Διαδραστική μακέτα μνημείων της Ευρώπης

Η κατασκευή αποτελείται από μια ξύλινη μακέτα της Ευρώπης, στην οποία βρίσκονται κολλημένα διάφορα μνημεία και συνδέεται με οποιαδήποτε οθόνη και ηχεία. Μπροστά από κάθε μνημείο υπάρχουν δυο μικρά μεταλλικά στοιχεία τα οποία μόλις τα αγγίξουμε, εμφανίζονται φωτογραφίες και πληροφορίες για το μνημείο στην οθόνη, ενώ παράλληλα οι ίδιες πληροφορίες μεταδίδονται από τα ηχεία.

Το project ξεκίνησε στα τέλη Μαΐου του 2016 στο πλαίσιο της πρόσκλησης της ΕΛΛΑΚΕκπαίδευση σε 3 διαστάσεις“, για την αξιοποίηση τρισδιάστατων εκτυπωτών στην εκπαίδευση. Σε συνεργασία με τον καθηγητή Πληροφορικής του 5ου Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας Σωτήρη Γεωργίου, τον δάσκαλο του 5ου Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας Γιώργο Κατικαρίδη και τον σχολικό σύμβουλο δημοτικής εκπαίδευσης Γιάννη Κασκαμανίδη σχηματίσαμε μια ομάδα μαθητών και μαθητριών από διάφορα δημοτικά σχολεία της πόλης που εκδήλωσαν ενδιαφέρον για συμμετοχή.

Τέλη Μαΐου παρακολουθήσαμε στην Αθήνα ένα σεμινάριο για την συναρμολόγηση και την χρήση του τρισδιάστατου εκτυπωτή Rep Rap Prusa. Τον εκτυπωτή τον μεταφέραμε στην Φλώρινα και τον τοποθετήσαμε στο εργαστήριο ρομποτικής του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας.

Στις αρχές Ιουνίου πραγματοποιήσαμε 4 εργαστηριακές συνεδρίες για την εισαγωγή στην τρισδιάστατη σχεδίαση στο εργαστήριο πληροφορικής του 5ου Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας. 

Ακολούθησαν άλλες 4 εργαστηριακές συνεδρίες προγραμματισμού οι οποίες έγιναν στο εργαστήριο πληροφορικής του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας.

Μετά τις 8 εργαστηριακές συνεδρίες ακολούθησε η ημέρα εκτύπωσης στο εργαστήριο ρομποτικής του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας. Οι μαθητές και οι μαθήτριες εκτύπωσαν μικρά 3Δ σχέδια με τα ονόματα τους, τα οποία είχαν σχεδιάσει στο Google Sketchup ενώ παράλληλα εκτυπώσαμε και διάφορα μνημεία της Ευρώπης που βρήκαμε από τον δικτυακό τόπο Thingiverse. Επίσης την ίδια ημέρα ο εκπαιδευτικός Γιώργος Κατικαρίδης ολοκλήρωσε την ξύλινη μακέτα της Ευρώπης, την οποία και παρουσίασε στην ομάδα.

Το project συνεχίστηκε από τον Οκτώβριο του 2016 και την ολοκλήρωση του ανέλαβαν οι μαθητές και οι μαθήτριες της ΣΤ τάξης του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας.

Εργαζόμενοι σε ομάδες των 3 ατόμων συνέλεξαν φωτογραφίες από τα μνημεία που είχαμε εκτυπώσει και επέλεξαν τις πληροφορίες που θα παρουσιάζαμε από την Βικιπαίδεια για κάθε μνημείο. Ακολούθησαν οι απαραίτητες ηχογραφήσεις για κάθε μνημείο χρησιμοποιώντας το λογισμικό Audacity.

Έχοντας το απαραίτητο υλικό (φωτογραφίες, πληροφορίες, ηχογραφήσεις) οι μαθητές προχώρησαν στην δημιουργία του προγράμματος της μακέτας στο Scratch. Κάθε μνημείο εμφανίζει τις πληροφορίες, τις φωτογραφίες και το ηχητικό του απόσπασμα όταν πατηθεί κάποιο πλήκτρο από το πληκτρολόγιο του υπολογιστή. 

Μετά την ολοκλήρωση του προγράμματος ξεκίνησε η τελική φάση της ενσωμάτωσης του στην ξύλινη μακέτα. Τα μνημεία κολλήθηκαν με σιλικόνη, ανοίχτηκαν τρύπες με ειδικά εργαλεία και μπροστά από κάθε μνημείο τοποθετήθηκαν 2 διπλόκαρφα. Το πρόγραμμα αποθηκεύτηκε σε ένα Raspberry pi το οποίο μπήκε στο εσωτερικό της μακέτας και το οποίο συνδέθηκε με ένα Makey Makey. Με τον τρόπο αυτό μετατρέψαμε τα διπλόκαρφα της μακέτας σε πλήκτρα τα οποία εκκινούσαν την εμφάνιση των μνημείων στο Scratch. Για κάθε μνημείο το ένα από τα δυο διπλόκαρφα συνδέθηκε στο αντίστοιχο πλήκτρο μέσω του Makey Makey ενώ το άλλο ήταν συνδεδεμένο στην γείωση.

Η διαδραστική μακέτα παρουσιάστηκε στο 7ο Μαθητικό Φεστιβάλ Ψηφιακής Δημιουργίας.

Ακολουθώντας μια μαύρη γραμμή με διαφορετικούς τρόπους

Για να φτιάξουμε και να προγραμματίσουμε ένα ρομπότ ώστε να κινείται ακολουθώντας μια μαύρη γραμμή μπορούμε να σκεφτούμε με διάφορους τρόπους. Στο πλαίσιο των συναντήσεων του ομίλου Ρομποτικής του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας 2016-2017, εξερευνήσαμε μερικούς από αυτούς.

Η πρώτη περίπτωση που εξετάσαμε αφορά την χρήση ενός αισθητήρα φωτός μπροστά από το σώμα του ρομπότ. Μπορείτε να κατεβάσετε το σχέδιο σε μορφή LDD εδώ: Design with one light sensor.

Το ρομπότ έτσι κινείται ώστε ο αισθητήρας να βρίσκεται στο όριο της μαύρης γραμμής με την άσπρη πίστα. Θα πρέπει να αποφασίσουμε αν το ρομπότ θα κινείται δεξιά ή αριστερά της μαύρης γραμμής. Ας υποθέσουμε θέλουμε το ρομπότ να κινείται δεξιά της μαύρης γραμμής. Τότε έχουμε δυο περιπτώσεις:

  1. Αν ο αισθητήρας “βλέπει” άσπρο τότε σημαίνει πως βρισκόμαστε δεξιά της μαύρης γραμμής άρα πρέπει να κινηθούμε στρίβοντας προς τα αριστερά.
  2. Αν ο αισθητήρας “βλέπει” μαύρο τότε σημαίνει πως βρισκόμαστε πάνω στην μαύρη γραμμή άρα πρέπει να κινηθούμε στρίβοντας προς τα δεξιά.

Με αυτόν τον τρόπο το ρομπότ δεν κινείται ποτέ ευθεία, καθώς διαρκώς κινείται δεξιά – αριστερά. Το πρόγραμμα για αυτή την λειτουργία είναι αρκετά απλό και έχει μόνο ένα switch (LineFollow1).

Μπορείτε να δείτε μια προσομοίωση αυτής της συμπεριφοράς στο Scratch εδώ:

Μια άλλη προσέγγιση είναι η χρήση δυο αισθητήρων φωτός, ή στην δική μας περίπτωση ενός αισθητήρα φωτός και ενός αισθητήρα χρώματος που τον αξιοποιούμε ως αισθητήρα φωτός. Οι δύο αισθητήρες τοποθετούνται έτσι ώστε η μαύρη γραμμή να μπορεί να βρίσκεται ανάμεσα τους (Design with two light sensors).

Με αυτόν τον σχεδιασμό ο αλγόριθμος μας γίνεται ως εξής:

  1. Αν και οι δυο αισθητήρες “βλέπουν” άσπρο αυτό σημαίνει ότι η μαύρη γραμμή είναι ανάμεσα τους άρα προχωράμε ευθεία.
  2. Αν ο δεξιός αισθητήρας “βλέπει” μαύρο και ο αριστερός άσπρο, τότε στρίβουμε δεξιά.
  3. Αν ο αριστερός αισθητήρας “βλέπει” μαύρο και ο δεξιός άσπρο, τότε στρίβουμε αριστερά.

Το πρόγραμμα υλοποιείται με δύο switch (LineFollow2Sensors) και μπορείτε να δείτε μια προσομοίωση της λειτουργίας του σε Scratch εδώ:

Ανεμογεννήτρια με Lego Wedo + Scratch

Η κατασκευή και ο προγραμματισμός έγινε από τους μαθητές και τις μαθήτριες του Ομίλου Προγραμματισμού του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας κατά το σχολικό έτος 2015-2016.

Για την κατασκευή τα παιδιά αρχικά χρησιμοποίησαν τις οδηγίες από τον δικτυακό τόπο Wedobots (http://www.wedobots.com/2013/07/wind-turbine.html). Το αποτέλεσμα αυτής της κατασκευής ήταν αρκετά ασταθές και ενισχύθηκε από τους μαθητές με επιπλέον συνδέσεις τόσο στον άξονα όσο και στο μέρος που βρίσκονται οι φτερωτές.

Η τελική κατασκευή περιλαμβάνει έναν κινητήρα και ένα μικρόφωνο το οποίο αποτελεί τον αισθητήρα για την ένταση του αέρα. Ο προγραμματισμός έγινε στο Scratch και στηρίζεται στην απλή ιδέα ότι η ένταση του κινητήρα (πόσο γρήγορα θα γυρνάν οι φτερωτές) είναι ανάλογη με την ένταση του αέρα (ένταση μικροφώνου).

Πρόγραμμα στο Scratch

Σταθερό χέρι – ένα παιχνίδι στο Scratch με το makey makey

Το παιχνίδι σχεδιάστηκε, δημιουργήθηκε και προγραμματίστηκε στο πλαίσιο του ομίλου Προγραμματισμού του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας κατά το σχολικό έτος 2015-2016. Σκοπός του παιχνιδιού είναι να καταφέρει ο παίκτης να περάσει το ραβδάκι από την μια άκρη στην άλλη γύρω από το σύρμα χωρίς όμως να το ακουμπήσει. Κάτω από την κατασκευή υπάρχει προσαρμοσμένη μια πλακέτα makey-makey στην οποία συνδέονται με καλώδια το ραβδάκι (γείωση), το σημείο εκκίνησης (αριστερό βέλος), το σημείο τερματισμού (δεξί βέλος) και το σύρμα (κενό πλήκτρο).

Σχέδιο

Το παιχνίδι ξεκινάει με το ραβδάκι να ακουμπάει στο σημείο εκκίνησης (αριστερό βέλος). Ο παίκτης προσπαθεί να το περάσει μέχρι την άλλη άκρη (δεξί βέλος) δίχως να ακουμπήσει το σύρμα (πλήκτρο space). Αν τα καταφέρει κερδίζει αλλιώς το πρόγραμμα του ζητάει να ξεκινήσει πάλι από το σημείο εκκίνησης.

Το παιχνίδι συνδυάστηκε με την καραμελομηχανή Lego για την επιβράβευση των νικητών.

 Πρόγραμμα στο Scratch

Lego Καραμελομηχανή

Μια πρόταση για την κατασκευή μιας Candy-Machine με lego WEDO. Μια πολύ ωραία προσθήκη για οποιοδήποτε παιχνίδι φτιάχνετε στο Scratch, έτσι ώστε να επιβραβεύετε τον νικητή με καραμέλες! Η κατασκευή αποτελείται από έναν κινητήρα και δέχεται καραμέλες τύπου mnm και smarties. Μπορείτε να την συνδυάσετε με οποιοδήποτε παιχνίδι στο scratch και να πετάει καραμέλες κάθε φορά που ο παίκτης κερδίζει. Τα σχέδια και η κατασκευή έγιναν στο πλαίσιο των συναντήσεων του ομίλου Προγραμματισμού του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας κατά το σχολικό έτος 2015-2016 και η μηχανή χρησιμοποιήθηκε σε διάφορα παιχνίδια που προγραμμάτισαν οι μαθητές και οι μαθήτριες του ομίλου.

Candy Machine Lego WEDO – 3D σχέδια σε μορφή LDD