Εκπαιδευτικά σενάρια

1ο Φύλλο εργασίας  2ο Φύλλο εργασίας   3ο Φύλλο εργασίας   4ο Φύλλο εργασίας  Φύλλο αυτοαξιολόγησης  Παράρτημα για τον εκπαιδευτικό

1. Ταυτότητα σεναρίου

Τίτλος:        Έξυπνο θερμοκήπιο – παρακολούθηση και έλεγχος θερμοκρασίας και υγρασίας

Τάξη:          Ε΄ ή ΣΤ΄ Δημοτικού

Γνωστικό αντικείμενο: ΤΠΕ – Εκπαιδευτική Ρομποτική

Θεματική ενότητα: Αλγοριθμική σκέψη – Αισθητήρες – Αυτοματισμοί – Συνθήκες

Διάρκεια:   2 διδακτικές ώρες (2 × 45΄), σύμφωνα με την ενδεικτική κατανομή ωρών για υλοποίηση σχεδίων εργασίας (project), όπως προβλέπεται στο Πρόγραμμα Σπουδών Πληροφορικής και ΤΠΕ Δημοτικού (ΙΕΠ, 2022).

Οργάνωση μαθητών: Ομαδοσυνεργατική (2–3 μαθητές ανά ομάδα)

 

2. Σκοπός του σεναρίου

Nα κατανοήσουν oι μαθητές πώς μπορούν να σχεδιάσουν και να υλοποιήσουν έναν απλό αυτοματισμό που παρακολουθεί περιβαλλοντικές συνθήκες (θερμοκρασία και υγρασία) και λαμβάνει αποφάσεις για τη λειτουργία συσκευών, προκειμένου να διατηρείται ένα κατάλληλο μικροκλίμα σε ένα θερμοκήπιο.

Στόχος είναι οι μαθητές να αντιληφθούν τη σχέση αισθητήρας → δεδομένα → απόφαση → ενέργεια, καθώς και τον ρόλο των συνθηκών και των μεταβλητών στον έλεγχο ενός συστήματος.

 

3. Προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Οι μαθητές θα μπορούν να:

• διαβάζουν τιμές θερμοκρασίας και υγρασίας από αισθητήρα,
• εμφανίζουν δεδομένα αισθητήρων στην οθόνη του υπολογιστή,
• χρησιμοποιούν συνθήκες (ΑΝ…ΤΟΤΕ) για λήψη αποφάσεων,
• ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν συσκευές εξόδου (ανεμιστήρα, βομβητή),
• ελέγχουν κινητήρα για άνοιγμα ή κλείσιμο παραθύρου,
• συνδυάζουν αυτόματο και χειροκίνητο έλεγχο μέσω διακόπτη αφής,
• περιγράφουν αλγοριθμικά τη λειτουργία ενός έξυπνου συστήματος,
• συνεργάζονται για τη δοκιμή, τον έλεγχο και τη βελτίωση μιας λύσης.

Τα μαθησιακά αποτελέσματα ευθυγραμμίζονται με τους σκοπούς του Προγράμματος Σπουδών Πληροφορικής και ΤΠΕ Δημοτικού (ΙΕΠ, 2022).

4. Προαπαιτούμενες γνώσεις

• βασική χρήση μεταβλητών,
• χρήση συνθηκών (ΑΝ…ΤΟΤΕ),
• βασική εξοικείωση με αισθητήρες και μονάδες εξόδου,
• βασική χρήση του προγραμματιστικού περιβάλλοντος (π.χ. Mind+).

5. Υλικά – Εξοπλισμός (ανά ομάδα)

• Μικροελεγκτής Arduino / ARD:icon
• Αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας (MJS22)
• Σερβοκινητήρας EXP-AJ11, DJX11 (για παράθυρο)
• Βηματικός κινητήρας με έλικα (ανεμιστήρας) DJX09
• Ενεργός βομβητής (ηχείο) AJX03
• διακόπτη αφής
• Υπολογιστής με εγκατεστημένο το Mind+
• Καλώδια σύνδεσης

6. Διδακτική προσέγγιση

Η διδασκαλία οργανώνεται γύρω από ένα αυθεντικό πρόβλημα αυτοματισμού, το οποίο οι μαθητές καλούνται να κατανοήσουν, να αναλύσουν και να επιλύσουν μέσα από τη σταδιακή σύνθεση ενός συστήματος που λειτουργεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις που έχουν τεθεί. Η μάθηση βασίζεται στη διερεύνηση και στη δοκιμή εναλλακτικών λύσεων, με έμφαση στη σύνδεση των δεδομένων που συλλέγονται από τους αισθητήρες με τις αποφάσεις που λαμβάνει το σύστημα.

Οι μαθητές συμμετέχουν ενεργά στη διαδικασία σχεδιασμού και υλοποίησης, ελέγχουν τις υποθέσεις τους μέσω πειραματισμού και αναστοχάζονται πάνω στη λειτουργία του αυτοματισμού. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι υποστηρικτικός και συντονιστικός, ενισχύοντας την κατανόηση της λογικής του αλγορίθμου και της αλληλεπίδρασης μεταξύ εισόδων, επεξεργασίας και εξόδων, σύμφωνα με τις κατευθύνσεις του Οδηγού Εκπαιδευτικού ΤΠΕ και Πληροφορικής Δημοτικού (ΙΕΠ, 2022). Η προσέγγιση αυτή ενισχύει τη σύνδεση της Πληροφορικής με πραγματικές εφαρμογές αυτοματισμών και έξυπνων συστημάτων.

Βασικές υπολογιστικές πρακτικές

Στο συγκεκριμένο σενάριο οι μαθητές έρχονται σε επαφή με τον τρόπο λειτουργίας ενός αυτοματοποιημένου συστήματος που βασίζεται σε δεδομένα πραγματικού χρόνου. Μέσα από τη συνεχή ανάγνωση τιμών θερμοκρασίας και υγρασίας, οι μαθητές μαθαίνουν να μετατρέπουν μετρήσεις σε πληροφορία και να τις αξιοποιούν για τη λήψη αποφάσεων.

Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται:

• στη σύνδεση δεδομένων με συμπεριφορά συστήματος, καθώς οι τιμές των αισθητήρων καθορίζουν άμεσα τη λειτουργία των ενεργοποιητών,
• στη διαχείριση εναλλακτικών καταστάσεων, όπου το σύστημα λειτουργεί διαφορετικά ανάλογα με το αν οι συνθήκες ικανοποιούνται ή όχι,
• στην κατανόηση της επαναληπτικής λειτουργίας ενός αυτοματισμού που παρακολουθεί συνεχώς το περιβάλλον,
• και στην αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της λύσης, μέσα από δοκιμές και προσαρμογές των ορίων και των παραμέτρων λειτουργίας.

Οι παραπάνω πρακτικές ενισχύουν την ικανότητα των μαθητών να σκέφτονται υπολογιστικά, προσεγγίζοντας προβλήματα ως δυναμικά συστήματα που απαιτούν παρακολούθηση, απόφαση και δράση, σύμφωνα με τις κατευθύνσεις του Οδηγού Εκπαιδευτικού ΤΠΕ και Πληροφορικής Δημοτικού (ΙΕΠ, 2022).

 

7. Πορεία υλοποίησης του σεναρίου

Φάση 1: Αφόρμηση – Ανάδειξη προβλήματος (10΄)

Ο εκπαιδευτικός ξεκινά με σύντομη συζήτηση βασισμένη σε εμπειρίες της καθημερινής ζωής των μαθητών, με στόχο την ενεργοποίηση των πρότερων γνώσεών τους σχετικά με τις συνθήκες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών. Θέτει ενδεικτικά ερωτήματα όπως:

• «Τι χρειάζονται τα φυτά για να μεγαλώσουν σωστά;»
• «Τι μπορεί να συμβεί αν η θερμοκρασία σε ένα θερμοκήπιο ανέβει πολύ;»
• «Πώς επηρεάζονται τα φυτά όταν ο αέρας είναι πολύ ξηρός ή πολύ υγρός;»

Οι μαθητές διατυπώνουν απόψεις και αναφέρουν παραδείγματα, όπως η ανάγκη για αερισμό, σκίαση ή πότισμα.

Ο εκπαιδευτικός καθοδηγεί τη συζήτηση ώστε να αναδειχθεί ότι, παρότι ο σκοπός του θερμοκηπίου παραμένει ο ίδιος (η προστασία των φυτών), οι περιβαλλοντικές συνθήκες στο εσωτερικό του μεταβάλλονται συνεχώς και απαιτούν έλεγχο.

Στη συνέχεια παρουσιάζεται το βασικό πρόβλημα του σεναρίου με απλή, μαθητοκεντρική διατύπωση:

«Πώς μπορούμε να φτιάξουμε ένα θερμοκήπιο που να παρακολουθεί μόνο του τη θερμοκρασία και την υγρασία και να αντιδρά αυτόματα, χωρίς να χρειάζεται συνεχώς ανθρώπινη παρέμβαση;»

Η φάση ολοκληρώνεται με τη διατύπωση του στόχου της δραστηριότητας:

«Σήμερα θα προσπαθήσουμε να σχεδιάσουμε και να κατασκευάσουμε ένα “έξυπνο” θερμοκήπιο που παίρνει αποφάσεις με βάση δεδομένα από αισθητήρες.»

Η φάση της αφόρμησης και της ανάδειξης ενός πραγματικού προβλήματος της καθημερινής ζωής εντάσσεται στις προτεινόμενες διδακτικές πρακτικές του Προγράμματος Σπουδών Πληροφορικής και ΤΠΕ Δημοτικού, καθώς ενεργοποιεί τις πρότερες γνώσεις των μαθητών και συνδέει τη μαθησιακή διαδικασία με εμπειρίες της καθημερινής ζωής.

Στο πλαίσιο της φάσης αυτής, οι μαθητές συμπληρώνουν το Φύλλο Εργασίας 1 (Μέρος Α), στο οποίο καταγράφουν τις ανάγκες των φυτών και προβλέπουν τι μπορεί να συμβεί όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες δεν είναι κατάλληλες

 

Φάση 2: Ανάλυση του συστήματος (10΄)

Ο εκπαιδευτικός, αξιοποιώντας το πρόβλημα που τέθηκε στην προηγούμενη φάση, καθοδηγεί τους μαθητές στη συστηματική ανάλυση του υπό σχεδίαση συστήματος. Οι μαθητές καλούνται να σκεφτούν το θερμοκήπιο ως ένα σύστημα που δέχεται πληροφορίες, τις επεξεργάζεται και παράγει ενέργειες.

Μέσα από συζήτηση και καθοδηγητικά ερωτήματα, οι μαθητές εντοπίζουν:

• Τις Εισόδους του συστήματος:

τη θερμοκρασία και την υγρασία του περιβάλλοντος (μέσω αισθητήρα), καθώς και την αφή, που επιτρέπει χειροκίνητη παρέμβαση.

• Τις Εξόδους του συστήματος:

τον ανεμιστήρα για τον αερισμό, τον κινητήρα για το άνοιγμα ή κλείσιμο του παραθύρου, τον βομβητή για ηχητική ειδοποίηση και την οθόνη για την προβολή των μετρήσεων.

• Λήψη απόφασης:

τον τρόπο με τον οποίο το σύστημα αποφασίζει τι πρέπει να κάνει όταν η θερμοκρασία ξεπερνά μια προκαθορισμένη τιμή.

Στη συνέχεια, διατυπώνεται το βασικό ερώτημα διερεύνησης:

«Ποιες συσκευές πρέπει να ενεργοποιούνται και ποιες να απενεργοποιούνται όταν η θερμοκρασία στο θερμοκήπιο είναι υψηλή;»

Οι μαθητές προτείνουν λύσεις και αιτιολογούν τις επιλογές τους, οδηγούμενοι σταδιακά στην κατανόηση ότι ένα έξυπνο σύστημα μπορεί να λαμβάνει αποφάσεις βάσει δεδομένων και προκαθορισμένων κανόνων.

Η ανάλυση του προβλήματος σε εισόδους, εξόδους και διαδικασίες λήψης απόφασης συνάδει με τις κατευθύνσεις του Οδηγού Εκπαιδευτικού ΤΠΕ και Πληροφορικής Δημοτικού, ο οποίος δίνει έμφαση στην κατανόηση της λειτουργίας των συστημάτων πριν από τον προγραμματισμό τους

Στη συνέχεια, οι μαθητές συμπληρώνουν το Φύλλο Εργασίας 1 (Μέρος Β), όπου αναγνωρίζουν τις εισόδους και τις εξόδους του συστήματος και συνδέουν τις συνθήκες με τις αντίστοιχες ενέργειες.

Η φάση ολοκληρώνεται με την επισήμανση ότι, στο επόμενο στάδιο, οι μαθητές θα μετατρέψουν αυτές τις ιδέες σε έναν αλγόριθμο που θα καθοδηγεί τη λειτουργία του θερμοκηπίου.

Φάση 3: Σχεδιασμός αλγορίθμου (10΄)

Ο εκπαιδευτικός, αξιοποιώντας τα συμπεράσματα της προηγούμενης φάσης, καθοδηγεί τους μαθητές στον σχεδιασμό της λύσης σε επίπεδο αλγορίθμου, πριν από οποιαδήποτε επαφή με το προγραμματιστικό περιβάλλον. Τονίζεται ότι ο αλγόριθμος περιγράφει τι κάνει το σύστημα και με ποια σειρά, ανεξάρτητα από το πώς θα υλοποιηθεί προγραμματιστικά.

Οι μαθητές καλούνται να διατυπώσουν, σε φυσική γλώσσα, τα βήματα που πρέπει να ακολουθεί το έξυπνο θερμοκήπιο. Με τη συνδρομή του εκπαιδευτικού, οι προτάσεις τους οργανώνονται σε μια λογική και επαναλαμβανόμενη ακολουθία ενεργειών.

Αλγόριθμος (σε φυσική γλώσσα):

1. Διάβασε την τρέχουσα τιμή της θερμοκρασίας και της υγρασίας από τον αισθητήρα.
2. Εμφάνισε τις τιμές στην οθόνη, ώστε να μπορεί ο χρήστης να τις παρακολουθεί.
3. Έλεγξε αν η θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από μια προκαθορισμένη τιμή–όριο.

• Αν ναι, άνοιξε το παράθυρο του θερμοκηπίου, ενεργοποίησε τον ανεμιστήρα για αερισμό και ενεργοποίησε τον βομβητή ως ένδειξη υψηλής θερμοκρασίας.
• Αν η θερμοκρασία δεν ξεπερνά το όριο, κλείσε το παράθυρο και απενεργοποίησε τον ανεμιστήρα και τον βομβητή.

Έλεγξε αν ο διακόπτη αφής έχει πατηθεί και, σε αυτή την περίπτωση, άλλαξε χειροκίνητα την κατάσταση του παραθύρου (άνοιγμα/κλείσιμο). Επανάλαβε συνεχώς τα παραπάνω βήματα.

Κατά τη διάρκεια της φάσης, ο εκπαιδευτικός επισημαίνει ότι:

• η λήψη αποφάσεων βασίζεται σε συνθήκες,
• ο ίδιος αλγόριθμος εκτελείται συνεχώς,
• η συμπεριφορά του συστήματος αλλάζει ανάλογα με τις τιμές των αισθητήρων.

Ο σχεδιασμός του αλγορίθμου σε φυσική γλώσσα αποτελεί βασική διδακτική πρακτική του Προγράμματος Σπουδών, καθώς βοηθά τους μαθητές να οργανώσουν τη σκέψη τους και να κατανοήσουν τη λογική ακολουθία των ενεργειών πριν από τη μετάβαση στο προγραμματιστικό περιβάλλον.

Κατά τη διάρκεια της φάσης αυτής, οι μαθητές εργάζονται στο Φύλλο Εργασίας 2, στο οποίο οργανώνουν τη λογική λειτουργίας του έξυπνου θερμοκηπίου και διατυπώνουν τον αλγόριθμο σε φυσική γλώσσα.

Η φάση ολοκληρώνεται με τη μετάβαση στην υλοποίηση, επισημαίνοντας ότι στην επόμενη φάση ο αλγόριθμος θα μετατραπεί σε πρόγραμμα και θα δοκιμαστεί στην πράξη.

 

Φάση 4: Υλοποίηση – Πειραματισμός (30΄)

Η φάση της υλοποίησης και του πειραματισμού ευθυγραμμίζεται με τις κατευθύνσεις του Οδηγού Εκπαιδευτικού, σύμφωνα με τις οποίες οι μαθητές μαθαίνουν αποτελεσματικότερα μέσα από την ενεργή εμπλοκή, τον πειραματισμό και τον έλεγχο της λειτουργίας των προγραμμάτων που δημιουργούν.

Στη φάση αυτή οι μαθητές, εργαζόμενοι σε μικρές ομάδες, καλούνται να μετατρέψουν τον αλγόριθμο που σχεδίασαν στην προηγούμενη φάση σε λειτουργικό πρόγραμμα, χρησιμοποιώντας το προγραμματιστικό περιβάλλον και τον διαθέσιμο εξοπλισμό. Στο πλαίσιο της υλοποίησης και του πειραματισμού, οι μαθητές συμπληρώνουν το Φύλλο Εργασίας 3, καταγράφοντας τον ρόλο των συσκευών, τις παρατηρήσεις τους από τη λειτουργία του συστήματος και τυχόν προβλήματα που προκύπτουν.

α) Συνδεσμολογία και έλεγχος εξοπλισμού (5΄–7΄)

Ο εκπαιδευτικός υπενθυμίζει τις βασικές συνδέσεις και ελέγχει ότι όλες οι ομάδες έχουν συνδέσει σωστά τις συσκευές:

• τον αισθητήρα θερμοκρασίας και υγρασίας στις κατάλληλες θύρες εισόδου,
• τον ανεμιστήρα (βηματικό κινητήρα) στις αντίστοιχες θύρες εξόδου,
• τον κινητήρα για το άνοιγμα/κλείσιμο του παραθύρου,
• τον βομβητή,
• τον διακόπτη αφής.

Οι μαθητές δεν προχωρούν στον προγραμματισμό αν δεν επιβεβαιωθεί ότι η συνδεσμολογία είναι σωστή και ασφαλής.

β) Μετατροπή του αλγορίθμου σε πρόγραμμα (10΄–12΄)

Οι μαθητές υλοποιούν βήμα προς βήμα τον αλγόριθμο:

• διαβάζουν τις τιμές θερμοκρασίας και υγρασίας και τις αποθηκεύουν σε μεταβλητές,
• εμφανίζουν τις τιμές στην οθόνη του υπολογιστή,
• χρησιμοποιούν συνθήκες για να ελέγξουν αν η θερμοκρασία ξεπερνά το όριο,
• ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν τον ανεμιστήρα, τον κινητήρα του παραθύρου και τον βομβητή,

• προσθέτουν έλεγχο για τον διακόπτη αφής ώστε να επιτρέπεται χειροκίνητη παρέμβαση.

Ο εκπαιδευτικός δίνει έμφαση στο ότι η λογική του αλγορίθμου παραμένει ίδια, αλλάζει μόνο η συμπεριφορά του συστήματος ανάλογα με τις τιμές των αισθητήρων.

γ) Πειραματισμός και δοκιμές (8΄–10΄)

Οι ομάδες εκτελούν το πρόγραμμα και πειραματίζονται με διαφορετικές συνθήκες:

• αυξάνουν τη θερμοκρασία (π.χ. αγγίζοντας τον αισθητήρα),
• παρατηρούν πότε ενεργοποιείται ο ανεμιστήρας και ο βομβητής,
• ελέγχουν το άνοιγμα και κλείσιμο του παραθύρου,
• δοκιμάζουν τη λειτουργία του διακόπτη αφής.

Οι μαθητές καταγράφουν παρατηρήσεις και συγκρίνουν τα αποτελέσματα με τις αρχικές τους προβλέψεις.

δ) Έλεγχος και αρχική βελτίωση (5΄)

Στο τέλος της φάσης, οι ομάδες καλούνται να εντοπίσουν πιθανά σημεία προς βελτίωση, όπως:

• την αλλαγή του ορίου θερμοκρασίας,
• την ταχύτητα αντίδρασης του συστήματος,
• την καλύτερη συνδυαστική λειτουργία αυτόματου και χειροκίνητου ελέγχου.

Ο εκπαιδευτικός δεν παρέχει έτοιμες λύσεις, αλλά ενθαρρύνει τους μαθητές να σκεφτούν τι θα μπορούσαν να αλλάξουν στον αλγόριθμο ή στις τιμές των μεταβλητών για να βελτιώσουν τη λειτουργία του έξυπνου θερμοκηπίου.

Φάση 5: Έλεγχος – Αναστοχασμός – Αξιολόγηση (15΄)

Στην τελική φάση, οι μαθητές καλούνται να ελέγξουν συστηματικά τη λειτουργία του έξυπνου θερμοκηπίου, να αναστοχαστούν πάνω στη διαδικασία που ακολούθησαν και να αξιολογήσουν τόσο το αποτέλεσμα όσο και τη μαθησιακή τους εμπειρία.

Αρχικά, οι ομάδες εκτελούν το πρόγραμμα και πραγματοποιούν στοχευμένες δοκιμές, παρατηρώντας τη συμπεριφορά του συστήματος σε διαφορετικές συνθήκες. Ελέγχουν, για παράδειγμα, τι συμβαίνει όταν η θερμοκρασία αυξάνεται ή μειώνεται και αν οι αντίστοιχες μονάδες εξόδου (ανεμιστήρας, παράθυρο, βομβητής) ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται όπως είχε προβλεφθεί στον αλγόριθμο.

Στη συνέχεια, οι μαθητές καλούνται να απαντήσουν σε ερωτήματα αναστοχασμού, όπως:

• «Το σύστημα αντέδρασε σωστά όταν η θερμοκρασία ξεπέρασε το όριο;»
• «Ποια συσκευή βοήθησε περισσότερο στη ρύθμιση του μικροκλίματος;»
• «Πότε χρειάστηκε χειροκίνητη παρέμβαση μέσω του διακόπτη αφής;»
• «Τι θα μπορούσαμε να βελτιώσουμε στον αλγόριθμο;»

Ο εκπαιδευτικός παρατηρεί τη συνεργασία των ομάδων, τον τρόπο με τον οποίο οι μαθητές δοκιμάζουν εναλλακτικές λύσεις και την ικανότητά τους να εξηγούν τη λειτουργία του συστήματος με αλγοριθμικούς όρους. Η αξιολόγηση εστιάζει όχι μόνο στο αν το θερμοκήπιο λειτουργεί σωστά, αλλά και στο κατά πόσο οι μαθητές κατανοούν τη σχέση μεταξύ αισθητήρων, συνθηκών και ενεργειών.

Ο έλεγχος, ο αναστοχασμός και η αυτοαξιολόγηση αποτελούν βασικά στοιχεία της διαμορφωτικής αξιολόγησης, όπως αυτή περιγράφεται στο Πρόγραμμα Σπουδών Πληροφορικής και ΤΠΕ Δημοτικού, με στόχο τη συνειδητοποίηση της μαθησιακής διαδικασίας από τους μαθητές.

Στο τέλος της δραστηριότητας, οι μαθητές συμπληρώνουν το Φύλλο Εργασίας 4, στο οποίο ελέγχουν τη λειτουργία του συστήματος και προτείνουν βελτιώσεις, καθώς και το Φύλλο Αυτοαξιολόγησης, όπου αναστοχάζονται πάνω στη μαθησιακή τους εμπειρία και τη συνεργασία τους.

Η φάση ολοκληρώνεται με σύντομη συζήτηση στην ολομέλεια, κατά την οποία οι μαθητές μοιράζονται τις εμπειρίες τους και συνδέουν τη δραστηριότητα με πραγματικές εφαρμογές έξυπνων συστημάτων στην καθημερινή ζωή.

 

Πίνακας αντιστοίχισης
Πορείας Υλοποίησης – Δραστηριοτήτων – Μαθησιακών στόχων

Φάση πορείας υλοποίησης	Περιγραφή φάσης	Τι κάνουν οι μαθητές	Μαθησιακοί στόχοι που εξυπηρετούνται
Φάση 1 Αφόρμηση – Ανάδειξη προβλήματος	Σύνδεση με εμπειρίες καθημερινής ζωής και εισαγωγή στο πρόβλημα του ελέγχου συνθηκών σε θερμοκήπιο	Συζητούν για τις ανάγκες των φυτών, εντοπίζουν προβλήματα που προκαλεί η υψηλή θερμοκρασία ή η χαμηλή/υψηλή υγρασία	Κατανόηση προβλήματος, σύνδεση με πραγματικές εφαρμογές, ενεργοποίηση πρότερων γνώσεων
Φάση 2 Ανάλυση συστήματος	Προσδιορισμός εισόδων, εξόδων και λήψης αποφάσεων	Αναγνωρίζουν αισθητήρες και ενεργοποιητές, διαχωρίζουν είσοδο–επεξεργασία–έξοδο	Υπολογιστική σκέψη, ανάλυση συστήματος, κατανόηση αυτοματισμών
Φάση 3 Σχεδιασμός αλγορίθμου	Διατύπωση λύσης σε φυσική γλώσσα	Περιγράφουν βήμα προς βήμα τη λειτουργία του θερμοκηπίου, χρησιμοποιούν συνθήκες	Αλγοριθμική σκέψη, λογική ακολουθία, χρήση συνθηκών
Φάση 4 Υλοποίηση – Προγραμματισμός	Μετατροπή αλγορίθμου σε πρόγραμμα και πειραματισμός	Προγραμματίζουν αισθητήρες και συσκευές, δοκιμάζουν διαφορετικές συνθήκες	Σύνδεση θεωρίας–πράξης, χρήση μεταβλητών, έλεγχος ροής
Φάση 5 Έλεγχος – Αναστοχασμός – Αξιολόγηση	Έλεγχος λειτουργίας και αποτίμηση αποτελέσματος	Ελέγχουν τη σωστή λειτουργία, εξηγούν τη συμπεριφορά του συστήματος, προτείνουν βελτιώσεις	Μεταγνωστικές δεξιότητες, αναστοχασμός, συνεργασία, κατανόηση συστημάτων

 

8. Αξιολόγηση

Η αξιολόγηση του σεναρίου είναι διαμορφωτική και πραγματοποιείται καθ’ όλη τη διάρκεια της διδακτικής διαδικασίας, με στόχο την υποστήριξη της μάθησης και όχι τον έλεγχο του τελικού αποτελέσματος. Εστιάζει τόσο στη μαθησιακή πορεία των μαθητών όσο και στο προϊόν της εργασίας τους.

Συγκεκριμένα, η αξιολόγηση βασίζεται:

• στην παρατήρηση της συνεργασίας, όπου ο εκπαιδευτικός καταγράφει τον βαθμό συμμετοχής των μαθητών, τον καταμερισμό ρόλων στις ομάδες και την ικανότητα επικοινωνίας και συντονισμού,
• στη λειτουργικότητα του συστήματος, εξετάζοντας αν το έξυπνο θερμοκήπιο ανταποκρίνεται σωστά στις μεταβολές της θερμοκρασίας και της υγρασίας και αν οι συσκευές εξόδου ενεργοποιούνται σύμφωνα με τον σχεδιασμό,
• στη συζήτηση και στον αναστοχασμό των μαθητών, μέσα από ερωτήσεις που τους βοηθούν να εξηγήσουν τη λειτουργία του συστήματος, να εντοπίσουν δυσκολίες και να προτείνουν πιθανές βελτιώσεις.
• Η αξιολόγηση αυτή επιτρέπει στον εκπαιδευτικό να εντοπίσει πιθανές παρανοήσεις, να προσαρμόσει τη διδακτική παρέμβαση και να ενισχύσει την κατανόηση βασικών εννοιών, όπως η χρήση αισθητήρων, οι συνθήκες και ο έλεγχος αυτοματισμών. Η προσέγγιση συνάδει με τις κατευθύνσεις του Προγράμματος Σπουδών Πληροφορικής και ΤΠΕ Δημοτικού (ΙΕΠ, 2022).

9. Βιβλιογραφία – Δικτυογραφία

Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής (ΙΕΠ). (2022). Πρόγραμμα Σπουδών Πληροφορικής και Τεχνολογιών της Πληροφορίας και Επικοινωνιών (Τ.Π.Ε.) – Δημοτικό. Αθήνα: ΙΕΠ.

Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής (ΙΕΠ). (2022). Οδηγός Εκπαιδευτικού για το Πρόγραμμα Σπουδών Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών (Τ.Π.Ε.) – Δημοτικό. Αθήνα: ΙΕΠ.

Πλατφόρμα «Αίσωπος» – Ψηφιακά Διδακτικά Σενάρια: https://aesop.iep.edu.gr/senaria

 

Πίνακας αντιστοίχισης
Πορείας υλοποίησης – Φύλλων εργασίας με τους Μαθησιακούς στόχους

Φάση πορείας υλοποίησης	Περιγραφή φάσης	Φύλλο εργασίας	Τι κάνουν οι μαθητές	Μαθησιακοί στόχοι που εξυπηρετούνται
Φάση 1 Εισαγωγή – Ανάδειξη προβλήματος	Σύνδεση με εμπειρίες καθημερινής ζωής και διατύπωση πραγματικού προβλήματος της καθημερινής ζωής σχετικού με τις συνθήκες σε θερμοκήπιο	Φ.Ε. 1 (Μέρος Α)	Συζητούν για τις ανάγκες των φυτών και τις επιπτώσεις της θερμοκρασίας και της υγρασίας	Κατανόηση προβλήματος, σύνδεση με πραγματικές εφαρμογές
Φάση 2 Ανάλυση συστήματος	Προσδιορισμός εισόδων, εξόδων και λήψης αποφάσεων	Φ.Ε. 1 (Μέρος Β)	Αναγνωρίζουν αισθητήρες και συσκευές εξόδου, συνδέουν συνθήκες με ενέργειες	Υπολογιστική σκέψη, ανάλυση συστήματος
Φάση 3 Σχεδιασμός αλγορίθμου	Διατύπωση της λύσης σε φυσική γλώσσα	Φ.Ε. 2	Οργανώνουν τα βήματα του αλγορίθμου και συμπληρώνουν συνθήκες	Αλγοριθμική σκέψη, λογική ακολουθία
Φάση 4 Υλοποίηση – Προγραμματισμός	Μετατροπή του αλγορίθμου σε πρόγραμμα και πειραματισμός	Φ.Ε. 3	Προγραμματίζουν αισθητήρες και ενεργοποιητές, ελέγχουν τη λειτουργία	Σύνδεση θεωρίας–πράξης, χρήση συνθηκών
Φάση 5 Έλεγχος – Αναστοχασμός	Έλεγχος λειτουργίας, βελτίωση λύσης και αυτοαξιολόγηση	Φ.Ε. 4 & Φύλλο αυτό-αξιολόγησης	Ελέγχουν, αναστοχάζονται και αξιολογούν τη μάθησή τους	Αναστοχασμός μεταγνωστικές δεξιότητες, συνεργασία