Что входит в состав набора lego education

Обновлено: 27.04.2024

Серия Lego Mindstorms EV3 разработана специально для обучения детей в образовательных учреждениях робототехнике, а так же естественным наукам – физике, математике, информатике и конструированию. В основе набора – микрокомпьютер Mindstorms EV3, с графическим дисплеем и портами для подключения датчиков.

Зарядное устройство приобретается отдельно.

Официальный дилер LEGO Education с 2013 года

Сердцем набора является программируемый микрокомпьютер EV3, с помощью которого роботом можно управлять, контролировать работу моторов и датчиков, а также получать данные на компьютер, посредством протоколов Bluetooth и WiFi.

Наборы Лего Майндстормс обладают широчайшим учебным потенциалом и могут быть использованы на большинстве технических предметов для повышения эффективности учебного процесса.

В состав набора входят 3 серво мотора различной мощности (2 больших и 1 средний), 5 датчиков (гироскопический и ультразвуковой датчик, датчик света/цвета и два датчика касания), перезаряжаемая аккумуляторная батарея и соединительные провода.

Набор поставляется в удобной пластиковой коробке, с специальным сортировочным лотком с отделами для хранения каждого элемента, идеальное решения для поддержания порядка и использования в классе.

В конце занятия ученики без проблем за пару минут могут разложить все детали на свои места.

Базовый набор LEGO Mindstorms EV3 45544 рассчитан на сборку пяти стандартных моделей роботов. Его можно улучшить с помощью дополнительных элементов из Ресурсного набора LEGO Mindstorms Education EV3, а также тематическим дополнениям, например, комплекту посвященному космосу «Космические проекты» LEGO Mindstorms EV3 45570.

Благодаря дополнительным наборам ученики смогут сконструировать более сложные и функциональные модели и реализовывать все свои идеи без ограничений.

Состав набора LEGO Mindstorms EV3 45544

Специальная система для хранения деталей

Строительные элементы 524 шт.

Зарядное устройство LEGO Education 45517 не входит в Базовый набор LEGO Mindstorms EV3.
Зарядное устройство входит в состав Стартового комплекта LEGO Mindstorms EV3.
Зарядка не оригинальным устройством может привести к поломке аккумулятора LEGO Mindstorms!

Программное обеспечение для LEGO Mindstorms

ПО LME EV3 для LEGO Mindstorms 45544 поставляется бесплатно и включает в себя:

48 интерактивных уроков с пошаговыми инструкциями по сборке
учебные материалы для учителя и учеников
инструкции по сборке и программированию пяти стандартных моделей роботов

Графическая программная среда

Чтобы управлять роботами, не нужно писать код – среда разработки содержит готовые алгоритмы в виде иконок, из которых собирается последовательность действий. Графическое ПО легко усвоить даже тем, кто раньше не был знаком с программированием. Впоследствии ребята могут улучшать свои навыки, используя языки программирования на основе Python, Java или C+.

Стандартные модели, которые можно собрать с помощью базового набора Lego Mindstorms EV3

Базовая модель, начальная функция доставка грузов к месту назначения,ее можно модифицировать под более сложные задачи.

Робот-манипулятор по принципу промышленных манипуляторов

Робот иммитирует поведение щенка.

Gyro Boy. Робот-гироскутер | Инструкция

Робот "стоит", балансируя на двух колесах по принципу гироскутера/сигвея.

Набор предназначен для работы 1-2 учеников. Комплект содержит учебные материалы для реализации 17 проектов по окружающему миру, биологии, географии, исследованию космоса и инженерному проектированию, работа над которыми в общей сложности может занять более 40 академических часов.

Микрокомпьютер использует протокол Bluetooth 4.0 для соединения с компьютером или планшетом, роботы теперь станут автономными.

Обращаем ваше внимание: зарядное устройство и аккумулятор приобретаются отдельно!

