Design & Technology
Το παρόν εκπαιδευτικό πρόγραμμα STEM έχει σχεδιαστεί για να εμπλέξει τους μαθητές σε μια διαδραστική εξερεύνηση των φυσικών επιστημών, της τεχνολογίας, της μηχανικής και των μαθηματικών μέσα από 24 δημιουργικές δραστηριότητες.
Οι μαθητές θα αναπτύξουν πρακτικές δεξιότητες σχεδίασης και κατασκευής χρησιμοποιώντας χαρτόνι, ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά υλικά, ενώ παράλληλα θα εξοικειωθούν με εννοιες του αναλογικού και ψηφιακού κόσμου, της ενέργειας, της μηχατρονικής και της ρομποτικής.
Το πρόγραμμα ενθαρρύνει την καινοτομία, την υπολογιστική σκέψη και την επίλυση προβλημάτων μέσω της δημιουργίας τεχνολογικών εφαρμογών, από απλά κυκλώματα και ασύρματα συστήματα επικοινωνίας μέχρι ρομποτικά μηχανήματα και “έξυπνες” κατασκευές.
Οι συμμετέχοντες θα διερευνήσουν τη σχέση της τεχνολογίας με το περιβάλλον, τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τη βιομηχανική παραγωγή, ενώ θα πειραματιστούν με τις δυνατότητες της τέχνης και των ψηφιακών τεχνολογιών.
Μέσα από πρακτικές δραστηριότητες και ομαδικές κατασκευές, οι μαθητές θα αναπτύξουν δεξιότητες μηχανικού σχεδιασμού, προγραμματισμού και διαχείρισης ενέργειας, αποκτώντας μια ολοκληρωμένη εμπειρία STEAM μάθησης.
Θεματικές Ενότητες και Μαθησιακά Αποτελέσματα
- Αναλογικός και Ψηφιακός Κόσμος
- Ηλεκτρολογία/Ηλεκτρονική και Ψηφιακές Επικοινωνίες: Κατασκευή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, κατανόηση του δυαδικού συστήματος, δημιουργία ασύρματων εφαρμογών και μοντέλων έξυπνης πόλης.
- Τέχνη, Ψηφιακές Τεχνολογίες και Δημιουργική Βιομηχανία: Δημιουργία τεχνολογικών έργων τέχνης, ανάπτυξη εφαρμογών επαυξημένης πραγματικότητας, κατανόηση της σχέσης επιστήμης και τέχνης.
- Ενέργεια
- Τεχνολογίες Ενέργειας/Ροής: Κατασκευή οργάνων μέτρησης ενέργειας, σχεδιασμός συστημάτων ΑΠΕ, ανάπτυξη «πράσινων» τεχνουργημάτων.
- Τεχνολογίες Διατήρησης Ενέργειας: Ανάλυση και δημιουργία ανανεώσιμων ενεργειακών συστημάτων, κατασκευή συστημάτων ασύρματης μετάδοσης ενέργειας.
- Μηχατρονική/Ρομποτική
- Σχεδιασμός/Μηχανική/Κατασκευές: Ανάπτυξη σχεδιαστικών δεξιοτήτων 2D και 3D, κατασκευή ρομποτικών οχημάτων και μηχανικών κατασκευών.
- Μηχατρονικά Συστήματα στην Υγεία, το Διάστημα και τη Βιομηχανία: Κατασκευή μηχατρονικών συστημάτων, ανάλυση ρομποτικών τεχνολογιών και αυτοματισμών στη βιομηχανία.
- Φυσικός Κόσμος και Τεχνολογία
- Τεχνολογίες Περιβάλλοντος: Σχεδίαση και κατασκευή μετεωρολογικών σταθμών, ανάλυση φυσικών φαινομένων και περιβαλλοντικών δεδομένων.
- Τεχνολογίες Πρωτογενούς Παραγωγής και Εφοδιαστικής Αλυσίδας: Ανάπτυξη αυτοματοποιημένων συστημάτων παραγωγής και διαχείρισης αποθήκευσης μέσω ψηφιακής κωδικοποίησης.
Το πρόγραμμα ενισχύει τη δημιουργικότητα, τη συνεργασία και την κριτική σκέψη, προετοιμάζοντας τους μαθητές να γίνουν οι καινοτόμοι επιστήμονες και μηχανικοί του μέλλοντος.
Σκοπός προγράμματος
Με την ολοκλήρωση του προγράμματος οι μαθητές και οι μαθήτριες θα είναι σε θέση να:
- Αναπτύξουν δεξιοτήτων σχεδιασμού και κατασκευής: Οι μαθητές θα αποκτήσουν την ικανότητα να σχεδιάζουν και να κατασκευάζουν τεχνολογικές εφαρμογές χρησιμοποιώντας απλά υλικά όπως χαρτόνι, ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα.
- Κατακτήσουν βασικές έννοιες STEM: Οι μαθητές θα κατανοήσουν βασικές έννοιες από τον αναλογικό και ψηφιακό κόσμο, την ενέργεια, τη μηχανική και τη ρομποτική μέσα από πρακτικές δραστηριότητες.
- Καλλιεργήσουν την καινοτομία, την υπολογιστική σκέψη και τις δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων: Οι μαθητές θα αναπτύξουν την ικανότητά τους να σκέφτονται δημιουργικά, να χρησιμοποιούν την υπολογιστική σκέψη για την επίλυση προβλημάτων και να εφαρμόζουν τις γνώσεις τους σε πραγματικές καταστάσεις.
- Κατανοήσουν τις βασικές αρχές του ηλεκτρισμού και του ηλεκτρομαγνητισμού: Οι μαθητές θα μάθουν τις βασικές αρχές του ηλεκτρισμού και του ηλεκτρομαγνητισμού, όπως ο νόμος του Ohm και η λειτουργία των πηνίων.
- Ελέγχουν και να προγραμματίζουν μικροεπεξεργαστές: Οι μαθητές θα μάθουν να χειρίζονται δύο διαφορετικούς μικροεπεξεργαστές, τον micro:bit και τον Arduino, για να προγραμματίζουν και να ελέγχουν τις κατασκευές τους.
- Διερευνήσουν την σχέση μεταξύ τεχνολογίας και περιβάλλοντος: Οι μαθητές θα διερευνήσουν τη σχέση μεταξύ της τεχνολογίας και του φυσικού περιβάλλοντος, εστιάζοντας στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τις περιβαλλοντικές τεχνολογίες.
- Προωθήσουν την συνεργασία και την δημιουργική έκφραση: Οι μαθητές θα συνεργαστούν σε ομαδικές εργασίες, αναπτύσσοντας δεξιότητες επικοινωνίας και ομαδικής εργασίας, ενώ παράλληλα θα ενθαρρυνθούν να εκφράσουν τη δημιουργικότητά τους μέσα από την κατασκευή τεχνολογικών έργων.
Πληροφορίες Προγράμματος
- Ηλικία: Β’ Γυμνασίου
- Αριθμός μαθημάτων: 24
- Διάρκεια: 90′
- Αριθμός μαθητών: 12
Διαθεματικές Γνώσεις
- Φυσική: Τριβή, Ταχύτητα, Δύναμη, Νόμοι της Μηχανικής
- Προγραμματιστικές δομές: ακολουθίας,επανάληψης επιλογής
- Χρήση επαγγελματικών εργαλείων: Βολτομέτρο, Αμπερομέτρο, μέτρηση αντίστασης εύρεση βλάβης κτλ
- Συνδεσμολογία κυκλωμάτων (αισθητήρων DC-Motor , Servo Motor, ρελέ, αντιστάσεις, ποτενσιόμετρα, Rgb-led κτλ
Θεματικές Ενότητες
Ενότητα 1η: Εισαγωγή και εκμάθηση στις προγραμματιστικές δομές της Python
Ενότητα 2η: Eξάσκηση και χρήση αλγορίθμων στους ενσωματωμένους αισθητήρες του micro:bit
Ενότητα 3η: Εισαγωγή, ανάγνωση και κατασκευή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων
Ενότητα 4η: εφαρμογή εξωτερικού shield micro:bit και συνδεσμολογία αισθητήρων με τις προγραμματιστικές βιβλιοθήκες τους
Ενότητα 5η: Μετρήσεις με πολύμετρα πάνω σε ενεργό κύκλωμα
Ενότητα 6η: Κατασκευή ρομποτικών project με το micro bit και τη χρήση αισθητήρων (Ενεργειακά έξυπνα σπίτια , τηλεχειριζόμενα αυτοκινητάκια με Bluetooth, Συναγερμοί , παιχνίδια κτλ)
