Η τεχνολογία είναι ένας κλάδος, ο οποίος εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου και προσαρμόζεται με βάση τις ανάγκες του ατόμου. Η κοινωνία μας πλέον στηρίζεται στις δημιουργίες της τεχνολογίας καθώς μέσω αυτών οι ζωές μας γίνονται ευκολότερες, αλλά και οι άνθρωποι αποκτούν γκάμα πληροφοριών για κάθε κομμάτι της καθημερινότητας τους. Έχετε, άραγε, αναρωτηθεί πώς θα ήταν οι ζωές μας αν οι νέοι μαθητές διδάσκονταν στο σχολείο τις αξίες της τεχνολογίας μέσω ενός διασκεδαστικού και κατανοητού τρόπου; Εδώ ακριβώς έρχεται μία ομάδα υποψήφιων διδακτόρων της πληροφορικής του ΑΠΘ και το project τους.
Από τη συνέντευξη που θα ακολουθήσει με την ομάδα αυτήν μαθαίνουμε για την δημιουργία ενός καινοτόμου επιτραπέζιου παιχνιδιού που συνοδεύεται από εφαρμογή επαυξημένης πραγματικότητας και απευθύνεται αποκλειστικά σε μαθητές γυμνασίου. Το παιχνίδι έχει ως στόχο να μεταδώσεις στους μαθητές τις βασικές αρχές της φωτονικής.
1. Ποιο είναι το επιτραπέζιο παιχνίδι που αναπτύξατε και πώς χρησιμοποιεί την εφαρμογή επαυξημένης πραγματικότητας για την εκπαίδευση των μαθητών;
Ομάδα: Έχουμε δημιουργήσει ένα επιτραπέζιο παιχνίδι το οποίο αποτυπώνει το οδικό δίκτυο μιας πόλης. Αυτό αποτελείται από τα εξής στοιχεία: Φύλλο εργασίας (απλή και προχωρημένη έκδοση), κάρτες εργαλείων και κεραιών, QR χαρτόνια με αντίστοιχες διαφάνειες οπτικοποίησης που τοποθετούνται στο επιτραπέζιο και το απαραίτητο εργαλείο μας που είναι η εφαρμογή ePhosAR για κινητές συσκευές που αξιοποιεί την τεχνολογία επαυξημένης πραγματικότητας.
Στόχος του παιχνιδιού είναι να μάθουν οι μαθητές βασικές αρχές για τη φωτονική και τις χρήσεις της στην καθημερινότητα μας με έναν ευχάριστο τρόπο για αυτούς. Με τη βοήθεια της επαυξημένης πραγματικότητας, καταφέραμε να αναπαραστήσουμε ορισμένα εργαλεία και είδη κεραιών, όπως εμφανίζονται στην πραγματικότητα, χρησιμοποιώντας τα 3D μοντέλα που δημιουργήσαμε. Αντιστοιχίσαμε αυτά τα μοντέλα με χρήσιμες πληροφορίες και παρουσιάζουμε απλοποιημένα παραδείγματα χρήσης τους στον πραγματικό κόσμο.
2. Ποιες είναι οι βασικές αρχές της φωτονικής που επιχειρήσατε να μάθετε στα παιδιά μέσω του παιχνιδιού και πώς τις ενσωματώνετε στην εφαρμογή;
Ομάδα: Μέσω του παιχνιδιού προσπαθούμε να αναπαραστήσουμε ένα δίκτυο οπτικών ινών και το πώς λειτουργεί αυτό με απλοποιημένο τρόπο καθώς και τα είδη κεραιών και τους λόγους που τις χρησιμοποιούμε. Τα παιδιά μπορούν να μάθουν τον τρόπο με τον οποίο μεταφέρονται πληροφορίες μέσω του φωτός. Συγκεκριμένα, η εφαρμογή προσφέρει τρεις “αποστολές” στο χρήστη. Η πρώτη και εισαγωγική αποστολή, η οποία ονομάζεται “Στείλε σήμα”, έχει ως στόχο να γνωρίσει στα παιδιά τις έννοιες του διαχωριστή και του ενισχυτή και το πώς αξιοποιούνται σε ένα οπτικό δίκτυο. Στην οθόνη του κινητού, ο χρήστης βλέπει τον χάρτη της πόλης με το δίκτυό της και πρέπει να στείλει ισχυρό σήμα σε όλα τα σπίτια αξιοποιώντας τους διαχωριστές και τους ενισχυτές.
Οι άλλες δύο αποστολές απαιτούν την χρήση επαυξημένης πραγματικότητας. Στην αποστολή “Τεχνικός δικτύων” ο χρήστης, αρχικά, μαθαίνει ορισμένες πληροφορίες για τις κάρτες εργαλείων π.χ. για τις οπτικές ίνες και βλέπει τη 3D αναπαράστασή τους σκανάροντας τους QR κωδικούς που βρίσκονται πίσω από κάθε κάρτα. Στη συνέχεια, καλείται να εντοπίσει αν υπάρχει κάποιο πρόβλημα στο οπτικό δίκτυο, σκανάροντας και πάλι τα αντίστοιχα QR χαρτόνια που βρίσκονται στο χάρτη και να το λύσει αξιοποιώντας τα εργαλεία. Τέλος, η αποστολή “Μάντεψε ποια (κεραία)!” έχει ως σκοπό το να δει ο χρήστης τη 3D αναπαράσταση της κάθε κεραίας (σκανάροντας τις αντίστοιχες κάρτες) και να μάθει ορισμένες πληροφορίες για αυτές, όπως τους λόγους που χρησιμοποιείται η καθεμία και ορισμένες χρήσεις στην καθημερινότητα. Σκανάροντας τα σχετικά QR χαρτόνια στο χάρτη της πόλης ο χρήστης καλείται να μαντέψει ποια είδη κεραιών χρησιμοποιούνται στα αντικείμενα που φαίνονται στις διαφάνειες οπτικοποίησης, όπου η εφαρμογή του δίνει ορισμένες ενδείξεις.
3. Ποια ήταν τα αποτελέσματα της εφαρμογής; Πώς αποδέχθηκαν οι μαθητές την εκπαιδευτική προσέγγιση με το επιτραπέζιο παιχνίδι;
Ομάδα: Η εφαρμογή μέχρι στιγμής έχει παρουσιαστεί σε έναν μικρό αριθμό μαθητών. Ωστόσο, η στάση τους απέναντι της είναι θετική. Φάνηκε να τους κίνησε το ενδιαφέρον ο τρόπος παρουσίασης των βασικών ιδεών της φωτονικής και ο τρόπος αλληλεπίδρασης με την εφαρμογή. Επίσης, εξέφρασαν τον ενθουσιασμό τους με την αναπαράσταση των 3D μοντέλων. Παρόλα αυτά, χρειάζεται να αξιοποιηθεί και να γίνει έλεγχος της εφαρμογής από περισσότερους μαθητές. Στα επόμενα μας πλάνα είναι να πραγματοποιήσουμε επισκέψεις σε σχολεία, ώστε να μάθουμε περισσότερα ως προς την αποδοχή των μαθητών και καθηγητών γι’ αυτή την προσέγγισή μας.
4. Ποιες ήταν οι προκλήσεις κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης της εφαρμογής και πώς τις αντιμετωπίσατε;
Ομάδα: Οι δυσκολίες που αντιμετωπίσαμε κατά τη διάρκεια ανάπτυξης της εφαρμογής αφορούσαν κυρίως τον τρόπο αναπαράστασης των βασικών εννοιών της φωτονικής με τρόπο ώστε να είναι και επιμορφωτικός αλλά και διασκεδαστικός για τους μαθητές. Για την αντιμετώπιση αυτών των δυσκολιών υπήρξε συνεχής επικοινωνία με τους ειδικούς που παρείχαν τις γνώσεις σχετικά με τη φωτονική αλλά και της ομάδας που είχε ως στόχο να προσθέσει και το στοιχείο του παιχνιδιού.
5. Πώς βλέπετε την εφαρμογή αυτή να συνεισφέρει στην εκπαίδευση και στην κατανόηση της φωτονικής σε μεγαλύτερη κλίμακα;
Ομάδα: Αυτή η εφαρμογή στοχεύει να γνωρίσει στους νέους την επιστήμη και την τεχνολογία του φωτός καθώς και να τονίσει τη σημαντικότητα της στις μέρες μας. Η φωτονική είναι μια εξελισσόμενη επιστήμη με μεγάλες προοπτικές και τεράστιες ανάγκες για νέους επιστήμονες. Επομένως, μέσω της εφαρμογής επιθυμούμε να δώσουμε κίνητρο στους νέους ανθρώπους, ώστε να δώσουν μια ευκαιρία σ’ αυτή την επιστήμη και να κατανοήσουν το ρόλο της στην καθημερινότητά μας. Θέλουμε να δώσουμε ουσία στη φωτονική καθώς για τους περισσότερους ανθρώπους είναι άλλο ένα αφηρημένο θέμα που χρησιμοποιεί τα μαθηματικά.
6. Έχετε σκοπό να επεκτείνετε αυτήν την έρευνα ή να αναπτύξετε νέες εφαρμογές βασισμένες στις ίδιες αρχές;
Ομάδα: Σαν πρώτο βήμα χρειάζεται να δούμε την αντίδραση των μαθητών και των καθηγητών ως προς τη συγκεκριμένη προσέγγιση του θέματος καθώς και την αποδοχή της τεχνολογίας που αξιοποιούμε. Μελλοντικά θα μπορούσαμε να εμπλουτίσουμε τη συγκεκριμένη εφαρμογή με περισσότερες έννοιες της φωτονικής και με επιπλέον στοιχεία παιχνιδοποίησης. Ανάλογα με τα αποτελέσματα που θα μας προσφέρει αυτή η εφαρμογή θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε και τις δυνατότητες που προσφέρει η επαυξημένη πραγματικότητα ώστε να την εφαρμόσουμε και σε μελλοντικές εκπαιδευτικές εφαρμογές.
