Программа для программирования лего wedo

Обновлено: 19.05.2024

Привет, Хабр! Несколько лет обучающий набор LEGO Education WeDo 2.0 и детский язык Scratch развивались параллельно, но в начале этого года у Scratch появилась поддержка физических объектов, в том числе и модулей LEGO Education. О том, как можно использовать эту связку для обучения робототехнике и что она дает ученикам и педагогам, мы расскажем в этой статье.

Основной целью изучения робототехники и программирования является не только и не столько обучение проектированию и кодингу, сколько формирование универсальных навыков. Прежде всего, проектного мышления, которому практически не уделялось внимание в школах 1990-х и 2000-х, но которое стремятся активно развивать в рамках всех школьных дисциплин в наши дни. Постановка задачи, гипотезы, пошаговое планирование, проведение экспериментов, анализ — на этом строится практически любая современная профессия, однако в рамках стандартных школьных предметов, в которых очень велика доля «зубрежки», их развивать сложно.

Робототехника облегчает усвоение других школьных предметов благодаря наглядной демонстрации физических законов в действии. Так, учитель начальных классов Юлия Понятовская рассказала нам, как ее ученики собрали первую модель — головастика без конечностей, написали программу для его перемещения и запустили. Когда головастик не сдвинулся с места, дети бросились искать технические неисправности, но в итоге пришли к выводу, что причина не в коде и не в сборке, а в том, что способ перемещения головастика не подходит для суши.

Собственные возможности LEGO Education WeDo 2.0

Базовый набор LEGO Education WeDo 2.0 рассчитан на детей в возрасте 7-10 лет. В него входят: Smart Hub WeDo 2.0, электромотор, датчики движения и наклона, детали LEGO Education, лотки и наклейки для сортировки деталей, ПО WeDo 2.0, методическое пособие для учителя и инструкции по сборке основных моделей.

Для каждой из моделей мы прописали, какие понятия из разных наук они объясняют. Например, используя «Проигрыватель», удобно объяснять детям природу звука и что такое сила трения, а с помощью «Танцующего робота» — механику движений. Задачи могут варьироваться, создаваться педагогом «на ходу» и иметь множество решений, что помогает детям улучшить навыки поиска причинно-следственных связей.

Кроме занятий по робототехнике и объяснений физических законов, набор можно использовать для программирования, потому что писать код, «оживляющий» физические объекты, куда интереснее, чем создавать что-то виртуальное.

ПО набора LEGO Education WeDo 2.0 или Scratch

В WeDo 2.0 используются технологии LabVIEW от National Instruments, интерфейс состоит только из разноцветных значков с картинками, которые при помощи drag-and-drop выстраиваются в линейную последовательность.

Используя это ПО, дети учатся строить последовательные цепочки действий — но все же это далеко от настоящего программирования, и переход к «стандартным» языкам в дальнейшем может вызвать большие затруднения. С WeDo 2.0 удобно начинать обучение программированию, но для более сложных задач его возможностей уже мало.

Тут-то на помощь и приходит Scratch — визуальный язык программирования, который ориентирован на учеников 7-10 лет. Программы, написанные в Scratch, состоят из разноцветных графических блоков, с помощью которых можно управлять графическими объектами (спрайтами).

Задавая различные значения и связывая блоки между собой, можно создавать игры, анимацию и мультфильмы. Scratch позволяет изучать концепции структурного, объектно- и событийно-ориентированного программирования, знакомит с циклами, переменными и логическими выражениями.

Scratch чуть сложнее в освоении, но гораздо ближе к текстовым языкам программирования, чем собственное ПО WeDo, поскольку в нем прослеживается классическая иерархия текстовых языков (программа читается сверху вниз), а также требуется соблюдение отступов при использовании различных операторов (while, if. else и так далее). Также важно, что текст команды отображается на программном блоке и, если убрать «цветастость», мы получим код, который почти не отличается от классических языков. Поэтому ребенку будет гораздо проще перейти со Scratch на «взрослые» языки.

Долгое время команды, написанные в Scratch, позволяли работать только с виртуальными объектами, но в январе 2019 года вышла версия 3.0, которая поддерживает физические объекты (в том числе и модули LEGO Education WeDo 2.0) с помощью приложения Scratch Link. Теперь с теми же играми и мультиками можно взаимодействовать, используя моторы и датчики.
В отличие от собственного ПО WeDo 2.0 у Scratch больше возможностей: в базовое ПО можно встроить только один собственный звук, в нем нет возможности создавать собственные процедуры и функции (то есть объединять команды в один блок), а у Scratch таких ограничений нет. Это дает больше свободы и возможностей как ученикам, так и учителю.

