Информатизация и образование

Конструктор LEGO Education WeDo (9580) создан для учащихся начальной школы (6-10 лет). Он позволяет в простой и наглядной форме изучать основы механики, робототехники, конструирования и программирования. С ним ребёнок учится не только собирать модели роботов по инструкции и программировать их поведение, но и конструировать и программировать модели своих роботов.

Конструктор вполне можно использовать и для работы со старшими классами. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, выполняя проекты, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с конструктором.

Использование конструктора LEGO Education WeDo помогает преподавателям в достижении целого комплекса образовательных целей:

• Развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели.
• Установление причинно-следственных связей.
• Анализ результатов и поиск новых решений.
• Коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них.
• Экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов.
• Проведение систематических наблюдений и измерений.
• Использование таблиц для отображения и анализа данных.
• Построение трехмерных моделей по двухмерным чертежам.
• Логическое мышление и программирование заданного поведения модели.
• Написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта.

Основные принципы обучения с использованием конструктора LEGO Education WeDo:

• Программирование, использование ПО, проектирование и создание рабочей модели.
• Использование ПО для получения информации.
• Работа с простыми механизмами, зубчатыми колесами, рычагами, шкивами, трансмиссией.
• Измерение времени и расстояния, прибавление, вычитание, умножение, деление, оценка, произвольность, использование переменных.
• Написание статей и рассказов. Обучение навыкам интервьюирования и интерпретирования.

Набор содержит 158 элементов: LEGO - детали, LEGO USB Hub, мотор, датчик движения и датчик наклона.

LEGO USB Hub – это коммутатор, подключаемый к компьютеру чрез разъём USB, который осуществляет управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения LEGO Education WeDo Software. Через два разъёма коммутатора подключённого к компьютеру подаётся питание  на моторы и проводится обмен данными между датчиками и компьютером. Программное обеспечение LEGO WeDo автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик. Программа может работать с тремя USB LEGO-коммутаторами одновременно. Это позволяет собирать из нескольких наборов конструктора сложные модели, содержащие до шести моторов или датчиков.

В моделях роботов LEGO WeDo можно запрограммировать направление вращения вала мотора(по часовой стрелке или против) и его мощность, соответственно и скорость вращения. Питание на мотор (5В) подаётся через USB порт компьютера. К мотору можно подсоединять оси или другие LEGO-элементы. Стандартное программное обеспечение WeDo распознаёт и может управлять шестью разными моторами.

Датчик наклона сообщает о направлении наклона. Он различает шесть положений: «Носом вверх», «Носом вниз», «На левый бок», «На правый бок», «Нет наклона» и «Любой наклон».

Датчик расстояния обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см.

Программное обеспечение LEGO Education WeDo Software v1.2 (2000097) не входит в состав набора и приобретается отдельно. Оно использует технологию drag-and-drop, т.е. ребенку нужно перетащить мышкой необходимые команды из одной панели в другую в нужном порядке для составления программы движения робота.

Программа работает на основе LabVIEW.  В программное обеспечение LEGO Education WeDo Software v1.22 уже встроен комплект из 12 занятий посвященных разным темам (интересные механизмы, дикие животные, играем в футбол и приключенческие истории).

Каждое задание предваряет рассказ, видео, проблемные вопросы на которые надо ответить. Задание содержит подробную схему сборки модели робота и примерную программу для его программирования. Вместе с программным обеспечением поставляется книга для учителя - методическое пособие разработанное компанией LEGO Education.

Комплект заданий позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов. Учащиеся собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, информатики, развития речи.

Этот набор включает также в себя лицензию на одно рабочее место. Если программа устанавливается на несколько компьютеров, то понадобится групповая лицензия на WeDo.

Работая с программой, собирая и программируя роботов ребёнок научится:

• Проектировать, строить и программировать роботов.
• Использовать программное обеспечение для получения информации.
• Использовать данные с датчиков, чтобы изменять программу, моделируя тем самым реакцию робота.
• Работать с простыми механизмами, шестернями, рычагами, трансмиссией.
• Измерять время, расстояние.
• Складывать, вычитать, умножать, делить, оценивать вероятности с помощью переменных.
• Использовать случайные величины, циклы и ветвление при программировании робота.

Возможности использования конструктора LEGO Education WeDo можно существенно расширить, если использовать дополнительные наборы, которые разработала фирма LEGO.

Ресурсный набор LEGO Education WeDo (9585)

В этот набор входят 326 дополнительных и новых элементов для сборки больших WeDo моделей и изучения новых возможностей. Соединив его с набором 9580 LEGO Education WeDo, можно построить четыре новые модели: колесо обозрения, грузоподъемный кран, автомобиль и дом.

Комплект учебных проектов WeDo (2009585)

Задания по темам «Строительная площадка» и «Парк развлечений». Программирование ведется помощью интуитивно понятного интерфейса (программы создаются посредством перемещения пиктограмм). В комплекте – шесть задач продвинутого уровня и четыре творческих задачи. Всего материала хватит на 30 занятий.

Комплект содержит тетради для учащихся и книгу для педагога. Учебное пособие помогает обучать детей математике, физике, проектированию, технологии.

Работа с комплектом заданий ведется при наличии конструктора LEGO Education WeDo, ресурсного набора, ПО и материалов для обучения LEGO Education WeDo.

Комплект заданий помогает обучать детей проектной деятельности, дает представление об инженерных технологиях, конструкциях, технологии и принципах ее работы, помогает расширять словарный запас и эрудицию.

Так же совместно с конструктором LEGO Education WeDo  можно использовать и другие совместимые наборы LEGO. Совместное применение этих наборов  с  WeDo позволит добавить новые возможности, придумать интересные проекты. Можно использовать следующие наборы LEGO:

• Технология и физика (9686).
• Пневматика (9641).
• Возобновляемые источники энергии (9688).
• Простые механизмы (9689).
• Наборы LEGO TECHNIC.

Чтобы эффективно использовать конструктор LEGO Education WeDo нужно знать, что он позволяет:

• Собирать стандартные модели по разработанным компанией LEGO Education инструкциям: 12 моделей – базовый набор, 4 модели – ресурсный набор, 10 моделей – сборник проектов.
• Собирать модели по готовым инструкциям, которые можно найти в интернете (более 100 моделей).
• Использовать возможности программы LEGO Digital Designer 4.3 для виртуального конструирования моделей.
• Собирать модели самостоятельно, без использования готовых инструкций. При этом можно задействовать несколько наборов конструктора, использовать несколько коммутаторов, что позволит делать модели с несколькими моторами и датчиками.
• Собирать модели использую другие наборы LEGO: «Технология и физика», «Возобновляемые источники энергии», «Пневматика», «Простые механизмы», конструкторы серии LEGO Technic.
• Использовать для программирования моделей программу Scratch 1.4 или Scratch 2.0 online, что позволит писать более сложные программы, чем средствами LEGO Education WeDo Software v1.2 и делать интерактивные проекты в самой среде Scratch.