STEM και σήματα MORSE

Η Microsoft τα τελευταία χρόνια καταβάλει προσπάθειες για την προώθηση της STEM Εκπαίδευσης. Παρέχει εξαιρετικό εκπαιδευτικό υλικό σχετικά με το STEM. Προσφέρει οικονομικές επιβραβεύσεις σε καινοτομίες στην εκπαίδευση που εφαρμόζουν εκπαιδευτικοί με τις ομάδες εργασίας τους σε όλες τις χώρες.

Προτείνει επίσης μια σειρά πολύ καλά σχεδιασμένων δραστηριοτήτων με προσέγγιση STEM. Ανάμεσα σε αυτές ξεχωρίσαμε μία που έχει ιδιαίτερη σχέση με το αγαπημένο μας Hobby τον ραδιοερασιτεχνισμό. Αφορά την αποστολή σημάτων Morse !!!  Κάνοντας click μεγαλώνουν οι φωτο. Θα πρότεινα πριν την ανάγνωση της ανάρτησης να δείτε το 2 λεπτών διάρκειας video που ακολουθεί. 





Σε αυτήν την ανάρτηση παρουσιάζουμε, ως παράδειγμα, την εφαρμογή αυτή με έναν τρόπο χαρακτηριστικό και απλό, για να γίνει αντιληπτό τι είναι η μεθοδολογία STEM στην εκπαίδευση και σε κάποιον που ακούει για πρώτη φορά το ακρωνύμιο STEM.
   Η πρόταση μας αφορά, όπως είπαμε, την κατασκευή ενός μορσικού χειριστηρίου με μηδενικό κόστος κατασκευασμένου με ένα μανταλάκι και ένα LED που αναβοσβήνει στο ρυθμό των τελειών και των παυλών που αποστέλλει. Κάποιος θα σκεφτεί σιγά την κατασκευή που είναι και STEM
Σαφώς και δεν είναι STEM μέχρι εδώ…
   Έχουμε αναφέρει ότι για να είναι STEM μία προσέγγιση θα πρέπει να υπάρχουν σε αυτήν τουλάχιστον τρεις κλάδοι του STEM (Science, Technology, Engineering και Mathematics). Επίσης προϋπόθεση είναι όταν ο ένας εισέρχεται, κάποιος άλλος να εξέρχεται. 

Ο κλάδος Engineering συμπεριλαμβάνεται αφού πρόκειται για μια κατασκευή (σύνδεση μπαταρίας με led μέσω ενός διακόπτη που είναι στις σιαγόνες που φέρει το ξύλινο μανταλάκι). Ο δεύτερος κλάδος που εισέρχεται είναι το Science με την παρουσία της επιστήμης της Φυσικής. Γίνεται  εκτενής χρήση του κεφαλαίου του ηλεκτρισμού λόγω του ηλεκτρικού κυκλώματος και της κατασκευής ενός μεγαφώνου με ένα πλαστικό ποτηράκι, ένα μαγνήτη και ένα πηνίο που τυλίγουμε εμείς με πηνιόσυρμα. Μπορούν να συμπεριληφθούν και σχετικοί υπολογισμοί για να χρησιμοποιήσουμε και τον κλάδο Mathematics. Όπως για παράδειγμα, να χρησιμοποιηθεί αντίσταση σε σειρά με το LED η οποία θα υπολογιστεί με το νόμο του Ohm και με ηλεκτρική τάση μεγαλύτερη από αυτή που απαιτεί το LED. Απουσιάζει όμως ακόμη ένας κλάδος. Προσθέτουμε την Πληροφορική για να εισαχθεί ο κλάδος Technology.  Έτσι στη συνέχεια η Microsoft προσθέτει την υπολογιστική σκέψη στην εφαρμογή (Computational Thinking).

Αυξάνοντας λίγο το κόστος ενσωματώνουμε ένα arduino στην κατασκευή μας για να δέχεται τα σήματα morse, τα οποία επεξεργάζεται και τα στέλνει στον υπολογιστή όπου με το open excel 365 τα αποκωδικοποιούμε και διαβάζουμε τα γράμματα στην οθόνη που χειρίζουμε με το
χειριστήριο (μανταλάκι).
 Μια ιδέα είναι ότι μπορούμε να τροποποιήσουμε τον κώδικα ώστε να γίνεται και μέτρηση της ταχύτητας αποστολής των σημάτων Morse ανά λεπτό. Έτσι έχουν ενταχθεί τρεις κλάδου (Science, Engineering, Technology). Αν προσθέσουμε και τους ηλεκτρολογικούς υπολογισμούς που αναφέραμε τότε έχουμε εντάξει και τον κλάδο Mathematics. Αυτή η ολοκλήρωση  δείχνει ολοκληρωμένο STEM.

Micorsoft παρέχει ότι ακριβώς χρειαζόμαστε για αυτήν κατασκευή στο link:
Φύλλο έργου,
Λογισμικό,
Σύνδεση και Κώδικα για το arduino



Στο παρακάτω Link υπάρχουν όλα αυτά τα απαιτούμενα για την σύνδεση του χειριστηρίου μέσω ενός arduino με τον υπολογιστή μας. Έτσι γίνεται η αποκωδικοποίηση και παρουσιάζονται στην οθόνη του υπολογιστή τα γράμματα που στέλνουμε με το μορσικό χειριστήριο. Στην επόμενη φωτογραφία βλέπουμε όλα τα απαραίτητα για την ανάπτυξη αυτής της εφαρμογής. 
Στον παρακάτω σύνδεσμο υπάρχουν οδηγίες για τον εκπαιδευτικό αλλά και για τον μαθητή.
Το ερώτημα που δημιουργείται είναι σε ποιο
μάθημα και ποιος εκπαιδευτικός μπορεί να χρησιμοποιήσει τέτοια καινοτόμα εκπαιδευτικά αντικείμενα ως εργαλεία για να προσεγγίσει σε οποιαδήποτε βαθμίδα την μεθοδολογία STEM. Έχουμε αναφερθεί πολλάκις με άρθρα μας ότι πρέπει το υπουργείο παιδείας να μελετήσει σοβαρά και να δημιουργήσει συνθήκες σε όλα τα μαθήματα με κατάλληλες καινοτόμες προδιαγραφές στα αναλυτικά προγράμματα σπουδών όλων των βαθμίδων ώστε μετά από μερικά χρόνια να συλλεχθούν οι καρποί της STEM εκπαίδευσης με τη δημιουργία STEM εργαζομένων.
 Οι Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής ξοδεύουν εκατομμύρια δολάρια κάθε μήνα στην
STEM εκπαίδευση, κάτι γνωρίζουν παραπάνω … Μελέτες που βρίσκονται εύκολα στο διαδίκτυο δείχνουν την σημαντική προσφορά στην οικονομία της STEM εκπαίδευσης.
Αυτή η εφαρμογή είναι ένα πολύ καλό παράδειγμα του τι είναι
STEM. Πρόσφατα ενημερωθήκαμε ότι μία δασκάλα άρχισε να χρησιμοποιεί projector για να δείχνει στους μικρούς μαθητές εικόνες και βίντεο. Με χαρά ανακοίνωσε στους γονείς ότι διδάσκει STEM !!!
Τι δεν καταλαβαίνετε?

Πολύδωρος Σταυρόπουλος
MSc STEM in education 
Παιδαγωγικό τμήμα ΑΣΠΑΙΤΕ
Πιστοποιημένος Επιθεωρητής Ασφάλειας, Υγείας και Ποιοτικού Ελέγχου
Συγγραφέας, Μεταφραστής, επιμελητής εκδόσεων