Διαγωνισμός LEGO® Education WeDo 2.0 με Scratch

Ο Αρχιμήδης. Ο μαθηματικός, φιλόσοφος, φυσικός και μηχανικός Αρχιμήδης ήταν ένα από ταμεγαλοφυή πνεύματα που γνώρισε στην πορεία της η ανθρωπότητα. Ο Αρχιμήδης (3ος αιώναςπ.Χ.) ο σπουδαιότερος επιστήμονας όλων των εποχών εκτός από τις πραγματείες πουκληροδότησε στον αρχαίο παγκόσμιο πολιτισμό στα πεδία των Μαθηματικών και της Γεωμετρίας,της Φυσικής και της Αστρονομίας, της Μηχανικής και της Υδραυλικής, της Αρχιτεκτονικής και τηςΝαυπηγικής, κ.ά. επινόησε πλήθος εφευρέσεων, μερικές από τις οποίες εξακολουθούν να είναισε χρήση. Άλλες από αυτές προκαλούν ακόμη την έκπληξη και το θαυμασμό μας, ενώ υπάρχουνκαι κάποιες που του αποδόθηκαν από τους μεταγενέστερους «τιμής ένεκεν» ή ανήκουν στο χώροτου θρύλου και της φαντασίας. Ο υδραυλικός κοχλίας, ο ρωμαϊκός ζυγός, το περίφημο υδραυλικόωρολόγιο με κτύπους, το αστρονομικό πλανητάριο, τα πανίσχυρα βαρούλκα, η ναυπήγηση τηςγιγάντιας «Συρακουσίας» και οι φοβερές πολιορκητικές μηχανές είναι μερικά μόνο από τααπίστευτα επιτεύγματά του. Ο Αρχιμήδης λέγεται πως διατύπωσε την εξής πρόταση σχετικά με τομοχλό: «Δώστε μου ένα μέρος για να σταθώ και θα μετακινήσω ακόμα κι ολόκληρη τη Γη».

Ο Λεονάρντο ντι σερ Πιέρο ντα Βίντσι (Leonardo di ser Piero Da Vinci), 15 Απριλίου 1452 — 2Μαΐου 1519), πιο συνηθισμένα Λεονάρντο ντα Βίντσι ή απλά Λεονάρντο, ήταν Ιταλός πολυμαθήςτης Αναγέννησης και οι τομείς που τον ενδιέφεραν συμπεριλάμβαναν την εφεύρεση, τηζωγραφική, τη γλυπτική, την αρχιτεκτονική, την επιστήμη, τη μουσική, τα μαθηματικά, τηνεφαρμοσμένη μηχανική, τη λογοτεχνία, την ανατομία, τη γεωλογία, την αστρονομία, τη βοτανική,τη συγγραφή, την ιστορία, και τη χαρτογραφία. Αποκαλούνταν συχνά «πατέρας τηςπαλαιοντολογίας», της ιχνολογίας και της αρχιτεκτονικής. Θεωρείται ευρέως ένας από τουςκαλύτερους ζωγράφους όλων των εποχών. Μια από τις εμμονές του ντα Βίντσι σχετική με το νερό, πάλι, ήταν η επινόηση μηχανισμώνκινούμενων με νερό ή που χρησιμοποιούνταν για τη μεταφορά νερού: έχουμε σχέδια μηχανώνάντλησης νερού από υπόγειες πηγές ή μέσα από κτήρια. Αυτές όμως οι μηχανές είναι προϊόνεπίδρασης από τον περίφημο κοχλία του Αρχιμήδη. Μερικές από τις ιδέες του ντα Βίντσι είναι ηΙπτάμενη Μηχανή, το Ποδήλατο, Σκάφανδρο, το αλεξίπτωτο, Αριθμομηχανή, Πολεμική Μηχανή,Θωρακισμένη δεξαμενή, Αυτοκίνητο, Παραβολικές Πυξίδες, Αναδίπλωση Γέφυρα. Αν και ο Leonardo Da Vinci ήταν, στην πραγματικότητα, φιλειρηνιστής, όπως και όλοι οι μηχανικοίτης εποχής του αναγκάστηκε να χρησιμοποιήσει την αστείρευτη εφευρετικότητα του στο πεδίοτης πολεμικής μηχανικής και αρχιτεκτονικής. Έτσι σχεδίασε μηχανές όπως η Γιγάντια Βαλλίστρα,Ο Καταπέλτης, Άρμα μάχης, Δρεπανηφόρο άρμα, Κανόνι τριών κανών, Κανόνι πολλαπλών κανών.Τριάντα ολόκληρα χρόνια απ’ την ζωή του αφιέρωσε ο Leonardo Da Vinci στην μελέτη και στηνπαρατήρηση των πτηνών. Ήταν και είναι σαφές από την μετέπειτα δράση του ότι ένας από τουςμεγαλύτερους στόχους της ζωής του ήταν η υλοποίηση μιας από τις πιο φιλόδοξες σκέψης τουανθρώπου, της πανανθρώπινης επιθυμίας της πτήσης, πράγμα το οποίο φαίνεται από ένανμεγάλο αριθμό σχεδίων και εφευρέσεων του γύρω από αυτό το θέμα όπως το Αλεξίπτωτο(Parachute), το Ιπτάμενο Σκάφος και το Ανεμοπλάνο (Glider), το Ελικόπτερο (Εναέρια βίδα).

Πηγή: https://el.wikιpedia.org

• Ηλικίες: Γ’ – ΣΤ’ Δημοτικού (έως 12 ετών)
• Άτομα ανά ομάδα: 3-6 παιδιά

Παίρνοντας ως πηγή έμπνευσης τις εφευρέσεις από τον Αρχιμήδη μέχρι και τον Da Vinci,«πειράξτε» τις, αλλάζοντας είτε την μορφή ενέργειας που χρησιμοποιούν για να λειτουργήσουν,είτε τον τρόπο με τον οποίο ελέγχονται (από μηχανικούς αυτοματισμούς σεπρογραμματιζόμενους).

Εξελίξτε τις εφευρέσεις και δημιουργήστε τη δική σας «πρωτότυπη μηχανή» που να εντάσσεταισε ένα ευρύτερο λειτουργικό θέμα, ενσωματώνοντας τεχνολογίες της εποχής μας. Γίνεται οεφευρέτης του εικοστού πρώτου αιώνα.

• Για την κατασκευή θα χρησιμοποιηθεί το ρομποτικό κιτ LEGO WeDo (1.0 ή 2.0).
• Ως λογισμικό θα χρησιμοποιηθεί μόνο το Scratch (οποιαδήποτε έκδοση).
• Η χρήση άλλων υλικών (επιπλέον των LEGO) επιτρέπεται μόνο για το σκηνικό του project.
• Στο project θα πρέπει να υπάρχουν τουλάχιστον δύο αυτοματισμοί. Ως αυτοματισμός θεωρείται η διαδικασία κατά την οποία ερέθισμα του πραγματικού κόσμου γίνεται αντιληπτό από αισθητήρα*, το πρόγραμμα αφού ενημερωθεί από τον αισθητήρα, επεξεργάζεται τα δεδομένα και δίνει εντολή που μεταβάλει την κατάσταση του ενεργοποιητή**.
• Τα είδη των αισθητήρων που επιτρέπεται να χρησιμοποιηθούν είναι οι αισθητήρες κλίσης, απόστασης και το μικρόφωνο του υπολογιστή.
• ** Τα είδη των ενεργοποιητών που επιτρέπεται να χρησιμοποιηθούν είναι οι κινητήρες, τα leds, τα μεγάφωνα του υπολογιστή.
• Στο project μπορούν να χρησιμοποιηθούν μέχρι δύο Η/Υ.
• Κατά την παρουσίαση στον διαγωνισμό οι κατασκευές (το ρομποτικό κομμάτι τους) μπορούν να είναι προκατασκευασμένες και προσυναρμολογημένες.
• Στον διαγωνισμό κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης του ενός από τους αυτοματισμούς πρέπει να παρουσιάζεται στην οθόνη του υπολογιστή αναπαράστασή του αυτοματισμού υλοποιημένη με προσομοίωση – animation στο περιβάλλον του Scratch. Ο κώδικας (σε Scratch) του αυτοματισμού και της προσομοίωσής του πρέπει να παρουσιαστούν με χρήση αφίσας (ζωγραφική, κολάζ…).
• Κάθε ομάδα μπορεί να έχει από τρεις έως και έξι μαθητές.
• Ο προπονητής πρέπει να είναι τουλάχιστον 20 ετών.
• Project που δεν είναι συναφή με το θέμα του διαγωνισμού δεν θα αξιολογηθούν.

• Η σύνδεση των αισθητήρων με τον υπολογιστή γίνεται μέσω hub (WeDo) και USB σύνδεση (εκτός από τον αισθητήρα ήχου που είναι το μικρόφωνο του υπολογιστή).
• Σε περίπτωση που μια ομάδα δε διαθέτει δύο hub, μπορεί να τοποθετηθεί ο πρώτος αισθητήρας στο hub για να παρουσιαστεί ο πρώτος αυτοματισμός και μετά να αφαιρεθεί ο πρώτος αισθητήρας, να τοποθετηθεί ο δεύτερος αισθητήρας για να παρουσιαστεί ο δεύτερος αυτοματισμός. Ανάλογη διαδικασία μπορεί να ακολουθηθεί στην περίπτωση χρήσης δύο κινητήρων και αισθητήρα μέσω ενός hub.
• Όλα τα μέρη της κατασκευής που εμπεριέχουν αυτοματισμούς ή μηχανικά μέρη κινούμενα με κινητήρες θα είναι κατασκευασμένα με στοιχεία LEGO. Τα υπόλοιπα μέρη της κατασκευής μπορεί είναι κατασκευασμένα με οποιοδήποτε άλλο υλικό (όπως φοαμ, χαρτί κ.λπ.)
• Το WeDo 2.0 στο περιβάλλον του Mac δουλεύει κανονικά. Στο περιβάλλον Windows δουλεύει κανονικά με Scratch 2.0 με τα εξής όμως προαπαιτούμενα: https://www.dropbox.com/sh/9rk2z3uac1wlvw7/AADO_R5Ys6gjzFJpIhz1p1b-a?dl=0

Οι κινητήρες και αισθητήρες του διαγωνισμού οι οποίοι επιτρέπονται είναι μόνο της LEGO. Δεν επιτρέπεται η μετατροπή άλλων υλικών έτσι ώστε να συνεργάζονται με το WeDo.

Επιτρεπόμενα υλικά, αισθητήρες και κινητήρες: components

• Στον διαγωνισμό σε κάθε ομάδα θα διατεθεί χώρος περίπου 1,5 x  1,5 μ. και σε αυτόν θα πρέπει να χωρούν όλα τα υλικά μέρη του project
• Θα υπάρχει πλάτη στο περίπτερο ύψους περίπου 2 μ.
• Σε αυτό τον χώρο θα υπάρχει τραπέζι μεγέθους περίπου 100cm x 60cm και θα διατίθεται ηλεκτρικό ρεύμα. Η μακέτα του έργου δεν θα πρέπει να ξεπερνά τις διαστάσεις του τραπεζιού

Οι ομάδες πρέπει κατά την διάρκεια του (Περιφερειακού ή Τελικού) διαγωνισμού να:

• Εγκαταστήσουν το project τους στον χώρο που θα τους διατεθεί (συμπεριλαμβανομένης της τοποθέτησης της αφίσας, της οπτικής αναπαράστασης του κώδικα κ.λπ.).
• Περάσουν από έλεγχο για εναρμόνιση με τους κανονισμούς
• Επιδείξουν και παρουσιάσουν το project στους κριτές και να απαντήσουν σε ερωτήσεις τους
• Επιδείξουν και παρουσιάσουν το project στο κοινό που θα επισκέπτεται το περίπτερό τους

Κατά την παρουσίαση στους κριτές, θα πρέπει να τους παραδοθεί μονοσέλιδη ή δισέλιδη έντυπη παρουσίαση με τα βασικά χαρακτηριστικά του project και φωτογραφία σε Α4 με την αφίσα που απεικονίζει τον κώδικα (ΚωδικΌραμα) σε 3 έως 4 αντίτυπα.

Για την κρίση των project θα διατεθεί  περιορισμένος χρόνος σε κάθε ομάδα – ενδεικτικά δέκα λεπτά, εκ των οποίων ένα μέρος (πχ. τα πέντε λεπτά) θα είναι για την παρουσίαση από την ομάδα και ο υπόλοιπος χρόνος για ερωτήσεις από τους κριτές.

• Οι μαθητές θα παρουσιάσουν το project το οποίο έχουν δημιουργήσει και θα αναφέρουν με ποιον τρόπο σχετίζεται με το θέμα του διαγωνισμού
• Θα πραγματοποιηθεί επίδειξη της λειτουργίας του project, με έμφαση στην παρουσίαση των αυτοματισμών
• Θα παρουσιαστεί το λογισμικό του Scratch μέσω της ψηφιακής ή της εκτυπωμένης αφίσας, με αναφορά στη διασύνδεση και στον έλεγχο των αυτοματισμών, καθώς και στην εικονική αναπαράσταση με animation του αυτοματισμού
• Οι μαθητές θα επιλέξουν έναν από τους αυτοματισμούς και θα τον εμφανίζουν στο εικονικό περιβάλλον του Scratch
• Οι μαθητές θα απαντήσουν σε ενδεχόμενες ερωτήσεις των κριτών, σχετικές με το project

Κατά τη διάρκεια της αξιολόγησης δεν επιτρέπεται οποιουδήποτε είδους βοήθεια από τους προπονητές προς τις ομάδες.