Cyberprzestrzeń

Założenia projektu

——————————————-

Projekt zakładał przekazania sensu i był próbą zrozumienia cyfrowego świata przez uczniów zgłoszonych do projektu.

Realizacja

—————————————-

Wstęp.

Jest grudzień. Rozpoczynamy wspólną przygodę z Uczniowskimi Laboratoriami Uczniowskimi. Nasza grupa składa się 16 uczniów, z różnych roczników. Od pierwszych klas zaczynając, a na maturzystach kończąc. Wszyscy jesteśmy podekscytowani – zobaczymy co z tego wyjdzie. Mamy nadzieję, że będzie ciekawie i zabawnie.

Wycieczka
Centralnym punktem naszych grudniowych zajęć jest wycieczka do  Laboratorium Wyobraźni w Poznaniu. Oczekiwania są duże. Wiele osób polecało nam  ten wyjazd, więc nie możemy się doczekać. W końcu następuje ten czas – 18 grudnia.  Jedziemy. Na miejscu jesteśmy o godzinie 12 i o 12:30 rozpoczynamy naukę powiązaną  z zabawą. Zwiedzamy „Wystawę zieloną” (polecono ją nam ze względu na wiek  uczestników). Wystawa podzielona jest na trzy części:

  1. „Barwy, światło i ruch” – dowiadujemy się (lub raczej – przypominamy sobie)  co to jest widzenie 3D; czym jest zdjęcie anaglifowe; czym jest stroboskop; na  czym polega proces tworzenia się tęczy w przyrodzie. Dzięki eksponatom sami  wykonujemy eksperymenty dotyczące: barw, kina, fotografii i złudzeń  optycznych. Jeszcze tego nie wiemy, że zdobyta wiedza przyda nam się  w dalszej części naszych spotkać w Cyfrowej Szkole.
  2. „Experymentarium” – dowiadujemy się (lub raczej – przypominamy sobie) jak  miesza się barwy; jak miesza się ciecze; jak robi się mydło. Fajne jest to, że  możemy wszystko robić samodzielnie.
  3. „Zaplątany umysł” – to angażuje nas najbardziej. Łamigłówki to jest to, co  podoba nam się najbardziej. Można nieźle się zakręcić przy znajdowaniu  prawidłowych rozwiązań.

W Laboratorium Wyobraźni spędzamy trzy godziny i … wychodzimy lekko  rozczarowani, ponieważ jesteśmy już trochę na to wszystko za starzy („we are too old  for this sh…” – jak mawiał Roger Murtaugh w „Zabójczej broni”). Laboratorium jest  super atrakcją, ale dla uczniów szkół podstawowych. My już to wszystko lepiej lub  ciut gorzej znamy i pamiętamy.

Nie zrażamy się. Nie chcemy jeszcze wracać do domu. Jedziemy do kina, bo  przecież kino to barwy, światło i ruch czyli to, co nas zainteresowało w laboratorium najbardziej. Wybór pada na kryminał „Na noże” w reżyserii Riana Johnsona. Ten nominowany do Oscara film jest rzeczywiście wyśmienitą rozrywką. Niestety wszystko  co dobre, musi się skończyć – wracamy do domu.


Roboty – programowanie
Nadszedł ten czas. Są ferie – są roboty! Wszyscy biorący udział w projekcie  pierwszy raz życiu bawią się LEGO Mindstorms EV3. Podekscytowanie osiąga  apogeum. Dzielimy się na zespoły i zaczynamy zabawę i naukę.

Po zmontowaniu sprawdzamy jak taki robot może się poruszać. Dowiadujemy  się, że silniki niezależnie napędzają koła, a tył robota podparty jest na kuli  podporowej. Jeśli oba silniki są włączone z jednakową mocą robot jedzie do przodu  po linii prostej. Jeśli jeden z silników ma większą moc robot jedzie po łuku.
Zaczynamy programowanie. Posługujemy się LEGO EDUCATION EV3. Teraz  przydaje się podstawowa wiedza zdobyta na lekcjach informatyki. Z bólami, metodą  prób i błędów tworzymy pierwszy algorytm. Nasz robot jeździ po ósemce.

