Robotika është një nga aktivitetet më interesante dhe revolucionare shkollore. Ajo mëson të krijosh algoritme, e gamifikon procesin e të mësuarit dhe i prezanton fëmijët me programimin. Në disa shkolla, që nga klasa e parë, merret me informatikë, mësojnë të ndërrtojnë robota dhe të krijojnë skema blloku. Që fëmijët të kuptojnë lehtësisht robotikën dhe programimin dhe të mund të studiojnë thellësisht matematikën dhe fizikën në shkollën e mesme, ne kemi nxjerrë një set të ri arsimor LEGO Education SPIKE Prime. Detajet rreth këtij seti do t’i tregojmë në këtë post.
LEGO Education SPIKE Prime është krijuar për të mësuar fëmijët e klasave 5–7 në shkolla dhe në grupe robotike. Seti lejon të krijosh algoritmo me anë të skemave bllok dhe të shohësh se si figurat në ekran kthehen në lëvizje dhe veprime. Për nxënësit modernë, rëndësishme është qartësia dhe efekti WOW, dhe SPIKE Prime është një shpërblim që mund t’i tërheqë fëmijët në programim dhe shkencat ekzakte.
Përmbledhje e setit
Seti vjen në një kuti plastike minimale të bardhë dhe të verdhë. Nën kapak është një karton me udhëzime për fillimin dhe një diagram për vendosjen e pjesëve në shportat. Seti është projektuar që të lejojë një fillim të lehtë, duke kërkuar minimum përgatitje shtesë për edukatorin.
Pjesët janë të paketuar në çanta me numra që përputhen me numrat e celulave në shportat.
Në Setin Bazë përfshihen më shumë se 500 elemente LEGO, duke përfshirë të reja.
- Disa kuadër të rinj që reduktojnë kohën e ndërtimit të prototipave dhe lejojnë krijimin e modeleve të mëdha.
- Një kub 2×4 i ri me një vrimë për akset Technic. Ai lejon bashkimin e elementeve Technic dhe LEGO System në një projekt.
- Plakë bazë e azhurnuar nga gamë e Technic.
- Rrota të reja të ngushta që ofrojnë saktësi në kontroll dhe rritin manovrueshmërinë e modeleve.
- Një rrotë e re rotative si një rreze mbështetje.
- Ngjitëse të reja për kabllo, të disponueshme në disa ngjyra, që lejojnë mbajtjen e rregullt të shpejta.
Përveç vetë pjesëve, brenda gjenden tre motora — një i madh dhe dy mesatarë, si dhe tre sensorë: distancës, ngjyrës dhe forcës.
Motorrët lidhen drejtpërdrejt me hub-in dhe kanë sensorë rrotullimi me saktësi deri në 1 gradë. Kjo mundësi parashikohet për sinkronizimin e punës së motorëve, në mënyrë që ata të mund të lëvizin njëkohësisht me shpejtësi të vazhdueshme. Përveç kësaj, sensori mund të përdoret edhe për të matur shpejtësinë dhe distancën e lëvizjes së modelit.
Sensori i ngjyrës dallon deri në 8 ngjyra dhe mund të përdoret si sensor ndriçimi. Ai gjithashtu ka një sensor infra të kuqtë të integruar, i cili mund të lexojë, për shembull, reflektimin e dritës.
Sensori i kontaktit njeh situatat e mëposhtme: butoni është shtypur, është lëshuar, shtypje e fortë. Gjatë kësaj, sensori përcakton forcën e presionit në newton ose në përqindje.
Sensori IR shërben për të përcaktuar distancën nga roboti në një pikë të caktuar ose për të parandaluar përplasje. Ai është i aftë të masë distancën në përqindje, centimetra dhe inç.
Zgjeroni mundësitë e paketës bazë me anë të paketës së burimeve, e cila përbëhet nga 603 pjesë. Ajo përfshin: një set të madh shtesë dhe një senzor dritë, dy rrota të mëdha, dhe ingranazhe konike të mëdha, të cilat lejojnë ndërtimin e platformave të mëdha të rrotullimit.
Qendra
Në qendër është integruar një giroskop, i cili mund të përcaktojë pozicionin e tij në hapësirë: orientimin, këndin, rrotullimin, përcaktimin e faqeve nga lart, gjendjen e rënies së qendrës, etj. Memoria e integruar lejon ngarkimin dhe ruajtjen e deri në 20 programeve. Numri i programit shfaqet në ekranin pikselor 5x5, ku gjithashtu shfaqen imazhe përdoruesish dhe statusi i punës së qendrës.
Po ashtu në qendër ndodhen:
- Një port microUSB për karikimin e baterisë ose lidhjen me PC.
- Një buton për sinkronizimin Bluetooth, me anë të të cilit mund të vendosni një lidhje pa tela me PC për programimin e qendrës.
- 6 porte (A-F) për të ekzekutuar komanda ose për të marrë informacion nga sensorët.
- Të treja butonat e kontrollit të qendrës.
- Një altoparlant të integruar.
Software
Software-i LEGO Education SPIKE është i disponueshëm për Windows, Mac OS, Android, iOS dhe Chromebook, dhe mund të shkarkohet . Mjedisi i programimit është krijuar mbi bazën e gjuhës së programimit për fëmijë Scratch. Ai përbëhet nga një grup komandash, secila prej të cilave paraqet një bllok grafik të formës dhe ngjyrës së caktuar me parametra që mund të ndryshohen manualisht, për shembull, shpejtësia dhe distanca e lëvizjes, këndi i rrotullimit, etj.
Në të njëjtën kohë, setet e komandave të lidhura me komponentët e ndryshëm të zgjidhjes (motora, sensorë, variabla, operatorë, etj.) janë të ndara me ngjyra të ndryshme, çka lejon që të kuptosh shpejt dhe intuitivisht se si të programosh atë që të nevojitet.
Madje në aplikacion janë grumbulluar shumë plane mësimorësh, si dhe rreth 30 udhëzime të ndryshme për ndërtimin e modeleve.
Hapat e parë
Pas nisjes së aplikacionit dhe zgjedhjes së gjuhës, menjëherë ofrohen tri hapa fillestare:
1) Të programosh hub-in, në mënyrë që të shfaqet një fytyrë qesharake në ekran;
2) Të njoftohesh me funksionimin e motorëve dhe sensorëve;
3) Të ndërtosh modelin "Blloha" dhe ta programosh atë për të lëvizur.
Njoftimi me SPIKE Prime fillon me përshkrimin e mundësive të lidhjes (përmes microUSB ose Bluetooth) dhe punën me ekranin pixel.
Së pari, është e nevojshme të vendosni një rend të komandave që do të ekzekutohen pas nisjes së programit, si dhe të zgjidhni pikselat specifike që do të ndezen në ekranin e qendrës.
Hapi i dytë parashikon ndërtimin dhe programimin e reagimit të motorëve ndaj sinjaleve të ndryshme nga sensorët. Për shembull, mund të programoni motorin të fillojë të rrotullohet kur afron dorën ose ndonjë objekt tjetër pranë sensorit të distancës.
Për këtë, krijojmë një rend të komandave: nëse objekti është më afër se n centimetra nga sensori, motorin fillon të punojë.
Hapi i tretë dhe më interesant: ndërtimi i robotit të kërcimit dhe programimi i tij për të bërë kërcime me komandë. Për këtë, së pari, duhet të ndërtosh robotin nga pjesët dhe dy motorët.
Më pas, fillojmë programimin. Për këtë, vendosim algoritmin e mëposhtëm: kur programi ndizet, "kërcimtari" duhet të kërcyejë dy herë përpara, prandaj dy motorët duhet të bëjnë dy rrotullime të plota njëkohësisht. Shpejtësia e rrotullimit do të vendoset në 50%, në mënyrë që roboti të mos kërcente shumë fort.
Kemi rezultuar një robot të vogël, i cili, kur programma funksionon, kërcen përpara. Bukuri!
Robot-bloja u hodh shpejt përpara, gjeti viktimën e parë, por diçka nuk shkoi siç duhej.
Pas kësaj, trajnimi është përfunduar, mund të fillojmë projekte më të komplikuara: në aplikacion janë mbi 60 skema bllokesh për pjesë të ndryshme të kompletit (motora, hub, sensorë, etj.). Çdo skemë blloku mund të modifikohet disi me ndihmën e parametrave. Gjithashtu, në brendësi të softuerit ka mundësinë për të krijuar variabla dhe skema bllokesh të veta.
Për mësuesit
Seti përmban për mësuesit. Ato përfshijnë plane mësimore, probleme me zgjidhje të gatshme dhe detyra për të cilat nuk ka përgjigje dhe nevojitet një qasje krijuese për zgjidhjen. Kjo lejon që të filloni shpejt përdorimin e kompletit dhe të krijoni programe mësimore.
Në sitin tonë janë gati 4 kurse. "Grupi i shpikësve" - kurs për mësimin e teknologjisë, i cili forcon kuptimin e procesit të punës projektore nga nxënësit. Dy kurse lidhen me informatika. "Të nisim biznesin" jep aftësi bazike në programim dhe algoritmika, ndërsa "Pajisjet e dobishme" paraqet parimet e funksionimit të internetit të gjërave. Kursi i katërt - "Gati për garat" - është i destinuar për përgatitjen për konkurse dhe kërkon një grup bazik dhe resursor.
Çdo kurs ka nga 5 deri në 8 mësime, që përfshijnë një zgjidhje metodologjike të gatshme, e cila mund të integrohet në procesin mësimor për forcimin e kompetencave STEAM.
Krahasoni me grupe të tjera
LEGO Education SPIKE Prime është përfshirë në linjën robotike të LEGO Education, e cila përfshin grupe për fëmijë të moshave të ndryshme:
- Ekspresi "Programuesi i ri" për arsimimin parashkollor.
- WeDo 2.0 për shkollën fillore.
- LEGO Education SPIKE Prime për shkollën e mesme.
- LEGO MINDSTORMS Education EV3 për nxënësit e klasave të larta dhe të kursit të parë të institucioneve.
Funksionet SPIKE Prime lidhen me LEGO WeDo 2.0, e cila nga ky vit ka mbështetje për Scratch. Por, ndryshe nga WeDo 2.0, e cila lejon modelimin e eksperimenteve fizike, SPIKE Prime është më i përshtatshëm për krijimin e robotëve. Ai është projektuar për të nisur studimin e robotikës në klasat 5–7.
Me këtë zgjidhje, nxënësit do të jenë në gjendje të mësojnë parimet e algoritmizmit në një mënyrë argëtuese, të zhvillojnë aftësi për zgjidhjen e problemeve dhe të njohin bazat e robotikës. Pas SPIKE Prime, mund të kaloni në LEGO MINDSTORMS Education EV3, e cila ka mundësinë të punojë me MycroPython dhe është e përshtatshme për studimin e koncepteve më të ndërlikuara të robotikës dhe programimit.
P.S. Në shkruarjen e këtij artikulli, asnjërobot dhe asnjë husky nuk u dëmtuan.
Burimi: habr.com
