ΘΕΡΙΝΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ

Lego Education Early Simple Machines

Στόχοι: Εισαγωγή στη φυσική μέσω πρακτικής μάθησης, ανάπτυξη βασικών επιστημονικών δεξιοτήτων, κατανόηση των αρχών της κίνησης και της δύναμης, εμβάθυνση σε μηχανικές αρχές και τεχνικές κατασκευές, ανάπτυξη μηχανικών δεξιοτήτων και κατανόηση των βασικών μηχανισμών, ενίσχυση της ικανότητας σχεδιασμού και κατασκευής λειτουργικών μοντέλων.

Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Εισαγωγή στις έννοιες της δύναμης της ισορροπίας και της κίνησης, ανάπτυξη της ικανότητας παρατήρησης και πειραματισμού, ενίσχυση των δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων, κατανόηση βασικών και σύνθετων μηχανικών αρχών, ανάπτυξη δεξιοτήτων σχεδιασμού και ανάλυσης, εφαρμογή όσων μαθαίνουμε σε πρακτικές κατασκευές!

Δεξιότητες που Αναπτύσσονται: Βασικές γνώσεις φυσικής, δεξιότητες κριτικής σκέψης και ανάλυσης, συνεργασία και ομαδική εργασία. ικανότητες προβληματισμού και πειραματισμού.

Αποτελέσματα: Οι μαθητές κατανοούν βασικές φυσικές και μηχανικές αρχές και μαθαίνουν πώς να εφαρμόζουν αυτές τις γνώσεις σε πραγματικές καταστάσεις μέσω της κατασκευής λειτουργικών μοντέλων.

Τυπικές Κατασκευές: Απλά μηχανικά μοντέλα που δείχνουν αρχές κίνησης και δύναμης, λειτουργικά μοντέλα μηχανών ( γερανοί, μοχλοί, τροχαλίες, ...)

Παραδείγματα Έργων: Καταπέλτης, μοντέλο αγωνιστικού αυτοκινήτου που κινείται με τη δύναμή μας, γερανός με μοχλούς και τροχαλίες, ανελκυστήρας, ...

Lego Education Simple Machines, BricQ Essential, More to Math

Στόχοι: Εμβάθυνση στη φυσική και τη μηχανική μέσω πρακτικής μάθησης, ανάπτυξη προηγμένων επιστημονικών δεξιοτήτων (παρατήρηση, πείραμα, επανάληψη), κατανόηση σύνθετων αρχών κίνησης και δύναμης, ενίσχυση της κατανόησης των μαθηματικών μέσω πρακτικών δραστηριοτήτων, ανάπτυξη δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων και λογικής σκέψης, εφαρμογή μαθηματικών εννοιών σε πραγματικές καταστάσεις.

Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Εμβάθυνση στις έννοιες της δύναμης, της ισορροπίας και της κίνησης, ανάπτυξη της ικανότητας πειραματισμού και ανάλυσης δεδομένων, ενίσχυση των δεξιοτήτων επίλυσης σύνθετων προβλημάτων, εισαγωγή στις βασικές αρχές των απλών μηχανών και των βασικών μηχανισμών, ενίσχυση της ικανότητας κατασκευής και πειραματισμού, ανάπτυξη δεξιοτήτων υπολογισμού και λογικής ανάλυσης καθώς και εφαρμογής μαθηματικών στη λύση προβλημάτων.

Δεξιότητες που Αναπτύσσονται: Ερευνητική σκέψης και καινοτομία, συνεργασία και ηγεσία ομάδας, κατανόηση των βασικών μηχανισμών (μοχλοί, τροχαλίες, άξονες, ...) , σχεδιασμός κατασκευές και πειραματισμοί με απλές μηχανές, κριτική σκέψη, λογική ανάλυση και επίλυση (πρωτότυπωνΠ προβλημάτων.

Αποτελέσματα: Kατανόηση των σύνθετων αρχών της φυσικής και των μαθηματικών και εφαρμογή σε πραγματικές καταστάσεις μέσω πειραματισμού και κατασκευής λειτουργικών μοντέλων.

Τυπικές Κατασκευές: Απλά μηχανικά μοντέλα (ζυγαριές, γερανοί, τραμπάλες, ...), σύνθετα μηχανικά μοντέλα που δείχνουν προηγμένες αρχές κίνησης και δύναμης, μοντέλα που ενσωματώνουν μαθηματικές και γεωμετρικές έννοιες. • Δημιουργία προβλημάτων και λύσεων με αριθμητικά μοντέλα.

Παραδείγματα Έργων: • Κατασκευή ενός ζυγού που δείχνει την αρχή της ισορροπίας • Δημιουργία ενός απλού γερανού που ανυψώνει αντικείμενα • Κατασκευή και βελτιστοποίηση ενός "ρομπότ" που κινείται χωρίς κινητήρα με εφαρμογή ένέργειας σε πολλαπλά σημεία και τελικά "δείχνει" αρχές ροπής και μοχλών.

Lego Education Spike Essential

Στόχοι: Εισαγωγή σε βασικές έννοιες STEM, ανάπτυξη κριτικής σκέψης και δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων, ενθάρρυνση δημιουργικότητας μέσω αφηγήσεων και παιχνιδιών ρόλων.

Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Βασική κωδικοποίηση και ρομποτική, κατανόηση απλών μηχανικών αρχών, συνεργασία και επικοινωνία.

Δεξιότητες που Αναπτύσσονται: Βασική κωδικοποίηση, δημιουργικότητα και καινοτομία, συνεργασία και ομαδική εργασία.

Αποτελέσματα: Οι μαθητές μαθαίνουν να κατασκευάζουν και να προγραμματίζουν απλά ρομπότ και συσκευές χρησιμοποιώντας την εφαρμογή LEGO Education SPIKE, αποκτώντας βασική κατανόηση της κωδικοποίησης και της μηχανικής.

Τυπικές Κατασκευές: Απλά ρομπότ και συσκευές

Παραδείγματα Έργων: Δημιουργία ενός μικρού ρομπότ που ξεκινά και σταματά ανάλογα με τα χρώματα που βλέπει γραμμές, κατασκευή ενός μοντέλου ανεμόμυλου (ή ρόδας λούνα παρκ) που περιστρέφεται, ...

Lego Education WEDO2

Στόχοι: Εισαγωγή στις βασικές έννοιες ρομποτικής και μηχανικής, προώθηση επιστημονικής εξερεύνησης και ανακάλυψης, υποστήριξη της μάθησης μέσω έρευνας.

Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Απλός προγραμματισμός και ρομποτική, βασικές αρχές φυσικής επιστήμης, επίλυση προβλημάτων μέσω καθοδηγούμενων έργων.

Δεξιότητες που Αναπτύσσονται: Βασική κατανόηση της μηχανικής, προβληματισμός και πειραματισμός, συνεργασία και επικοινωνία.

Αποτελέσματα: Οι μαθητές δημιουργούν απλές μηχανές και μοντέλα για να κατανοήσουν βασικές επιστημονικές και μηχανικές αρχές, ενισχύοντας την περιέργεια και την αγάπη για την εξερεύνηση. Τυπικές Κατασκευές: Απλές μηχανές και μοντέλα.

Παραδείγματα Έργων: Απλό ρομποτικό αυτοκίνητο, γερανός που ανυψώνει αντικείμενα με τροχαλία, ...

Lego Education Spike Prime

Στόχοι: Εμπλοκή των μαθητών σε σύνθετη επίλυση προβλημάτων, βαθύτερη κατανόηση των θεμάτων STEM.

Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Προχωρημένη κωδικοποίηση και ρομποτική, μηχανικός σχεδιασμός, συλλογή και ανάλυση δεδομένων.

Δεξιότητες που Αναπτύσσονται: Προχωρημένη κωδικοποίηση, Κριτική σκέψη και επίλυση (πρωτότυπων) προβλημάτων, ερευνητικές δεξιότητες.

Αποτελέσματα: Οι μαθητές αναπτύσσουν εξελιγμένα έργα ρομποτικής και λύσεις, βελτιώνοντας τις δεξιότητές τους στον υπολογιστικό τρόπο σκέψης και στη μηχανική.

Τυπικές Κατασκευές: Εξελιγμένα ρομπότ με πολλαπλούς αισθητήρες και κινητήρες.

Παραδείγματα Έργων: • Κατασκευή και προγραμματισμός ενός ρομποτικού βραχίονα που μετακινεί αντικείμενα • Ανάπτυξη ενός αυτόνομου ρομπότ που περιηγείται σε εμπόδια, ...

Lego Education Mindstorms EV3

Στόχοι: Ανάπτυξη σύνθετων δεξιοτήτων ρομποτικής - δημιουργούμε "τα πάντα" (εφόσον έχουμε τα κατάλληλα εξαρτήματα).

Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Προχωρημένη σχεδίαση, προγραμματισμός και κατασκευή του ρομπότ, καταγραφή και επεξεργασία δεδομένων από ποικιλία αισθητήρων.

Δεξιότητες που Αναπτύσσονται: Σύνθετος προγραμματισμός και μηχανική, αναλυτική σκέψη, λήψη αποφάσεων, ικανότητες σχεδιασμού και καινοτομίας.

Αποτελέσματα: Οι μαθητές κατασκευάζουν και προγραμματίζουν "real world robotics" εφαρμόζοντας και εξελίσσοντας συνεχώς τις δεξιότητές τους.

Τυπικές Κατασκευές: Πολύπλοκα ρομπότ με πλήρη ενσωμάτωση αισθητήρων και κινητήρων αλλά και προχωρημένων μηχανολογικών συνθέσεων.

Παραδείγματα Έργων: Δημιουργία ενός ρομπότ που λύνει ένα λαβύρινθο αυτόνομα, που ακολουθεί μία γραμμή χωρίς να τρέμει, ...

Python: Προγραμματισμός [και] για επαγγελματικά περιβάλλοντα

Space Invaders v2, Κρεμάλα v2, Τρίλιζα, Κρυπτογράφηση, βιβλιοθήκες, A.I., Data Analytics, IOT, Business software, … Object oriented programming με χρήση έτοιμων βιβλιοθηκών.

Η Python είναι μία εξαιρετικά ευέλικτη, object oriented γλώσσα προγραμματισμού, και "προτιμάται" ολοένα και περισσότερο για χρήση σε συστήματα ασφαλείας, δικτύωσης, Internet Οf Τhings και άλλα επαγγελματικά περιβάλλοντα, αλλά και για εκμάθηση προγραμματισμού κατά την εισαγωγή στην Επιστήμη Υπολογιστών.

H θεματολογία κυμαίνεται από αρχές προγραμματισμού μέχρι σύνταξη της γλώσσας, και από τεχνικές object oriented programming μέχρι κατασκευή επιχειρησιακών προγραμμάτων. Web Development, Business Analytics, Cyber Security, Επιστήμη Δεδομένων (Data Science), Στατιστική, Μηχανική Μάθηση (Machine Learning) και Βαθιά Μάθηση (Deep Learning). Όλοι μας, στην εργασία μας, έχουμε ανάγκες επεξεργασίας δεδομένων, επίλυσης προβλημάτων αλλά και παρουσίασης των συμπερασμάτων μας σε "actionable reports and dashboards". Τα spreadsheets έχουν ξεπεραστεί και ό,τι report "βλέπουμε και θαυμάζουμε" είναι φτιαγμένο με παρόμοιες μεθόδους. Αυτά μαθαίνουμε, μεταξύ άλλων.

bbc:microbit

Αφού εξοικειωθούμε με τον εξοπλισμό και υλοποιήσουμε ορισμένα παράδείγματα του κατασκευαστή, η τάξη αποφασίζει και διαλέγει τι θα δημιουργήσουμε από μία εξαιρετικά ωραία διαδικασία επιλογής. Ό,τι βλέπουμε γύρω μας και μας αρέσει, το υλοποιούμε. 

Στόχοι: Η ενθάρρυνση της περιέργειας και της δημιουργικότητας των νεαρών μαθητών μέσω της διαδραστικής επίλυσης απλών αλλά ελκυστικών προβλημάτων, θέτοντας τις βάσεις για την κατανόηση θεμελιωδών εννοιών των Επιστημών, της Τεχνολογίας, της Μηχανικής και των Μαθηματικών (STEM).

Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Η εισαγωγή στις βασικές αρχές του προγραμματισμού με οπτικά περιβάλλοντα και απλές εντολές κειμένου, η εξοικείωση με την αλληλεπίδραση ψηφιακού και φυσικού κόσμου μέσω αισθητήρων και εξόδων, καθώς και η ανάπτυξη της ικανότητας συλλογής και απλής ανάλυσης δεδομένων από ενσωματωμένους αισθητήρες.

Δεξιότητες που Αναπτύσσονται: Θεμελιώδεις δεξιότητες αλγοριθμικής σκέψης και λογικής ακολουθίας, ενίσχυση της δημιουργικότητας και της ικανότητας πειραματισμού για την υλοποίηση πρωτότυπων ιδεών, ανάπτυξη βασικών ερευνητικών ερωτημάτων και δεξιοτήτων παρατήρησης μέσω της χρήσης αισθητήρων.

Αποτελέσματα: Οι νεαροί μαθητές δημιουργούν διασκεδαστικά και διαδραστικά ψηφιακά και φυσικά έργα, αναπτύσσοντας τις θεμελιώδεις δεξιότητες της υπολογιστικής σκέψης, της ψηφιακής λογικής και της βασικής μηχανικής.

Τυπικές Κατασκευές: Απλές αλλά ευρηματικές διαδραστικές δημιουργίες που αξιοποιούν τους ενσωματωμένους αισθητήρες (φως, θερμοκρασία, επιτάχυνση, μαγνητικό πεδίο) και τις εξόδους (LED, ηχείο) του micro:bit, συχνά σε συνδυασμό με απλά εξωτερικά εξαρτήματα. 

Arduino

Αφού εξοικειωθούμε με τον εξοπλισμό και υλοποιήσουμε ορισμένα παράδείγματα του κατασκευαστή, η τάξη αποφασίζει και διαλέγει τι θα δημιουργήσουμε από μία εξαιρετικά ωραία διαδικασία επιλογής. Ό,τι βλέπουμε γύρω μας και μας αρέσει, το υλοποιούμε. 

Στόχοι: Η καλλιέργεια της ικανότητας των μαθητών για σύνθετη επίλυση προβλημάτων μέσω της ενοποίησης θεωρητικών πλαισίων STEM και πρακτικών εφαρμογών, προάγοντας την εις βάθος κατανόηση διεπιστημονικών εννοιών.

Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Η ανάπτυξη προηγμένων δεξιοτήτων προγραμματισμού microcontrollers σε περιβάλλοντα C/C++, η εμβάθυνση στις αρχές σχεδίασης και υλοποίησης διαδραστικών ηλεκτρονικών συστημάτων, καθώς και η συστηματική συλλογή, επεξεργασία και ερμηνεία δεδομένων αισθητήρων σε πραγματικό χρόνο για την εξαγωγή ουσιαστικών συμπερασμάτων.

Δεξιότητες που Αναπτύσσονται: Εξειδίκευση στο low-level programming, ενίσχυση της κριτικής και αναλυτικής σκέψης μέσω της αντιμετώπισης σύνθετων τεχνικών προκλήσεων, ανάπτυξη ερευνητικών μεθοδολογιών και ικανοτήτων πειραματισμού για την επικύρωση υποθέσεων και την εξαγωγή εμπειρικών δεδομένων.

Αποτελέσματα: Οι μαθητές αποκτούν την ικανότητα να σχεδιάζουν, να αναπτύσσουν και να τεκμηριώνουν πρωτότυπα και λειτουργικά διαδραστικά έργα ηλεκτρονικής και ρομποτικής, εδραιώνοντας ένα ισχυρό υπόβαθρο στην υπολογιστική σκέψη, την ηλεκτρονική μηχανική και τις αρχές αυτοματισμού.

Τυπικές Κατασκευές: Πολυσύνθετα ηλεκτρονικά συστήματα που ενσωματώνουν πληθώρα αισθητήρων (π.χ., ψηφιακούς, αναλογικούς, εξειδικευμένους), ποικίλους ενεργοποιητές (κινητήρες DC, servo, βηματικούς κινητήρες, ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες), καθώς και περιφερειακά στοιχεία (οθόνες LCD, μονάδες επικοινωνίας), διασυνδεδεμένα και ελεγχόμενα μέσω προηγμένων αλγορίθμων που υλοποιούνται σε πλατφόρμες μικροελεγκτών Arduino.