Ο STEM Education σχεδιάζει, οργανώνει και διεξάγει εξειδικευμένα εκπαιδευτικά Project με σκοπό τη διάδοση της μεθοδολογίας STEM στο εκπαιδευτικό σύστημα, την εκπαιδευτική κοινότητα και τις επιχειρήσεις που επενδύουν στην ανάπτυξη δεξιοτήτων των μελλοντικών εργαζόμενων τους.
Εκπαιδευτική Δράση “Science School”
Η εκπαιδευτική δράση πραγματοποιείται με την ευγενική χορηγία του Ομίλου MYTILINEOS SA, σε 30 Γυμνάσια της Επικράτειας. >> Δείτε εδώ τις Live μετρήσεις! <<
Κάθε εκπαιδευτική μονάδα από τις 30 εγκατέστησε σύστημα παρατήρησης και συλλογής περιβαλλοντικών παραμέτρων, το οποίο στέλνει τις μετρήσεις του σε κεντρικό server που υλοποιήσαμε. Επίσης παρείχαμε το απαραίτητο λογισμικό καθώς και εκπαιδευτικό υλικό προς τους εκπαιδευτικούς που ανέλαβαν την υλοποίηση της πρότασης στους χώρος της σχολικής μονάδας. Η διαδικασία της εγκατάστασης και του προγραμματισμού του συστήματος συνοδεύεται από αναλυτικές οδηγίες, έτσι ώστε να είναι εύκολη και κατανοητή.
Η καταγραφή και συλλογή ψηφιακών δεδομένων δίνει τη δυνατότητα της ανάδειξης του κοινωνικού χαρακτήρα της κάθε σχολικής μονάδας στην ύπαρξη της οποίας έχει συμμετοχή το κοινωνικό σύνολο ως επένδυση. Η Δράση βοηθάει τους μαθητές να συνειδητοποιήσουν τη σημασία των φυσικών επιστημών καθώς και το ότι όλοι μπορούν να συμπράξουν για το καλό του κοινωνικού συνόλου.
To Science School είναι το αποτέλεσμα πλήθους συσκευών που λειτουργούν συντονισμένα μεταξύ τους. Λειτουργούν σε διαφορετικά επίπεδα και κάθε μία επιμελείται διαφορετικές παραμέτρους στη μεταγωγή της πληροφορίας από και προς το διαδίκτυο. Χρησιμοποιώντας το σταθμό οι μαθητές μπορούν να συλλέξουν και να επεξεργαστούν περιβαλλοντικά δεδομένα και δεδομένα ποιότητας του αέρα στο σχολικό περιβάλλον και να πραγματοποιούν μελέτες και projects σχετικά με αυτά.
Το Science in School στοχεύει στην προώθηση της εμπνευσμένης διδασκαλίας των επιστημών ενθαρρύνοντας την επικοινωνία μεταξύ εκπαιδευτικών, επιστημόνων και όλων των όσων έχουν ενεργή δράση στην εκπαιδευτική διαδικασία. Καλύπτει θέματα βιολογίας, φυσικής, χημείας, αλλά και τις επιστήμες της γης, τη μηχανική και την υγεία, εστιάζοντας στη διεπιστημονική εργασία.
Εκπαιδευτική Δράση “Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας & Τεχνολογία Υδρογόνου”
Η εκπαιδευτική δράση πραγματοποιείται με την ευγενική χορηγία του Ομίλου MYTILINEOS SA, σε 30 Δημοτικά και Γυμνάσια της Επικράτειας.
Πώς μπορούμε να συγκεντρώσουμε ενέργεια από τον ήλιο και να τροφοδοτήσουμε με αυτή ένα ολόκληρο κτήριο; Πώς μπορεί ο άνεμος να φωτίσει μια ολόκληρη πόλη; Αναρωτηθήκατε ποτέ τι θα κάνουμε όταν τελειώσει το πετρέλαιο;
Οι επιστήμονες τα τελευταία χρόνια αναζητούν εναλλακτικούς τρόπους παραγωγής ενέργειας, οι οποίοι θα είναι αστείρευτοι και κυρίως δε θα επιβαρύνουν το περιβάλλον. Μέσα από τη δράση «Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας» ο STEM Education δίνει την ευκαιρία στους μαθητές να εξερευνήσουν τις ΑΠΕ και να πειραματιστούν κατασκευάζοντας πραγματικές εφαρμογές.
Οι μαθητές διαπιστώνουν πόσο πολύτιμη είναι η ηλιακή και η αιολική ενέργεια, κατασκευάζοντας μοντέλα ηλιακών οχημάτων, αιολικής γεννήτριας, μια ηλιακή βάση επαναφόρτισης και πολλά άλλα. Χρησιμοποιούν απλά δομικά υλικά για να μετατρέψουν τον άνεμο και τις ακτίνες του ήλιου σε ηλεκτρισμό, όπως αυτός που χρησιμοποιούμε στην καθημερινότητά μας. Επίσης μαθαίνουν την φυσική και την τεχνολογία που αφορά την πράσινη παραγωγή υδρογόνου από νερό, για χρήση του ως μέσο αποθήκευσης και μεταφοράς ενέργειας.(Αγωγιμότητα, ηλεκτρόλυση, FuelCells).
Η εκπαιδευτική Δράση «Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας» χρησιμοποιεί τα ακόλουθα υλικά:
To πακέτο «Gigo Light and Solar Energy» με το οποίο οι μαθητές μπορούν να πειραματισθούν ως σύγχρονοι μηχανικοί σε 20 διαφορετικές εφαρμογές αξιοποίησης ηλιακής ενέργειας και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκών.
Το εκπαιδευτικό πακέτο «Gigo Wind Power» με το οποίο οι μαθητές μπορούν να πειραματισθούν ως σύγχρονοι μηχανικοί σε 20 διαφορετικές εφαρμογές αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ανεμογεννητριών.
Επίσης, χρησιμοποιείται εξοπλισμός μελέτης της Αγωγιμότητας του νερού προκειμένου τα παιδιά με βιωματικό τρόπο να κατανοήσουν την φυσική της ροής ρεύματος στο νερό με τη βοήθεια ιόντων διαλυτών, φαινόμενο το οποίο χρησιμοποιείται στην ηλεκτρόλυση, τη βασικότερη μέθοδο παραγωγής υδρογόνου. Επιπλέον, χρησιμοποιείται εξοπλισμός Ηλεκτρόλυσης με ηλεκτρόδια άνθρακα, για την παραγωγή υδρογόνου και οξυγόνου από νερό. Τα παιδιά βλέπουν την διαδικασία παραγωγής και την συνδυάζουν με ηλεκτρισμό που έχει παραχθεί από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Τέλος, με τη χρήση των Fuel Cell Science kit & Chassis Kit Car, γίνεται κατανοητός ο τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από υδρογόνο. Το υδρογόνο θα αποτελέσει την πηγή ενέργειας για την λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα ενός μικρού αυτοκινήτου προκειμένου τα παιδιά να δουν σε μοντέλο μια από τις βασικότερες μελλοντικές εφαρμογές της τεχνολογίας υδρογόνου.
Εκπαιδευτική Πρόταση Ανάπτυξης Αυτοματοποιημένων Σχολικών Κήπων
Ο κυριότερος λόγος της δημιουργίας των σχολικών κήπων είναι η βιωματική διδασκαλία, γιατί αυτή ενθαρρύνει το μαθητή να συμμετάσχει ενεργά στη διαδικασία της μάθησης, τον προτρέπει να ερευνά, να ανακαλύπτει, να ενεργοποιεί τη φαντασία και τη δημιουργικότητά του και του προτείνει την αναζήτηση ή τη δημιουργία νοήματος αντί της απομνημόνευσης πληροφοριών δημιουργεί ιδιαίτερο ενδιαφέρον στα παιδιά για τη μάθηση προάγει την ολοκλήρωσή τους, την ψυχολογική τους ανάπτυξη και προκαλεί δέσμευση για καλή συμπεριφορά και ισότιμη συνεργασία. Επίσης, δημιουργεί στα παιδιά την αίσθηση της ικανοποίησης και της περηφάνιας, που νιώθουν για το «δημιούργημά» τους (Bundschu-Mooney, 2003) στο «δικό τους» σχολείο, έννοια που γίνεται πιο έντονη όταν δημιουργείται από τον κόσμο η φήμη ότι αυτό είναι ένα «καλό σχολείο», ως αποτέλεσμα της αλλαγής της μορφής και της λειτουργίας του. Είναι γεγονός ότι, η ενασχόληση των μαθητών με τον κήπο απαιτεί πολύ κόπο και χρόνο.
Για να γίνουν όλες οι απαιτούμενες εργασίες σωστά και στον κατάλληλο χρόνο θα πρέπει τα παιδιά να εργάζονται παράλληλα και σε καλά συντονισμένες ομάδες. Άρα ο σχολικός κήπος λειτουργεί και ως χώρος ομαδοσυνεργατικής διδασκαλίας όπου τα παιδιά εμπλέκονται με φυσικό και αβίαστο τρόπο στη μαθησιακή διαδικασία κατά την οποία ερωτούν, εξηγούν, σχολιάζουν, επικοινωνούν, ανταλλάσσουν απόψεις και πληροφορίες, υποστηρίζουν και ελέγχουν την ακρίβεια των στοιχείων, αντιπαραθέτουν και ανταπαντούν διαλεκτικά στο σκεπτικό διαφόρων θέσεων, υποθέτουν, ερευνούν, πειραματίζονται και τέλος καταλήγουν σε τεκμηριωμένες απόψεις λύσεις και προτάσεις.
Ο αύλειος χώρος ενός σχολείου είναι τέτοιος που συγκεντρώνει καθημερινά πλήθος δραστηριοτήτων με πρωταγωνιστές τους ίδιους τους μαθητές. Εκεί ξεκουράζονται, σκέπτονται, συζητούν, αστειεύονται, καυγαδίζουν, σπάζουν τη ρουτίνα του μαθήματος στην τάξη, κυρίως όμως παίζουν. Κυριαρχεί η όψη μιας σκληρής επιφάνειας (τσιμέντο, άσφαλτος) με περιορισμό των χώρων πρασίνου. Περιορίζονται οι διαφορετικές χρήσεις που μπορεί να έχει μια αυλή ώστε να εξυπηρετεί ανάγκες όπως αισθητικές, κοινωνικές, εκπαιδευτικές κ.ά. Αγνοείται η ανάγκη επαφής των μαθητών με το φυσικό περιβάλλον. Οι σχολικές αυλές θα μπορούσαν να αποτελούν ένα περιβάλλον πλούσιο σε μαθησιακές εμπειρίες που να διευκολύνει τη βιωματική και ενεργητική προσέγγιση της γνώσης. Ο σχεδιασμός τους όμως, πολύ απέχει από αυτήν την αντίληψη. Αποτέλεσμα των παραπάνω είναι να μεταφέρεται στους μαθητές ένα μήνυμα απαξίας και υποβιβασμού για τους ίδιους και το περιβάλλον μέσα στο οποίο περνούν τόσες σημαντικές ώρες της ζωής τους, αλλά και για το περιβάλλον γενικότερα.
Οι μαθητές λοιπόν με τη καθοδήγηση του δασκάλου τους θα ξεχωρίσουν ένα κομμάτι από τη σ χολική αυλή διαστάσεων 2×2 μέτρα. Θα περιφράξουν αυτό το μέρος με απλά υλικά που μπορούν να διαθέτουν ήδη στο σχολείο κάποιους ξύλινους πασσάλους και σχοινί από πάσσαλο σε πάσσαλο. Στη συνέχεια θα ποτίσουν με νερό με σκοπό να μαλακώσει το χώμα και στη συνέχεια θα σκάψουν το χώμα έτσι ώστε να γίνει αφράτο Ο καλός ήλιος θα φροντίσει για τα υπόλοιπα. Ο κήπος μας θα είναι έτοιμος να υποδεχθεί τα φυτά. Τα φυτά θα τα φέρει ο κάθε μαθητής από το σπίτι του με σκοπό αφού τα φυτέψουν να έχουν ένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον για το φυτό τους.
Η υλοποίηση του αυτοματοποιημένου σχολικού κήπου αποτελεί το βήμα για την εισαγωγή της τεχνολογίας συλλογής δεδομένων στο πλαίσιο της εκπαίδευσης για την αειφόρο ανάπτυξη. Οι μαθητές θα εγκαταστήσουν ένα σύστημα μέτρησης φυσικών μεγεθών που θα υποστηρίζει:
- Μέτρηση θερμοκρασίας και υγρασίας εδάφους
- Μέτρηση θερμοκρασίας και υγρασίας περιβάλλοντος
- Μέτρηση έντασης Φωτός
Το αυτοματοποιημένο ηλεκτρονικό σύστημα το οποίο θα υποστηρίζει την ανάπτυξη των φυτών θα διαθέτει μονάδες αισθητήρων, μονάδες ενεργοποιητών και τηλεπικοινωνιακή μονάδα. Θα υποστηρίζεται από γραφικό περιβάλλον προγραμματισμού στο οποίο οι μαθητές θα έχουν την δυνατότητα να επέμβουν τροποποιώντας ορισμένες από τις παραμέτρους που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών. Για παράδειγμα θα μπορούν να μεταβάλλουν τις τιμές υγρασίας εδάφους για τις οποίες το σύστημα θα αρχίζει να ποτίζει ή τον χρόνο για τον οποίο το σύστημα άρδευσης είναι ανοιχτό.
Το σύστημα θα διαθέτει οθόνη προβολής των δεδομένων των αισθητήρων έτσι ώστε οι μαθητές να μπορούν να καταγράψουν τις παραμέτρους που μετρούνται ηλεκτρονικά και να βγάλουν συμπεράσματα σχετικά με την ανάπτυξη των φυτών. Το σύστημα θα υποστηρίζει έλεγχο παροχής νερού για την αυτόματη διαδικασία ποτίσματος. Τέλος το σύστημα θα έχει δυνατότητα ασύρματης μετάδοσης μέσω δικτύου WiFi των δεδομένων των παραμέτρων που παρακολουθεί. Σε περίπτωση που η περιοχή του κήπου καλυφθεί από το ασύρματο δίκτυο WiFi του σχολείου τα δεδομένα του κήπου θα μπορούσαν εύκολα να απεικονίζονται σε γραφικές παραστάσεις σε περιβάλλον cloud. Το όλο σύστημα θα υποστηρίζεται από εκπαιδευτικά σεμινάρια προς τους καθηγητές που θα αναλάβουν να υλοποιήσουν το έργο υποστηρίζοντας τους μαθητές τους.
Δράση “Smart City: Η πόλη που ονειρεύομαι να ζήσω”
Ο Πανελλήνιος Διαγωνισμός STEM & Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, αποτελεί ένα μοναδικό τρόπο για να κατανοήσουν καλύτερα οι μικροί μαθητές τις φυσικές επιστήμες, τον προγραμματισμό και τους αυτοματισμούς, να μάθουν να σκέφτονται ως μηχανικοί, να αναπτύξουν την ικανότητά τους στην επίλυση προβλημάτων και να διευρύνουν τη δημιουργικότητά τους.
Μια έξυπνη πόλη είναι μια τεχνολογικά σύγχρονη αστική περιοχή που χρησιμοποιεί διαφορετικούς τύπους ηλεκτρονικών μεθόδων και αισθητήρων για τη συλλογή συγκεκριμένων δεδομένων. Οι πληροφορίες που λαμβάνονται από αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για την αποτελεσματική διαχείριση περιουσιακών στοιχείων, πόρων και υπηρεσιών. Σε αντάλλαγμα, αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση των λειτουργιών σε όλη την πόλη. Αυτό περιλαμβάνει δεδομένα που συλλέγονται από πολίτες, συσκευές, κτίρια και περιουσιακά στοιχεία που υποβάλλονται σε επεξεργασία και αναλύονται για την παρακολούθηση και τη διαχείριση συστημάτων κυκλοφορίας και μεταφορών, σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας, δίκτυα ύδρευσης, απόβλητα, εγκληματικές έρευνες, συστήματα πληροφοριών, σχολεία, βιβλιοθήκες, νοσοκομεία και άλλες κοινοτικές υπηρεσίες. Οι έξυπνες πόλεις ορίζονται ως έξυπνες τόσο με τους τρόπους με τους οποίους οι τοπικές διοικήσεις τους αξιοποιούν την τεχνολογία όσο και με τον τρόπο με τον οποίο παρακολουθούν, αναλύουν, σχεδιάζουν και διοικούν την πόλη. Η ιδέα της έξυπνης πόλης ενσωματώνει την Τεχνολογία Πληροφοριών και Επικοινωνιών (ΤΠΕ / ICT) και διάφορες φυσικές συσκευές συνδεδεμένες στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Internet of Things / IoT) για τη βελτιστοποίηση της αποτελεσματικότητας των λειτουργιών και των υπηρεσιών της πόλης και τη σύνδεση με τους πολίτες.
Η τεχνολογία έξυπνων πόλεων επιτρέπει στους ιθύνοντες της πόλης να αλληλεπιδρούν άμεσα τόσο με την κοινότητα όσο και με την υποδομή της πόλης και να παρακολουθούν τι συμβαίνει στην πόλη και πως εξελίσσεται η πόλη. Οι ΤΠΕ χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της ποιότητας, της απόδοσης και της διαδραστικότητας των αστικών υπηρεσιών, για τη μείωση του κόστους και της κατανάλωσης πόρων και για την αύξηση της επαφής μεταξύ πολιτών και διοίκησης. Οι εφαρμογές έξυπνων πόλεων έχουν αναπτυχθεί για να διαχειρίζονται τις αστικές ροές και να επιτρέπουν απαντήσεις σε πραγματικό χρόνο. Επομένως, μια έξυπνη πόλη μπορεί να είναι περισσότερο έτοιμη να ανταποκριθεί στις προκλήσεις από μια με συμβατική σχέση με τους πολίτες της. Ωστόσο, ο ίδιος ο όρος παραμένει ασαφής στις ιδιαιτερότητές του και ως εκ τούτου, είναι ανοιχτός σε πολλές ερμηνείες. Πολλές πόλεις έχουν ήδη υιοθετήσει τεχνολογίες έξυπνων πόλεων.
Μια από αυτές σε ότι αφορά τη χώρα μας είναι η πόλη των Τρικάλων που αποτελεί παράδειγμα προς μίμηση και προσκαλεί άλλες πόλεις στο ταξίδι και στη ενσωμάτωση τεχνολογίας ως μια από τις βασικές παραμέτρους για τη βελτίωση της ζωής των κατοίκων. Οι μαθητές έχουν τη δυνατότητα ως το πιο κινητικό κομμάτι μιας πόλης να παρατηρούν, να φαντάζονται, να δημιουργούν και τελικά να σκέπτονται ποια είναι αυτά τα σημεία μιας πόλης που χρήζουν βελτίωσης για την ποιοτική αναβάθμιση των πολιτών. Από την άλλη η τοπική αρχή κάθε πόλης στηριζόμενη στη δυναμική των μαθητών εξασφαλίζει ένα δυναμικό σύμβουλο το βασικό προνόμιο του οποίου είναι η επίλυση των προβλημάτων με τη χρήση της τεχνολογίας. Επίσης, λόγω της μεγάλης συμμετοχής των μαθητών σε αυτή τη διοργάνωση καλύπτεται και το κριτήριο της ενασχόλησης των νέων ανθρώπων ως ενεργοί πολίτες στα κοινά που αποτελεί και την αρχή της λειτουργίας της Δημοκρατίας μας.
Σε αυτή τη Δράση προτείνουμε η Τοπική Αυτοδιοίκηση να ηγηθεί στη διοργάνωση τοπικών γιορτών τεχνολογίας με θέμα «Smart City: Η Πόλη που ονειρεύομαι να ζήσω» με σκοπό ομάδες από κάθε σχολική μονάδα να παρουσιάσουν έργα στην κατεύθυνση της επίλυσης προβλημάτων για το καλό των συμπολιτών μας. Τέτοια θέματα είναι σίγουρα η ενέργεια, ο Κώδικας Οδικής Κυκλοφορίας, η διαχείριση απορριμμάτων, η ασφάλεια ζωής, οι έξυπνες μετακινήσεις κλπ.. Σε συνεργασία με τον Οργανισμό WRO Hellas, η δημοτική αρχή θα καλέσει μαθητές και γονείς υποστηρικτικά στα παιδιά τους να δημιουργήσουν ομάδες των έξι μαθητών και να παρουσιάσουν την εργασία τους σε ειδική εκδήλωση.