Działamy dalej. Montujemy czujnik odległości. Programujemy robota tak, by dojeżdżał do przeszkody i zatrzymywał się w wyznaczonej odległości przed nią. Jest sukces – robot zatrzymuje się przed przeszkodą.  Podkręcamy piłkę. Budujemy labirynt (wykorzystujemy do tego pudełka od tabletów) i zobaczymy czy damy radę zaprogramować robota tak, by przez niego przejechał. 

Chwilę zastanawiamy się co robić dalej. Naszym celem staje się czujnik kolorów. Dokładamy go do naszego robota podstawowego. Cyfrowy sensor koloru rozróżnia osiem różnych barw oraz służy jako miernik natężenia światła. Na początku przygotowujemy program rozpoznający kolory. Okazuje się, że efekt możemy zrealizować na kilka sposobów. Pierwszy sposób to układ instrukcji warunkowych następujących po sobie. Polega on na tym, że jeśli czujnik widzi kolor zielony mówi „green”, jeśli widzi kolor czerwony mówi „red” itd.

W drugiej wersji tego samego zadania korzystamy z pętli swich i jednogłośnie stwierdzamy, że ta jest lepsza (nie jest tak rozwleczona). Musimy tylko pamiętać, aby zaznaczyć wartość domyślną – w naszym przypadku jest to brak koloru. Jeśli tego nie zrobimy, a zaznaczymy inny kolor, robot przez cały czas będzie mówił nazwę wybranego koloru, w przypadku nierozpoznania lub nieprzyłożenia do czujnika innego koloru. 

Po udanym eksperymencie czujnik koloru wykorzystujemy do ciekawszego i trudniejszego zadania. Programujemy robota tak, aby jechał wzdłuż czarnej linii. Okazuje się, że nie zawsze nasze doświadczenie się powiedzie. Muszą być spełnione następujące warunki:

Zasada poruszania się robota jest następująca: jeśli robot widzi kolor biały skręca w lewo, a gdy widzi kolor czarny skręca w prawo. Żmudne prace nad odpowiednim torem i dostosowaniem prędkości (metoda prób i błędów) doprowadzają nas do stworzenia odpowiedniego algorytmu.

Po udanym eksperymencie utrudniamy sobie zadanie. Robot ma jeździć po linii „w tę i z powrotem”. W tym celu na końcach trasy zaznaczamy czerwone punkty (będące startem i metą) i tworzymy algorytm wykorzystując to, co stworzyliśmy we wcześniejszym ćwiczeniu.

Sorter kolorów
Po skończonej zabawie z robotem podstawowym próbujemy sił z sorterem kolorów. Już na początku zauważamy, że samo zbudowanie robota nie jest tak proste jak w poprzednim przypadku. Praca jest żmudna, ale ostatecznie wszystko się udaje i możemy zająć się zaprogramowaniem naszej maszyny. 

W naszym sorterze mamy czujnik koloru (do odczytu koloru), silnik poruszający taśmociągiem i silnik zwalniający blokadę po przetransportowaniu klocka w odpowiednie miejsce.
Zasada działania naszego programu jest następująca:

W trakcie prac natykamy się na problem związany z oświetleniem naszego laboratorium. Otóż wprowadza ono w błąd nasze czujniki koloru. Od razu przypomina nam się wycieczka do Laboratorium Wyobraźni i część ekspozycji związana ze światłem. Okazuje się, że rolety, które zamontowane są w oknach mają kolor zielony i zniekształcają widzenie barw w naszej pracowni. Po odsłonięciu okien wszystko działa prawidłowo. Nasz algorytm wygląda następująco: 

Gitara elektryczna

Postanawiamy zbudować gitarę elektryczną. Niestety podczas pracy okazuje się, że zestaw klocków, którym dysponujemy, nie pozwala na zbudowanie jej w całości. Musimy poprzestać na bardzo „podstawowej” wersji, która posiada tylko gryf z zamontowanym czujnikiem odległości. To właśnie za pomocą tego czujnika wydobywamy dźwięk z gitary. 

Po tym doświadczeniu (nie do końca udanym) kończymy naszą przygodę z robotami. 

Projekt – Cyberprzestrzeń
Po feriach zabieramy się za zbadanie naszej szkolnej społeczności pod kątem naszej aktywności w Internecie. Układamy ankietę składającą się z dziesięciu pytań i sprawdzamy, czy oby nie przesadzamy z cyberprzestrzenią. Przy tworzeniu ankiety korzystamy z narzędzi Google, które pozwalają na szybkie rozesłanie kwestionariusza do wszystkich zainteresowanych, a następnie zebranie i przedstawienie wyników w przejrzysty i przystępny sposób. W ten sposób przeprowadzamy badanie na grupie 281 uczniów naszej szkoły i otrzymujemy wyniki, które niejednokrotnie nas zaskakują.

Ankieta wykazała, że młodzież spędza bardzo dużo czasu korzystając z urządzeń IT. 18,5% osób zadeklarowało, że cały czas „są w sieci”. Niemal 20% korzysta z komputera, tabletu lub komórki od 7 do 10 godzin na dobę, natomiast 43% od 4 do 6. Wyniki te dziwią jednak, gdy zauważymy jednocześnie, że ponad 72% ankietowanych uważa, że nie są uzależnieni od Internetu, a niemal 62% nie czuje 16 dyskomfortu, gdy nie mają dostępu do sieci. Można się pokusić o stwierdzenie, że chyba nie wszyscy są świadomi tego, co się z nimi dzieje. Najpopularniejszym portalem jest YouTube. Korzystanie z niego deklaruje 93% uczniów. Niemal tyle samo ankietowanych używa Facebook’a. Bardzo dużo osób (84%) jest użytkownikami Instagramu. Na dalszych miejscach (też z niemałą popularnością) znajdują się Snapchat, Pinterest i Twitter. Pytamy także o dzienną liczbę wysyłanych wiadomości tekstowych i okazuje się, że ponad 10% uczestników badania wysyła ich więcej niż 1000, a 6% mieści się
w 1000. Również 6% wysyła ok. 700 wiadomości. Co ciekawe jest również drugi biegun tego badania. 12% procent wysyła mniej niż 20 wiadomości dziennie. Wśród największych zagrożeń związanych z Internetem jakie dostrzega młodzież są: ataki hackerskie, pedofilia, konsekwencje finansowe i pornografia. Z tą ostatnią spotkało się aż 55% badanych. Niewątpliwym zagrożeniem są też fake newsy, z którymi spotkało się 88% uczniów. Wyniki nie napawają optymizmem. Mamy jednak nadzieję, że dobra edukacja informatyczna sprawi, że młodzież w przyszłości rozsądniej będzie podchodziła do życia w społeczeństwie informacyjnym. 

Podsumowanie
Zajęcia kończymy w marcu. Wspólnie spędzony czas uważamy za udany zarówno pod względem edukacyjnym, jak i rozrywkowym. Z poruszanych tematów przypadła nam do gustu szczególnie robotyka i programowanie LEGO Mindstorms EV3. Wspólnie stwierdzamy, że nauka przez zabawę jest bardziej efektywna i na dłużej pozostaje w pamięci. 

Multimedia

Robot podstawowy

Sorter kolorów

Gitara elektryczna

—————————————-

Zespół projektowy

Nazwa szkoły: Technikum w Zespole Szkół Przyrodniczo – Biznesowych im. J. Dziubińskiej w Tarcach
Nauczyciel – opiekun grupy projektowej: Łukasz Miesiąc
Uczniowie – członkowie zespołu projektowego:

Błażej Brzeziński
Filip  Dajewski
Jakub Dyczkowski
Paulina Frankowiak
Klaudiusz Gogulski
Aleksander Hyżorek
Angelika Kaźmierczak
Angelika Kordylasińska
Klaudia Kujawa
Szymon Padrok
Krzysztof Padrok
Sara Pluta
Eryk Stempiński
Dorota Wardyńska
Julia Waśkowiak
Oliwia Żurek