Образовательные решения LEGO Education. Кем могут вырасти ваши дети
Внедрение развивающих различные навыки программ для школьников происходит во всех странах мира. В недрах отдельных Министерств образования все больше задумываются о том, как воспитать учеников, способных жить в современном технологичном мире, развить у них универсальные знания и навыки, которые будут востребованы в стремительно меняющемся XXI веке. Немалый вклад в популяризацию этой темы вносят крупные компании — Microsoft, Intel, Google, IBM, LEGO Group и прочие разрабатывают образовательные программы для школ и «кружков» юных техников. Продвинутые учителя и преподаватели вузов перенимают знания на их курсах и включают актуальные наработки в свои занятия. Впрочем, до подключения государственных структур все эти мероприятия проводятся неравномерно и спонтанно.
Более структурированным процесс становится после согласования с государственной системой образования, появления специализированных курсов для учителей, введения занятий в школах, начиная с младших классов. Таким путем, например, идет Lego Education — ее концепция интегрированного обучения робототехнике и программированию внедряется в учебных заведениях по всему миру, включая Россию.
Миссия компании
Миссия LEGO Group – вдохновлять и развивать «строителей» завтрашнего дня. LEGO Education видит свою миссию в несколько ином виде: мы создаем и внедряем образовательные решения, которые помогут ученикам добиться успеха не только в обучении, но и в их дальнейшей жизни. С другой стороны, мы понимаем, что в обязанности учителя входит обучение определенным знаниям с получением конкретных измеримых результатов, и решения от LEGO Education, конечно же, учитывают эти требования.
- Название LEGO состоит из двух букв датских слов «LEG» и «GODT», что означает “играть с увлечением”.
- LEGO Group запатентовала кирпичик LEGO со всем известными трубками внутри и креплениями на верхней грани 28 января 1958 года. С тех самых пор все кирпичи LEGO System (классические кирпичики LEGO) изготавливаются с размерами, которые были указаны в этом патенте.
- Кирпичи LEGO DUPLO превышают размер обычных кирпичиков LEGO в восемь раз, то есть ровно в два раза по каждому направлению. Однако они все равно могут соединяться.
- В среднем, у каждого человека на земле есть 86 кирпичиков LEGO!
- В 2012 году было произведено 45,7 миллиардов кирпичиков LEGO со скоростью в 5,2 миллионов деталей в час.
- LEGO Group – один из крупнейших мировых производителей шин, хоть и игрушечных.
- Если сложить все проданные в 2012 году кирпичики LEGO рядом, их длины хватит, чтобы обернуть Землю более 18 раз.
- Чтобы достать до Луны, вам нужно будет построить колонну из 40 миллиардов кирпичиков LEGO.
- Первая минифигурка была произведена в 1978 году. С тех пор их было сделано более 4 миллиардов фигурок LEGO, что делает их самой большой группой населения на планете!
- Каждая минифигурка без головного убора равна по высоте четырем стандартным кирпичикам LEGO.
- Первая версия LEGO MINDSTORMS Education была выпущена в 1998 году и являлась плодом сотрудничества LEGO Group и MIT (Массачусетский Технологический Институт), США. Второе и третье поколения были выпущены в 2006 и 2013 гг.
WeDo 2.0
Наборы WeDo 2.0 от LEGO Education позволяют детям младшего школьного возраста не только изучать предметы из школьной программы, но и мало-помалу определяться, что же будет интересно в будущем им самим.
Давайте остановимся поподробнее на самих наборах и их возможностях.
Контейнер
Наборы WeDo 2.0 поставляются в пластиковом контейнере, в котором удобно хранить как сами детали набора, так уже и собранных из него роботов и моделей, благо размеры позволяют. Контейнер прочный, что предохраняет его и от частого использования, и от регулярных падений. Для хранения мелких деталей можно использовать верхнее отделение.
Предполагается, что из базового набора ребенок сможет собрать в том числе и программируемый вездеход, так что без колес не обошлось.
Сам набор содержит:
- ряд деталей (280 штук) для сборки роботов и механизмов нужной конструкции, которую ограничивает лишь фантазия ребенка (или помогающего ему родителя);
- “мозги” набора – специальный блок управления датчиками и мотором, СмартХаб WeDo 2.0;
- собственно, датчики (движения и расстояния, гироскоп) и небольшой мотор;
- кабели для соединения датчиков и моторов с блоком управления.
Начнем с главного. С мозга данного набора.
СмартХаб
Он же — СмартХаб WeDo 2.0. Все мысли, желания, тайны и возможности будущего робота заключены в этом незамысловатом кирпичике. Из доступных элементов управления — только зеленая кнопка, включающая режим сопряжения по Bluetooth. Какого-либо дисплея у блока управления нет, в отличие от старшего брата, LEGO MINDSTORMS Education EV3, поэтому программировать его можно только с помощью планшета или компьютера с установленным ПО (iOS, Android, Windows 7, Windows 8.1, Windows 10, OS X). Входы, которые можно заметить на фото – для подключения датчиков и мотора.
К ПК же СмартХаб также подключается посредством Bluetooth Low Energy (BT 4.0 и выше). Питается он от двух обычных пальчиковых батареек (АА) или от специального аккумулятора (продается отдельно).
