Robot Beasts, გაკვეთილის გეგმები და ახალი დეტალები: LEGO Education SPIKE Prime Set მიმოხილვა

რობოტიკა არის ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო და გარღვევა სასკოლო აქტივობა. ის ასწავლის ალგორითმების წერას, ათამაშებს სასწავლო პროცესს, აცნობს ბავშვებს პროგრამირებას. ზოგიერთ სკოლაში, პირველი კლასიდან, ისინი ეწევიან კომპიუტერულ მეცნიერებას, სწავლობენ რობოტების აწყობას და დიაგრამების შედგენას. იმისათვის, რომ ბავშვებს გაუადვილდეთ რობოტიკისა და პროგრამირების გაგება და მათემატიკისა და ფიზიკის სიღრმისეულად შესწავლა საშუალო სკოლაში, ჩვენ გამოვაქვეყნეთ ახალი LEGO Education SPIKE Prime სასწავლო ნაკრები. ამის შესახებ დეტალებს ამ პოსტში მოგიყვებით.

LEGO Education SPIKE Prime შექმნილია იმისთვის, რომ ასწავლოს ბავშვებს 5-7 კლასებში სკოლებში და რობოტიკის კლუბებში. ნაკრები საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ალგორითმები flowcharts გამოყენებით და აღფრთოვანებული იყოთ, თუ როგორ გადაიქცევა ეკრანზე სურათები მოძრაობებად და მოქმედებებად. თანამედროვე სკოლის მოსწავლეებისთვის ხილვადობა და WOW-ეფექტი მნიშვნელოვანია, ხოლო SPIKE Prime არის სატყუარა, რომელსაც შეუძლია ბავშვების მოხიბვლა პროგრამით და ზუსტი მეცნიერებებით. 

მიმოხილვის დაყენება

ნაკრები მოდის მინიმალისტურ ყვითელ და თეთრ პლასტმასის ყუთში. სახურავის ქვეშ არის მუყაოს ყუთი დაწყების ინსტრუქციით და უჯრებში ნაწილების განთავსების დიაგრამა. კომპლექტი შექმნილია ისე, რომ ადვილი იყოს მასთან მუშაობის დაწყება და მასწავლებელს მინიმუმ დამატებითი ტრენინგი სჭირდება.

თავად ნაწილები შეფუთულია ჩანთებში, ნომრებით, რომლებიც შეესაბამება უჯრედების ნომრებს უჯრებში. 

Core ნაკრები მოიცავს 500-ზე მეტ LEGO ელემენტს, მათ შორის ახალს.

• რამდენიმე ახალი ჩარჩო, რომელიც ამცირებს პროტოტიპის შექმნის დროს და საშუალებას გაძლევთ შექმნათ დიდი მოდელები.
• ახალი 2x4 კუბი Technic ღერძის ხვრელით. ის საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ Technic და LEGO სისტემის ელემენტები ერთ პროექტში.
• განახლებული საბაზისო ფირფიტა Technic დიაპაზონიდან.
• ახალი ვიწრო ბორბლები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ზუსტ კონტროლს და ზრდის მოდელების მანევრირებას.
• ახალი მბრუნავი ბორბალი საყრდენი როლიკერის სახით.
• ახალი მავთულის სამაგრები, ხელმისაწვდომია მრავალ ფერში, საშუალებას გაძლევთ აკურატულად დაამყაროთ კაბელები.

თავად ნაწილების გარდა, შიგნით არის სამი ძრავა - დიდი ერთი და ორი საშუალო, ასევე სამი სენსორი: დისტანციები, ფერები და ძალები. 

ძრავები დაკავშირებულია უშუალოდ კერასთან და აქვთ ბრუნვის სენსორები 1 გრადუსის სიზუსტით. ეს ფუნქცია გათვალისწინებულია ძრავების მუშაობის სინქრონიზაციისთვის, რათა მათ შეძლონ ერთდროულად გადაადგილება მუდმივი სიჩქარით. გარდა ამისა, სენსორის გამოყენება შესაძლებელია მოდელის სიჩქარისა და მანძილის გასაზომად.

ფერის სენსორი განასხვავებს 8-მდე ფერს და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სინათლის სენსორი. მას ასევე აქვს ჩაშენებული ინფრაწითელი სენსორი, რომელსაც შეუძლია წაიკითხოს, მაგალითად, სინათლის არეკვლა.

სენსორული სენსორი ამოიცნობს შემდეგ სიტუაციებს: ღილაკის დაჭერა, გამოშვება, ძლიერი წნევა. ამ შემთხვევაში, სენსორი განსაზღვრავს წნევის ძალას ნიუტონებში ან პროცენტებში.

IR სენსორი გამოიყენება რობოტიდან გარკვეულ წერტილამდე მანძილის დასადგენად ან შეჯახების თავიდან ასაცილებლად. შეუძლია მანძილის გაზომვა პროცენტებში, სანტიმეტრებში და ინჩებში.

თქვენ შეგიძლიათ გააფართოვოთ ძირითადი ნაკრების შესაძლებლობები რესურსების ნაკრების გამოყენებით, რომელიც შედგება 603 ნაწილისგან. მასში შედის: დამატებითი დიდი კომპლექტი და სინათლის სენსორი, ორი დიდი ბორბალი, დიდი დახრილი გადაცემათა კოლოფი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ააგოთ დიდი გრუნტი.

კერა

ჰაბს აქვს ჩაშენებული გიროსკოპი, რომელსაც შეუძლია განსაზღვროს მისი პოზიცია სივრცეში: ორიენტაცია, დახრილობა, გადახვევა, კიდეების ამოცნობა ზემოდან, კვანძის დაცემის მდგომარეობა და ა.შ. ჩაშენებული მეხსიერება საშუალებას გაძლევთ ჩამოტვირთოთ და შეინახოთ 20-მდე პროგრამა. პროგრამის ნომერი ნაჩვენებია 5x5 პიქსელის ეკრანზე, რომელიც ასევე აჩვენებს მომხმარებლის სურათებს და ჰაბის სტატუსს.

ასევე ჰაბზე არის:

• MicroUSB კონექტორი ბატარეის დატენვის ან კომპიუტერის დასაკავშირებლად.
• Bluetooth სინქრონიზაციის ღილაკი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ უსადენოდ დაუკავშირდეთ კომპიუტერს ჰაბის პროგრამირებისთვის.
• 6 პორტი (AF) ბრძანებების შესასრულებლად ან სენსორებისგან ინფორმაციის მისაღებად.
• სამი კვანძის მართვის ღილაკი.
• ჩამონტაჟებული დინამიკი.

პროგრამული უზრუნველყოფა

LEGO Education SPIKE პროგრამული უზრუნველყოფა ხელმისაწვდომია Windows, Mac OS, Android, iOS და Chromebook-ისთვის და მისი ჩამოტვირთვა შესაძლებელია LEGO Education ვებსაიტზე. პროგრამული გარემო ეფუძნება ბავშვთა პროგრამირების ენას Scratch. იგი შედგება ბრძანებების ნაკრებისგან, რომელთაგან თითოეული არის გარკვეული ფორმისა და ფერის გრაფიკული ყუთი პარამეტრებით, რომლებიც შეიძლება შეიცვალოს ხელით, როგორიცაა მოძრაობის სიჩქარე და მანძილი, ბრუნვის კუთხე და ა.შ. 

ამავდროულად, ბრძანებების კომპლექტები, რომლებიც დაკავშირებულია გადაწყვეტის სხვადასხვა კომპონენტთან (ძრავები, სენსორები, ცვლადები, ოპერატორები და ა.

თავად აპლიკაციაშიც კი გროვდება უამრავი გაკვეთილის გეგმა, ასევე მოდელების აწყობის 30-მდე განსხვავებული ინსტრუქცია.

პირველი ნაბიჯები

აპლიკაციის გაშვებისა და ენის არჩევის შემდეგ, დაუყოვნებლივ შემოთავაზებულია სამი საწყისი ნაბიჯი:
1) დააპროგრამეთ ჰაბი ისე, რომ სმაილი გამოჩნდეს ეკრანზე;
2) გაეცანით ძრავების და სენსორების მუშაობას;
3) ბლოხის მოდელის აწყობა და მოძრაობის დაპროგრამება.

SPIKE Prime-ის გაცნობა იწყება დაკავშირების ვარიანტების აღწერით (microUSB ან Bluetooth-ის საშუალებით) და პიქსელის ეკრანთან მუშაობა.

პირველ რიგში, თქვენ უნდა დააყენოთ ბრძანებების თანმიმდევრობა, რომელიც უნდა შესრულდეს პროგრამის დაწყების შემდეგ და ასევე შეარჩიოთ კონკრეტული პიქსელები, რომლებიც ანათებენ ჰაბის ეკრანზე.

მეორე ნაბიჯი მოიცავს ძრავების რეაგირების შეკრებას და დაპროგრამებას სენსორების სხვადასხვა სიგნალებზე. მაგალითად, შეგიძლიათ დააპროგრამოთ ძრავა, რომ დაიწყოს ბრუნვა, როცა ხელი ან რაიმე ობიექტი მიიყვანთ მანძილის სენსორთან ახლოს.

ამისათვის ჩვენ ვქმნით ბრძანებების თანმიმდევრობას: თუ ობიექტი სენსორთან n სანტიმეტრზე უფრო ახლოს არის, მაშინ ძრავა იწყებს მუშაობას.

მესამე და ყველაზე საინტერესო ნაბიჯი არის რწყილის რობოტის შეკრება და მისი დაპროგრამება ბრძანებაზე გადასვლაზე. ამისათვის თქვენ ჯერ უნდა ააწყოთ რობოტი თავად ნაწილებისგან და ორი ძრავისგან.

შემდეგ ვიწყებთ პროგრამირებას. ამისათვის ჩვენ ვაყენებთ შემდეგ ალგორითმს: როდესაც პროგრამა ჩართულია, „რწყილი“ ორჯერ უნდა გადახტეს წინ, ამიტომ ორმა ძრავმა ერთდროულად უნდა გააკეთოს ორი სრული ბრუნვა. დააყენეთ ბრუნვის სიჩქარე 50%-ზე, რათა რობოტი ძალიან არ ხტუნდეს.

გამოსავალზე მივიღეთ პატარა რობოტი, რომელიც პროგრამის დაწყებისას წინ ხტება. სილამაზე! 

რწყილი რობოტი სწრაფად გაიქცა წინ, იპოვა პირველი მსხვერპლი, მაგრამ რაღაც შეცდა.

ამის შემდეგ, ტრენინგი დასრულდა, შეგიძლიათ გააგრძელოთ უფრო რთული პროექტები: აპლიკაციაში არის 60-ზე მეტი ბლოკ-სქემა ნაკრების სხვადასხვა ნაწილისთვის (ძრავები, კერა, სენსორები და ა.შ.). ამავდროულად, თითოეული ბლოკ-სქემა შეიძლება ოდნავ შეიცვალოს პარამეტრების გამოყენებით. ასევე პროგრამული უზრუნველყოფის შიგნით არის ცვლადების და საკუთარი ბლოკ-სქემების შექმნის შესაძლებლობა.

მასწავლებლებისთვის

მიმაგრებულია კომპლექტზე სასწავლო მასალები მასწავლებლებისთვის. მათში შედის სასწავლო გეგმები, ამოცანები მზა გადაწყვეტილებებით და ამოცანები, სადაც პასუხი არ არის და თქვენ უნდა იყოთ კრეატიული გადაჭრით. ეს საშუალებას გაძლევთ სწრაფად დაიწყოთ ნაკრები და შექმნათ სასწავლო პროგრამები. 

საიტზე სულ 4 კურსია. The Inventor Squad არის კურსი ტექნოლოგიების გაკვეთილებისთვის, რომელიც აძლიერებს სტუდენტების გაგებას პროექტის აქტივობების წარმართვის პროცესის შესახებ. ორი კურსი დაკავშირებულია კომპიუტერულ მეცნიერებასთან. „ბიზნესის წამოწყება“ უზრუნველყოფს საბაზისო პროგრამირებისა და ალგორითმული უნარებს, ხოლო „სასარგებლო მოწყობილობები“ წარმოგიდგენთ ნივთების ინტერნეტის პრინციპებს. მეოთხე კურსი - "მზადაა შეჯიბრებისთვის" - განკუთვნილია კონკურსებისთვის მოსამზადებლად და მოითხოვს როგორც საბაზისო, ასევე რესურსების კომპლექტს.

თითოეული კურსი შეიცავს 5-დან 8 გაკვეთილს, რომელიც მოიცავს მზა მეთოდოლოგიურ გადაწყვეტას, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს სასწავლო პროცესში STEAM კომპეტენციების კონსოლიდაციის მიზნით. 

შეადარეთ სხვა კომპლექტებს

LEGO Education SPIKE Prime არის LEGO Education რობოტიკის ხაზის ნაწილი, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა ასაკის ბავშვების კომპლექტებს: 

• ექსპრესი "ახალგაზრდა პროგრამისტი" სკოლამდელი განათლებისთვის.
• WeDo 2.0 დაწყებითი სკოლისთვის.
• LEGO Education SPIKE Prime საშუალო სკოლისთვის.
• LEGO MINDSTORMS Education EV3 საშუალო სკოლისა და პირველი კურსის სტუდენტებისთვის.

SPIKE Prime ფუნქციები ემთხვევა LEGO WeDo 2.0-ს, რომელსაც აქვს Scratch-ის მხარდაჭერა ამ წლიდან. მაგრამ WeD0 2.0-ისგან განსხვავებით, რომელიც ფიზიკური ექსპერიმენტების სიმულაციის საშუალებას გაძლევთ, SPIKE Prime უფრო შესაფერისია რობოტების შესაქმნელად. იგი შექმნილია 5-7 კლასებში რობოტიკის სწავლის დასაწყებად.
 
ამ გადაწყვეტის დახმარებით სკოლის მოსწავლეები მხიარულად შეძლებენ დაეუფლონ ალგორითმიზაციის პრინციპებს, განუვითარონ პრობლემის გადაჭრის უნარები და გაეცნონ რობოტიკის საფუძვლებს. SPIKE Prime-ის შემდეგ შეგიძლიათ გადახვიდეთ LEGO MINDSTORMS Education EV3-ზე, რომელსაც აქვს MycroPython-თან მუშაობის უნარი და შესაფერისია რობოტიკისა და პროგრამირების უფრო რთული კონცეფციების შესასწავლად. 

 PS ამ სტატიის წერისას არც ერთი რობოტი და არც ერთი ჰასკი არ დაშავებულა.

წყარო: www.habr.com