Ռոբոտաշինությունն ամենահետաքրքիր և բեկումնային դպրոցական գործունեություններից է: Նա սովորեցնում է՝ ինչպես պատրաստել ալգորիթմներ, խաղայինացնում է ուսուցման գործընթացը, երեխաներին ծանոթացնում ծրագրավորմանը։ Որոշ դպրոցներում 1-ին դասարանից զբաղվում են համակարգչային գիտությամբ, սովորում են ռոբոտներ հավաքել և գծապատկերներ կազմել։ Որպեսզի երեխաները հեշտությամբ հասկանան ռոբոտաշինությունն ու ծրագրավորումը, ինչպես նաև կարողանան խորությամբ սովորել մաթեմատիկա և ֆիզիկա ավագ դպրոցում, մենք թողարկել ենք LEGO Education SPIKE Prime ուսումնական նոր հավաքածու: Այդ մասին մանրամասները կպատմենք այս հրապարակման մեջ։
LEGO Education SPIKE Prime-ը նախատեսված է 5-7-րդ դասարանների երեխաներին դպրոցներում և ռոբոտաշինության շրջանակներում սովորեցնելու համար: Հավաքածուն թույլ է տալիս կառուցել ալգորիթմներ՝ օգտագործելով սխեմաները և հիանալ, թե ինչպես են էկրանի նկարները վերածվում շարժումների և գործողությունների: Ժամանակակից դպրոցականների համար տեսանելիությունը և WOW-էֆեկտը կարևոր են, իսկ SPIKE Prime-ը գրավիչ է, որը կարող է գրավել երեխաներին ծրագրավորմամբ և ճշգրիտ գիտություններով:
Սահմանել ակնարկ
Հավաքածուն գալիս է մինիմալիստական դեղին և սպիտակ պլաստիկ տուփով: Կափարիչի տակ դրված է ստվարաթղթե տուփ՝ սկսելու հրահանգներով և սկուտեղների մեջ մասերի տեղադրման գծապատկերով: Հավաքածուն նախագծված է այնպես, որ հեշտ է սկսել աշխատել դրա հետ, և ուսուցիչը նվազագույնը լրացուցիչ վերապատրաստման կարիք ունի:
Ինքնին մասերը փաթեթավորված են տոպրակների մեջ՝ թվերով, որոնք համապատասխանում են սկուտեղների բջիջների համարներին:
Core հավաքածուն ներառում է ավելի քան 500 LEGO տարրեր, ներառյալ նորերը:
- Մի քանի նոր շրջանակներ, որոնք նվազեցնում են նախատիպի պատրաստման ժամանակը և թույլ են տալիս ստեղծել մեծ մոդելներ:
- Նոր 2x4 խորանարդ Technic առանցքի անցքով: Այն թույլ է տալիս միավորել Technic-ի և LEGO համակարգի տարրերը մեկ նախագծում:
- Թարմացված բազային ափսե Technic շարքից:
- Նոր նեղ անիվներ, որոնք ապահովում են ճշգրիտ կառավարում և բարձրացնում մոդելների մանևրելիությունը:
- Նոր պտտվող անիվ՝ աջակցող գլանակի տեսքով։
- Նոր մետաղալարերի սեղմակները, որոնք հասանելի են բազմաթիվ գույներով, թույլ են տալիս կոկիկորեն ամրացնել մալուխները:
Բացի բուն մասերից, ներսում կա երեք շարժիչ՝ մեծ մեկ և երկու միջին, ինչպես նաև երեք սենսոր՝ հեռավորություններ, գույներ և ուժեր:
Շարժիչները միացված են անմիջապես հանգույցին և ունեն պտտման սենսորներ 1 աստիճանի ճշգրտությամբ: Այս հատկությունը նախատեսված է շարժիչների աշխատանքը համաժամեցնելու համար, որպեսզի նրանք կարողանան միաժամանակ շարժվել մշտական արագությամբ: Բացի այդ, սենսորը կարող է օգտագործվել նաև մոդելի արագությունն ու հեռավորությունը չափելու համար:
Գույնի սենսորը տարբերակում է մինչև 8 գույն և կարող է օգտագործվել որպես լույսի սենսոր: Այն ունի նաև ներկառուցված ինֆրակարմիր սենսոր, որը կարող է կարդալ, օրինակ, լույսի արտացոլումը:
Հպման սենսորը ճանաչում է հետևյալ իրավիճակները՝ կոճակը սեղմված, բաց թողնված, ուժեղ ճնշում: Այս դեպքում սենսորը որոշում է ճնշման ուժը նյուտոններով կամ տոկոսներով:
IR սենսորն օգտագործվում է ռոբոտից մինչև որոշակի կետ հեռավորությունը որոշելու կամ բախումներից խուսափելու համար: Հնարավոր է չափել հեռավորությունը տոկոսներով, սանտիմետրերով և դյույմներով:
Դուք կարող եք ընդլայնել հիմնական հավաքածուի հնարավորությունները՝ օգտագործելով ռեսուրսների հավաքածուն, որը բաղկացած է 603 մասից: Այն ներառում է լրացուցիչ մեծ հավաքածու և լույսի սենսոր, երկու մեծ անիվներ, մեծ թեք շարժակներ, որոնք թույլ են տալիս կառուցել մեծ պտտվող սեղաններ:
Հանգույց
Հաբն ունի ներկառուցված գիրոսկոպ, որը կարող է որոշել նրա դիրքը տարածության մեջ՝ կողմնորոշում, թեքություն, գլորում, վերևից եզրերի հայտնաբերում, հանգույցի անկման վիճակ և այլն: Ներկառուցված հիշողությունը թույլ է տալիս ներբեռնել և պահել մինչև 20 ծրագիր: Ծրագրի համարը ցուցադրվում է 5x5 պիքսել էկրանի վրա, որը ցուցադրում է նաև օգտատերերի պատկերները և հանգույցի կարգավիճակը:
Հաբում են նաև.
- MicroUSB միակցիչ մարտկոցի լիցքավորման կամ համակարգչի միացման համար:
- Bluetooth համաժամացման կոճակ, որը թույլ է տալիս անլար կերպով միանալ համակարգչին՝ հանգույցի ծրագրավորման համար:
- 6 պորտ (AF) հրամաններ կատարելու կամ սենսորներից տեղեկատվություն ստանալու համար:
- Երեք հանգույցի կառավարման կոճակներ:
- Ներկառուցված բարձրախոս:
Программное обеспечение
LEGO Education SPIKE ծրագիրը հասանելի է Windows, Mac OS, Android, iOS և Chromebook-ի համար և կարելի է ներբեռնել: . Ծրագրային միջավայրը հիմնված է երեխաների Scratch ծրագրավորման լեզվի վրա: Այն բաղկացած է հրամանների մի շարքից, որոնցից յուրաքանչյուրը որոշակի ձևի և գույնի գրաֆիկական տուփ է՝ ձեռքով փոփոխվող պարամետրերով, ինչպիսիք են շարժման արագությունն ու հեռավորությունը, պտտման անկյունը և այլն։
Միևնույն ժամանակ, լուծման տարբեր բաղադրիչների հետ կապված հրամանների հավաքածուները (շարժիչներ, սենսորներ, փոփոխականներ, օպերատորներ և այլն) ընդգծված են տարբեր գույներով, ինչը թույլ է տալիս արագ հասկանալ, թե ինչպես պետք է ծրագրավորել այն, ինչ ձեզ հարկավոր է:
Նույնիսկ բուն հավելվածում հավաքված են շատ դասերի պլաններ, ինչպես նաև մոդելների հավաքման մոտ 30 տարբեր հրահանգներ։
Առաջին քայլեր
Հավելվածը գործարկելուց և լեզու ընտրելուց հետո անմիջապես առաջարկվում են երեք մեկնարկային քայլեր.
1) Ծրագրավորեք հանգույցը այնպես, որ էկրանին ցուցադրվի սմայլ;
2) ծանոթանալ շարժիչների և սենսորների աշխատանքին.
3) Հավաքեք Բլոխի մոդելը և ծրագրավորեք այն շարժման համար:
SPIKE Prime-ի հետ ծանոթությունը սկսվում է կապի ընտրանքների նկարագրությամբ (microUSB կամ Bluetooth-ի միջոցով) և աշխատել պիքսելային էկրանով:
Նախ անհրաժեշտ է սահմանել հրամանների հաջորդականություն, որոնք պետք է կատարվեն ծրագրի մեկնարկից հետո, ինչպես նաև ընտրել հատուկ պիքսելներ, որոնք կլուսավորվեն հանգույցի էկրանին:
Երկրորդ քայլը ներառում է շարժիչների արձագանքի հավաքում և ծրագրավորում սենսորների տարբեր ազդանշաններին: Օրինակ, դուք կարող եք ծրագրավորել շարժիչը, որպեսզի սկսի պտտվել, երբ ձեր ձեռքը կամ որևէ առարկա մոտեցնեք հեռավորության սենսորին:
Դա անելու համար մենք ստեղծում ենք հրամանների հաջորդականություն. եթե օբյեկտը n սանտիմետրից ավելի մոտ է սենսորին, ապա շարժիչը սկսում է աշխատել:
Երրորդ և ամենահետաքրքիր քայլը լու ռոբոտ հավաքելն ու ծրագրավորելն է, որ նա ցատկի հրամանով: Դա անելու համար նախ պետք է ռոբոտն ինքնին հավաքել մասերից և երկու շարժիչներից:
Հետո սկսում ենք ծրագրավորել։ Դա անելու համար մենք սահմանում ենք հետևյալ ալգորիթմը. երբ ծրագիրը միացված է, «լուը» պետք է երկու անգամ առաջ ցատկի, այնպես որ երկու շարժիչ պետք է միաժամանակ երկու ամբողջական պտույտ կատարեն: Պտտման արագությունը դրեք 50%-ի, որպեսզի ռոբոտը շատ չցատկի։
Ելքի ժամանակ մենք ստացանք փոքրիկ ռոբոտ, որը ցատկում է առաջ, երբ ծրագիրը մեկնարկում է: Գեղեցկություն։
Լսող ռոբոտը արագ նետվեց առաջ, գտավ առաջին զոհին, բայց ինչ-որ բան այն չէր:
Դրանից հետո թրեյնինգն ավարտվում է, կարող եք անցնել ավելի բարդ նախագծերի. հավելվածում կան 60-ից ավելի բլոկային դիագրամներ հավաքածուի տարբեր մասերի համար (շարժիչներ, հանգույց, սենսորներ և այլն): Միևնույն ժամանակ, յուրաքանչյուրը Բլոկային դիագրամը կարող է մի փոքր փոփոխվել՝ օգտագործելով պարամետրերը: Նաև ծրագրաշարի ներսում առկա է փոփոխականներ և ձեր սեփական բլոկ-դիագրամներ ստեղծելու հնարավորություն:
Ուսուցիչների համար
Կցված է հավաքածուին ուսուցիչների համար։ Դրանք ներառում են ուսումնական ծրագրեր, առաջադրանքներ պատրաստի լուծումներով և առաջադրանքներ, որոնց պատասխանը չկա, և դուք պետք է ստեղծագործ լինեք լուծելիս: Սա թույլ է տալիս արագ սկսել հավաքածուն և կառուցել ուսումնական ծրագրեր:
Կայքում ընդհանուր առմամբ կա 4 դասընթաց։ The Inventor Squad-ը տեխնոլոգիայի դասերի դասընթաց է, որն ամրապնդում է ուսանողների ըմբռնումը նախագծային գործունեության իրականացման գործընթացի վերաբերյալ: Երկու դասընթաց կապված են համակարգչային գիտության հետ։ «Բիզնեսի մեկնարկը» տրամադրում է հիմնական ծրագրավորման և ալգորիթմական հմտություններ, իսկ «Օգտակար սարքերը» ներկայացնում են իրերի ինտերնետի սկզբունքները: Չորրորդ դասընթացը՝ «Պատրաստ է մրցույթներին», նախատեսված է մրցույթներին նախապատրաստվելու համար և պահանջում է և՛ հիմնական, և՛ ռեսուրսների հավաքածու:
Յուրաքանչյուր դասընթաց ունի 5-ից 8 դաս, որը ներառում է պատրաստի մեթոդական լուծում, որը կարող է իրականացվել ուսումնական գործընթացում՝ համախմբելու STEAM-ի իրավասությունները:
Համեմատեք այլ հավաքածուների հետ
LEGO Education SPIKE Prime-ը LEGO Education ռոբոտաշինության շարքի մի մասն է, որը ներառում է տարբեր տարիքի երեխաների համար նախատեսված հավաքածուներ.
- Էքսպրես «Երիտասարդ ծրագրավորող» նախադպրոցական կրթության համար.
- WeDo 2.0 տարրական դպրոցի համար:
- LEGO Education SPIKE Prime ավագ դպրոցի համար:
- LEGO MINDSTORMS Education EV3 ավագ դպրոցի և առաջին կուրսի ուսանողների համար:
SPIKE Prime-ի գործառույթները համընկնում են LEGO WeDo 2.0-ի հետ, որն ունի Scratch-ի աջակցություն այս տարվանից: Բայց ի տարբերություն WeD0 2.0-ի, որը թույլ է տալիս մոդելավորել ֆիզիկական փորձերը, SPIKE Prime-ն ավելի հարմար է ռոբոտներ ստեղծելու համար։ Այն նախատեսված է ռոբոտաշինություն սովորելու համար 5-7-րդ դասարաններում:
Այս լուծման օգնությամբ դպրոցականները խաղային եղանակով կկարողանան տիրապետել ալգորիթմացման սկզբունքներին, զարգացնել խնդիրներ լուծելու հմտություններ, ծանոթանալ ռոբոտաշինության հիմունքներին։ SPIKE Prime-ից հետո կարող եք անցնել LEGO MINDSTORMS Education EV3-ին, որն ունի MycroPython-ի հետ աշխատելու հնարավորություն և հարմար է ռոբոտաշինության և ծրագրավորման ավելի բարդ հասկացություններ սովորելու համար։
Հ.Գ. Այս հոդվածը գրելիս ոչ մի ռոբոտ և ոչ մի հասկի չի տուժել։
Source: www.habr.com