Γραμματίκειο Γυμνάσιο Πτελεού: Θαλάσσιες μετρήσεις στον Παγασητικό κόλπο πραγματοποιούν με το Ερευνητικό Σκάφος Hydrobotsensor2

Για δεύτερη συνεχόμενη χρονιά οι μαθητές του Γραμματίκειου γυμνασίου Πτελεού υλοποίησαν το εκπαιδευτικό πρόγραμμα Hydrobot, σε συνεργασία με το Ευγενίδειο Ίδρυμα, χορηγού της ρομποτικής δράσης. Το πρόγραμμα Hydrobots είναι ένα διεθνές project που απευθύνεται σε μαθητές της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης.

Οι μαθητές κατασκεύασαν  ένα υποβρύχιο σκάφος, το Hydrobot, µια εκδοχή του προγράμματος SeaPerch του ΜΙΤ, χρησιμοποιώντας απλά υλικά και εργαλεία. Αυτό το στάδιο της δημιουργίας πραγματοποιήθηκε κατά την περσινή χρονιά στο γυμνάσιο Πτελεού, με απόλυτη επιτυχία.

Η πλεύση παράλληλα με την υποβρύχια επιτυχημένη κατάδυση του μικρού τηλεκατευθυνόμενου υποβρυχίου, την περασμένη σχολική περίοδο, έδειξε ότι η συνέχιση και η επέκταση του προγράμματος κατά την φετινή χρονιά θα έφερνε τους μαθητές σε επαφή με ένα καινούριο στάδιο δημιουργικής ενασχόλησης.

Στο νέο καινοτόμο πρόγραμμα, θα προχωρούσαν στην επέκταση των δυνατοτήτων του Hydrobot, με την  προσαρμογή ενός πακέτου αισθητήρων θερµοκρασίας, πίεσης/βάθους και φωτεινότητας.

Κατά αυτόν τον τρόπο το απλό υποβρύχιο ROV, θα μετατρέπονταν σε ένα μικρό πειραματικό ερευνητικό σκάφος που θα ήταν ικανό να πάρει τις πρώτες θαλάσσιες μετρήσεις από την ευρύτερη περιοχή του Πτελεού και κατά επέκταση του Παγασητικού κόλπου.

Η ευγενική χορηγία του Ευγενίδειου Ιδρύματος ήρθε ως επιστέγασμα της προηγούμενη προσπάθειας και κατά την φετινή χρονιά οι μαθητές του σχολείου είχαν  τη δυνατότητα ενσωμάτωσης ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος μετρήσεων στο σκάφος, το Ηydrosensor2.  Το κύκλωμα, επιτρέπει τη λήψη μετρήσεων φυσικών μεγεθών μέσα στο νερό (πίεση, θερμοκρασίας, φωτεινότητα σε συνάρτηση µε το βάθος) και την αποθήκευσή τους σε ειδική φορητή κάρτα μνήμης. Είναι επεκτάσιμο, ώστε να είναι δυνατή η προσθήκη επιπλέον αισθητήρων. Το Hydrosensor kit βασίζεται στην πολύ γνωστή και ευρέως χρησιμοποιούμενη  ανοιχτή  πλατφόρμα  ανάπτυξης  Arduino.

Με την παραλαβή των υλικών ξεκίνησε στο πλαίσιο της διδασκαλίας  εργασιών,  να διαμορφώνεται ένα περιβάλλον διερευνητικής μάθησης.

Η εφαρμογή του προγράμματος ήταν  επιτυχής και τα θετικά σημεία που προέκυψαν  πολλά. Η ενθουσιώδη ενεργοποίηση των εμπλεκομένων μαθητών, που συμμετείχανε εθελοντικά, η ομαδικότητα, η συνεργασία και η αναζήτηση/χρήση πληροφοριών χαρακτήρισαν την προσπάθεια που τελικό στόχο είχε  την καταγραφή των μετρήσεων που συνέλεγαν οι αισθητήρες  του  υποβρύχιου σκάφους.

Μετά τη συναρμολόγηση των επιμέρους τμημάτων του μικρού επεξεργαστή και την κατάλληλη συγκόλληση και αδιαβροχοποίηση των ευαίσθητων αισθητήρων πάνω στο ειδικό  κουτί που φιλοξενεί όλο το κύκλωμα, το στάδιο της επιτυχούς επικοινωνίας όλων των τμημάτων με τον μικροεπεξεργαστή ολοκληρώθηκε, με την σωστή εφαρμογή του κατάλληλου κώδικα, που έδωσε την δυνατότητα πλέον το μικρό εργαστήριο να παρουσιάσει τις πρώτες δοκιμαστικές μετρήσεις,  να τις αποτυπώσει στην οθόνη του υπολογιστή. Το αποτέλεσμα έπρεπε όμως να επιβεβαιωθεί και σε πραγματικές συνθήκες με τις πρώτες βουτιές σε νερό να πραγματοποιούνται σε μικρές δεξαμενές νερού, με απόλυτη επιτυχία ως προς τις ενδείξεις που έστελναν οι αισθητήρες.

Ο θαλάσσιος κόσμος της παραλίας του Αχιλλείου Μαγνησίας  πρόσφερε τις πρώτες μετρήσεις. Το  μικρό ερευνητικό σκάφος,  εξοπλισμένο με τα ευαίσθητα όργανα-αισθητήρες του, καταδύθηκε σχεδόν στα τεσσερισήμισι μέτρα, σύμφωνα με ό,τι καταγράφτηκε στην βάση δεδομένων που αποθηκεύτηκαν στην  κάρτα μνήμης  του arduino uno.

Θερμοκρασία νερού επιφανείας, που μειώνονταν όσο το σκάφος βυθίζονταν μέτρο με το μέτρο, δείκτης πίεσης που έδειχνε ότι πράγματι αυξάνονταν με το βάθος και φωτεινότητα lux που μειώνονταν, όσο οι ακτίνες του ήλιου δεν έφταναν δυνατές σε βαθιά νερά, αποτυπώθηκαν και καταγράφηκαν στην βάση δεδομένων του συστήματος που έχει  δημιουργήσει το Ευγενίδειο Ίδρυμα και μπορούμε να δούμε στη διεύθυνση http://hydrobots.gr/index/hydrosensor_total.php

Δεύτερη μέτρηση πραγματοποιήθηκε στο επίνειο του γυμνασίου Πτελεού,  στην παραλία του οικισμού Πηγάδι  και όπως η προηγούμενη, αποτυπώθηκε και αυτή στο χάρτη μετρήσεων, όπου με γραφικές παραστάσεις οπτικοποιούνται όλες οι τιμές που έχει συλλέξει το  Ηydrosensor2,  θερμοκρασίας νερού θαλάσσης, πίεσης που υπήρχε ανά σημείο που βρέθηκε το σκάφος, βάθους όπου έφτασε και φωτεινότητας. Παράλληλα έχουν καταγραφεί η θερμοκρασία του περιβάλλοντος , οι καιρικές συνθήκες και η κατάσταση της θάλασσας κατά την ημέρα της μέτρησης.

Οι μετρήσεις επεκτάθηκαν στις παραλίες της Χρυσής ακτής Παναγιάς , Κριθαριάς και Αλυκών Μαγνησίας συμπληρώνοντας τις πέντε, που βάσει του πρωτοκόλλου συνεργασίας  έπρεπε να πραγματοποιηθούν και να αναρτηθούν. Πιθανόν να γίνουν νέες εξερευνήσεις σε ευαίσθητα υδάτινα οικοσυστήματα του νομού Μαγνησίας, αλλά και σε μέρη όπου το υδάτινο στοιχείο ακουμπά την ιστορία, αφού οι προοπτικές εφαρμογής του προγράμματος  Hydrobotsensor2 σε τομείς όπως η περιβαλλοντική εκπαίδευση  είναι πολύ καλές.

Πιθανές συνεργασίες με άλλα σχολεία πάνω σε κοινά εκπαιδευτικά προγράμματα αλλά και η ανταλλαγή γνώσεων και εμπειριών ανάμεσα στους μαθητές διαφορετικών σχολείων, θα καταστήσει το πρωτότυπο αυτό πρόγραμμα εφαλτήριο διερευνητικής μάθησης, γιατί βάζει από νωρίς, τους νεαρούς μαθητές στη διαδικασία της επιστημονικής έρευνας.