Pull to refresh

Образовательные решения LEGO Education. Кем могут вырасти ваши дети

LEGO Education corporate blog Robotics DIY The future is here


Внедрение развивающих различные навыки программ для школьников происходит во всех странах мира. В недрах отдельных Министерств образования все больше задумываются о том, как воспитать учеников, способных жить в современном технологичном мире, развить у них универсальные знания и навыки, которые будут востребованы в стремительно меняющемся XXI веке. Немалый вклад в популяризацию этой темы вносят крупные компании — Microsoft, Intel, Google, IBM, LEGO Group и прочие разрабатывают образовательные программы для школ и «кружков» юных техников. Продвинутые учителя и преподаватели вузов перенимают знания на их курсах и включают актуальные наработки в свои занятия. Впрочем, до подключения государственных структур все эти мероприятия проводятся неравномерно и спонтанно.

Более структурированным процесс становится после согласования с государственной системой образования, появления специализированных курсов для учителей, введения занятий в школах, начиная с младших классов. Таким путем, например, идет Lego Education — ее концепция интегрированного обучения робототехнике и программированию внедряется в учебных заведениях по всему миру, включая Россию.

Миссия компании


Миссия LEGO Group – вдохновлять и развивать «строителей» завтрашнего дня. LEGO Education видит свою миссию в несколько ином виде: мы создаем и внедряем образовательные решения, которые помогут ученикам добиться успеха не только в обучении, но и в их дальнейшей жизни. С другой стороны, мы понимаем, что в обязанности учителя входит обучение определенным знаниям с получением конкретных измеримых результатов, и решения от LEGO Education, конечно же, учитывают эти требования.

Интересные факты
  • Название LEGO состоит из двух букв датских слов «LEG» и «GODT», что означает “играть с увлечением”.
  • LEGO Group запатентовала кирпичик LEGO со всем известными трубками внутри и креплениями на верхней грани 28 января 1958 года. С тех самых пор все кирпичи LEGO System (классические кирпичики LEGO) изготавливаются с размерами, которые были указаны в этом патенте.
  • Кирпичи LEGO DUPLO превышают размер обычных кирпичиков LEGO в восемь раз, то есть ровно в два раза по каждому направлению. Однако они все равно могут соединяться.
  • В среднем, у каждого человека на земле есть 86 кирпичиков LEGO!
  • В 2012 году было произведено 45,7 миллиардов кирпичиков LEGO со скоростью в 5,2 миллионов деталей в час.
  • LEGO Group – один из крупнейших мировых производителей шин, хоть и игрушечных.
  • Если сложить все проданные в 2012 году кирпичики LEGO рядом, их длины хватит, чтобы обернуть Землю более 18 раз.
  • Чтобы достать до Луны, вам нужно будет построить колонну из 40 миллиардов кирпичиков LEGO.
  • Первая минифигурка была произведена в 1978 году. С тех пор их было сделано более 4 миллиардов фигурок LEGO, что делает их самой большой группой населения на планете!
  • Каждая минифигурка без головного убора равна по высоте четырем стандартным кирпичикам LEGO.
  • Первая версия LEGO MINDSTORMS Education была выпущена в 1998 году и являлась плодом сотрудничества LEGO Group и MIT (Массачусетский Технологический Институт), США. Второе и третье поколения были выпущены в 2006 и 2013 гг.



WeDo 2.0


Наборы WeDo 2.0 от LEGO Education позволяют детям младшего школьного возраста не только изучать предметы из школьной программы, но и мало-помалу определяться, что же будет интересно в будущем им самим.

Давайте остановимся поподробнее на самих наборах и их возможностях.

Контейнер

Наборы WeDo 2.0 поставляются в пластиковом контейнере, в котором удобно хранить как сами детали набора, так уже и собранных из него роботов и моделей, благо размеры позволяют. Контейнер прочный, что предохраняет его и от частого использования, и от регулярных падений. Для хранения мелких деталей можно использовать верхнее отделение.





Предполагается, что из базового набора ребенок сможет собрать в том числе и программируемый вездеход, так что без колес не обошлось.



Сам набор содержит:

  • ряд деталей (280 штук) для сборки роботов и механизмов нужной конструкции, которую ограничивает лишь фантазия ребенка (или помогающего ему родителя);
  • “мозги” набора – специальный блок управления датчиками и мотором, СмартХаб WeDo 2.0;
  • собственно, датчики (движения и расстояния, гироскоп) и небольшой мотор;
  • кабели для соединения датчиков и моторов с блоком управления.




Начнем с главного. С мозга данного набора.

СмартХаб




Он же — СмартХаб WeDo 2.0. Все мысли, желания, тайны и возможности будущего робота заключены в этом незамысловатом кирпичике. Из доступных элементов управления — только зеленая кнопка, включающая режим сопряжения по Bluetooth. Какого-либо дисплея у блока управления нет, в отличие от старшего брата, LEGO MINDSTORMS Education EV3, поэтому программировать его можно только с помощью планшета или компьютера с установленным ПО (iOS, Android, Windows 7, Windows 8.1, Windows 10, OS X). Входы, которые можно заметить на фото – для подключения датчиков и мотора.



К ПК же СмартХаб также подключается посредством Bluetooth Low Energy (BT 4.0 и выше). Питается он от двух обычных пальчиковых батареек (АА) или от специального аккумулятора (продается отдельно).

После включения режима сопряжения у вас будет секунд 10, чтобы ваш планшет или ПК обнаружил блок управления и успешно с ним соединился.

Само ПО весьма дружелюбное и, по сути, представляет собой конструктор блок-схем. Сразу с главной страницы приложения можно просмотреть понятный мультфильм, повествующий о возможностях самого ПО, его интерфейсе, и подробно описывающий процесс составления алгоритмов. На отдельную кнопку вынесена вся необходимая справочная информация для учителя, а половину экрана занимает менеджер проектов, позволяющий просмотреть текущие или создать новый.



Чтобы начать творить, нужно создать новый проект. После этого откроется окно программирования. Вот он — первый шаг на пути юного программиста! Чтобы создать программу, управляющую роботом, нужно создать правильную последовательность блок-схем, программу. Каждый элемент блок-схемы обозначен иконкой соответствующего действия, так что даже ребенок довольно быстро поймет, в каком порядке надо располагать блоки, чтобы добиться от своего робота необходимых активностей.



Возможно, ребенка увлечет сам процесс программирования робота, разбор алгоритмов и изучение блок-схем, благодаря которым робот выполняет те или иные действия, а также — создание собственных алгоритмов и программ. С большой вероятностью, повзрослев, ребенок встанет на путь программирования, и мир увидит еще одного отличного кодера, который интересовался этой сферой с самых ранних лет.

Может быть, для ребенка куда интереснее будет сам процесс сбора робота из деталей, и он выберет эту стезю – конструирование, создание новых материалов, обеспечивающих потребности нового времени. К слову, немаловажно и значение программирования и сбора конструкции в команде – дети смогут распределить роли и обязанности, после чего начать работать каждый над своей частью задания для достижения общей цели, повышая свою экспертизу в той или иной области. Заметим, что набор WeDo 2.0 рекомендуется для работы двух детей.

Датчики и моторы


Гироскоп (датчик наклона). Позволяет отслеживать положение в пространстве, будучи надежно закрепленным на конструкции. Также благодаря ему можно программировать поведение вида “При повороте на 45 градусов влево отключить моторы и прекратить движение” или “Через минуту после касания датчика начать движение”. Такие команды особенно оценят владельцы котов.

Датчик движения. Может улавливать движение объектов в радиусе примерно 15 сантиметров и определять расстояние до таких объектов.

Средний мотор WeDo 2.0. Собственно, без этого элемента у робота или машинки были бы проблемы в плане какого-либо движения.



Датчики и мотор имеют на корпусе посадочные места для стандартных деталек, поэтому крепить их друг к другу или собранной конструкции довольно просто. К СмартХабу они подсоединяются с помощью кабелей, идущих в комплекте.

Обратите внимание — у СмартХаба только два входа, поэтому одновременно можно использовать либо 1 датчик и 1 мотор, либо два датчика (и любоваться зловеще замершим роботом).

Так как у СмартХаба нет экрана, то для самого программирования робота вам понадобится ПК или планшет. Версии программы WeDo 2.0 для смартфонов на iOS и Android существуют в маркетах, но производитель разумно установил ограничение на размер экрана. К примеру, приложение отказывается ставиться на Samsung Galaxy S7 или iPhone 5S, но при этом успешно устанавливается на iPad mini 2. Запустив приложение, понимаешь — почему. Ибо если на планшете составить блок-схему с действиями для робота еще можно, то на телефоне это будет сделать гораздо сложнее.



ПО весьма простое и интуитивное, каждый элемент блок-схемы, содержащий конкретное действие робота (двигаться, стоять, ждать условия, ждать показания от датчика и прочее) отмечен весьма очевидной иконкой. Сама программа в визуальном плане представляет собой цепочку из элементов блок-схем.

После сопряжения планшета со СмартХабом можно быстро загрузить созданную программу в память робота и запустить ее выполнение.






Если же мы говорим об основной школе, то здесь требуется образовательный элемент посерьезнее, и в дело вступает старший брат WeDo 2.0 — LEGO MINDSTORMS Education EV3.

Как и WeDo 2.0, поставляется во вместительном прочном пластиковом контейнере.



Начнем, опять же, с мозга.

Микрокомпьютер LEGO MINDSTORMS Education EV3


Как видите, выглядит гораздо серьезнее, чем СмартХаб WeDo.



Здесь есть экран, который позволяет не только выводить различные изображения при желании (или при выполнении роботом определенных команд), но и программировать его без подключения к ПК или мобильным устройствам. То есть просто с помощью шести физических кнопок – навигация по меню довольно интуитивная, программирования выполняется путем создания цепочки блок-схем, каждую из которых можно составить и сохранить в памяти устройства.

Экран черно-белый, без подсветки.

Микрокомпьютер сам определяет вид датчика или мотора при подключении, может воспроизводить звуки (есть встроенный динамик), изображения и имеет два встроенных светодиода с возможностью управления (а также они отображают текущий статус аккумулятора).

Кстати, о питании.

Для работы потребуются либо 6 пальчиковых батареек (АА), либо специальный аккумулятор на 2200mAh, идущий в комплекте.





Соединяться с ПК микрокомпьютер может либо по кабелю (miniUSB – USB), либо по WiFi или Bluetooth, тут кому как удобнее.



DCBA (на самом деле, A В С D) на фото — входы для моторов, коих в комплекте 3. Разъемов столько, потому что подключать данные моторы можно по-разному, и может сложиться ситуация, когда конструкция вашего робота позволит подключить моторы колес на B и C, а вот сервомотор вы сможете подключить только в A, потому что D у вас перекрыт какой-то деталью, например.



1-2-3-4 – соответственно, входы для подключения датчиков (5 штук в комплекте). Как заметит внимательный читатель, подключить сразу все датчики из набора к микрокомпьютеру не получится, с математикой спорить сложно.



USB-разъем и разъем для microSD (можно записать на карточку множество учебных программ и запускать их с разных микрокомпьютеров через встроенный файловый менеджер, выглядит это не сложнее, чем найти в папке музыкальный трек и запустить его). Также на карту можно писать телеметрию в реальном времени со всех доступных датчиков – получится этакая Big Data, собранная во время, к примеру, эксперимента в полях.

Включается микрокомпьютер нажатием средней клавиши, выключается кнопкой “Назад” или по установленному в настройках тайм-ауту.

Моторы и датчики




Большие сервомоторы. В комплекте — две штуки. Идеально подходят для вращения колес, но опять же, ограничитель использования — это только фантазия. Ну еще здравый смысл и сопротивление материалов. Микрокомпьютер может снимать с них телеметрию оборотов с точностью до 1 градуса благодаря встроенному датчику вращения.



Средний сервомотор. В комплекте один. Отличается от больших только внешним видом, размером и количеством в наборе.



Гироскопический датчик. Измеряет и передает на микрокомпьютер скорость вращения в градусах. Работает только в одной физической плоскости (на выбор).



Датчики касания (в наборе две штуки). Может фиксировать три разных состояния: отсутствие нажатия, наличие нажатия, щелчок (полное нажатие до конца и снятие нажатия). Умеет считать количество нажатий. Помогает определить наличие препятствия путем физического контакта с ним.



Ультразвуковой датчик. Хоть и выглядит, как глаза, но фактически это сонар робота (собственно, и заменяющий ему глаза). Измеряется расстояние до объектов и само наличие объектов на пути движения робота. Помогает быстро едущему роботу заметить преграду и остановиться в заданном расстоянии от нее. Или объехать ее.



Датчик цвета. С помощью светодиодов позволяет распознавать объекты определенного цвета, что дает возможность запрограммировать робота, к примеру, следующим образом: “Ехать вперед по зеленой поверхности, повернуть направо при въезде в желтую зону, снизить скорость в красном секторе, остановиться, если в помещении погас свет”. Датчик также различает уровень освещенности, отраженный и рассеянный свет.




Инструкция к набору прилагается в лучших традициях ЛЕГО — все просто и понятно, если есть подозрения, что пользователю будет сложно найти конкретную деталь — она будет продублирована на картинке в натуральную величину, достаточно приложить ее и сравнить — то ли вы искали. Само собой, в бумажной инструкции предлагается схема сборки одной конкретной модели (которая позволит быстро разобраться со всеми возможностями набора, освоить принципы работы датчиков и приложения). Плюс к этому – дополнительные инструкции и уроки есть в ПО.

Но так как это LEGO MINDSTORMS, то общее количество возможных моделей ограничено только фантазией ребенка.



Также в инструкции описаны блок-схемы для тех или иных действий, которые можно составить непосредственно с микрокомпьютера.

Как можно заметить, чего-то сверхсложного в сборке конструкции робота или в его управлении нет, ученики справляются с этим довольно быстро.

К слову, не стоит считать, что наборы подобных робоконструкторов смогут помочь определиться с профессией только детям с техническим складом ума.

Ребенок, который является абсолютным гуманитарием, сможет придумать главное — цель создания того или иного робота. Зачем роботу куда-то ехать. Нарисовать или сложить локацию-лабиринт для него. Или вообще придумать сценарий короткометражки, в рамках которого собранные друзьями роботы будут взаимодействовать друг с другом.

Одно из главных следствий использования наборов LEGO Education в учебе – это именно формирование интереса к самому процессу обучения. Каждый урок должен стать для ребенка не просто временным отрезком, после которого можно пойти домой, а временем, которое можно интересно провести за конструированием чего-то нового, вместе с этим изучая сам предмет.

Постоянное взаимодействие с наборами, частое программирование и создание блок-схем, наличие соревновательного элемента – все это будет вырабатывать у ребенка навыки, которые необходимы для работы в современном мире.

Школа будущего: чему и как учить детей


Ни для кого уже не секрет, что существует очень большая вероятность исчезновения ряда привычных нам профессий в связи с появлением новых и замещением людей автоматикой. Согласно прогнозу Оксфордского университета, множество профессий, в которых заняты люди сегодня, в ближайшие 10-20 лет исчезнут — выполнение соответствующих процессов будет полностью автоматизировано. Водителям, продавцам, рабочим на заводах, сотрудникам колл-центров, а также некоторым менеджерам и даже журналистам стоит задуматься о смене профессии уже сегодня. Востребованными же станут профессии, в которых технологии будут тесно переплетены с естественными науками.

По оценке Intel, множество новых профессий будут так или иначе связаны с программированием и робототехникой. Проблему дефицита инженерных кадров и привлечения талантливой молодежи к изучению естественнонаучных дисциплин в компании называют одной из наиболее актуальных.

Все чаще звучат идеи, что обучение детей технологиям, их использование в процессе учебы — одна из важнейших миссий сегодняшних образовательных учреждений. Фундаментальные науки сохраняют свою значимость, но умение работать с информацией, получать новые навыки и находить им применение для решения новых задач — не менее важная составляющая формирования успешного будущего.

Образовательные наборы LEGO Education предназначены для детей разного возраста — от младших школьников до студентов. Начиная с простых образовательных решений, ребенок переходит ко все более сложным робототехническим комплексам. Первая учебная робототехническая платформа LEGO Education WeDo 2.0 подходит детям с семи лет (а то и младше) и позволяет им лучше понимать многие предметы: математику, окружающий мир, конструирование, основы программирования. В процессе занятий под руководством преподавателя ребенок учится анализировать задачи и находить оптимальные решения, работая в команде. Тут же закладываются навыки создания проектов (от идеи до реализации) с проведением экспериментов.

Все это вполне укладывается в концепцию STEM learning (S — science, T — technology, E — engineering, M — mathematics). Она как раз предполагает создание в учебных заведениях среды, позволяющей опробовать идеи и теории на практике.

При этом не стоит путать развитие необходимых навыков у младших школьников с ранней профессиональной ориентацией. Точно предугадать, чем придется заниматься ребенку в будущем — невозможно. Но можно научить его осваивать новое, работать в команде, вести самостоятельные проекты, ориентироваться в том, что важно, а что — второстепенно.

Кстати, известный футуролог Рэй Курцвейл и авторитетный в США врач Терри Гроссман считают, что в ближайшие 10-20 лет нас ждет настоящая революция в медицине. Сочетание новых технологий и методов лечения позволит людям увеличить срок активной жизни до 100, а то и 150 лет. Можно ли, нужно ли посвящать все эти годы одной работе или одной области знаний? Человек будущего — это человек, который постоянно учится, меняется, адаптируется. Или заменяется роботом и отправляется на свалку истории.
Tags:
Hubs:
Total votes 32: ↑31 and ↓1 +30
Views 28K
Comments Comments 69

Information

Location
Россия
Website
education.lego.com
Employees
1,001–5,000 employees
Registered