Σχέδια μαθήματος

2ο Δημοτικό Σχολείο Νέας Ερυθραίας


ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: Σχέδια μαθήματος

Πρωτοβουλία

Καλή Υγεία και Ευημερία με την βοήθεια της Tεχνητής Nοημοσύνης και του BBC Micro:bit

Καλή  Υγεία και Ευημερία με την βοήθεια της Tεχνητής Nοημοσύνης και του BBC Micro:bit
ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΑΠΟ:

2ο Δημοτικό Σχολείο Νέας Ερυθραίας

Δημοτικό Σχολείο Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης Β' Αθήνας


Διευθυντής Σχολείου

Τσιώτας Παντελής

Επικοινωνία με σχολείο


Περιγραφή

Οι νέες τεχνολογίες μπορούν να αποτελέσουν ισχυρό σύμμαχο στην αντιμετώπιση πραγματικών παγκοσμίων προβλημάτων. Η Τεχνητή Νοημοσύνη, το διαδίκτυο των πραγμάτων και οι έξυπνες φορητές συσκευές επηρεάζουν και διαμορφώνουν σιγά σιγά όλους τους τομείς της καθημερινότητά μας. Μέσα από το ευρωπαϊκό πρόγραμμα eTwinning "Micro Circuits for Mega Solutions", με συμμετοχή σχολείων από Ελλάδα, Κροατία, Τουρκία, Ισπανία και Λετονία, οι μαθητές εισάγονται στις βασικές έννοιες τόσο του προγραμματισμού με την χρήση του BBC Micro:bit (υπολογιστή σε μέγεθος παλάμης) και των αισθητήριων του όσο και του Διαδικτύου των πραγμάτων (ΙοΤ) και της Τεχνητής Νοημοσύνης. Συμμετέχοντας ενεργά σε συνεργατικές, διαθεματικές δράσεις, καλούνται να κατανοήσουν και να απομυθοποιήσουν  τις νέες αυτές τεχνολογίες , να σχεδιάσουν και να υλοποιήσουν εφαρμογές και έξυπνες συσκευές οι οποίες θα μπορούν να βελτιώσουν την καθημερινότητα  των ανθρώπων και να αποτελέσουν λύση σε πραγματικά παγκόσμια προβλήματα ( Technology for Good).

Με το κλείσιμο των σχολείων, όλες οι παρακάτω δράσεις υλοποιήθηκαν μέσα από την σύγχρονη και ασύγχρονη εξ αποστάσεως εκπαίδευσης (Webex, eclass) χρησιμοποιώντας online εργαλεία όπως breakout rooms, προσομοιωτές micro:bit, Web2.0 tools, MakeCode Classroom ....

Επικεντρωθήκαμε ιδιαίτερα στον Στόχο3: Καλή Υγεία και Ευεξία μιας και η πανδημία Covid19 μας θύμισε με τον πιο σκληρό τρόπο, πόσο πολύτιμο αγαθό είναι η καλή σωματική και ψυχική υγεία.

Αναλυτικά:

  1. Η Τεχνητή Νοημοσύνη εν δράση

(video: https://youtu.be/OfxlFysxJNU)

Οι μαθητές δημιούργησαν δύο μοντέλα Μηχανικής Μάθησης (υποσύνολο της Τεχνητής Νοημοσύνης) χρησιμοποιώντας το εργαλείο Teachable Machine της Google και το  λογισμικό προγραμματισμού Pictoblox (περιβάλλον προγραμματισμού βασισμένο στο Scratch) για να δώσουν λύση σε δύο καίρια ζητήματα :

  • Πως μπορεί ένα πρόγραμμα να ελέγχει αν κάποιος φοράει ή όχι την μάσκα για την προστασία από τον κορωνοϊό και να εμφανίζει κατάλληλα μηνύματα.
  • Πως μπορεί ένα πρόγραμμα να ελέγχει αν η στάση του σώματος μας μπροστά στον υπολογιστή είναι κατάλληλη, ειδικά τώρα που περνάμε τόσες ώρες μπροστά στις οθόνες μας.

Και στις δύο περιπτώσεις δημιουργήθηκαν μοντέλα Μηχανικής Μάθησης (με μάσκα/χωρίς μάσκα , καλή στάση/κακή στάση). Εκπαιδεύσαμε τα μοντέλα και τα εξαγάγαμε ώστε να μπορέσουμε να τα χρησιμοποιήσουμε μέσα από το Pictoblox και να δημιουργήσουμε προγράμματα (χρησιμοποιώντας την επέκταση Machine Learning) τα οποία θα αντιλαμβάνονται αν φοράμε ή όχι την μάσκα μας ή αν η στάση του σώματος μας μπροστά στον υπολογιστή είναι σωστή.

(λόγω προστασίας προσωπικών δεδομένων τα δύο παραπάνω μοντέλα μηχανικής μάθησης εκπαιδεύτηκαν με τις φωτογραφίες του εκπαιδευτικού και όχι των μαθητών, κατά την διάρκεια των σύγχρονων εξ αποστάσεως μαθημάτων)

2) BBC Micro:bit και αισθητήρες

(video: https://youtu.be/q6ixZOPwMKQ)

Χρησιμοποιώντας τις γνώσεις τους στο διαδίκτυο των πραγμάτων και στον προγραμματισμό των αισθητήρων του BBC Micro:bit, οι μαθητές δημιούργησαν προσομοιωτές έξυπνων συσκευών για να δώσουν  λύσεις στα εξής προβλήματα:

  • Μέτρα κατά του κορωνοϊου: Πως μπορούμε να ελέγχουμε τον αριθμό των πελάτων σε ένα κατάστημα τώρα που ισχύει περιορισμός λόγω covid; Η οθόνη του Microbit προσομοιώνει μια ψηφιακή ταμπέλα έξω από το κατάστημα και δείχνει τον αριθμό των πελάτων που μπορούν να εισέλθουν μέσα.  Κάθε φορά που εισέρχεται ένας πελάτης στο κατάστημα, με το πάτημα του πλήκτρου Α, θα μειώνεται ο αριθμός αυτός κατά 1, ενώ αντίστοιχα, κάθε φορά που θα εξέρχεται ένας πελάτης, με το πάτημα του πλήκτρου Β, θα αυξάνεται κατά 1.
  • Η καλή υγεία της καρδιά μας είναι προϋπόθεση για μια ποιοτική ζωή. Πως μπορεί το micro:bit να μετατραπεί σε έναν καρδιογράφο; Κάθε φορά που ο αισθητήρας κίνησης αντιλαμβάνεται κίνηση (κτύπος καρδιάς) θα εμφανίζεται μια καρδιά στο πάνελ του micro:bit και θα ακούγεται ένας κοφτός ήχος,  διαφορετικά θα εμφανίζεται μια ευθεία γραμμή .
  • Ειδικά τώρα με τα μέτρα κατά του κορωνοϊου, πολλοί ηλικιωμένοι αναγκάζονται να μένουν μόνοι μακριά από τα παιδιά τους. Μια συχνή αιτία σοβαρού τραυματισμού στους ηλικιωμένους είναι η πτώση. Πως μπορούσαμε να δημιουργήσουμε μια έξυπνη συσκευή που θα στέλνει κατάλληλο μήνυμα σε κάποιον συγγενή σε περίπτωση πτώσης ενός ηλικιωμένου; Οι μαθητές χρησιμοποίησαν τον αισθητήρα κίνησης (επιταχυνσιόμετρο) για να ανιχνεύσουν την κίνηση του ηλικιωμένου (πέσιμο δεξιά, πέσιμο αριστερά, πέσιμο μπρούμυτα, πέσιμο ανάσκελα) όπως επίσης και τον αισθητήρα ραδιοκυμάτων για την ασύρματη αποστολή μηνύματος συναγερμού.

Αποτελέσματα / επίδραση

Οι μαθητές συμμετείχαν ενεργά και με πολύ ενδιαφέρον σε όλες τις δράσεις και συνεργάστηκαν online μέσα από τα breakout rooms της Webex, ειδικά στις δράσεις με το Micro:Bit. Μπήκαν σε μια διαδικασία σχεδιασμού λύσεων που αφορούσαν όχι υποθετικές καταστάσεις, αλλά προβλήματα της καθημερινότητά τους και συνειδητοποίησαν τον τρόπο με τον οποίον μπορεί η τεχνολογία να χρησιμοποιηθεί για καλό σκοπό και να δώσει απάντηση στους 17στόχους βιώσιμης ανάπτυξης. Απομυθοποίησαν την Τεχνητή Νοημοσύνη, κατανόησαν καλύτερα τον τρόπο λειτουργίας της της όπως επίσης και τις δυνατότητές της, χρησιμοποίησαν τους αισθητήρες του micro:bit όπως κάνουν και πολλές από τις φορητές τους συσκευές (smartphone, smartwatch..)

Βέβαια, η εξ αποστάσεως εκπαίδευση έχει πολλές αδυναμίες και δυσκολίες και οι παραπάνω δράσεις θα εφαρμοστούν και κατά την διάρκεια της δια ζώσης εκπαίδευσης, ώστε οι μαθητές να εφαρμόσουν τις λύσεις τους σε πραγματικές συνθήκες και όχι μέσω προσομοιωτών και να εκτιμηθεί καλύτερα από τον εκπαιδευτικό ο βαθμός κατανόησης από το σύνολο των μαθητών.



Συνεργασίες

  • eTwinning "Micro Circuits for Mega Solutions" με τα συνεργαζόμενα σχολεία

ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΙ

Λάσκαρη Γεωργία

Στόχος δράσης

Επίλυση πραγματικών παγκοσμίων προβλημάτων με την βοήθεια της τεχνολογίας, εισαγωγή στον προγραμματισμό, στο Διαδίκτυο των πραγμάτων στην Τεχνητή Νοημοσύνη και στην Μηχανική Μάθησης

Χρόνος δράσης

2 μήνες

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ 2


Videos 2

Σύνδεση με Παγκόσμιους Στόχους






Πείτε μας τη γνώμη σας
Η Πρωτοβουλία 'Sustainable Greece 2020' διοργανώνεται από το QualityNet Foundation