Μικροί Χάκερ και arduino στο Πειραματικό Δημοτικό Σχολείο Φλώρινας

Ο Όμιλος Προγραμματισμού λειτουργεί στο Πειραματικό Δημοτικό Σχολείο Φλώρινας από το σχολικό έτος 2014-2015. Σκοπός του ομίλου είναι να δώσει ενεργό ρόλο στα παιδιά να γίνουν οι ίδιοι σχεδιαστές, κατασκευαστές, προγραμματιστές και όχι απλοί χρήστες της τεχνολογίας. Τα προηγούμενα δυο χρόνια οι μαθητές και οι μαθήτριες του ομίλου δημιούργησαν “έξυπνες συσκευές” αξιοποιώντας κυρίως το Scratch, το Makey Makey και το Picoboard. Χαρακτηριστικά παραδείγματα αυτών των κατασκευών είναι:

• Τα ηλεκτρονικά μουσικά όργανα
• Η φορητή κονσόλα παιχνιδιών
• Η ποδο-κονσόλα τρεξίματος
• Το παιχνίδι “Σταθερό χέρι”
• Η συσκευή αναγνώρισης φρούτων

Φέτος (σχολικό έτος 2016-2017) θέλοντας να πειραματιστούμε αλλάξαμε το πρόγραμμα σπουδών του ομίλου και προσπαθήσαμε να εισάγουμε την γλώσσα προγραμματισμού Processing και το Arduino, τηρώντας πάλι τους ίδιους στόχους. Βασικό σκεπτικό ήταν να εισάγουμε τα παιδιά στον text – based προγραμματισμό με την Processing και να συνεχίσουμε φτιάχνοντας απλές κατασκευές με το Arduino. Για τον λόγο αυτό το καλοκαίρι τους 2016 ετοιμάστηκαν μια σειρά από βίντεο-μαθήματα υποστήριξης για την γλώσσα προγραμματισμού Processing η οποία παρά την ευκολία στην σύνταξη της δεν παραμένει να είναι text-based.

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=20dKYCpwcVc?list=PLzmL0GLkP3aFzJJvtD_GOEdBhbfZpgoXm]

Παράλληλα αξιοποιήθηκε το eclass του Πανελλήνιου Σχολικού Δικτύου για την υποστήριξη των μαθητών και μαθητριών που θα συμμετείχαν στον όμιλο. Βίντεο, φύλλα εργασίας, δοκιμασίες και άλλο υποστηρικτικό υλικό είναι διαθέσιμο σε όποιον χρήστη του Σχολικού Δικτύου ενδιαφέρεται.

Μέχρι και τον Δεκέμβριο του 2016 στις συναντήσεις του ομίλου ασχοληθήκαμε δημιουργώντας απλά προγράμματα ζωγραφικής στην processing, ενώ σιγά σιγά ξεκινήσαμε να “παίζουμε” με απλές κατασκευές με την χρήση του Arduino, όπως το Χριστουγεννιάτικο Δέντρο.

Από τον Φεβρουάριο του 2017 συνεχίσαμε τις κατασκευές αυξάνοντας κάθε φορά λίγο παραπάνω τον βαθμό δυσκολίας. Έτσι μέχρι το τέλος της σχολικής χρονιάς τα παιδιά κατασκεύασαν:

• Έξι έξυπνες λάμπες δωματίου (Ανάβουν αυτόματα όταν πέσει το σκοτάδι με έναν αισθητήρα φωτός)
• Δυο συσκευές ειδοποίησης ποτίσματος (Διαβάζουν την υγρασία του χώματος της γλάστρας και μας ειδοποιούν με λαμπάκι, ήχο και πινακίδα για το αν χρειάζεται πότισμα)
• Δύο έξυπνους κάδους σκουπιδιών (Μόλις αντιληφθούν ότι το χέρι μας πλησιάζει ανοίγει ο κάδος αυτόματα)

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=4638ZFa9aDI?list=PLsYY0MreVF2FLcfR6Vk2PIa6mQ0YU-hlu]
Για τις κατασκευές χρησιμοποιήθηκαν παλιά υλικά (πχ βάζα, ρετάλια από μακετόχαρτα και χαρτόνια κ.α) κόλλες, μονωτικές ταινίες, ψαλίδια – κοπίδια κλπ. Όλα τα ηλεκτρονικά μέρη (arduino, αισθητήρες, καλώδια κλπ) αγοράστηκαν από το διαδίκτυο.

Ο προγραμματισμός των κατασκευών έγινε αξιοποιώντας το περιβάλλον Ardublockly καθώς και το ίδιο το περιβάλλον Arduino για τα πιο απλά προγράμματα. Το πιο δύσκολο πρόγραμμα ήταν αυτό του έξυπνου κάδου, καθώς ο αισθητήρας απόστασης που έχει επιστρέφει στο arduino μια τιμή μικροδευτερόλεπτων από την οποία απαιτείται να γίνουν αρκετές μετατροπές για να καταλήξουμε στα εκατοστά. Για αυτόν τον λόγο αφιερώσαμε μία συνάντηση δουλεύοντας πάνω σε ένα ειδικό φύλλο εργασίας.

Οι κατασκευές των παιδιών παρουσιάστηκαν στο 7ο Μαθητικό Φεστιβάλ Ψηφιακής Δημιουργίας καθώς και στις εκδηλώσεις για την Παγκόσμια Ημέρα Περιβάλλοντος. Στο τέλος της χρονιάς διοργανώσαμε ένα παζάρι στο οποίο πουλήσαμε όλες τις κατασκευές ώστε να καλύψουμε το κόστος αγοράς των ηλεκτρονικών που χρησιμοποιήσαμε.

Με το κλείσιμο της φετινής χρονιάς και έχοντας το βλέμμα στην επόμενη θα ήθελα να αναφέρω πως ο όμιλος θα λειτουργήσει και του χρόνου σε δυο όμως επίπεδα (προχωρημένοι – αρχάριοι), αξιοποιώντας το πακέτο Scratch – Makey Makey – Picoboard για τους αρχάριους και το πακέτο Processing – Arduino για τους προχωρημένους. Φέτος από τα 40 παιδιά που αρχικά ξεκίνησαν στον όμιλο μετά τα Χριστούγεννα συνέχισαν μόνο τα 16.  Τα δυο βασικά εμπόδια για τα παιδιά που σταμάτησαν ήταν η δυσκολία σύνταξης προγραμμάτων σε text-based περιβάλλον, καθώς και ο πιο “ωμός” τρόπος συλλογής δεδομένων από τους αισθητήρες του Arduino. Επίσης θα θέλαμε πολύ να συνεργαστούμε και με άλλα σχολεία (είτε της Φλώρινας είτε από άλλες πόλεις) για κοινές δράσεις και ανταλλαγή εμπειρίας.