/-τριες εκπαίδευσαν ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης στην εφαρμογή “Personal Image Classsifier”, ώστε να αναγνωρίζει το υλικό κατασκευής άδειων συσκευασιών και το ενσωμάτωσαν σε μία εφαρμογή, που η εκπαιδευτικός δημιούργησε με τη χρήση της πλατφόρμας MIT App Inventor. Έτσι, ανέπτυξαν μια android εφαρμογή, μέσω της οποίας ο χρήστης φωτογραφίζει μια άδεια συσκευασία, το μοντέλο αναγνωρίζει το υλικό κατασκευής της (χαρτί, γυαλί, πλαστικό ή αλουμίνιο) και η εφαρμογή προτείνει στο χρήστη ιδέες για τη μετατροπή της σε ένα άλλο χρηστικό ή διακοσμητικό αντικείμενο, μέσω DIY βίντεο tutorials, που δημιούργησαν οι μαθητές/-τριες.
3. Έξυπνο ρομπότ, με ΑΙ κάμερα: Οι μαθητές/-τριες εκπαίδευσαν τις ΑΙ κάμερες Huskylens Pro/ Smart AI lens να αναγνωρίζουν το υλικό 3 αντικειμένων: μίας κάψουλας καφέ, ενός πλαστικού καπακιού κι ενός χαρτιού. Συνδέοντας την κάμερα σε ένα ρομπότ (Maqueen pro/ TPbot), το προγραμμάτισαν, ώστε ανάλογα με το υλικό κατασκευής του αντικειμένου, να ακολουθεί διαφορετική διαδρομή, μεταφέροντας το αντικείμενο στον κατάλληλο κάδο ανακύκλωσης. Επάνω όμως σε κάθε κάδο, υπάρχει ένας QR code, που κατευθύνει το χρήστη στην android εφαρμογή (βλ. παραπάνω), ώστε να του δώσει την ευκαιρία να σκεφτεί εάν θέλει να επαναχρησιμοποιήσει το αντικείμενο αυτό ή τελικά να το ανακυκλώσει.

ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ – ΕΜΠΟΔΙΑ 

Κατά τη διάρκεια υλοποίησης του έργου, οι προκλήσεις που παρουσιάστηκαν αφορούσαν αφενός μεν θέματα υλικοτεχνικού εξοπλισμού και αφετέρου δε, τεχνολογικής επάρκειας. Τα ζητήματα υλικοτεχνικών ελλείψεων επιλύθηκαν, μέσω της χορηγίας τού απαιτούμενου εξοπλισμού από την ΕΕΛ/ΛΑΚ, στο πλαίσιο της συμμετοχής των εταίρων στον 4ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση. Παράλληλα, τα εμπόδια που αφορούσαν στην τεχνολογική εξειδίκευση των εκπαιδευτικών στην Α.Ι., επιλύθηκαν με τη μέθοδο του peer-mentoring, δεδομένου ότι οι πιο εξοικειωμένοι ανέλαβαν την επιμόρφωση και διαρκή υποστήριξη των υπολοίπων εταίρων. 

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Δεδομένου ότι η αξιοποίηση της Α.Ι. στην προσχολική αγωγή βρίσκεται ακόμη σε πολύ πρώιμο στάδιο, 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 αναφορικά με τα ρομπότ. Η αποτίμηση των γνώσεων που αποκόμισαν οι μαθητές και ο βαθμός επίτευξης των μαθησιακών στόχων πραγματοποιήθηκε με τη διενέργεια ενός Kahoot! Κουίζ, στο οποίο συμμετείχαν οι μαθητές όλων των συνεργαζόμενων σχολείων. Παράλληλα, οι μαθητές αξιολόγησαν το πρόγραμμα στο σύνολό του, μέσω ψηφιακού ερωτηματολογίου (surveylegend). Τέλος, το έργο αξιολογήθηκε και από τους εκπαιδευτικούς, μέσω ρουμπρίκας αξιολόγησης (genially).

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 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. Όπως προαναφέρθηκε, 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 “KIDS’ A.I.R. – Artificial Intelligence Recycling” γνωστοποιήθηκε στην ευρύτερη εκπαιδευτική κοινότητα, μέσω της υποβολής συμμετοχής σε διαγωνισμούς, όπως αυτοί περιγράφονται στην επόμενη παράγραφο.

ΒΡΑΒΕΥΣΕΙΣ

Το έργο “KIDS’ A.I.R. – Artificial Intelligence Recycling” βραβεύθηκε με ετικέτα ποιότητας eTwinning, από την Εθνική Υπηρεσία Υποστήριξης, πληρώντας μια σειρά κριτηρίων, όπως η παιδαγωγική καινοτομία, η ενσωμάτωση στη διδακτέα ύλη, η συνεργασία που αναπτύχθηκε μεταξύ των σχολείων – εταίρων, η χρήση της τεχνολογίας σε όλο το φάσμα του έργου κ.λπ..

Παράλληλα, έλαβε 1ο βραβείο στον 4ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση (διοργανωτής: ΕΕΛ/ΛΑΚ), αφού ξεχώρισε για την πρωτότυπη ιδέα του, την υλοποίησή του, καθώς & τις αναλυτικές οδηγίες κατασκευής και χρήσης του, με σκοπό την επαναχρησιμοποίησή του από άλλα σχολεία. Τέλος, κατά το σχολικό έτος 2022-2023 είναι υποψήφιο για τα Education Leaders Awards και για τα Bravo Schools 2023.

Κατά το σχολικό έτος 2021-2022, το πρόγραμμα “KIDS’ A.I.R. - Artificial Intelligence Recycling” υλοποιήθηκε ως eTwinning έργο. Ως εκ τούτου, το Νηπιαγωγείο μας συνεργάστηκε με το Νηπιαγωγείο Όσσας, το Νηπιαγωγείο Κεντριού και το 29ο Νηπιαγωγείο Σερρών. Παράλληλα, κατά το τρέχον σχολικό έτος, συνεργαστήκαμε με τους τοπικούς φορείς της πόλης μας, με σκοπό την ανίχνευση και αξιοποίηση των σημείων Ανακύκλωσης της περιοχής μας.