После включения режима сопряжения у вас будет секунд 10, чтобы ваш планшет или ПК обнаружил блок управления и успешно с ним соединился.
Само ПО весьма дружелюбное и, по сути, представляет собой конструктор блок-схем. Сразу с главной страницы приложения можно просмотреть понятный мультфильм, повествующий о возможностях самого ПО, его интерфейсе, и подробно описывающий процесс составления алгоритмов. На отдельную кнопку вынесена вся необходимая справочная информация для учителя, а половину экрана занимает менеджер проектов, позволяющий просмотреть текущие или создать новый.
Чтобы начать творить, нужно создать новый проект. После этого откроется окно программирования. Вот он — первый шаг на пути юного программиста! Чтобы создать программу, управляющую роботом, нужно создать правильную последовательность блок-схем, программу. Каждый элемент блок-схемы обозначен иконкой соответствующего действия, так что даже ребенок довольно быстро поймет, в каком порядке надо располагать блоки, чтобы добиться от своего робота необходимых активностей.
Возможно, ребенка увлечет сам процесс программирования робота, разбор алгоритмов и изучение блок-схем, благодаря которым робот выполняет те или иные действия, а также — создание собственных алгоритмов и программ. С большой вероятностью, повзрослев, ребенок встанет на путь программирования, и мир увидит еще одного отличного кодера, который интересовался этой сферой с самых ранних лет.
Может быть, для ребенка куда интереснее будет сам процесс сбора робота из деталей, и он выберет эту стезю – конструирование, создание новых материалов, обеспечивающих потребности нового времени. К слову, немаловажно и значение программирования и сбора конструкции в команде – дети смогут распределить роли и обязанности, после чего начать работать каждый над своей частью задания для достижения общей цели, повышая свою экспертизу в той или иной области. Заметим, что набор WeDo 2.0 рекомендуется для работы двух детей.
Датчики и моторы
Гироскоп (датчик наклона). Позволяет отслеживать положение в пространстве, будучи надежно закрепленным на конструкции. Также благодаря ему можно программировать поведение вида “При повороте на 45 градусов влево отключить моторы и прекратить движение” или “Через минуту после касания датчика начать движение”. Такие команды особенно оценят владельцы котов.
Датчик движения. Может улавливать движение объектов в радиусе примерно 15 сантиметров и определять расстояние до таких объектов.
Средний мотор WeDo 2.0. Собственно, без этого элемента у робота или машинки были бы проблемы в плане какого-либо движения.
Датчики и мотор имеют на корпусе посадочные места для стандартных деталек, поэтому крепить их друг к другу или собранной конструкции довольно просто. К СмартХабу они подсоединяются с помощью кабелей, идущих в комплекте.
Обратите внимание — у СмартХаба только два входа, поэтому одновременно можно использовать либо 1 датчик и 1 мотор, либо два датчика (и любоваться зловеще замершим роботом).
Так как у СмартХаба нет экрана, то для самого программирования робота вам понадобится ПК или планшет. Версии программы WeDo 2.0 для смартфонов на iOS и Android существуют в маркетах, но производитель разумно установил ограничение на размер экрана. К примеру, приложение отказывается ставиться на Samsung Galaxy S7 или iPhone 5S, но при этом успешно устанавливается на iPad mini 2. Запустив приложение, понимаешь — почему. Ибо если на планшете составить блок-схему с действиями для робота еще можно, то на телефоне это будет сделать гораздо сложнее.
ПО весьма простое и интуитивное, каждый элемент блок-схемы, содержащий конкретное действие робота (двигаться, стоять, ждать условия, ждать показания от датчика и прочее) отмечен весьма очевидной иконкой. Сама программа в визуальном плане представляет собой цепочку из элементов блок-схем.
После сопряжения планшета со СмартХабом можно быстро загрузить созданную программу в память робота и запустить ее выполнение.
Если же мы говорим об основной школе, то здесь требуется образовательный элемент посерьезнее, и в дело вступает старший брат WeDo 2.0 — LEGO MINDSTORMS Education EV3.
Как и WeDo 2.0, поставляется во вместительном прочном пластиковом контейнере.
Начнем, опять же, с мозга.
Микрокомпьютер LEGO MINDSTORMS Education EV3
Как видите, выглядит гораздо серьезнее, чем СмартХаб WeDo.
Здесь есть экран, который позволяет не только выводить различные изображения при желании (или при выполнении роботом определенных команд), но и программировать его без подключения к ПК или мобильным устройствам. То есть просто с помощью шести физических кнопок – навигация по меню довольно интуитивная, программирования выполняется путем создания цепочки блок-схем, каждую из которых можно составить и сохранить в памяти устройства.
Экран черно-белый, без подсветки.
Микрокомпьютер сам определяет вид датчика или мотора при подключении, может воспроизводить звуки (есть встроенный динамик), изображения и имеет два встроенных светодиода с возможностью управления (а также они отображают текущий статус аккумулятора).
Кстати, о питании.
Для работы потребуются либо 6 пальчиковых батареек (АА), либо специальный аккумулятор на 2200mAh, идущий в комплекте.
Соединяться с ПК микрокомпьютер может либо по кабелю (miniUSB – USB), либо по WiFi или Bluetooth, тут кому как удобнее.
DCBA (на самом деле, A В С D) на фото — входы для моторов, коих в комплекте 3. Разъемов столько, потому что подключать данные моторы можно по-разному, и может сложиться ситуация, когда конструкция вашего робота позволит подключить моторы колес на B и C, а вот сервомотор вы сможете подключить только в A, потому что D у вас перекрыт какой-то деталью, например.
1-2-3-4 – соответственно, входы для подключения датчиков (5 штук в комплекте). Как заметит внимательный читатель, подключить сразу все датчики из набора к микрокомпьютеру не получится, с математикой спорить сложно.
USB-разъем и разъем для microSD (можно записать на карточку множество учебных программ и запускать их с разных микрокомпьютеров через встроенный файловый менеджер, выглядит это не сложнее, чем найти в папке музыкальный трек и запустить его). Также на карту можно писать телеметрию в реальном времени со всех доступных датчиков – получится этакая Big Data, собранная во время, к примеру, эксперимента в полях.
Включается микрокомпьютер нажатием средней клавиши, выключается кнопкой “Назад” или по установленному в настройках тайм-ауту.
Моторы и датчики
Большие сервомоторы. В комплекте — две штуки. Идеально подходят для вращения колес, но опять же, ограничитель использования — это только фантазия. Ну еще здравый смысл и сопротивление материалов. Микрокомпьютер может снимать с них телеметрию оборотов с точностью до 1 градуса благодаря встроенному датчику вращения.
Средний сервомотор. В комплекте один. Отличается от больших только внешним видом, размером и количеством в наборе.
Гироскопический датчик. Измеряет и передает на микрокомпьютер скорость вращения в градусах. Работает только в одной физической плоскости (на выбор).
Датчики касания (в наборе две штуки). Может фиксировать три разных состояния: отсутствие нажатия, наличие нажатия, щелчок (полное нажатие до конца и снятие нажатия). Умеет считать количество нажатий. Помогает определить наличие препятствия путем физического контакта с ним.
Ультразвуковой датчик. Хоть и выглядит, как глаза, но фактически это сонар робота (собственно, и заменяющий ему глаза). Измеряется расстояние до объектов и само наличие объектов на пути движения робота. Помогает быстро едущему роботу заметить преграду и остановиться в заданном расстоянии от нее. Или объехать ее.
Датчик цвета. С помощью светодиодов позволяет распознавать объекты определенного цвета, что дает возможность запрограммировать робота, к примеру, следующим образом: “Ехать вперед по зеленой поверхности, повернуть направо при въезде в желтую зону, снизить скорость в красном секторе, остановиться, если в помещении погас свет”. Датчик также различает уровень освещенности, отраженный и рассеянный свет.
Инструкция к набору прилагается в лучших традициях ЛЕГО — все просто и понятно, если есть подозрения, что пользователю будет сложно найти конкретную деталь — она будет продублирована на картинке в натуральную величину, достаточно приложить ее и сравнить — то ли вы искали. Само собой, в бумажной инструкции предлагается схема сборки одной конкретной модели (которая позволит быстро разобраться со всеми возможностями набора, освоить принципы работы датчиков и приложения). Плюс к этому – дополнительные инструкции и уроки есть в ПО.
Но так как это LEGO MINDSTORMS, то общее количество возможных моделей ограничено только фантазией ребенка.
Также в инструкции описаны блок-схемы для тех или иных действий, которые можно составить непосредственно с микрокомпьютера.
Как можно заметить, чего-то сверхсложного в сборке конструкции робота или в его управлении нет, ученики справляются с этим довольно быстро.
К слову, не стоит считать, что наборы подобных робоконструкторов смогут помочь определиться с профессией только детям с техническим складом ума.
Ребенок, который является абсолютным гуманитарием, сможет придумать главное — цель создания того или иного робота. Зачем роботу куда-то ехать. Нарисовать или сложить локацию-лабиринт для него. Или вообще придумать сценарий короткометражки, в рамках которого собранные друзьями роботы будут взаимодействовать друг с другом.
Одно из главных следствий использования наборов LEGO Education в учебе – это именно формирование интереса к самому процессу обучения. Каждый урок должен стать для ребенка не просто временным отрезком, после которого можно пойти домой, а временем, которое можно интересно провести за конструированием чего-то нового, вместе с этим изучая сам предмет.
Постоянное взаимодействие с наборами, частое программирование и создание блок-схем, наличие соревновательного элемента – все это будет вырабатывать у ребенка навыки, которые необходимы для работы в современном мире.
Школа будущего: чему и как учить детей
Ни для кого уже не секрет, что существует очень большая вероятность исчезновения ряда привычных нам профессий в связи с появлением новых и замещением людей автоматикой. Согласно прогнозу Оксфордского университета, множество профессий, в которых заняты люди сегодня, в ближайшие 10-20 лет исчезнут — выполнение соответствующих процессов будет полностью автоматизировано. Водителям, продавцам, рабочим на заводах, сотрудникам колл-центров, а также некоторым менеджерам и даже журналистам стоит задуматься о смене профессии уже сегодня. Востребованными же станут профессии, в которых технологии будут тесно переплетены с естественными науками.
По оценке Intel, множество новых профессий будут так или иначе связаны с программированием и робототехникой. Проблему дефицита инженерных кадров и привлечения талантливой молодежи к изучению естественнонаучных дисциплин в компании называют одной из наиболее актуальных.
Все чаще звучат идеи, что обучение детей технологиям, их использование в процессе учебы — одна из важнейших миссий сегодняшних образовательных учреждений. Фундаментальные науки сохраняют свою значимость, но умение работать с информацией, получать новые навыки и находить им применение для решения новых задач — не менее важная составляющая формирования успешного будущего.
Образовательные наборы LEGO Education предназначены для детей разного возраста — от младших школьников до студентов. Начиная с простых образовательных решений, ребенок переходит ко все более сложным робототехническим комплексам. Первая учебная робототехническая платформа LEGO Education WeDo 2.0 подходит детям с семи лет (а то и младше) и позволяет им лучше понимать многие предметы: математику, окружающий мир, конструирование, основы программирования. В процессе занятий под руководством преподавателя ребенок учится анализировать задачи и находить оптимальные решения, работая в команде. Тут же закладываются навыки создания проектов (от идеи до реализации) с проведением экспериментов.
Все это вполне укладывается в концепцию STEM learning (S — science, T — technology, E — engineering, M — mathematics). Она как раз предполагает создание в учебных заведениях среды, позволяющей опробовать идеи и теории на практике.
При этом не стоит путать развитие необходимых навыков у младших школьников с ранней профессиональной ориентацией. Точно предугадать, чем придется заниматься ребенку в будущем — невозможно. Но можно научить его осваивать новое, работать в команде, вести самостоятельные проекты, ориентироваться в том, что важно, а что — второстепенно.
Кстати, известный футуролог Рэй Курцвейл и авторитетный в США врач Терри Гроссман считают, что в ближайшие 10-20 лет нас ждет настоящая революция в медицине. Сочетание новых технологий и методов лечения позволит людям увеличить срок активной жизни до 100, а то и 150 лет. Можно ли, нужно ли посвящать все эти годы одной работе или одной области знаний? Человек будущего — это человек, который постоянно учится, меняется, адаптируется. Или заменяется роботом и отправляется на свалку истории.
Робототехника для малышей с Lego WeDo. Часть 1: обзор и возможности
Мы начинаем серию публикаций про конструкторы Lego WeDo. Сегодня первая часть — обзор базового и ресурсного наборов, основные характеристики и возможности платформы.
Робототехника для начинающих
Lego Education WeDo позиционируется как образовательная робототехническая платформа для детей от 7 лет. На самом деле конструкторы можно использовать и раньше (об этом будет отдельная вторая часть нашего мини-сериала).
Что в коробках этих лего-наборов и чему можно научить мальчиков и девочек младше 10 лет? В основе конструктора WeDo фирменная база Lego System — кирпичи с шипами, с которыми современные дети, как правило, знакомятся очень рано. К ним добавлены датчики и USB-коммутатор для подключения к компьютеру и оживления создаваемых конструкций.
Конструктор выпускается в двух версиях — базовой и ресурсной.
Перворобот Lego WeDo
Базовый набор Lego WeDo называется также Перворобот. В нем содержатся:
- USB-коммутатор,
- мотор,
- датчик расстояния,
- датчик наклона,
- 158 строительных элементов.
Набор выпускается в пластиковом ящике с крышкой, что конечно очень удобно для хранения мелких деталей.
Базовый набор Lego WeDo
Лего-кирпичики в наборе яркие и разноцветные: красные, желтые, зеленые и белые. Часть деталей и датчики традиционных для Mindstorms серых цветов. (На фото детали обоих наборов).
Разноцветные кирпичики Lego WeDo
В наборе нет полноценного контроллера. Управление моторами и датчиками осуществляется через USB-коммутатор с помощью программного обеспечения, которое выполняется на компьютере.
Датчик расстояния позволяет обнаружить объекты на расстоянии до 15 см, соответственно можно запрограммировать выполнение каких-либо действий при наступлении этого события. Например, чтобы машинка при обнаружении препятствия не сталкивалась с ним, а ехала в обратную сторону.
Датчик наклона различает шесть положений: «носом вверх», «носом вниз», «на левый бок», «на правый бок», «нет наклона» и «любой наклон». На каждое такое событие можно задать свое действие.
Через USB-порт компьютера подается питание на моторы, а также осуществляется обмен данными между датчиками и компьютером.
USB-коммутатор, мотор, датчики Lego WeDo
Таким образом, построенные с Lego WeDo модели не являются автономными роботами, для их работы требуется компьютер. Но зато такой подход позволяет снизить стоимость конструктора.
Совет от Занимательной робототехники: лучше купить длинный USB-удлинитель, чтобы ребенок мог играть с созданными роботами на полу (на расстоянии от компьютера).
Состав ресурсного набора Lego WeDo
Ресурсный набор WeDo приобретается дополнительно к базовому и расширяет его технические и образовательные возможности. Этот набор не содержит электроники, зато в него входят 326 дополнительных элементов. Обойтись без него вполне можно, но количество моделей, которые можно построить, имея обе версии, значительно возрастает.
Ресурсный набор Lego WeDo
Строительные элементы в этом наборе — это не только кирпичики, но и различные структурные детали, шестеренки и роторы, колеса и оси, соединительные и поворотные звенья, резинки. Вот такие колеса, например, входят в набор:
Колеса Lego WeDo
Ресурсный набор также продается в удобном пластмассовом контейнере с крышкой:
Ресурсный набор Lego WeDo
Каких роботов можно создать с Lego WeDo
Из конструктора можно создавать разные модели, как по инструкциям Lego, так и придумывая самостоятельно. В форме игры можно знакомиться с различными механизмами и даже учиться проектировать.
Из базового набора Lego предлагает собрать 12 моделей (4 темы, по 3 модели на каждую тему).
«Танцующие птицы», «Умный волчок», «Обезьянка-барабанщик» — модели темы «Удивительные механизмы».
Проекты Lego WeDo. Тема «Удивительные механизмы». Фото education.lego.com
«Голодный крокодил», «Рычащий лев», «Летящая птица» — модели темы «Дикие животные».
Проекты Lego WeDo. Тема «Дикие животные». Фото education.lego.com
«Нападающий», «Вратарь», «Веселые болельщики» — модели темы «Игра в футбол».
Проекты Lego WeDo. Тема «Игра в футбол». Фото education.lego.com
«Спасение самолета», «Большое бегство», «Лодка на бурном море» — модели темы «Приключения».
Проекты Lego WeDo. Тема «Приключения». Фото education.lego.com
Приобретение ресурсного набора существенно расширяет возможности. С ним дополнительно можно собрать проекты: «Кран», «Колесо обозрения», «Дом и машина» и другие.
Проекты Lego WeDo: «Колесо», «Кран», «Машина и дом». Фото education.lego.com
Программирование Lego WeDo
Программная среда Lego Education WeDo (Lego Education WeDo Software) графическая. В ней не нужно писать код — только drag-and-drop перетаскивание блоков. Это, безусловно, более понятный формат программирования для детей — начинающих робототехников.
Программирование в среде Lego WeDo
Программное обеспечение Lego Education WeDo создано на основе LabVIEW. Возможность создания циклов, ветвлений присутствует. Конечно, нет никаких массивов и сложной математики. Этакое введение в программирование в форме игры.
Например, у мотора в программе можно менять направление вращения и мощность, задать издаваемые звуковые сигналы и вывод сообщений на экран.
Программирование с Lego WeDo
Программное обеспечение не входит в базовый набор, его нужно приобретать отдельно. Если в процессе обучения будет использоваться один компьютер, требуется приобрести лицензию на одно рабочее место. Использовать программное обеспечение на всех компьютерах учебного заведения позволяет многопользовательская лицензия.
Upd. 16.03.2017: С января 2017 года все программные продукты и методические материалы LEGO Education стали распространяться бесплатно. Их можно скачать с сайта LEGO Education.
Программное обеспечение Lego WeDo
Совет от Занимательной робототехники: можно использовать и ПО сторонних производителей. Например, Скретч, который бесплатен и открывает пользователям больше возможностей. Правда, он немного сложнее для освоения.
Учебные материалы Lego Education WeDo
Лего традиционно отличается не только качественной механикой конструкторов, но и проработанными методическими материалами.
Используя созданные Lego Education учебные материалы, можно не только научить детей собирать модели по инструкции, но и дать знания из многих областей. Например, тема «Удивительные механизмы» знакомит детей с механикой. Ученики изучают ременные, зубчатые, кулачковые передачи, рычаги. На занятиях темы «Дикие животные» дети «оживляют» игрушки с помощью датчиков. Тема «Игра в футбол» посвящена изучению математики. Тема «Приключения» развивает языковые навыки. Разработанные Lego Education занятия используют проектный формат учебной деятельности.
Комплект занятий и книга учителя входят в состав программного обеспечения. Для занятий с детьми старше 8 лет можно дополнительно приобрести методические материалы, содержащие усложненные задания.
Upd. 16.03.2017: С января 2017 года методические материалы LEGO Education стали распространяться бесплатно. Их можно скачать с сайта LEGO Education.
Комплект учебных проектов Lego WeDo 8+
На сайте Lego есть цитата Митча Резника, профессора педагогики, директора Педагогической медиалаборатории Массачусетского технологического института:
LEGO Education WeDo служит отличной платформой для развития у учеников ключевых навыков XXI века, являясь несомненно лучшей робототехнической системой для начальной школы.
Где купить и сколько стоит Lego WeDo
Образовательный конструктор Lego WeDo, ресурсные наборы и программное обеспечение, а также другие образовательные наборы лего можно приобрести у специализированных продавцов Lego Education. В магазинах игрушек продукция Lego Educatiom встречается реже. Например, по специальной цене WeDo продает Ptuka.ru.
Рекомендованные Lego Education цены: базовый набор 9500 рублей, ресурсный — 4100 рублей, однопользовательская лицензия ПО — 7000 рублей, многопользовательская — 19 300 рублей.
Upd. 16.03.2017: С января 2017 года все программные продукты и методические материалы LEGO Education стали распространяться бесплатно. Их можно скачать с сайта LEGO Education.
Для образовательных учреждений чаще всего действуют специальные условия.
В следующей серии…
Мы решили попробовать освоить конструктор Lego WeDo с ребенком 3,5 лет. Что из этого вышло, а также ответ на вопрос, стоит ли покупать WeDo для домашнего использования, читайте в следующей части.
Александр С. Гагарин
Читайте также
14 комментариев к статье “Робототехника для малышей с Lego WeDo. Часть 1: обзор и возможности”
В нашем центре мы преподаём робототехнику уже для детей с 4 лет (в качестве эксперимента) на базе конструктора Lego Education WeDo. Дети такого возраста хорошо находят и классифицируют нужные детали, могут собрать простые конструкции. Проблема возникает при сборке, где для соединения деталей надо приложить некоторое усилие (например, два блока соединяются двумя соединительными штифтами с втулками) — это связано со слабо развитой костной и мышечной системой рук (согласно возрастной физиологии). В программировании тоже минус — так как никакого чёткого осмысления в этом возрасте нет (по определению логических связей и умении ими оперировать), так как в возрасте от 3 лет, согласно методическим рекомендациям, начинаются занятия на развитие когнитивного мышления, мелкой моторики, наглядно-образного мышления (всё это развивается в детском саду или детских центрах, или дома при интенсивном участии родителей). И в ходе этих занятий, в среднем, только к 5 годам уже сформировывается фундамент в физическом и умственном развитии. Как раз для сравнения ребёнок 5 лет к такому конструктору уже подходит осмысленнее, возникает сильный интерес в графическом программировании, доминирует также и исследовательская часть. По нашему опыту — минимальный порог 5 лет. Все говорят что данный конструктор только для малышей — это не так, он и для взрослого поколения тоже полезен…
У знакомых ребенок (5 лет) занимается в кружке с леговиду, им очень нравится. Я решила попробовать позаниматься дома, посмотрим что из этого выйдет))
Основные моменты о конструкторе «LEGO Education WеDо 2.0»
LEGO Education WeDo 2.0
WeDo 2.0 от LEGO Education – это новый учебный инструмент разработанный в 2016 году и предназначенный для внедрения детей в робототехнику, инженерию, программирование и общее обучение с помощью системы обучения на основе создания роботов.
История LEGO
Education WeDo 2.0
Разработан отделом образования LEGO (LEGO Education);
представлен в CES Las Vegas в январе 2016 года;
конструктор помещает нас в лабораторию, в которой изучают научно-технический контент с Макса и Миа, главными героями первой версии LEGO WeDo (появился в 2008 году).
Структура занятий с LEGO Education WeDo 2.0
1. Установление взаимосвязей:
а) мотивация, связи с реальным миром;
б) повторение пройденного;
в) проблемная ситуация
2. Конструирование:
а) обдумывание идеи;
б) распределение обязанностей;
в) конструирование по инструкции или по замыслу.
3. Обсуждение:
а) программирование , проверка работы модели;
б) совместный анализ и обсуждение результатов решения проблемы, сочинение историй с моделью.
4. Совершенствование модели и рефлексия:
а) проблемные вопросы;
б) усовершенствование, усложнение модели и/или программы;
в) выводы о том, чему научились дети.
Интегрированные
учебные материалы
В Базовое ПО WeDo 2.0 уже включены 17 проектных работ, обеспечивающие в общей сложности 40+ академических часов занятий. Все проектные задания соответствуют требованиям ФГОС НОО и предлагают ученикам задания для развития своих навыков XXI века и практического изучения материала по окружающему миру, информатики, математике и технологии.
И конечно же, УМК WeDo 2.0 – отличное подспорье для увлекательной проектной деятельности. Из 17 проектов 9 имеют детально проработанные пошаговые инструкции, а 8 являются открытыми задачами. Работая с ними, ученикам самостоятельно придется придумать аппаратные и программные решения.
Поддержка Bluetooth 4.0
Робототехническая платформа WeDo 2.0 использует новейшую технологию Bluetooth 4.0, чтобы ученики могли «вживую» управлять созданными ими полностью автономными робототехническими моделями. Протокол Bluetooth 4.0 к тому же обеспечивает существенную экономию энергии батарей SmartHub WeDo 2.0.
Что входит в комплект LEGO Education WeDo 2.0?
Независимые блоки, легко соединяемых между собой;
USB – коммутатор, подключаемый к любому современному компьютеру (функция управления дополнительными датчиками, осуществляется программное сопровождения сценария);
Специальное ПО для компьютера (для составления алгоритма исполнения программы, и протестировать работу в режиме реального времени);
Что входит в комплект LEGO Education WeDo 2.0?
Электрический мотор, программируемый на направление вращения;
Гироскоп (датчик наклона), способный различать шесть активных положений;
Датчик расстояния, способный обнаруживать объекты на расстоянии до 15 см;
SmartHub – интеллектуальный блок управления, к которому подключаются исполнительные устройства
Программное обеспечение
LEGO Education WeDo 2.0
LEGO Education WeDo Software – программа, которая позволяет составлять алгоритм исполнения программы, и протестировать работу в режиме реального времени. Подробнее вы можете узнать о программе, если перейдёте по ссылке ниже.
Ссылка
Программное обеспечение
LEGO Education WeDo 2.0
Программное обеспечение требует:
прошивки (8,1);
Android (4.4.4);
Windows 7 или Windows 8;
Mac OS (10,10);
LEGO работает над проблемами, которые препятствуют правильному использованию Windows 10.
Возможности ПО с LEGO Education WeDo 2.0
В качестве основного языка программирования для платформа WeDo 2.0 используется графическая нотация LabVIEW от компании National Instruments.
В отличии от платформы EV3, в WeDo 2.0 этот язык сильно упрощен, в соответствии с возрастом обучающихся, работающих с WeDo 2.0.
Что входит в комплект LEGO Education WeDo 2.0?
В LEGO Education WeDo 2.0 имеется 6 пакетов деталей, контейнер для них и наклейки.
Рассмотрим детали, которые входят в состав конструктора LEGO Education WeDo 2.0.
Детали
Мастер-класс "Образовательный конструктор LEGO Education WeDo"
Назад Вперёд
Целевая аудитория: педагогические работники
Цель: знакомство с технологией и методикой использования конструктора “ПервоРобот LEGO® Education WeDo™*9580” в организации внеурочной деятельности, интеграции в предметные области в специальных (коррекционных) образовательных учреждениях VIII вида.
- Познакомить с возможностями набора “ПервоРобот LEGO® Education WeDo™*9580” (12 механизмов)
- Научить программировать роботов с помощью программы LEGO WeDo Robotics Software v.1.2 and Activity Pack.
Форма проведения: мастер-класс
- Интерактивная доска;
- Презентация PowerPoint;
- Конструктор ПервоРобот LEGO® Education WeDo™*9580;
- ПК, ноутбуки с установленной программой LEGO WeDo Robotics Software v.1.2 and Activity Pack.
| Этапы работы мастер-класса | Содержание этапа | Деятельность участников |
| I. Подготовительно-организационный | Приветствие, вступительное слово педагога |
Немного о Датской фирме LEGO
Слово LEGO образовалось от выражения Leg и Godt, что в переводе с датского означает “увлекательная игра”. Также было установлено, что в переводе с латыни данное выражение означает “я учусь”, “я складываю”.
История LEGO ведет свое начало с 1932 года. Мало кто знает, что датская компания, основателем которой является Оле Кирк Кристиансен, начинала свою деятельность, как обычный производитель деревянных изделий. Изначально основную прибыль компании приносили лестницы и гладильные доски. И занимался бы Оле Кирк Кристиансен скучными досками, если бы не его сын Годтфрид, который натолкнул отца на мысль продавать окрашенные деревянные игрушки. Однажды Оле Кирк Кристиансен обратил внимание, что его 12-летний сын собирает обрезки от деревянных изделий, раскрашивает их и играет ими с друзьями. Через несколько дней было принято решение перепрофилировать производство под детские товары. Так появились первые игрушки LEGO, которые были выполнены из дерева
Производство пластмассовых кирпичиков компания LEGO начала в 1949 году.
В 1958 году была запатентована особая система крепления деталей LEGO. Благодаря тому, что размеры этих пластмассовых кубиков были точно выверены, их можно было надёжно соединять между собой не только сверху, но и с боков. Еще важнее то, что с 1958 года и по сей день в LEGO неукоснительно придерживаются этого стандарта.
Новый конструктор в линейке роботов LEGO предназначен в первую очередь для начальной школы (1 – 4 классы). Однако, его вполне можно использовать и для работы со старшими классами.
Работая индивидуально, парами, или в группах, учащиеся любых возрастов учатся создавать и программировать модели, проводя исследования и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями. В специальной (коррекционной) школе VIII вида данная работа проводится под руководством учителя.
Что входит в состав конструктора?
В набор входят 158 элементов, включая
-Датчик расстояния, позволяющие сделать модель более маневренной и “умной”.
Комплект заданий
Комплект содержит 12 заданий, которые разбиты на четыре раздела, по три задания в каждом: забавные механизмы, звери, футбол, приключения (Слайд 8, 9, 10, 11). Каждый раздел имеет свою основную предметную область, на которой фокусируется деятельность учащихся: естественные науки, технология, математика, развитие речи. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.
Обучение с LEGO® Education состоит из 4 этапов: установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия и развитие.
Установление взаимосвязей
При установлении взаимосвязей учащиеся как бы “накладывают” новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса. Эти анимации используются, чтобы проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия.
Конструирование
Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки “работают вместе”. Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа “Конструирование” приведены подробные пошаговые инструкции. При желании можно специально отвести время для усовершенствования предложенных моделей, или для создания и программирования своих собственных.
Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе “Рефлексия” учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.
Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел “Развитие” для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.
Проследим этапы обучения на примере некоторых занятий.
Внеклассное занятие на тему: “Необычный зоопарк” (Конструирование модели “Голодный аллигатор”).
Установление взаимосвязей
После просмотра анимационной презентации учащимся было предложено ответить на следующие вопросы:
-Что делал аллигатор, когда Маша и Макс его увидели?
-Что произошло, когда они оказались рядом с ним?
-Как думаете, правда ли, что аллигаторы едят шапки?
-Для чего аллигаторам такая большая пасть?
-Хотели бы вы иметь дома аллигатора? Почему да, или почему нет?
— Представьте себя аллигаторами. Каким образом аллигаторы передвигаются? Покажите руками, как аллигатор открывает и захлопывает свою пасть.
Конструирование
Конструирование модели, следуя пошаговым инструкциям (под руководством учителя).
Демонстрация модели, беседа:
-Напоминает ли программа аллигатора поведение настоящего аллигатора?
(Да, напоминает тем, что механический аллигатор принимает решения и реагирует на изменения в окружающей обстановке).
-Чем программа аллигатора отличается от поведения живого аллигатора?
(Мозг настоящего аллигатора способен принимать более сложные и разнообразные решения, реагировать на гораздо большее количество внешних раздражителей, чем просто на появление пищи).
— На кого больше похожа модель: на крокодила или на аллигатора?
(Модель больше напоминает аллигатора, так как ее “пасть” сплющенная и тупая. У крокодила челюсти остроконечные и узкие).
На данном этапе проводилась работа над тем, чтобы сделать модель аллигатора более “умной”.
Есть множество способов организовать занятия с материалами LEGO® Education WeDo™. Мы остановимся на двух из них. Каждое занятие может занять один урок, а может и больше – все зависит от того, сколько будет затрачено времени на обсуждение, сборку модели, освоение компьютера, экспериментирование.
На занятиях учащиеся могут работать как индивидуально, так и небольшими группами – это зависит от доступного количества компьютеров и наборов 9580 WeDo.
Сначала “Первые шаги”, затем задание Комплекта.
Предварительное знакомство с основными идеями построения и программирования моделей помогает учащимся освоиться с конструктором и программным обеспечением.
Затем можно переходить к выполнению задания Комплекта.
Ученикам предлагается выбрать одно из трёх заданий выбранного раздела Комплекта и выполнить его. Отдельные группы учеников могут работать быстрее. В этом случае предлагаются варианты дополнительных заданий.
По завершении работы над проектами можно устроить выставку моделей.
Занятие проводится, начиная с Комплекта заданий. В этом случае уделяется больше времени проектам, чтобы пробудить интерес к экспериментированию.
Работа в меню “Первые шаги”
А сейчас я предлагаю вам собрать модель “Обезьянка-барабанщица”. В процессе работы мы понаблюдаем за этапами обучения, о которых я уже говорила.
Посмотрим фильм этапа “Установление взаимосвязей” и обсудим следующие вопросы:
-Что Маша и Макс могут рассказать об обезьянке?
-Стучал ли кто-нибудь на барабане? Как он устроен и по какому принципу действует?
-Видел ли кто-нибудь механические игрушки с барабаном, наподобие обезьянки-барабанщицы?
-За счёт чего двигаются руки обезьянки?
-Что является источником звука барабанной дроби?
Построим обезьянку-барабанщицу, которая отбивает различные ритмы.
Наша модель использует мотор для вращения малого зубчатого колеса. Малое зубчатое колесо вращает коронное зубчатое колесо. Коронное зубчатое колесо вращает кулачок. Кулачок толкает рычаг “руки”. Проверьте нашу идею или придумайте свою…
А теперь попробуем создать другие характерные движения обезьянки (то есть другие ритмы), меняя способы воздействия кулачков на рычаги рук.
-Одновременно ли движутся руки обезьянки?
-Одинаковы ли звуки ударов?
Давайте организуем с обезьянкой оркестр. Вы можете воспроизводить звуки при помощи клавиатуры и играть вместе с обезьянкой.
В данном занятии не требуется отклоняться от инструкций по сборке. Чтобы изменить характер движения рычагов, достаточно по-другому расположить кулачки.
Дополнительное задание
Работа на этапе “Установление взаимосвязей”, участники вовлекаются в беседу
Работа на этапе “Конструирование”. Сборка модели, следуя пошаговым инструкциям
Работа на этапе “Рефлексия”. Участники создают другие характерные движения (ритмы) обезьянки
Работа на этапе “Развитие”
-Выскажите свое мнение, что Вам понравилось (не понравилось) в проведенном занятии.
Развитие мелкой моторики
Любое конструирование предполагает разнообразные манипуляции руками. Все это требует активной работы рук. Развитие же мелкой моторики напрямую связано с развитием мышления.
Развитие мышления
Собирание из частей целого требует сложной мыслительной деятельности. Чтобы получилось логически правильно законченное произведение, нужно хорошенько подумать. При конструировании активизируется логическое и образное мышление.
Развитие внимания
Только при внимательном изучении инструкции можно правильно собрать модель. Порой даже незначительное отклонение от задачи может испортить весь замысел. Нередко ребенку приходится переделывать, исправлять, корректировать уже собранное сооружение.
Развитие воображения
Из деталей LEGO Education WEDO можно собрать свое неповторимое творение. Придумывать что-то новое из блоков с пазами – это так интересно!