LEGO 45300 WEDO EDUCATION 2.0

45300 | 7-10 лет | 2 ученика | 280 деталей

Конструктор Wedo 2.0 в совокупности с программным обеспечением представляет собой готовое решение для развития научной деятельности, навыков проектирования, абстрактного мышления и грамотности изложения. Главное отличия от прошлой версии: автономность от компьютера, большее кол-во деталей и бесплатное программное обеспечение.

Состав набора:

Электронные компоненты:

- СмартХаб (микрокомпьютер).

Это беспроводной соединитель между вашим компьютером или планшетом и датчиками или мотором WeDo, использующий технологию Bluetooth Low Energy. Он получает команды программы от устройства и выполняет их. СмартХаб имеет два порта для подключения датчиков или моторов, индикатор и кнопку питания. В качестве источника питания используются батарейки типа AA или дополнительная аккумуляторная батарея.

- Средний мотор.

Запускается в обоих направлениях, можно останавливать и переключать на разные скорости, а также активировать на определенное время.

- Датчик наклона.

Для взаимодействия с этим датчиком наклоняйте компонент в разные стороны в соответствии с направлением стрелок. Этот датчик может обнаружить изменения в шести различных позициях.

- Датчик движения.

Используется для обнаруживает изменения в расстоянии до объекта тремя способами: объект приближается, объект удаляется, объект изменяет положение.

Детали для сборки моделей:

Кроме стандартных деталей LEGO TECHNIC в наборе есть всевозможные соединительные и крепежные элементы, а также тросы и цепи. Набор укомплектован в пластиковую коробку, которая дополнена удобным лотком для сортировки деталей.

Выполнение проектов состоит из трех этапов.

Ознакомление с научной или инженерной проблемой, определение направления исследований и рассмотрение возможных вариантов решения.

Сборка, программирование и модифицирование моделей.

Проекты могут относиться к одному из трех типов: исследование, проектирование и использование роботов.

Учащиеся представляют и объясняют свои решения, используя модели LEGO и документ с результатами исследований, созданный с помощью встроенного инструмента документирования.

В каждом проекте используется мотор и один из датчиков.

Примеры проектов:

Майло, научный вездеход.

Освоение способов, при помощи которых ученые и инженеры могут использовать вездеходы для исследования мест, недоступных для человека.

Датчик перемещения Майло.

Ознакомление с возможностями использования датчика перемещения для обнаружения предметов.

Датчик наклона Майло.

Освоение навыков совместной работы в ходе реализации проектов.

Базовое программное обеспечение, которое включает в себя инструмент для сохранения и анализа данных, электронный журнал оценки успеваемости учеников, библиотеку программ и многое другое, можно бесплатно скачать с официального сайта Lego Education по ссылке:

Ниже указаны поддерживаемые программным обеспечением WeDo 2.0 операционные системы, а также аппаратные требования для вашего устройства (компьютера или планшета).

iOS (минимально поддерживая версия - 8.2):

• Поддерживаемые устройства: iPad 3 with Retina или iPad mini, или более поздние версии iPad
• Загрузку ПО WeDo 2.0 для iOS необходимо осуществлять только с магазина приложений Apple AppStore

Android (минимально поддерживая версия - 4.4.4):

• Поддерживаемые устройства: планшетные компьютеры с интегрированной поддержкой протокола Bluetooth Low Energy / Bluetooth 4
• Загрузку ПО WeDo 2.0 для Android необходимо осуществлять только с магазина приложений Google Play

Windows 7 (только 64-битные версии, обязательна установка пакета обновлений SP1):

• Требования к устройству: требуется наличие внешнего адаптера Bluetooth 4 BLED112 Bluetooth Smart Dongle
• Загрузку ПО WeDo 2.0 для Windows 7 необходимо осуществлять только из сервиса LEGO Education Resources Online (LERO)

Windows 8 (минимально поддерживая версия - 8.1):

• Требования к устройству: устройство должно иметь интегрированную поддержку протокола Bluetooth Low Energy / Bluetooth 4
• Загрузку ПО WeDo 2.0 для Windows 8.1 необходимо осуществлять только с магазина приложений Microsoft Store

Mac OS (минимально поддерживая версия - 10.10):

• Требования к устройству: устройство должно иметь интегрированную поддержку протокола Bluetooth Low Energy / Bluetooth 4
• Загрузку ПО WeDo 2.0 для Mac OS необходимо осуществлять только из сервиса LEGO Education Resources Online (LERO)

Таблица сравнения наборов Wedo и Wedo 2.0

Видеообзор:

Робототехника — одно из самых интересных и прорывных школьных занятий. Она учит составлять алгоритмы, геймифицирует учебный процесс, знакомит детей с программированием. В некоторых школах уже с 1 класса занимаются информатикой, учатся собирать роботов и составлять блок-схемы. Чтобы дети легко понимали робототехнику и программирование, могли углубленно изучать математику и физику в средней школе, мы выпустили новый обучающий набор LEGO Education SPIKE Prime. Подробности о нем расскажем в этом посте.

LEGO Education SPIKE Prime предназначен для обучения детей 5–7 классов в школах и кружках робототехники. Набор позволяет строить алгоритмы с помощью блок-схем и любоваться, как картинки на экране превращаются в движения и действия. Для современных школьников важна наглядность и WOW-эффект, и SPIKE Prime является приманкой, которая может увлечь детей программированием и точными науками.

Обзор набора

Набор поставляется в минималистичном желто-белом пластиковом боксе. Под крышкой — картонка с инструкцией по началу работы и схемой размещения деталей в лотках. Набор спроектирован так, чтобы с ним было легко начинать работу и педагогу требовалось минимум дополнительной подготовки.

Сами детали расфасованы по пакетикам с номерами, которые соответствуют номерам ячеек в лотках.

В Базовый набор входит более 500 элементов LEGO, включая новые.

Несколько новых рам, которые сокращают время сборки прототипов и позволяют создавать крупные модели.
Новый кубик 2x4 с отверстием для осей Technic. Он позволяет объединять элементы Technic и LEGO System в одном проекте.
Обновлена базовая пластина из ассортимента Technic.
Новые узкие колеса, которые обеспечивают точность управления и повышают маневренность моделей.
Новое поворотное колесо в виде опорного ролика.
Новые зажимы для проводов, доступные в нескольких цветах, позволяют аккуратно закреплять шлейфы.

Моторы подключаются напрямую к хабу и имеют датчики вращения с точностью до 1 градуса. Эта возможность предусмотрена для синхронизации работы моторов, чтобы они могли двигаться одновременно с постоянной скоростью. Кроме этого, датчик можно использовать и для измерения скорости и расстояния движения модели.

Датчик цвета различает до 8 цветов и может использоваться как датчик освещенности. В него также встроен инфракрасный датчик, который может считывать, например, отражение света.

Датчик касания распознает следующие ситуации: кнопка нажата, отжата, сильное нажатие. При этом датчик определяет силу давления в ньютонах или в процентах.

ИК-датчик служит для определения расстояния от робота до определенной точки или для предотвращения столкновений. Способен измерять расстояние в процентах, сантиметрах и дюймах.

Расширить возможности базового набора можно с помощью ресурсного набора, который состоит из 603 деталей. В него входят: дополнительный большой набор и датчик света, два больших колеса, большие конические зубчатые шестерни, которые позволяют строить крупные поворотные платформы.

В хаб встроен гироскоп, который умеет определять его положение в пространстве: ориентацию, наклон, крен, определение грани сверху, состояние падения хаба и т. д. Встроенная память позволяет загружать и хранить до 20 программ. Номер программы отображается на пиксельном экране 5х5, куда также выводятся пользовательские изображения и статус работы хаба.

Также на хабе расположены:

Разъем microUSB для зарядки аккумулятора или соединения с ПК.
Кнопка синхронизации Bluetooth, с помощью которой можно установить беспроводную связь с ПК для программирования хаба.
6 портов (A-F) для выполнения команд или получения информации с датчиков.
Три кнопки управления хабом.
Встроенный динамик.

Программное обеспечение

ПО LEGO Education SPIKE доступно для Windows, Mac OS, Android, iOS и Chromebook, его можно скачать на сайте LEGO Education. Программная среда создана на основе детского языка программирования Scratch. Она состоит из набора команд, каждая из которых представляет собой графический блок определенной формы и цвета с параметрами, которые можно изменять вручную, например, скорость и дальность движения, угол вращения и т. д.

При этом наборы команд, связанных с различными компонентами решения (моторы, датчики, переменные, операторы и т. д.), выделены разными цветами, что позволяет быстро интуитивно разобраться, как программировать то, что нужно.

Еще в самом приложении собрано множество планов уроков, а также около 30 различных инструкций по сборке моделей.

Первые шаги

После запуска приложения и выбора языка сразу же предлагается три стартовых шага:
1) Запрограммировать хаб, чтобы на экране выводился смайлик;
2) Познакомиться с работой моторов и датчиков;
3) Собрать модель «Блоха» и запрограммировать ее на движение.

Знакомство с SPIKE Prime начинается с описания возможностей подключения (через microUSB или через Bluetooth) и работы с пиксельным экраном.

Сначала необходимо задать последовательность команд, которая должна выполняться после запуска программы, а также выбрать конкретные пиксели, которые будут зажигаться на экране хаба.

Второй шаг предусматривает сборку и программирование реакции моторов на различные сигналы с датчиков. Например, можно запрограммировать мотор, чтобы он начал вращаться при поднесении руки или любого предмета к сенсору расстояния.

Для этого мы создаем последовательность команд: если предмет находится ближе n сантиметров к датчику, то мотор начинает работать.

Третий и самый интересный шаг: собрать робота-блоху и запрограммировать ее на прыжки по команде. Для этого сначала нужно собрать из деталей и двух моторов самого робота.

Затем приступаем к программированию. Для этого задаем следующий алгоритм: при включении программы «блоха» должна дважды проскакать вперед, поэтому два мотора должны сделать два полных вращения одновременно. Скорость вращения установим на 50%, чтобы робот не прыгал слишком сильно.

На выходе у нас получился небольшой робот, который при запуске программы скачет вперед. Красота!

Робот-блоха резво устремился вперед, нашел первую жертву, но что-то пошло не так.

После этого обучение закончено, можно приступать к более сложным проектам: в приложении только блок-схем для различных частей набора (моторы, хаб, датчики и т. д.) насчитывается более 60. При этом каждую блок-схему можно слегка менять с помощью параметров. Также внутри ПО есть возможность создания переменных и собственных блок-схем.

Для учителей

К набору прилагаются методические материалы для учителей. В них входят учебные планы, задачи с готовыми решениями и задания, где ответа нет и нужно творчески подойти к решению. Это позволяет быстро приступать к работе с набором и строить программы обучения.

Всего на сайте готово 4 курса. «Отряд изобретателей» — курс для уроков технологии, который закрепляет понимание учениками процесса ведения проектной деятельности. Два курса относятся к информатике. «Запускаем бизнес» дает базовые навыки программирования и алгоритмики, а «Полезные устройства» знакомит с принципами работы интернета вещей. Четвертый курс — «К соревнованиям готовы» — предназначен для подготовки к конкурсам и требует и базовый, и ресурсный набор.

В каждом курсе от 5 до 8 уроков, куда входит готовое методическое решение, которое можно внедрить в учебный процесс для закрепления STEAM-компетенций.

Сравниваем с другими наборами

LEGO Education SPIKE Prime входит в робототехническую линейку LEGO Education, которая включает в себя наборы для детей разных возрастов:

Экспресс «Юный программист» для дошкольного образования.
WeDo 2.0 для начальной школы.
LEGO Education SPIKE Prime для средней школы.
LEGO MINDSTORMS Education EV3 для учеников старших классов и первых курсов институтов.

С помощью этого решения школьники в игровой форме смогут освоить принципы алгоритмизации, развить навыки решения задач, познакомиться с основами робототехники. После SPIKE Prime можно переходить на LEGO MINDSTORMS Education EV3, у которого есть возможность работы с MycroPython и который подойдет для изучения более сложных понятий робототехники и программирования.

P.S. При написании этой статьи ни один робот и ни один хаски не пострадал.

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».

«Голодный крокодил», «Рычащий лев», «Летящая птица» — модели темы «Дикие животные».

«Нападающий», «Вратарь», «Веселые болельщики» — модели темы «Игра в футбол».

«Спасение самолета», «Большое бегство», «Лодка на бурном море» — модели темы «Приключения».

Приобретение ресурсного набора существенно расширяет возможности. С ним дополнительно можно собрать проекты: «Кран», «Колесо обозрения», «Дом и машина» и другие.

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.

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

Рекомендованные Lego Education цены: базовый набор 9500 рублей, ресурсный — 4100 рублей, однопользовательская лицензия ПО — 7000 рублей, многопользовательская — 19 300 рублей.

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

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))

Аббревиатура STEAM (science – наука, technology – технология, engineering – инжиниринг, arts and math – искусство и математика) подразумевает как получение знаний по данным наукам, так и способность применять их на практике. Благодаря STEAM-подходу дети могут развиваться сразу в нескольких предметных областях – информатике, физике, технологии, инженерии и математике, понимая, что у изучаемой, порой скучной, теории есть и прикладной характер. Например, образовательные решения LEGO Education – части всемирно известной группы компаний LEGO – нацелены как раз на развитие STEAM-компетенций и навыков: научно-исследовательских, инженерно-технических, математических и проектных.

В 2019 году LEGO Education представила робототехнический набор SPIKE PRIME для учеников старше 10 лет, который уже используется во многих кружках робототехники. Выпущенное в 2021 году решение SPIKE Старт — его «младший собрат» для занятий с детьми старше 6 лет.

О наборе

Набор поставляется в пластиковом контейнере и содержит 449 деталей, среди которых конструктивные элементы и 4 минифигурки-персонажи LEGO.

Лотки для хранения деталей раздельные. Система сортировки деталей продумана до мелочей. На углы лотков предлагается прикрепить наклейки, обозначающие цвета деталей, соответствующие лотку. Такая сортировка по цветам облегчит организацию работы в классе.

Конструктор содержит электронные компоненты:

Малый программируемый Хаб (поддержка Bluetooth, 2 порта ввода/вывода, встроенный 6-осевой гироскопический датчик).
Аккумуляторная батарея для питания Хаба.
Малый серводвигатель (угловой мотор) — 2 шт.
Цветная световая матрица 3 х 3.
Датчик цвета.

Моторы имеют встроенный датчик угла поворота (энкодер), отметку «0» на корпусе и риску на маховике.

Отдельно стоит пояснить, что такое 6-осевой гироскопический датчик (Six-Axis Gyro Sensor), встроенный в Хаб (программируемый блок). Речь о трехосных акселерометре и гироскопе. Производитель придумал оригинальное название, сложив число осей разных типов датчиков (реагирующих на ускорение и на изменение положения в пространстве).

Аккумулятор заряжается USB-кабелем, которым также можно подключить Хаб к компьютеру.

Хаб, серводвигатели, световая матрица, датчик цвета, USB-кабель для зарядки аккумулятора

Даже без подключенных внешних дачтиков Хаб мониторит данные гироскопа и акселерометра, определяет наклоны, свободное падение и встряхивание устроства, режим наклона по трем осям в пространстве. К программируемому Хабу подключается еще два любых внешних устройства (серводвигатели, датчики).

В комплекте есть набор запасных частей.

Инструкция по сборке моделей в бумажном виде входит в комплект, методические материалы в электронном виде размещены на сайте LEGO Education.

Новая система обучения LEGO Education

Несколько новинок LEGO Education объединяются в единую образовательную систему. Кроме набора SPIKE Старт в 2021 году LEGO Education анонсировала еще два образовательных решения для STEAM обучения. Серия BricQ Motion для изучения физики в контексте спорта включает BricQ Motion Старт для детей от 6 лет и BricQ Motion Prime для учеников от 10 лет.

Новый SPIKE Старт дополнил эту линейку контрукторов. Вместе с робототехническим набором SPIKE Prime решения объединяются в единую систему обучения LEGO Education. Эти конструкторы конструктивно совместимы, имеют единый стиль и цветовую гамму деталей. В распоряжении Альберта были почти все эти наборы (кроме более взрослого SPIKE Prime). Идея объединить разные конструкторы ему понравилась, так он придумал собственные проекты.

Методические материалы

Методичческие материалы включают в себя пять учебных курсов, каждый из которых состоит из восьми 45-минутных уроков. Конечно же материалы LEGO Education соответствуют стандартам ФГОС ОО РФ.

Для каждого урока предусмотрен детальный план и дополнительные задания.

Учебные материалы доступны на сайте LEGO Education.

Программирование SPIKE Старт

Чтобы программировать конструктор, необходимо скачать и установить на компьютер или планшет приложение SPIKE (доступно для скачивания по ссылке). Оно совместимо с операционными системами Windows 10, ChromeOS, macOS, iOS и Android.

Программировать можно в двух режимах:

Блочно-графический.
Блочно-текстовый (Scratch).

По замыслу производителя так легче перейти от графических к текстовым языкам программирования.

Блочно-графический

Программа составляется перетаскиванием графических блоков и выстраиванием цепочки команд слева направо. Подходит для учеников 6-8 лет. Блочно-графический режим реализован с теми же принципами, что и программное обеспечение LEGO Education WeDo 2.0. Тем, кто ранее ранее использовал этот конструктор, будет привычно. Конечно реализованы новые возможности: работа со встроенным в Хаб сенсором, датчиком цвета, цветной световой матрицей.

Блочно-графический режим программирования SPIKE

Функционал максимально упрощен.

Для работы с двумя двигателями одновременно нет команд для тонкой настройки — запустить только один не получится. Можно включить дополнительные наборы команд работы с моторами. Для простой тележки с двумя моторами созданы специальные программные блоки для движения вперед, назад и поворотов. Просто и удобно.

Программный блок датчика цвета позволяет настроить действия при обнаружении предмета определенного цвета. Например, запустить двигатель или проиграть звук животного. Кроме того, есть дополнительный инструмент для работы со столбчатой диаграммой. Используя диаграмму вместе с блоком датчика цвета можно организовать визуализацию подсчета цветных кубиков LEGO.

Программный блок датчика наклона позволяет запускать алгоритмы по сигналам гироскопического датчика.

Блочно-текстовый (Scratch)

Популярная среда Scratch интегрирована в фирменное приложение SPIKE (не через сайт scratch.mit.edu, как при программировании LEGO Education WeDo 2.0). Этот режим программирования имеет более широкие возможности.

Например, два серводвигателя можно программировать и запускать независимо, тонко настраивать их работу.

Серводвигатель имеет датчик угла поворота, команды позволяют устанавливать вал в нужное положение, проварачивать на заданный угол.

Режими Scratch подойдет для детей старше 8 лет.

Впечатления и сравнение с WeDo 2.0

Новый набор SPIKE Старт — интересный программируемый конструктор. Приятно, что несколько новых решений LEGO Education представляют собой единую образовательную среду. Начиная занятия с непрограммируемых конструкторов BricQ Motion Старт и BricQ Motion Prime, можно переходить к программируемой платформе SPIKE Старт и использовать детали совместно. Такой подход расширяет образовательные возможности оборудования. Набор совместим с конструктором следующей ступени SPIKE Prime. Это та же платформа, только немного урезанная. При желании (и возможности), можно использовать не только входящие в комплект малые серводвигатели, но и средний или большой из «более взрослого» набора SPIKE Prime. Они совместимы с Хабом, отличаются различным крутящим моментом.

Немного жаль, что в состав набора SPIKE Старт не включили датчик расстояния.

Для тех, кто еще не приобрел программируемые конструкторы LEGO Education, акутален вопрос выбора между набором WeDo 2.0 и SPIKE Старт, т.к. оба конструктора подходят для занятий с детьми старше 6 лет. Однозначного ответа, что лучше нет. Вот какие могут быть аргументы:

Конструкторы имеют совершенно разные методические материалы. В этом смысле наборы не конкурируют, а дополняют друг друга и расширяют возможности педагогов.
Один Хаб SPIKE Старт имеет больше возможностей, чем один Хаб WeDo 2.0 за счет того, что в Хаб SPIKE Старт встроен гироскопический датчик, который заменяет датчик наклона и дает дополнительные возможности.
В программном обеспечении WeDo 2.0 можно подключить 3 Хаба одновременно и программировать единую систему, в которой может быть больше устройств, например, больше двух моторов. Система программной маркировки до шести одинковых устройств WeDo 2.0 позволяет управлять ими независимо. У SPIKE Старт такой возможности нет — подключается только один Хаб. Можно управлять только двумя моторами. Обычно этого хватает и на занятиях и не требуется подключать большое количество устройств. Но это может оказаться важным в больших творческих проектах для конкурсов.Моторы WeDo 2.0 не имеют датчика угла поворота, в SPIKE Старт — полноценные серводвигатели. Например, если собрать модель, которая представляет собой шлагбаум, то в SPIKE Старт можно поднять шлагбаум указав в программном обеспечении на какой угол должен повернуться мотор. В WeDo 2.0 для таких целей нужно подбирать время мотора или использовать сигналы датчика наклона, которые могут быть недостаточно точными.
В наборе SPIKE Старт сразу два серводвигателя и удобные для новичков допонительные команды для управления двухмоторной тележкой.
У SPIKE Старт в комплекте датчик цвета, у WeDo 2.0 — датчик расстояния. Это разный функционал. С помощью датчика цвета SPIKE Старт, например, можно организовать подсчет деталей каждого цвета или реакцию устройства только на определенный цвет. С помощью датчика расстояний WeDo 2.0 — например, остановку машины перед обрывом. Однако функционал SPIKE Старт можно расширить, добавив к нему ультразвуковой датчик расстояния «старшего брата» SPIKE Prime. Все моторы и датчики SPIKE Prime полностью аппаратно совместимы и с Хабом SPIKE Старт, и с хабом SPIKE Prime.
У SPIKE Старт есть цветовая матрица. Яркое устройство вывода, которое нравится детям.
Состав набора SPIKE Старт дает меньше возможностей для изучения механики, чем WeDo 2.0. В WeDo 2.0 существенно больше зубчатых колес, червячная передача. Состав пластиковых деталей SPIKE Старт имеет меньший акцент на механику. Однако, если изучать с детьми механику, то этот недостаток деталей SPIKE Старт можно восполнить элементами из других наборов (производитель рекомендует линейку наборов BricQ).

Альберт тестировал все перечисленные в статье наборы, ему нравятся все, а особенно их смешивать и придумаывать собственные модели машин. Когда он устал программировать в непривычной программной среде, он просто установил вместо штатного Хаб дистанционную систему LEGO TECHNIC CONTROL+ (от другой игрушки) и начал управлять собраной машиной со своего телефона. Вот почему нужны педагоги на занятиях с образовательными решениями, а игрушки LEGO продаются отдельно.

Где купить?

Набор SPIKE Старт (арт. 45345) можно приобрести у официального дистрибьютора продукции LEGO Education. Стоимость 29 400 рублей.

Читайте также: