Обзор конструктора
Конструктор Lego Education WeDo 2.0 используется в детском саду для самостоятельной сборки детьми какой-либо конструкции, модели, устройства.
Набор включает в себя сортировочный лоток и наклейки для облегчения использования набора, 280 деталей, СмартХаб с модулем связи Bluetooth Low Energy, электромотор, датчик движения и датчик наклона.
Детали конструктора выполнены качественно, блоки конструктора приятные на ощупь, без запаха, цвета яркие, насыщенные. Модели получаются достаточно крупные. Для соединения или разъединения деталей ребенку не требуется дополнительная помощь в взрослого.
Для полноценной работы с конструктором надо установить приложение на ноутбук, планшет или телефон. Приложение скачивается бесплатно с официального сайта компании. В приложение интегрированы инструкции по созданию моделей роботов (более 20) и программное обеспечение для программирования. Кроме того, в приложении можно вести записи, делать фотографии и записывать видеоролики, фиксирующие ход работ.
Прежде чем предложить ребенку сборку модели педагогу важно подготовить конструктор к работе. Все детали в коробке должны лежать на своих местах. В случае, если дети разбирают модели в конце занятия самостоятельно, педагогу важно контролировать процесс сортировки деталей детьми в коробке.
В случае утери несущественных деталей конструктора их можно заменить похожими из других наборов той же серии, которые имеются в наличии в детском саду. У деталей из разных серий разные диаметры. Главное, не терять главный элемент – мотор.
Для программирования модели используется блочное программирование. Его могут использовать даже дети, которые еще не умеют читать. Ребенку достаточно запомнить картинки и за что они отвечают. Ребенок составляет программу путем перетаскивания из одного окна в другое иконки с функциями.
Модель робота, созданная ребенком, подключается к планшету/ноутбуку не через провод, а через Bluetooth, который позволяет управлять собранными моделями на расстоянии. Программу можно легко изменить, запустить, ребенок имеет возможность двигаться с планшетом за роботом, наблюдая за тем, как программа управляет действиями робота.
В детском саду работу с конструктором Lego WeDo 2.0 можно построить в творческой форме или в виде исполнения готовых инструкций.
Работа с набором предполагает не просто сборку роботов. Детям предлагаются задачи из окружающего мира, например, имитация землетрясения, спасение жизни живого существа и др. Решая их, дети задают вопросы, ищут необходимую им информацию, строят и исследуют модели, составляют программы.
Работая с конструктором, дети знакомятся с такими понятиями как «устойчивость», «основание», «схема», учатся конструировать конкретный объект, анализировать её основные части, создавать конструкции по рисунку, схеме, условиям, по словесной инструкции и объединённые общей темой, учатся передавать особенности предметов, объяснять работу модели. Дети запоминают и используют в своей речи названия деталей конструктора, учатся выдвигать идеи, анализировать и искать новые решения, работать в паре со сверстниками, устанавливать причинно-следственные связи. У детей развивается мелкая моторика, творческая деятельность.
Этапы работы ребенка с конструктором
* выбор модели для сборки,
* просмотр обучающего мультфильма,
* сборка модели по электронной инструкции,
* программирование,
* запуск модели.
Варианты сценариев занятий с детьми
* конструирование по модели – педагог обсуждает модель (ее составные части), а затем дети самостоятельно ее создают;
* конструирование по образцу – педагог демонстрирует готовую модель, дети ее изучают, а затем собирают ее по заданному образцу;
* конструирование по простейшим чертежам и наглядным схемам – педагог дает пошаговую инструкцию и консультирует детей в процессе сборки модели;
* конструирование по заданным условиям – педагог не дает способов конструирования, а только говорит о практическом применении робота;
* конструирование по замыслу – ребенок сам определяет тему конструкции, требования, которым она должна соответствовать, и ищет способы её создания;
* изучение какого-либо механизма (например, червячная передача, зубчатая передача, ременная передача), конструирование модели на основе этого механизма, программирование модели.
Варианты программирования моделей с детьми
* педагог демонстрирует готовую программу, дети модель не программируют;
* дети изучают основы программирования и создают программы для моделей.
Варианты заданий для творчества
* доработать модель, добавив датчики и доработать программу для модели с учетом добавленных датчиков;
* разработать новое устройство (модель) и разработать для нее программу.
Зубчатое колесо - колесо, по периметру которого расположены зубья. Зубья одного колеса вступают в зацепление с зубьями другого, за счёт чего и происходит передача вращения. Синоним термина зубчатое колесо - шестерня/шестеренка. |
---|
Зубчатая рейка - деталь, с одной стороны которой расположены зубья. Служит для преобразования вращательного движения в поступательное и, наоборот. |
---|
Ремень - замкнутая лента, являющаяся одним из основных элементов ременной передачи. |
---|
Шкив - колесо со специальной канавкой на ободе. На шкивы надевают ремни, цепи и тросы. |
---|
Кулачок - колесо некруглой, неправильной формы, используемое для преобразования вращательного движения кулачка в возвратно-поступательное движение толкателя. |
---|
Балка - деталь с крепёжными отверстиями или выступами, являющая основным несущим элементом большинства моделей. |
---|
Штифт - соединительный элемент, позволяющий скреплять детали между собой. Устанавливается в смежные отверстия деталей. |
---|
Ось - деталь, передающая вращение от мотора к исполнительному механизму (например, колесу). |
---|
Втулка - деталь, имеющая осевое отверстие для фиксации оси относительно других деталей |
---|
Муфта - деталь, позволяющая соединить две оси между собой. |
---|
Колесо - деталь круглой формы, вращающаяся на оси, обеспечивая поступательное движение Состоит из ступицы и шины. |
---|
Ступица - средняя часть колеса, в центральной части которой имеется отверстие для закрепления колеса на оси вращения. |
---|
Рычаг - балка, которая при приложении силы, проворачивается относительно точки опоры. |
---|
Плечо силы - часть рычага от точки опоры до точки приложения силы. |
---|
Датчик расстояния - устройство, которое позволяет определять расстояние до объектов, а также реагировать на их движение из состояния покоя. |
---|
Датчик наклона - устройство, которое позволяет определять отклонение от горизонтального положения. |
---|
Скорость линейная - расстояние, которое преодолевает объект за определенный промежуток времени. |
---|
Скорость вращения - количество оборотов, совершаемых объектом за определенный промежуток времени. |
---|
Программное обеспечение Lego WeDo 2.0 распространяется разработчиком бесплатно. Его можно скачать с официального сайта компании.
В программу встроены инструмены для документирования процесса работы над проектом. Дети могут в режиме реального времени записывать в программе результаты экспериментов или другие заметки.
При запуске программы в первый раз открывается диалоговое окно с приветствием, в котором предлагается ознакомиться с функциями продукта.
После приветствия в окне «Настройки» необходимо выбрать язык. Для этого выбираем значок «Шестерня» в правом верхнем углу и выбираем язык «Русский».
Также в окне «Настройки» можно отключить «Введение», сняв для этого соответствующий флажок, и сразу приступить к созданию проекта.
Кроме того, в окне «Настройки» находится «Руководство для учителя», которое можно просмотреть как в режиме онлайн, так и скачав в формате .pdf.
В последней вкладке предложена политика конфиденциальности Lego и условия использования приложения Lego WeDo 2.0.
Повторное нажатие на значке «Шестерня» выводит из диалогового окна «Настройки» и возвращает в главное окно, в котором предлагается создать свой первый проект. Для создания проекта нажимаем на открытую книгу в левом верхнем углу.
При создании проекта открывается рабочая область программы и всплывающее окно «Первые шаги», где представлены примеры проектов и пошаговые инструкции. Чтобы свернуть окно «Первые шаги», нажимаем на значок с открытой книгой.
Программные блоки расположены в нижней части экрана и разделены на категории. Каждую категорию можно узнать по цвету.
Характеристика программных блоков по цветовой палитре:
- блоки управления мотором и индикатором смартхаба – зеленая палитра;
- блоки работы с экраном, звуками и математикой – красная палитра;
- блоки управления программой (запуск, ожидание, цикл) – желтая палитра;
- блоки работы с датчиками – оранжевая палитра;
- блоки расширения – синяя палитра.
Блоки управления мотором и индикатором смартхаба
Блоки имеют визуальную подсказку - мотор или смартхаб, поэтому пользователю сразу понятно каким элементом он будет управлять, добавив этот блок в программу.
Блок со значком спидометра отвечает за мощность двигателя. Программой установлено ограничение на отметке «10», задавать значение более 10 лишено смысла, так как значения превышающие эту отметку воспринимаются именно как «10».
Блок с песочными часами задает время работы мотора. Единица измерения времени – секунда.
Блоки со стрелками отвечают за задание направления вращения оси, подключенной к мотору – по часовой стрелке или против.
Блок с крестиком отвечает за остановку мотора. Однако, остановить мотор можно еще несколькими способами: установив в нужном месте алгоритма блок мощности с установкой «0» или остановить программу целиком.
Блок с разноцветным веером отвечает за изменение цвета свечения индикатора смартхаба.
Блоки работы с экраном, звуками и математикой
Блок экрана с облаком отвечает за фон экрана. Фон экрана можно задать из встроенной библиотеки изображений, которая содержит картинки различных категорий.
Блок экрана с цифрами «123» отвечает за работу с текстовыми и числовыми данными. При использовании блока расширения «abc» активируется режим вывода текстовых сообщений – на экране отобразится информация для пользователя, введённая в блок расширения. В случае использования блока расширения «123» активируется режим работы с числами. Введённое значение не только отображается на экране, но еще и запоминается в памяти экрана. Последнее записанное значение хранится в блоке расширений «123» (полностью синий блок).
Блок математики со знаками арифметических действий позволяет складывать, вычитать, умножать и делить. Данный блок подходит для реализации таймеров и счетчиков, инверсии сигналов от датчиков.
Блоки со значками размеров экрана позволяют развернуть экран на всю рабочую зону программы, уменьшить, либо свернуть.
Блок со значком ноты позволяет использовать звуковые эффекты. У блока имеется встроенная библиотека разнообразных звуков, а также функция записи своего звукового файла.
Блоки управления программой (запуск, ожидание, цикл)
Блок с зеленой стрелкой отвечает за функцию запуска программы в WeDo 2.0 с рабочей области программы.
Блок со значком клавиши отвечает за запуск программы с клавиатуры. По умолчанию установлена клавиша А, но можно выбрать любую другую клавишу как на латинице, так и на кириллице. Изменить клавишу возможно после клика на блок, удержания его в нажатом состоянии – блок перейдет в режим изменения параметров – после этого можно выбирать любой понравившийся символ с клавиатуры.
Блок со значком сообщения используется для перехода из одной ветки алгоритма в другую при достижении заданных параметров
Блок с изображением круговых стрелок позволяет повторять программу или её часть определенное число раз, по наступлению какого-либо события или же бесконечно. По умолчанию блок работает в бесконечном режиме, чтобы задать ему ограничение по числу выполнений достаточно подключить блок расширения (например, числовой блок или датчик расстояния).
Блок со значком песочных часов останавливает выполнение программы на время, заданное в блоке расширения (отчёт ведётся в секундах). Расширить функционал блока можно, подключив к нему блоки расширения из оранжевой и синей палитр.
Блоки работы с датчиками
Наличие датчиков в образовательном конструкторе Lego WeDo 2.0 позволяет роботам взаимодействовать с окружающим миром, рагировать на появление препятствий, удаление объектов, изменение наклона плоскости или управление джойстиком. Для считывания информации с датчиков предусмотрены блоки расширения.
Датчик расстояния
Датчик расстояния работает в трех режимах:
- объект приближается (блок расширения со стрелкой, указывающей на датчик);
- объект отдаляется (блок расширения со стрелкой, указывающей от датчика);
- объект изменяет свое положение (блок расширения со стрелкой, указывающей в обе стороны).
Блок расширения без стрелок с изображением датчика расстояния используется, когда требуется получить числовое значение датчика в конкретный момент времени.
Датчик расстояния считывает расстояние по шкале от 0 до 10 условных единиц, максимальная граница соответствует 15-18 сантиметрам.
Датчик наклона
Датчик наклона считывает наклон в двух плоскостях:
- наклон носом вверх (к себе);
- наклон носом вниз (от себя);
- наклон влево;
- наклон вправо;
- отсутствие наклона (датчик расположен горизонтально);
- наклон в любую сторону (режим «тряска»).
Блоки расширения
Блок с изображением микрофона - датчик звука.
Блок с символами «abc» - блок ввода текстовых данных.
Блок с символом игрального кубика – генератор случайных чисел от 0 до 10.
Блок с символами «123» - блок ввода числовых данных.
Блок с символом экрана «123» – хранит текущее значение, которое записано в память блока экрана с цифрами «123».
Блок «Комментарии»
Блок «Комментарии» (прямоугольная выноска) позволяет оставить сообщение тому, кто будет работать с программой или напоминание о каких-либо нюансах алгоритма программы.
Тема. Механизмы и передачи
Задание:
1. ознакомиться с темами "Реечная передача", "Ремённая передача";
2. выполнить и оформить две презентации: "Реечная передача", "Ремённая передача";
3. Содержание презентации продемонстрировать на уроке (в следующую сессию).
Методические рекомендации к заданию:
1. для изучения темы "Реечная передача" пройти по ссылкам:
https://vk.com/wall-172351009_147
https://vk.com/wall-199815549_43
https://vk.com/wall-199421218_228
https://vk.com/wall-193357777_176
https://vk.com/wall-155904467_1011
https://vk.com/wall530036199_129
https://vk.com/wall-155904467_1027
https://vk.com/wall-198359622_209
https://vk.com/wall-199806056_75
https://vk.com/wall-179680200_158
Примечание: для изучения темы "Реечная передача" приветствуется использование дополнительных ресурсов на усмотрение студента.
2. для изучения темы "Ремённая передача" пройти по ссылкам:
https://vk.com/wall-193084873_35
https://vk.com/wall-172351009_137
https://vk.com/wall-15034367_5131
https://vk.com/wall-171275227_552
https://vk.com/wall-199815549_26
https://vk.com/wall2140468_123
https://vk.com/wall-188911789_263
https://vk.com/wall-199815549_64
https://vk.com/wall-197846106_494
Примечание: для изучения темы "Ремённая передача" приветствуется использование дополнительных ресурсов на усмотрение студента.
Методические рекомендации к заданию:
Требования к структуре презентациий "Реечная передача", "Ремённая передача":
a) обе презентации должны быть оформлены в программе Microsoft PowerPoint;
b) на титульном слайде должны быть указаны: название образовательного учреждения, название темы, Ф.И.О. (полное) автора, группа, специальность, населенный пункт, год выполнения;
c) на втором слайде должна быть указана возрастная категория детей, для которых предназначена презентация, краткие рекомендации по применению презентации;
d) на последнем слайде должен находиться список источников;
e) общее количество слайдов не ограничено.
Требования к оформлению презентациий "Реечная передача", "Ремённая передача":
- разнообразное, интересное и доступное содержание;
- соблюдение принятых правил орфографии, пунктуации, сокращений и правил оформления текста;
- обоснованность и рациональность использования графических, анимационных, звуковых эффектов в презентации;
- единый стиль оформления слайдов (соответствие стиля оформления содержанию презентации);
- качество оформления слайдов (контраст изображения по отношению к фону, использование контрастных цветов для фона и текста, текст читаемый);
- интерактивность презентации (гиперссылки; управляющие кнопки; анимационные эффекты с настройкой триггеров);
- чёткие, неразмытые изображения, высокое разрешение;
- корректное оформление списка информационных источников;
- оригинальность презентации, авторский подход.
Внимание!
- Работы, выполненные не по требованиям, а также скачанные из интернета, зачтены не будут.
- Для составления/оформления презентации можно использовать ресурсы, предлженные в методических рекомендациях к заданию, в объеме до 20%, 80% материала должно быть подобрано самостоятельно.
- Презентации должны иметь образовательный характер (должны быть использованы различные педагогические инструментарии, образовательные технологии, методы, приёмы и средства обучения): первая часть презентации должна соджержать теоретический аспект темы, вторая - практический.
Примеры составления/оформления презентаций можно посмотреть по ссылкам (рекомендуется просматривать презентации с компьютера, а не с телефона):
Чудо техники-колесо
Зубчатые передачи
Рычажный механизм
Динамические игрушки-механизмы
Задание: создать модель игрушки из подручных материалов , который демонстрирует детям работу механизма/передачи (на выбор студента) .
Действие игрушки продемонстрировать на уроке (в следующую сессию)
См. примеры видео и работ - работы с видео не дублировать :
https://www.youtube.com/watch?v=S8xSYBxWPjY
https://www.youtube.com/watch?v=5w1-hXmr4Tk
https://www.youtube.com/watch?v=3e3z41Wy2_k
https://www.youtube.com/watch?v=UpiXaD9iwn4
https://www.youtube.com/watch?v=H-tnyI17AYI
https://www.youtube.com/watch?v=8aUwQK2mjcM
https://www.youtube.com/watch?v=yDH8KywmG-A
https://www.youtube.com/watch?v=rXNz4uzW7RI
https://www.youtube.com/watch?v=pw6UrXgbz0w
https://www.youtube.com/watch?v=iNFk-Pjt8Y8
https://www.youtube.com/watch?v=wuaRm-gd60o
https://www.youtube.com/watch?v=rq018VrMaOk
https://www.youtube.com/watch?v=gr5g0KK8JVM
https://www.youtube.com/watch?v=0ZS1KL4Kxhs
https://www.youtube.com/watch?v=Z7-A-gZeN_A
https://www.youtube.com/watch?v=VIQD3pRdRFw
https://www.youtube.com/watch?v=hxBSxWYY4uc
https://www.youtube.com/watch?v=AcGKDSGZiYA
Инструкции для сборки Lego WeDo
Разработка инструкций Lego WeDo 2.0
Пример инструкции - https://clck.ru/Tx8zo
Модели для инструкций:
Модель 1 - https://clck.ru/Tx8dk
Модель 2 - https://clck.ru/Tx8nb
Модель 3 - https://clck.ru/Tx9Po
Модель 4 - https://clck.ru/Tx9ez
Модель 5 - https://clck.ru/MEYHn
Модель 6 - https://clck.ru/TxATQ
Модель 7 - https://clck.ru/TxHJU
Модель 8 - https://clck.ru/TxHMZ
Модель 9 - https://clck.ru/TxHRy