Обучение с LEGO Education WeDo 2.0

Стандартное занятие включает в себя обсуждение задачи, конструирование, программирование и рефлексию.

Обозначить задачу можно с помощью анимированной презентации, которая входит в комплект материалов. Затем дети должны построить гипотезы относительно того, как работает данный механизм.

На втором этапе дети занимаются непосредственно сборкой LEGO-робота. Как правило, ученики работают в парах, но возможна индивидуальная или групповая работа. Для каждого из 16 пошаговых проектов есть подробные инструкции. А еще 8 открытых проектов дают полную свободу творчества при выборе решения поставленной задачи.

На этапе программирования необходимо учитывать, что начинать лучше с собственного ПО WeDo 2.0. Когда дети освоят его и научатся работать с блоками и моделями, можно логически перейти на Scratch.

На последнем этапе идет анализ сделанного, построение таблиц и графиков, проводятся эксперименты. На этом этапе можно дать задачу на доработку модели или усовершенствование механической или программной части.

Среда программирования Lego WeDo 2.0 Подключение Смартхаба

Автор записи: Дело Техники
Запись опубликована: 10.09.2018
Рубрика записи Программное обеспечение / Робототехника
Комментарии к записи: 1 комментарий

Одним из ключевых нововведений образовательного набора WeDo 2.0 является использование технологии Bluetooth, за счет чего модели роботов стали абсолютно автономными. Это стало возможным после того, как разработчики пересмотрели функционал главного блока в наборе – смартхаба.

Смартхаб (Smarthub) – это интеллектуальный блок управления, к которому подключаются исполнительные устройства – двигатель и датчики, а сам смартхаб, в свою очередь, подключается к ноутбуку/компьютеру/планшету для получения управляющих команд. Одним словом, смартхаб – это «сердце» любого робота.

В предыдущей версии WeDo 1.0 смартхаб подключался к ноутбуку посредством USB-кабеля, что сильно ограничивало широту экспериментов, проводимых с моделью. Но сейчас на борту смартхаба имеется модуль связи, использующий новейшую технологию Bluetooth 4.0, чтобы дети могли «вживую» управлять созданными ими полностью автономными робототехническими моделями. К тому же протокол Bluetooth 4.0 отличается низким энергопотребление, что обеспечивает существенную экономию заряда аккумуляторных батарей. В нашей секции «Дело Техники» мы принципиально отказались от наборов WeDo 1.0 и оборудовали все филиалы более современной платформой – WeDo 2.0.

Но с другой стороны, некоторые начинающие пользователи программного обеспечения WeDo 2.0 столкнулись со сложностями подключения смартхаба к своим ноутбукам. Чтобы процесс установки связи по Bluetooth не вызывал вопросов мы подготовили этот обзорный материал.

Первым делом необходимо обеспечить питание смартхаба – установить две аккумуляторные батареи типа АА или оригинальный съемный аккумулятор Power Pack. По сути смартхаб готов – откладываем его в сторону и переходим к настройке ноутбука.

Так как смартхаб является Bluetooth-устройством – переходим в соответствующую панель настроек.

Жмём «+», чтобы добавить новое устройство Bluetooth.

Выбираем Bluetooth «Мыши, клавиатуры и др.типы устройств». Как только появляется диалоговое окно поиска новых устройств, нажимаем зеленую кнопку на смартхабе – он активируется и отправляет сигналы на приёмный Bluetooth модуль ноутбука.

Среда программирования Lego WeDo 2.0 Первые шаги

Автор записи: Дело Техники
Запись опубликована: 06.09.2018
Рубрика записи Робототехника
Комментарии к записи: комментария 2

Если вы стали счастливым обладателем робототехнического конструктора Lego WeDo 2.0, то в ближайшее время вы столкнетесь с необходимостью написания программ для своих первых роботов. Сделать это достаточно просто в бесплатной графической среде программирования, которая имеет одноименное название, что и сам набор, – Lego WeDo 2.0 Software.

Как отмечено выше, среда программирования распространяется разработчиком на бесплатной основе. Получить её можно двумя основными способами – загрузив из магазина приложений или скачав установочный дистрибутив с официального сайта компании.

Следующим достоинством, которое можно отметить – это мультиплатформенность. Программу можно использовать как на персональных компьютерах и ноутбуках, так и на планшетах и смартфонах. В секции робототехники «Дело Техники» мы остановились на варианте ноутбуков, а не планшетов, чтобы параллельно с программированием ребята могли получать навыки работы с ноутбуком в целом. Таким образом, можно работать с WeDo 2.0 на системах под управлением Windows, MacOS или CromeOS, а также на планшетах под управлением iOS или Android.

В основе самой платформы программного обеспечения WeDo 2.0 лежит графический язык программирования «G», созданный компанией National Instruments для среды программирования LabView. Для справки – среда LabVIEW используется в системах сбора и обработки данных, а также для управления техническими объектами и технологическими процессами. Т.е. казалось бы среда программирования для детей имеет в качестве своего прообраза ПО, которым пользуются инженеры по всему миру. На наш взгляд – это достаточно весомый аргумент.

Еще одно нововведение – это наличие встроенного инструментария документирования учебной деятельности. Работая над проектом, дети могут фиксировать результаты экспериментов и другие пометки в самой программе в режиме реального времени.

Одним словом, разработчик проделал огромный объем подготовительной работы, чтобы вхождение в образовательную робототехнику было для детей простым и увлекательным одновременно.

Первый запуск

При запуске программы появится приветственное диалоговое окно, в котором предлагается поближе ознакомиться с возможностями продукта.

Для второго урока из цикла «Космос» разработана программа lego wedo 9580 — Полет сквозь пояс астероидов. Занятие потребует от учителя небольшой подготовки, а у детей оно вызовет восторг и заинтересованность робототехникой! Как вы помните на первом уроке по сборке Первого спутника Земли (перейти к уроку) мальчики и девочки познакомились со средой программирования Лего Эдьюкейшн. И для вступительной части — этого было достаточно! Теперь пришло время показать детворе, что робототехника — это круто! Поэтому приступаем к сборке настоящей роботизированной игры и закладываем 10-15 минут в конце урока на игровую часть занятия.

Программа Lego Wedo 9580

На втором уроке по робототехнике на базе наборов Лего Эдьюкейшн дети познакомятся с поясом астероидов, узнают как образовываются планеты, сколько их в солнечной системе и чем богаты астероиды и другие космические тела. А еще познакомятся с новыми блоками программной среды Lego и узнают что такое ременная передача и как она работает. Но обо всем по порядку:

Вступительная часть программы lego wedo 9580 по астероидам.
Дети, давайте сомнем множество кусочков бумаги и расположим их в линию на парте одного из вас. Сегодняшний урок будет посвящен именно этим бумажкам, а точнее их космическим аналогам — астероидам! В космосе есть не только Солнце, Земля и искусственные спутники, существует множество различных космических объектов. А поможет нам разобраться в этом небольшой видеосюжет от Смешариков:
Ну а теперь давайте построим собственный корабль и полетим на изучение этого Пояса астероидов. Но вначале вспомним:
1. Кто создал первый искусственный спутник Земли?
2. Есть ли у Земли естественный спутник?
3. В каком году был запушен спутник СССР?
Далее начинается сборка модели космической игры — Полет сквозь пояс астероидов. По времени это займет около 40 минут и еще около 15 минут на программирование датчиков и мотора Лего Эдьюкейшн. Перед началом урока преподаватель должен подготовить и склеить игровую ленту астероидов:

Сборка игровой модели Лего Эдьюкейшн представлена в JPEG — формате и помещена в Word-файл. Программная часть и полоска астероидов подготовлена в формате JPEG и Word. Надеюсь мои уроки нравятся вам и вашим детям! Проект этот вовсе не рекламный, но от финансовой поддержки я бы не отказался! Достаточно перевести любую ненапряжную для вас сумму на карту СберБанка по номеру телефона!

Немного интересных фактов о космосе
- У вас резко упадет зрение. Синдром внутричерепного давления – это нарушение зрения, на которое жалуется большинство астронавтов после длительного пребывания в космосе. НАСА проводило исследования на эту тему, но до сих пор какой-либо конкретной причины установить не удалось. Отправка космической миссии на Марс может оказаться под вопросом, пока ученые не выяснят, как помочь астронавтам с этим синдромом.
- Появятся проблемы с жидкостями организма. Отсутствие гравитации также своеобразно влияет на движения жидкостей внутри человеческого организма. К примеру, кровь движется не к нижним конечностям, а к голове. Вот почему некоторые астронавты выглядят «круглыми», когда возвращаются на Землю.
- Ваше сердце начнет сжиматься. Условия в космосе влияют также на то, как работает сердце человека. К примеру, оно перекачивает меньше крови, а его форма меняется на более сферическую. Исследования этой проблемы могут помочь не только астронавтам избежать таких сердечно-сосудистых проблем в будущем, но и быть полезными для людей на Земле.
- Ваши мышцы начнут слабеть. Астронавтам приходится постоянно тренироваться, так как длительное пребывание в космосе приводит к атрофии мышц и костей. Таким образом, все люди, которые находятся в космосе, не могут позволить себя игнорировать ежедневные тренировки.
- Воздействие постоянной радиации.
Остальные уроки из программы Космос:

Дополнительные программы по Лего Эдьюкейшн 9580:

Проект ZAKHARKIV-TRAVEL старается предоставить множество полезной информации для учеников и педагогов по детскому программированию и робототехнике на базе Lego Wedo. Ознакомьтесь с остальными материалами, возможно они вас заинтересуют:

Привет друзья! Это бесплатный ресурс с уроками, инструкциями и программами по робототехнике на базе конструкторов Lego первого поколения из серии 9580 и 9585. На сайте есть много отдельных материалов, но есть и готовые программы — Избранные материалы:

Лего эдьюкейшн инструкция по сборке

Очередной цикл инструкций лего эдьюкейшн познакомит маленьких инженеров с простейшими механизмами. Дети встречают сложные на первый взгляд системы в повседневной жизни. Проходя мимо стройки в глаза бросается высоченный кран. Выходя из дома детвора спускается на лифте. А на улице может с сиренами промчаться пожарная машина!…

Завропод из lego WeDo

Завропо́ды, или зауропо́ды, или ящероно́гие (лат. Sauropoda, буквально: ящероногие динозавры) — группа рептилий населявшая Землю с мелового до триасового периода. Они обладали внушительными размерами и питались травой. Завроподы насчитывают около 130 видов, до 13 семейств, около 70 родов. Это одна из самых узнаваемых групп динозавров….

Динозавр Диметродон из lego WeDo 1.0

Диметродон — хищный динозавр, достигавший в длину 2-4 метра и живший во времена пермского периода (298,9—268,8 млн лет назад). Питался как другими динозаврами, так и рыбой, акулами, в общем любой пищей животного происхождения. С конструирования из кубиков lego диметродона открывается новый цикл уроков по робототехнике…

Лего батискаф (Урок №5)(Цикл: Военная техника)

Первый батискаф появился в XX веке и сконструирован он был выдающимся швейцарским ученым Огюстом Пиккаром, который назвал свое детище FNRS-2. Мы же на уроке робототехнике Lego WeDo будем рассматривать сборку модели подводного батискафа в сочетании с подводной лодкой. Как обычно прогрузим детские умы полезной информацией,…

Лего пожарная машина инструкция по сборке (Цикл: Военная техника)

Боевые действия — это взрывы, бомбежки и как следствие пожары. На очередном уроке по робототехнике из lego wedo мы поговорим о пожарных и соберем модель пожарной машины из набора ведо 9580. Прежде чем взять в руки инструкции и приступить к сборке, давайте посмотрим видеосюжет о…

Мегаредуктор из конструктора Lego WeDo 9580 и 9585

Переход с Lego WeDo 1.0 на We Do 2.0

В 2016 году компания Лего представила новую версию обучающего набора для изучения робототехники и программирования на базе конструкторов Education. Безболезненно перейти с Lego wedo 1.0 на Lego wedo 2.0 не получалось из-за новых интерфейсов кабеля. Датчики, моторы и блок управления, который напоминал уменьшенную и ограниченную…

Роботы lego wedo 2.0

Бонус урок по робототехнике, который рекомендую добавить в цикл любого курса по конструированию на базе Lego Wedo 2.0 в качестве сюрприза для детей! Роботы сражающиеся друг с другом понравятся мальчишкам и девчонкам. Они с удовольствием будут писать код для моделей Лего Ведо и с нетерпением…

Lego wedo 2 инструкции по сборке

Открываю новый раздел сайта по робототехнике — Lego WeDo 2. В ближайшее время (надеюсь получится в новогодние праздники) статья пополниться большим количеством инструкций по сборке моделей из Лего. Отличительной особенностью наборов Lego 45300 второго поколения является возможность работы через bluetooth и применение нескольких моторов одновременно!…

Пушка из Lego 9580 (Урок 3, программа: Военная техника)

На третьем уроке цикла: Военная техника вернемся в стародавние времена и прикоснемся к истории создания первой пушки.Орудие в течение нескольких веков применялось для осады и разрушения стен замков и цитаделей, мостов и переправ и в итоге эволюционировало в артиллерию. В Lego инструкции дети соберут не…

Читайте также: