Дистанционное управление lego spike prime

Обновлено: 28.04.2024

17 августа состоялась мировая презентация новой Системы обучения LEGO и решения LEGO Education SPIKE Старт, а уже 18 числа новинка была представлена в России. LEGO Education предлагает новое поколение новых методик обучения, фокус которых будет настроен на мотивацию, внедрение проектной деятельности и свежих форматов. И еще— инвестирование в обучение педагогов.

Почему появилась новая система?

Она стала ответом на многие глобальные вызовы, с которыми приходится сталкиваться всем участникам образовательного процесса. По словам Юрия Вирича, специалиста по торговому маркетингу LEGO Education International, ими стали: повышение тревожности у всех участников процесса обучения, неравенство в финансировании образовательных учреждений и в благосостоянии учеников, а также отсутствие у педагогов уверенности при обучении, базирующемся на развитии навыков, а не только формировании знаний.

Все это, вкупе с большой нагрузкой на всех участников процесса из-за необходимости перехода на дистанционное образование, стало причиной снижения успеваемости, низкого уровня вовлеченности учеников и непрогнозируемой образовательной среды для педагогов, которые испытывают трудности при внедрении новых методик и технологий.

«Наша цель — помочь всем обучающимся стать уверенными в себе учениками на всю жизнь и привить любовь к учебе», — сказал Юрий Вирич на презентации Системы обучения LEGO.

В LEGO Education провели исследование и выяснили, что понимание STEAM-концепций и современные навыки станут самым востребованным набором знаний в будущем: 17 миллионов новых рабочих мест, связанных со STEM, в дополнении к 30-60 процентам роста перед пандемией коронавируса. Вместе с тем 95 проценто педагогов считают, что практическое обучение — лучший инструмент для развития уверенности у обучающихся. В то же время 75 процента стран стремятся развить круг навыков у учеников, но только 10% имеют конкретные планы по их формированию. При этом данные исследований позволяют сделать вывод, что обучение через игру более эффективно. Кроме того, такой способ позволяет развивать множество навыков наряду с формированием академических знаний, а также с высокой степенью вовлеченности обучающихся.

Чем SPIKE Старт отличается от SPIKE Prime?

LEGO Education SPIKE Старт можно назвать полностью инклюзивным решением. Оно легко адаптируется под уровень знаний и возможностей любого ученика, предоставляя возможность каждому добиться успеха в обучении, формируя предметные знания и навыки. Благодаря такой системе ребенок чувствует свою значимость, активно вовлекается в процесс, развивает навыки интерактивности и социализации.

SPIKE Старт предлагает два языка программирования и единое программное обеспечение, которое решение делит со старшим братом — SPIKE Prime, для более эффективного закрепления STEAM-компетенций и знаний. Вместе с тем, SPIKE Старт легко интегрируется в учебный план благодаря большому количеству материалов и курсов, игровое обучение максимально настроено на поддержание интереса детей. Из стандартного времени академического урока на сборку необходимой модели у ребят уходит в среднем 10-15 минут, а остальное время они выполняют задание, в дальнейшем исправляя, усложняя и трансформируя его по собственному желанию. Таким образом система позволяет формировать через игру независимо мыслящих личностей.

«Мы знаем, что целенаправленная игра повышает уровень уверенности учеников, помогая им глубже усвоить новые знания и освоить более широкий спектр навыков, которые помогут им стать успешными в будущем», — отметил Эсбен Старк, президент компании LEGO Education.

В новом решении LEGO Education SPIKE Старт есть пять основных курсов, каждый из которых содержит по 6-10 часов учебного контента и по 6-8 уроков плюс дополнительные занятия. Тематики уроков разнообразны: «Невероятные приключения» (здесь детям предстоит создать интерактивные истории), «Удивительный парк развлечений» (ребята необходимо спроектировать собственный день развлечений), «Счастливый путешественник» (предлагает школьникам запрограммировать свой путь по городу), «Сумасшедший карнавал» (ученики поиграют с энергиями и столкновениями) и «Необычные модели» (курс направлен на проектирование интересных предметов для школы).

Кроме того, в системе есть дополнительный курс, который представляет собой международные проектные соревнования FIRST LEGO League. Они также могут быть использованы как основа для кружков в школе.

На презентации гости смогли лично протестировать LEGO Education SPIKE Старт на полноценном уроке: яркие детали, захватывающая история персонажей, подвижные элементы и возможность запрограммировать что-то свое буквально превратили всех внимательных и старательных учеников. Возможность не только собрать очередную модель LEGO (к слову, довольно простую) и выполнить задание, но и поэкспериментировать, пофантазировать на уроке действительно увлекло всех присутствующих. А наглядное решение поставленных задач своими силами вдохновляет и окрыляет.

Только начинаете работу со SPIKE ™ Prime? Во-первых, вам необходимо подключить Хаб SPIKE Prime к своему устройству.

Ниже вы найдете подробные пошаговые инструкции для всех поддерживаемых устройств.

ОС Android и Chrome

Подключение через Bluetooth

Убедитесь, что Bluetooth включен в настройках устройства.

Создайте или откройте проект в приложении SPIKE ™ .

Нажмите значок Хаба в Области программирования или коснитесь его.

Нажмите центральную кнопку, чтобы включить Хаб.

Подождите, пока ваш Хаб появится в списке доступных. Если вы используете совершенно новый Хаб, он будет по умолчанию отображаться под именем LEGO Hub, пока вы не присвоите ему собственное уникальное имя.

Прекрасно! Ваш Хаб покажет значок Bluetooth и воспроизведёт звук, указывающий, что подключение прошло успешно.

ОС iOS и iPad

Подключение через Bluetooth

Убедитесь, что Bluetooth включен в настройках устройства.

Создайте или откройте проект в приложении SPIKE ™ .

Нажмите значок Хаба в Области программирования или коснитесь его.

Нажмите центральную кнопку, чтобы включить Хаб.

Подождите, пока ваш Хаб появится в списке доступных аксессуаров.

На начальном этапе подключения Хаб может отображаться как Toy (Игрушка), но в конечном итоге он должен отобразиться как LEGO ® Hub. Если вы используете совершенно новый Хаб, он будет по умолчанию отображаться под именем LEGO Hub, пока вы не присвоите ему собственное уникальное имя.

Нажмите на название Хаба или коснитесь его, чтобы начать подключение.

Прекрасно! Ваш Хаб покажет значок Bluetooth и воспроизведёт звук, указывающий, что подключение прошло успешно.

ОС Mac

Подключение через Bluetooth

Убедитесь, что Bluetooth включен в настройках устройства.

Создайте или откройте проект в приложении SPIKE ™ .

Нажмите значок Хаба в Области программирования или коснитесь его.

Нажмите центральную кнопку, чтобы включить Хаб.

Подождите, пока Хаб появится в списке устройств Bluetooth. Если вы используете совершенно новый Хаб, он будет по умолчанию отображаться под именем LEGO Hub, пока вы не присвоите ему собственное уникальное имя.

Прекрасно! Ваш Хаб покажет значок Bluetooth и воспроизведёт звук, указывающий, что подключение прошло успешно.

Windows

Подключение через Bluetooth

Убедитесь, что Bluetooth включен в настройках устройства.

Создайте или откройте проект в приложении SPIKE ™ .

Нажмите значок Хаба в Области программирования или коснитесь его.

Нажмите центральную кнопку, чтобы включить Хаб.

Подождите, пока ваш Хаб появится в списке доступных. Если вы используете совершенно новый Хаб, он будет по умолчанию отображаться под именем LEGO Hub, пока вы не присвоите ему собственное уникальное имя.

При первом подключении к Хабу появится уведомление Windows, уточняющее, хотите ли вы добавить Хаб в качестве используемого устройства. Нажмите на уведомление, а затем разрешите подключение.

Прекрасно! Ваш Хаб покажет значок Bluetooth и воспроизведёт звук, указывающий, что подключение прошло успешно.

LEGO ® Education SPIKE ™ Prime – это практическое STEAM-образовательное решение для учеников 5-7 классов. Сочетая в себе яркие конструктивные элементы LEGO, простые в использовании электронные компоненты и интуитивный язык программирования, использующий нотацию Scratch, SPIKE Prime в ходе игровой учебной деятельности поддерживает обучающихся в развитии критического мышления и умения решать комплексные задачи, не взирая на уровень их подготовки. От простых стартовых проектов до безграничных возможностей про проектированию и конструкторской деятельности, включая поддержку профессионального текстового языка программирования Python, SPIKE Prime помогает ученикам осваивать STEAM дисциплины и формировать ключевые навыки XXI века, так необходимые для инноваций завтрашнего дня… и при этом получать массу удовольствия от процесса обучения!

PLAY

Система обучения LEGO®

Часть системы обучения LEGO®

Решение SPIKE Prime, являющееся частью Системы обучения LEGO, с легкостью вовлекает учеников в процесс критического осмысления проблемы, анализа данных и моделирования практических решений для сложных задач из повседневной жизни. Постепенно переходя от простых вводных уроков к более сложным заданиям, обучающиеся любого уровня подготовки разовьют уверенность в себе, адаптивность, а также навыки XXI века, жизненно необходимые для успешного будущего.

PLAY

Что входит в набор?

Удобные и полезные компоненты

Решение LEGO ® Education SPIKE ™ Prime сочетает в себе красочные элементы для конструирования LEGO, простое в использовании оборудование и интуитивно понятное приложение для программирования с учебными курсами по предметам STEAM, которые будут интересны учащимся всех возрастов и уровней знаний. Все материалы можно легко адаптировать к любой учебной программе и образовательной среде, чтобы вы и ваши ученики могли быстро и легко разобраться в этом решении и начать обучение.

Летом 2019 года был анонсирован новый образовательный робототехнический набор SPIKE PRIME. Уже осенью началась волна популяризации нового набора в России. Зима в самом разгаре — и ~~вместо слухов~~ набор попал в мои руки :-)

Немного истории, особенностей и собственных мыслей о продвижении этого набора — под катом

:
— выездное знакомство «главных по образовательной робототехнике» в августе 2019. К сожалению, особенных подробностей оно не принесло. Лишь смутные слухи о «замене EV3» для 5-8 классов. «WeDo для средней школы». Восторга такие слухи не вызывали.

LEGO MINDSTORMS EV3 — полноценный образовательный робототехнический набор образца 2013 года. Стандарт для 2-6 классов в обучении «робототехнике». Слишком популярен, постоянно критикуем, в принципе за дело, коммерческая эффективность на грани.

LEGO EDUCATION WeDo — компактный образовательный робототехнический набор образца 2015 года. Стандарт для дошкольников и первоклассников. Популярен, коммерчески эффективен.

Мастер-классы в рамках фестиваля NAUKA 0+ в Москве, середина октября 2019. Был там, но никаких объяснений кроме сборки моделей по инструкции не увидел.
Мастер-классы в рамках образовательного форума в Красноярске, вторая половина ноября 2019. Коллеги посетили, посмотрели, всем понравилось, но представления о наборе «со слов» не получилось.
Мастер-классы в рамках региональных отборов на всероссийский «Робофест-2020».

Не буду описывать то, о чём можно получить представление из рекламы. Только «моменты» и «ньюансы».

1. Он не для средней школы

Презентация на мк не содержит столь жёсткой привязки к классам

2. Основное преимущество

Быстро собираем базовые модели и долго занимаемся программированием. Это очень хорошо, когда мы занимаемся программированием роботов, и не занимаемся конструированием.

3. «Железное» преимущество

6 (шесть) «литерных» портов (A-F), все работают в режиме ввода-вывода. То есть можно подключить и до 6 двигателей, и до 6 датчиков. Лишь бы были свободные порты

4. Усовершенствованный УЗ-датчик расстояния

Лишён проблемы «ослепления». При глухом закрытии приёмника/передатчика показывает минимальное, а не максимальное значение (4 вместо 255). В остальном датчик наследует все особенности MINDSTORMS. Также в него встроены 4 светодиода, включением-выключением и цветом которых можно управлять программно.

5. Среда программирования — «Scratch 3.0»

В кавычках потому, что работает только через родное приложение SPIKE, не через scratch.mit.edu. Пока это не «настоящий» Scratch. В ближайшее время обещают прекращение поддержки «старой» графической среды EV3 G, вместо неё будет примерно такой же Scratch… С учётом того, что MINDSTORMS программируется на microPython, Java, SmallBasic, а WeDo — на полноценном Scratch.

6. Шлейфы как у WeDo 2.0

Но не совсем. Со стороны датчиков видны пластиковые фиксаторы. В начале лекции было сказано, что нас ждёт сюрприз по этой теме. Но в процессе и в конце сюрприза не случилось. Про возможности закупки запасных фирменных или неоригинальных коннекторов или проводов целиком лектор тоже ничем не обрадовал… А ведь специфические коннекторы и шлейфы — слабое место в WeDo 2.0

7. Настоящий сервопривод

Сервопривод теперь — серво в полном смысле слова. Есть отметка «0», нанесённая на корпус и риска на маховике. Можно не только считать количество оборотов/градусов, но и приказать двигателю вернуться на 0 отметку. В определённых режимах мотор ощутимо греется. Точно также греется и мотор EV3, если подавать на него мощность 5-15 минут, не давая вращаться маховику. А вот мотор WeDo 2.0 уходит в защиту (отключается тяга) при небольшом превышении нагрузки. Хотелось бы такую защиту и в SPIKE, конечно… Или хотя-бы примеры, которые не вызывают порчу новых и не слишком распространённых компонентов

8. Зарядка и прошивка — по microUSB

Зарядка 4+ часа, но зато с прошивкой по кабелю можно работать без bluetooth. Жаль что не typeC :(

9. Улучшенный датчик цвета/света

Уверенно «видит» цвет с 7-10 см. Но и на близком расстоянии от поверхности (~1см) тоже распознаёт всё замечательно

10. Дисплея нет, имена программ — по номерам

Спасибо @AlexeyKlyachin за деятельное дополнение :)

Выбор программ через прокрутку кнопками влево-вправо по именам-номерам, от 1 до 20. Забываем про «проекты», «вкладки», «присмотрись что написано» на тёмном экране EV3 и прочее.

Важное отличие от WeDo 2.0 — программа остаётся в памяти после прошивки, постоянный контакт с компьютером/планшетом не нужен.

11. Хорошие колёса

С фиксацией от проворота шины, специальной резиной, сама шина — несъёмная со 100% заполнением резиной

12. В ресурсном наборе не только пластик

Но и «большой» сервопривод, и 2 больших колеса. Актуальная цена на январь — 10100р. С учётом цены базового SPIKE в 33500, закупка ресурсного набора имеет смысл одновременно с базовым.

13. Встроенный гироскоп

«По 6 осям», с такими параметрами как «тангаж», «крен» и «рысканье». Оценить лично не пришлось, но сделать что-то хуже, чем датчик наклона EV3 очень сложно. Надеюсь, встроенный в хаб будет лишён его недостатков

14. Нет взаимодействия между хабами по Bluetooth :(

Даже в WeDo 2.0 есть возможность запрограммировать дистанционное управление через «пульт», построенном на базе второго хаба. Здесь же в «scratch» не обнаружилось блоков для взаимодействия по bluetooth…

Немного о грустном

С обратной связью «с разработчиками» всё плохо, ждать включения нативной поддержки набора в scratch, appinventor и прочих ключевых средах скорее всего очень долго
Смарт-хаб не любит, когда рядом включены много наборов. Проблемы с подключением, такие же как на WeDo 2.0

Не раскрытые вопросы

Насколько хорошо прописано во «встроенном» курсе, какой ученик что должен делать. Вроде бы задание содержит компоненты для 2 учеников сразу (1 собирает, 2й в это время программирует). На мк эту тему не затрагивали, и спросить я забыл..
Видно, что на паре портов значки немного отличаются от остальных. Что-бы это могло быть?

Об экономике и смысле

WeDo 2.0 обходится в 9-14т (вместе с доставкой, в зависимости от поставщика)
MINDSTORMS EV3 обходится в 10-13т (легко-б/у, вместе с доставкой, если повезёт — то и с аккумулятором).

WeDo 2.0 на практике даётся 5-7 летним детям. Недорогая цена, низкий порог вхождения, качественные дидактические материалы — всё это обеспечивает его закупки «на класс». Но важный фактор его закупки «штучно» — специфические и прекрасные соревнования JrFLL, которые очень мотивируют на расширение использования этого набора и усиление подготовки.

Смысл SPIKE вроде-бы понятен, но цена… Кратно превышающая старые решения цена делает закупку из своего кармана «на класс» неэффективной. Покупать же 1 набор «на пробу», без возможности ~~поучаствовать в «специальных соревнованиях»~~ «посоревноваться в освоении самого нового» — тоже бессмысленно. А ведь ещё есть электроника и самоделки, после которых смотреть в сторону любого «лего» вообще грустно…

В общем, если по результатам учебного года (а они обычно хороши) нашему клубу «пожертвуют» 130-200т на закупку наборов, мы конечно купим SPIKE. Собирать на него «живые» деньги — только под гарантированное участие в специальных соревнованиях, а там будет видно

Я бы рекомендовал всем, кто общается с ответственными за «популяризацию» нового набора, регулярно сообщать о необходимости специального соревнования на SPIKE. Со схожей с соревнованиями на WeDo 2.0 идеологией. «Тогда купим». Без этого покупать — хорошо, но неэффективно.

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.

Читайте также: