LEGO וספורט: הבניין ככלי להנדסה, חינוך ותחרות
במבט ראשון, LEGO היא לפני הכל צעצוע ילדים, והספורט היא ספירה של עימותים פיזיים ומיומנות מקצועית. אבל ניתוח של חומרים מדעיים ומעשיים מראה שההצלבה של שני העולמות היא הרבה יותר עמוקה ממה שאולי נראה. LEGO משמשת לא רק כחפץ לאספנים של מכוניות ספורט, אלא גם ככלי חזק לחינוך הנדסי, מודלים של מנגנונים ספורטיביים ואף פיתוח של מכשירים תותבים.
היצירתיות ההנדסית הספורטיבית: רובוטים ותחרויות
אחד הביטויים הבולטים ביותר של השילוב בין LEGO וספורט הוא תחרויות הנדסה שמשתמשות במבנים רובוטיים. למשל, באוניברסיטת טורונטו, נערך תחרות הנדסה ביולוגית (BMEC) בה הוצע לסטודנטים ליצור אב-טיפוס של תותב יד, המסוגל לשחק בכדורסל (קיקר). המבנה היה צריך להיות מורכב רק מחלקים של LEGO Mindstorms — ערכות רובוטיקה תוכנתיות. מעניין שהמנצחת של התחרות הייתה קבוצה שהמעצב המכני של השופטים נחשב «פשוט מדי» במורד הדרך, אבל הוא היה המעצב הכי פונקציונלי בתנאים המשחקיים. המקרה הזה מדגים בבירור עיקרון מרכזי של עניין ההנדסה: לא תמיד הפרויקט הטוב ביותר על הנייר הופך לפרויקט הטוב ביותר בפועל.
בדומה, מחקרים בתחום חינוך ההנדסה מציינים שכדורסל רובוטים הוא משימה לימודית יעילה. קריטריוני ההערכה של פרויקטים כאלה כוללים מורכבות של תכנות, מורכבות של הרובוט, מגוון של חיישנים ומנגנונים פועלים, וגם גיוון של פעולות משחק. ביפן מתקיימות שיעורים מיוחדים ברובוטיקה שמשתמשים בLEGO MindStorms, שהקטמה שלהם היא משחק חברותי ברובוט-כדורסל, שבו המשתתפים יכולים להרכיב רובוטים בדרך של ניסוי וטעות ללא ידע מוקדם על מכניקה.
באותה הדרך, תכנות ספורט ופיזיקה גם מוצאים את מקומם בבתי ספר. למשל, תלמידי בית הספר היסודי בנורת-בלמור (ארצות הברית) משתמשים בLEGO SPIKE ליצירה ותכנות רובוטים למשחקים קרנבל בנושא ספורט — בולינג, הוקי קרח וגולף. כשהם עובדים עם מנועים, חיישני צבע וחיישנים גיאוסקופיים, הילדים מתכנתים תנועות בסביבה ויזואלית Blockly. תוכנית דומה באילינוי משלבת תרגילי כדורגל בשדה עם יצירת רובוטים מLEGO שמדמים חבטה בכדור. התלמידים מתנסים עם זוויות שונות ומהירויות, משתמשים בחיישנים נתונים למדידת התוצאות, וכך הם מבינים בפועל כיצד מהירות, דיוק ותחושת מרחב קשורים לעקרונות הפיזיקה.
מושג המושג: LEGO כהשקפה של רוח ההנדסה של פורמולה 1
המגזר ה"ספורטי" ביותר של סדרת LEGO — זה בלי ספק סדרת Technic, המוקדשת לפורמולה 1. הערכות הללו קשה לכנותן צעצועים במובן המסורתי: היצרן מסמן אותן כבעלות גיל 18+, ורמת הדקדוק וההנדסה שלהן מדהימה.
הערכות LEGO Technic F1 המודרניות, המיוצרות בשיתוף עם קבוצות Oracle Red Bull Racing, Ferrari, Mercedes-AMG ו-McLaren, מדמותים אוטומובילים אמיתיים לא רק בחיצוניות, אלא גם בפונקציונליות. במודלים ישנם:
מערכת חיבורים עם אלמנטים push-rod ו-pull-rod, דומים לאוטומובילים האמיתיים.
מנוע V6 עם דחיפה של קופסאות ודמיון של מערכת MGU-H (Motor Generator Unit - Heat), המופעלת על ידי תיבת הילוכים.
אנטי-כנף אחורית ניתנת להכוונה (DRS).
תיבת ילכות בת 2-מקומות.
מעניין גם הפילוסופיה של פיתוח: ביצירת המודל MCL36 של McLaren, מהנדסי LEGO נמצאו בקשר קבוע עם מהנדסי קבוצת פורמולה 1, מעדכנים את העיצוב של הערכה בהתאם לשינויים האמיתיים שהוכנסו לבוליד במהלך עונת 2022. זהו מקרה חסר תקדים של שיתוף פעולה, בהתחשב בסודיות הטכנולוגיה באליפות העולם.
אף ערכות התקציב של סדרת Speed Champions (במחיר של כ-27 דולר) מדהימות בדיוק: המבנים מדמים אלמנטים אירודינמיים ייחודיים של כל קבוצה — מהמבנה של הצידודים ו"החתכים" (undercut) עד לצורת החזית והמכנים DRS, שהם שונים ב-Mercedes, Red Bull ו-Ferrari.
היציאה מעבר לגלגלים: הנדסה ביומכנית וחינוך
אבל הדבר המדהים ביותר — השימוש בLEGO ליצירת מבנים שדומים לספורט שלא גלגלים, אלא ביומכניים או זואומורפיים. אחד הדוגמאות הבולטות הוא השוטר השש-רגלי, שהוצג בפלטפורמה LEGO Ideas. היוצר שלו פתר את המשימה ההנדסית המורכבת, כשהוא יצר מנגנון שמדמה את ההליכה של יצור חי עם "גמישות אורגנית". במקום לתכנת כל רגל בנפרד (כמו שעושה Boston Dynamics), הממציא השתמש בפתרון מכני לחלוטין: מערכת העברה עם מהירות משתנה, שמאיטה את הרגל בזמן התמכורת ומאיצה אותה בזמן ההעברה, וגם מערכת יציבות אנכית ורגלים ממתינים. זה מאפשר למכונה לעבור על משטחים לא יציבים, כמו אורגניזם חי.
מנקודת מבט של פסיכולוגיה חינוכית, הקשר בין LEGO וספורט הוכח כיעיל. מחקר שהשווה בין תרגילים קוגניטיביים (בשימוש במשימות מחשב והרכבת LEGO Mindstorms) לבין תרגילים ספורט (כדורגל), הראה ששני סוגי הפעילות מובילים לשיפור בחשיבה האנלוגית של ילדים בגיל 10-12. אבל התרגילים עם LEGO הביאו לשינויים משמעותיים בביצוע משימות הקשורות בסיום 4-מרכיבים ויחסים, שהיו טובים יותר מהתוצאות של קבוצת הספורט במספר תחומים קוגניטיביים. זה מראה שLEGO יכול להיות לא רק בידור, אלא גם כלי מלא עבור פיתוח של חשיבה אבסטרקטית וסיסטמית על נושא ספורט.
סיכום
לכן, ספורט וLEGO חוברים לפחות בשלושה מימדים:
ספורט כמשימה: יצירת
©
elib.co.ilPermanent link to this publication:
https://elib.co.il/m/articles/view/LEGO-וספורט
Similar publications: L_country2 LWorld Y G
Comments: