STEMpowering Youth : Οι μαθητικές κατασκευές του δεύτερου κύκλου

To πρόγραμμα STEMpowering Youth πραγματοποιείται σε 15 πόλεις της επαρχίας από τον Φεβρουάριο του 2017 και στόχο έχει την ενδυνάμωση των μαθητών σε θέματα επιστημών με τη χρήση νέων τεχνολογιών. Σε κάθε κύκλο οι μαθητές εκπαιδεύονται με διαδραστικά εκπαιδευτικά εργαλεία σε θέματα Φυσικών Επιστημών, Αστρονομίας και Προγραμματισμού όπου συμμετέχουν σε βιωματικές δραστηριότητες και ομαδικές κατασκευές.

Στο τέλος του κύκλου μαθημάτων η κάθε ομάδα δημιουργεί το δικό της project, όπου οι μαθητές κάνουν έρευνα και φτιάχνουν μια κατασκευή για να λύσουν ένα πραγματικό πρόβλημα της τοπικής κοινωνίας μαθαίνοντας τα βήματα που ακολουθεί ένας ερευνητής/επιστήμονας για την υλοποίηση μιας ιδέας. Παρακάτω μπορείτε να δείτε τις κατασκευές που έφτιαξαν οι μικροί μας εφευρέτες στον δεύτερο κύκλο του STEMpowering Youth.

Στην Ξάνθη τρεις μαθήτριες έφτιαξαν το Smart Finder, μια κατασκευή με Arduino που στοχεύει στον άμεσο εντοπισμό ατόμων που πάσχουν από άνοια μέσω GPS. Εάν ο ηλικιωμένος χαθεί, η συσκευή δίνει τη δυνατότητα αποστολής μηνύματος SMS στον συγγενή του λέγοντας του την ακριβή τοποθεσία του. Μια μαθήτρια έφτιαξε έναν μετρητή καπακιών με Arduino, που καταγράφει και δείχνει σε οθόνη πόσα καπάκια έχει μέσα και πόσα  χρειάζονται ακόμη για την αγορά ενός αναπηρικού αμαξιδίου, ενθαρρύνοντας έτσι τους συμμαθητές της να μαζέψουν πλαστικά καπάκια.

Οι Ardu-Masters της Ξάνθης, αποφάσισαν να φτιάξουν μια συσκευή συναγερμού με Arduino, που τοποθετέιται στη πόρτα και παράγει ήχο όταν εντοπίσει κάποιον να μπαίνει στο δωμάτιο, μέχρι να πληκτρολογήσει ο χρήστης τον σωστό κωδικό στο πληκτρολόγιο που έχουν συνδέσει. Όλα τα μέσα μεταφοράς διαθέτουν φλάς εκτός από το ποδήλατο, γι αυτό τρεις μαθητές έφτιαξαν ένα ποδηλατικό τζάκετ με Arduino που έχει στην πλάτη ραμμένα δυο φωτεινά βέλη  για να ανάβουν όταν ο ποδηλάτης θέλει να στρίψει.

Στην Ορεστιάδα η ομίχλη είναι συνηθισμένο φαινόμενο, γι αυτό τέσσερις μαθητές θέλησαν να συμβάλουν στην ασφάλεια των κατοίκων της πόλης τους, εξοπλίζοντας τα ποδήλατα τους με φωτάκια ομίχλης. Η αυτοματοποιημένη συσκευή Arduino προσαρμόζεται κάτω από την σέλα του ποδηλάτου και μαζεύει δεδομένα με αισθητήρες φωτός και υγρασίας για να ενεργοποιεί αυτόματα τα φωτάκια όταν έχει υγρασία ή σκοτάδι. Συχνές είναι και οι πλημμύρες των ποταμών Έβρου, Άρδα και Ερυθροπόταμμου για αυτό τρεις μαθητές προτείνουν ένα αυτοματοποιημένο αντιπλημμυρικό φράγμα με Arduino. Τα παιδιά έφτιαξαν μια μακέτα προσομοίωσης του ποταμού και τοποθέτησαν αισθητήρες στην όχθη για να μετράνε τη στάθμη του και όταν αυτή ανέβει ενεργοποιούνται οι κινητήρες που ανοιγοκλείνουν την πόρτα του φράγματος για να μην πλημμυρίσει.

Το Διδυμότειχο είναι χτισμένο στη συμβολή των ποταμών Έβρου και Ερυθροπόταμου και συχνά η κοιλάδα πλημμυρίζει καταστρέφοντας καλλιέργειες, σπίτια και κτηνοτροφεία. Τέσσερις μαθήτριες έφτιαξαν το Water Level Controller, μια κατασκευή με Arduino που μετράει το ύψος της στάθμης του νερού και ειδοποιεί τον χρήστη μέσω ειδικού App για Smartphones έαν αυτή ανέβει περισσότερο από το φυσιολογικό. Τέσσερις μαθητές θέλησαν να βοηθήσουν τους αγρότες της περιοχής τους φτιάχνοντας το Agro Sensor, μια συσκευή Arduino που παίρνει μετρήσεις με την βοήθεια αισθητήρων (θερμοκρασίας, υγρασίας, μονοξείδιο του ανθρακα και βροχόπτωσης), ενημερώνει άμεσα τον αγρότη μέσω ειδικού App για Smartphones και τον ειδοποιεί σε περίπτωση φωτιάς ή πλημμύρας. Ο μικρότεροι μαθητές του τμήματος έφτιαξαν έναν εντυπωσιακό κύβο Led 4x4x4 με Arduino και τον προγραμμάτισαν να αναβοσβήνει τα λαμπάκια του σε διάφορα οπτικά μοτίβα για να λειτουργεί σαν φωτορυθμικό στις γιορτές του σχολείου τους!

Στην Κομοτηνή τρεις μαθητές κατασκεύασαν μια συσκευή με Arduino μία συσκευή που διαβάζει ειδικές κάρτες για ηλεκτρονικό ξεκλείδωμα πόρτας  σε κτήρια που έχουν πρόσβαση πολλά άτομα όπως νοσοκομεία και εταιρείες. Η συσκευή έχει τρία λαμπάκια, ένα μπλέ για να δείχνει ότι είναι έτοιμη να σκανάρει, ένα πράσινο που δείχνει ότι η κάρτα έχει πρόσβαση και ένα κόκκινο για όταν δεν είναι εξουσιοδοτημένη. Δύο μαθητές κατασκεύασαν έναν ρομποτικό βοηθό σχολείου, ένα όχημα που λειτουργεί με Arduino και ακολουθεί μια μαύρη γραμμή που συνδέει την γραμματεία με την αίθουσα τους με ένα καλαθάκι στην οροφή για την μεταφορά αντικειμένων. Ο καθηγητής μπορεί να ανταλλάζει μηνύματα με την γραμματεία και να ανεφοδιάζεται με μαρκαδόρους, κιμωλίες, το απουσιολόγιο και ότι άλλο χρειαστεί.

Πρόσφατα έπεσε η γέφυρα στο δρόμο Ιάσμου – Κομοτηνής και τα οχήματα περνούν από την κοντινότερη Ιρλανδική Διάβαση που καλύπτεται από ένα λεπτό στρώμα νερού, καθώς διασχίζει την κοίτη του ποταμού. Τρεις μαθητές έφτιαξαν μια φωτεινή πινακίδα η οποία απεικονίζει το βάθος του νερού παίρνοντας δεδομένα από μια συσκευή Αrduino που μετράει τη στάθμη του, για να βοήθησουν τους οδηγούς να αποφασίσουν αν θα περάσουν ή όχι.

Τρεις μαθητές έφτιαξαν έναν αντικλεπτικό συναγερμό ποδηλάτου ο οποίος λειτουργεί με δυο συσκευές Arduino, έναν πομπό και έναν δέκτη. Ο πομπός μπαίνει κάτω από την σέλα του ποδηλάτου και ανιχνεύει την κίνηση στο χώρο στέλνοντας δεδομένα στον δέκτη ο οποίος ειδοποιεί τον χρήστη με οπτικοακουστικά μέσα (φωτάκι και buzzer) όταν το ποδήλατο απομακρυνθεί. Τρεις μαθήτριες έφτιαξαν έναν βοηθό καλού ύπνου, μια συσκευή με Arduino που ελέγχει τις συνθήκες του περιβάλλοντος για την εξασφάλιση ενός ξεκούραστου ύπνου, δηλαδή 20°C θερμοκρασία , χαμηλή φωτεινότητα και ησυχία. Η συσκευή τους ελέγχει τις παραπάνω συνθήκες με κατάλληλους αισθητήρες και ανάβει ένα πράσινο λαμπάκι όταν η θερμοκρασία δεν είναι κατάλληλη, ένα κόκκινο όταν έχει φασαρία και ένα μπλε όταν το δωμάτιο έχει φως.

Στην Κω δύο μαθητές οραματίζονται μια πόλη που οι πολίτες της θα περπατάνε και τα βήματα τους θα “παράγουν” ηλεκτρική ενέργεια! Εμπνευσμένοι από την ιδιότητα της ενέργειας να μην καταστρέφεται, αλλά να αλλάζει μορφές κατασκεύασαν πιεζοηλεκτρικά πλακάκια για παραγωγή ενέργειας. Το πλακάκι αποτελείται από ξύλινες πλάκες και πιεζοηλεκτρικές κάψουλες για να μετατρέπουν τη δυναμική ενέργεια από το πάτημα σε ηλεκτρική που θα διοχετεύεται σε φώτα του δρόμου κλπ.

Τρεις μαθητές θέλησαν να βοηθήσουν τα άτομα με ειδικές ανάγκες και έφτιαξαν μία κατασκευή με Arduino για θέσεις parking αναπήρων η οποία ανιχνεύει αν ένα αμάξι εισέρχεται στη θέση και χτυπάει έναν βομβητή. Οι κάτοχοι αναπηρικών οχημάτων μπορούν να προμηθευτούν έναν κωδικό για να τον εισάγουν στο πληκτρολόγιο της συσκευής και να σταματήσουν τον προειδοποιητικό ήχο. Τα χορτοκοπτικά του εμπορίου έχουν μεγάλο κόστος, για αυτό δύο μαθητές έφτιαξαν ένα επαναφορτιζόμενο χορτοκοπτικό από επαναχρησιμοποιήσιμα υλικά και για την συλλογή τους επισκέφθηκαν αποθήκες και συνεργεία αυτοκινήτων.

Στη Κάλυμνο δεν υπάρχουν φώτα σε όλους τους δρόμους και γι αυτό τρεις μαθήτριες έφτιαξαν ένα τζάκετ για ποδηλάτες με φλας στην πλάτη, χρησιμοποιώντας Αrduino Lilypad που ράβεται σε υφάσματα. Τα κορίτσια έραψαν ειδικά λαμπάκια led σε σχήμα αριστερού και δεξιού βέλους που ενεργοποιούνται από ένα κουμπί που βρίσκεται στο αντίστοιχο μανίκι. Τι γίνεται όμως όταν τσιμπήσει φίδι/σκορπιός έναν ορειβάτη ή όταν ένας ψαράς χρειάζεται μια ένεση ινσουλίνης? Τρεις μαθητές κατασκεύασαν ένα νοσοκομειακό τετρακόπτερο (drone) που έχει ειδική θήκη για την γρήγορη μεταφορά ιατρικών υλικών όπως γάζες, ενέσεις και ειδικών οδηγιών, δίνοντας έτσι μια νέα οπτική στην άμεση ιατρική βοήθεια.

Ένας μαθητής εμπνεύστηκε από την άμεσα συνδεδεμένη ζωή των κατοίκων της Καλύμνου με τη θάλασσα και έφτιαξε ένα hydrobot με Αrduino. Τα υποβρύχιο του παίρνει μετρήσεις σχετικές με τη θερμοκρασία του νερού, το βάθος και την περιεκτικότητα του σε οξυγόνο και στο μέλλον θα ήθελε να του προσθέσει μια υποβρύχια κάμερα για την εύρεση σφουγγαριών, μιας και η Κάλυμνος είναι διάσημη για τους σφουγγαράδες της! Οι καταδύσεις είναι βλαβερές για το σώμα, με την Νόσο του Δύτη να είναι η πιο γνωστή επιπλοκή για αυτό τρεις μαθητές έφτιαξαν ένα ρολόι του δύτη το οποίο έχει βυθόμετρο, πιεσόμετρο περιβάλλοντος, μετρητή καρδιακών παλμών και GPS που δείχνει την ακριβή τοποθεσία του δύτη αν κάτι πάει στραβά.

Στην Ρόδο δύο μαθητές έφτιαξαν το Senior S.O.S για να βοηθήσουν άτομα της τρίτης ηλικίας που πάσχουν από καρδιακές παθήσεις ή την νόσο Αλτσχάιμερ. Το ρολόι ελέγχει την καρδιακή λειτουργία, τη θερμοκρασία του σώματος και τη τοποθεσία του χρήστη με GPS. Η συσκευή στέλνει SMS αν οι μετρήσεις είναι ανησυχητικές και ο συγγενής μπορεί να ενημερώ νεται μέσα από ειδικό App που έφτιαξαν τα παιδιά.

Τρεις μαθήτριες θέλησαν να φτιάξουν μια αυτόματη ταΐστρα για τα αδέσποτα της πόλης τους. Κάθε φορά που πλησιάζει ένα ζώο ενεργοποιούνται ειδικοί σερβοκινητήρες που ανοίγουν ένα πορτάκι για να ρίξουν τροφή στο δοχείο που είναι τοποθετημένο από κάτω. Δύο συμμαθητές τους έφτιαξαν μια αυτόματη ταΐστρα φαγητού και νερού για αδέσποτα ή κατοικίδια. Κάθε φορά που πλησιάζει ένα ζώο σε απόσταση μικρότερη των 20 cm, ενεργοποιούνται ένα πορτάκι ανοίγει για να πέσει τροφή και μια αντλία νερού γεμίζει ένα δεύτερο δοχείο.

Στο τέλος του κύκλου οι κατασκευές Agro Sensor, Φωτεινή πινακίδα, νοσοκομειακό Drone και Senior S.O.S  βραβεύτηκαν ως οι καλύτερες του Β κύκλου STEMpowering Youth, δίνοντας στους μαθητές την ευκαιρία να λάβουν μέρος στο διαγωνισμό με έπαθλο ένα ταξίδι στο CERN το καλοκαίρι του 2018.