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Solutions pédagogiques LEGO Education. Que peuvent faire grandir vos enfants



La mise en œuvre de divers programmes de développement des compétences pour les étudiants a lieu dans tous les pays du monde. Dans les entrailles de chaque ministère de l'Éducation, ils réfléchissent de plus en plus à la manière d'éduquer les étudiants capables de vivre dans le monde technologique moderne, de développer des connaissances et des compétences universelles qui seront demandées au 21e siècle en évolution rapide. Les grandes entreprises - Microsoft, Intel, Google, IBM, LEGO Group et autres - développent des programmes éducatifs pour les écoles et les «cercles» de jeunes techniciens pour apporter une contribution significative à la vulgarisation de ce sujet. Les enseignants avancés et les professeurs d'université apprennent de leurs cours et incluent des développements pertinents dans leurs classes. Cependant, avant de connecter les structures gouvernementales, toutes ces activités sont menées de manière inégale et spontanée.

Le processus devient plus structuré après la coordination avec le système éducatif de l'État, l'émergence de cours spécialisés pour les enseignants, l'introduction de classes dans les écoles, en commençant par les classes élémentaires. C'est par exemple le cas de Lego Education - son concept de formation intégrée en robotique et en programmation est mis en œuvre dans les établissements d'enseignement du monde entier, y compris la Russie.

Mission d'entreprise


La mission du groupe LEGO est d'inspirer et de développer les «constructeurs» de demain. LEGO Education voit sa mission d'une manière légèrement différente: nous créons et mettons en œuvre des solutions éducatives qui aideront les élèves à réussir non seulement dans l'apprentissage, mais aussi dans leur vie future. D'autre part, nous comprenons qu'il est de la responsabilité de l'enseignant d'enseigner certaines connaissances avec des résultats spécifiques et mesurables, et les solutions de LEGO Education, bien sûr, tiennent compte de ces exigences.

Faits intéressants
  • LEGO «LEG» «GODT», “ ”.
  • LEGO Group LEGO 28 1958 . LEGO System ( LEGO) , .
  • LEGO DUPLO LEGO , . .
  • , 86 LEGO!
  • 2012 45,7 LEGO 5,2 .
  • LEGO Group – , .
  • 2012 LEGO , , 18 .
  • , 40 LEGO.
  • 1978 . 4 LEGO, !
  • LEGO.
  • LEGO MINDSTORMS Education 1998 LEGO Group MIT ( ), . 2006 2013 .



WeDo 2.0


Les kits WeDo 2.0 de LEGO Education permettent aux élèves du primaire non seulement d'étudier les matières du programme scolaire, mais aussi de déterminer peu à peu ce qui sera intéressant pour eux à l'avenir.

Arrêtons-nous plus en détail sur les ensembles eux-mêmes et leurs capacités.

Les

kits Container WeDo 2.0 sont livrés dans un conteneur en plastique, dans lequel il est pratique de stocker à la fois les détails du kit eux-mêmes, ainsi que les robots et les modèles assemblés à partir de celui-ci, car les dimensions le permettent. Le conteneur est durable, ce qui le protège des utilisations fréquentes et des chutes régulières. Vous pouvez utiliser le compartiment supérieur pour ranger de petites pièces.





Il est supposé que l'enfant pourra assembler un véhicule tout-terrain programmable à partir de l'ensemble de base, de sorte qu'il ne puisse pas se passer de roues.



Le kit lui-même contient:

  • un certain nombre de pièces (280 pièces) pour assembler des robots et des mécanismes de la conception souhaitée, qui n'est limitée que par l'imagination de l'enfant (ou du parent qui l'aide);
  • «Cerveaux» de l'ensemble - une unité de commande spéciale pour capteurs et moteur, SmartHub WeDo 2.0;
  • en fait, des capteurs (mouvements et distances, gyroscope) et un petit moteur;
  • câbles pour connecter les capteurs et les moteurs à l'unité de commande.




Commençons par l'essentiel. Du cerveau de cet ensemble.

SmartHub




Il est le SmartHub WeDo 2.0. Toutes les pensées, désirs, secrets et possibilités du futur robot sont enfermés dans cette simple brique. Parmi les commandes disponibles, seul le bouton vert active le mode de couplage Bluetooth. L'unité de contrôle n'a pas d'affichage, contrairement au frère aîné, LEGO MINDSTORMS Education EV3, vous ne pouvez donc le programmer qu'à l'aide d'une tablette ou d'un ordinateur avec un logiciel installé (iOS, Android, Windows 7, Windows 8.1, Windows 10, OS X) . Les entrées visibles sur la photo permettent de connecter des capteurs et un moteur.



Le SmartHub se connecte également à un PC via Bluetooth Low Energy (BT 4.0 et supérieur). Il est alimenté par deux piles ordinaires de type doigt (AA) ou une pile spéciale (vendue séparément).

Après avoir activé le mode d'appairage, vous disposerez de 10 secondes pour que votre tablette ou votre PC détecte l'unité de commande et s'y connecte avec succès.

Le logiciel lui-même est très convivial et, en fait, est un concepteur de diagramme. Immédiatement à partir de la page principale de l'application, vous pouvez voir une bande dessinée compréhensible qui raconte les capacités du logiciel lui-même, son interface et décrit en détail le processus de compilation des algorithmes. Toutes les informations de base nécessaires pour l'enseignant sont placées sur un bouton séparé, et le chef de projet occupe la moitié de l'écran, vous permettant de visualiser celles en cours ou d'en créer une nouvelle.



Pour commencer à créer, vous devez créer un nouveau projet. Après cela, la fenêtre de programmation s'ouvrira. La voici - la première étape sur le chemin d'un jeune programmeur! Pour créer un programme qui contrôle le robot, vous devez créer la séquence correcte des organigrammes, un programme. Chaque élément de l'organigramme est indiqué par l'icône de l'action correspondante, de sorte que même un enfant comprendra rapidement dans quel ordre les blocs doivent être disposés afin d'obtenir les activités nécessaires de leur robot.



L'enfant sera peut-être fasciné par le processus de programmation du robot, l'analyse des algorithmes et l'étude des organigrammes, grâce auxquels le robot effectue certaines actions, ainsi que la création de ses propres algorithmes et programmes. Avec une forte probabilité, ayant mûri, l'enfant se lancera sur la voie de la programmation, et le monde verra un autre excellent codeur qui s'est intéressé à ce domaine depuis son plus jeune âge.

Peut-être que pour un enfant, le processus de collecte d'un robot à partir de pièces sera beaucoup plus intéressant, et il choisira cette voie - concevoir, créer de nouveaux matériaux qui répondent aux besoins de la nouvelle époque. Soit dit en passant, l'importance de la programmation et de la constitution de l'équipe est également importante - les enfants seront en mesure de répartir les rôles et les responsabilités, après quoi chacun commencera à travailler sur sa partie de la tâche pour atteindre un objectif commun, augmentant ainsi son expertise dans un domaine particulier. Notez que le kit WeDo 2.0 est recommandé pour deux enfants.

Capteurs et moteurs


Gyroscope (capteur d'inclinaison). Vous permet de suivre la position dans l'espace, en étant solidement attaché à la structure. De plus, grâce à lui, vous pouvez programmer le comportement du formulaire «En tournant à 45 degrés vers la gauche, éteignez les moteurs et arrêtez de bouger» ou «Dans une minute après avoir touché le capteur, commencez à bouger». De telles équipes sont particulièrement appréciées par les propriétaires de chats.

Détecteur de mouvement. Il peut détecter le mouvement d'objets dans un rayon d'environ 15 centimètres et déterminer la distance à ces objets.

Le moteur moyen est WeDo 2.0. En fait, sans cet élément, le robot ou la machine aurait des problèmes de mouvement.



Les capteurs et le moteur ont des sièges sur le boîtier pour les pièces standard, donc leur montage les uns sur les autres ou la conception assemblée est assez simple. Ils sont connectés au SmartHub à l'aide des câbles fournis.

Veuillez noter que le SmartHub ne dispose que de deux entrées, vous pouvez donc utiliser en même temps 1 capteur et 1 moteur, ou deux capteurs (et admirer le robot sinistrement mort).

Étant donné que SmartHub n'a pas d'écran, pour la programmation du robot lui-même, vous aurez besoin d'un PC ou d'une tablette. Des versions du programme WeDo 2.0 pour smartphones sur iOS et Android existent sur les marchés, mais le fabricant a raisonnablement fixé une limite sur la taille de l'écran. Par exemple, l'application refuse d'être installée sur le Samsung Galaxy S7 ou l'iPhone 5S, mais elle est installée avec succès sur l'iPad mini 2. Après avoir lancé l'application, vous comprenez pourquoi. Parce que si vous pouvez toujours composer un organigramme avec des actions pour le robot sur la tablette, alors sur le téléphone, ce sera beaucoup plus difficile.



Le logiciel est très simple et intuitif, chaque élément de l'organigramme contenant une action spécifique du robot (se déplacer, se tenir debout, attendre les conditions, attendre les lectures du capteur, etc.) est marqué par une icône très évidente. Le programme lui-même en termes visuels est une chaîne d'éléments d'organigrammes.

Après avoir couplé la tablette avec le SmartHub, vous pouvez rapidement charger le programme créé dans la mémoire du robot et démarrer son exécution.





Si nous parlons d'une école de base, alors un élément éducatif est requis plus sérieusement, et le frère aîné de WeDo 2.0 - LEGO MINDSTORMS Education EV3 - entre en jeu .

Comme WeDo 2.0, il est livré dans un récipient en plastique spacieux et robuste.



Commençons, encore une fois, avec le cerveau.

Micro-ordinateur LEGO MINDSTORMS Education EV3


Comme vous pouvez le voir, il semble beaucoup plus sérieux que le SmartHub WeDo.



Il y a un écran ici qui vous permet non seulement d'afficher diverses images si vous le souhaitez (ou lorsque le robot exécute certaines commandes), mais également de le programmer sans vous connecter à un PC ou à des appareils mobiles. Autrement dit, en utilisant simplement six boutons physiques - la navigation dans les menus est assez intuitive, la programmation se fait en créant une chaîne de diagrammes, chacun pouvant être composé et stocké dans la mémoire de l'appareil.

L'écran est en noir et blanc, sans rétro-éclairage.

Le micro-ordinateur lui-même détermine le type de capteur ou de moteur lorsqu'il est connecté, peut jouer des sons (il y a un haut-parleur intégré), des images et possède deux LED intégrées avec la possibilité de contrôler (et ils affichent également l'état actuel de la batterie).

En parlant de nutrition.

Pour fonctionner, vous aurez besoin de 6 piles à doigts (AA) ou d'une pile spéciale pour 2200mAh, qui est incluse dans le kit.





Le micro-ordinateur peut se connecter à un PC via un câble (miniUSB - USB), ou via WiFi ou Bluetooth, ce qui est plus pratique pour n'importe qui.



DCBA (en fait, A B C D) sur la photo montre les entrées pour les moteurs, dont il y en a trois. Il y a tellement de connecteurs, car vous pouvez connecter ces moteurs de différentes manières, et il peut y avoir une situation où la conception de votre robot vous permettra de connecter les moteurs de roue à B et C, mais vous ne pouvez connecter le servomoteur qu'à A, car D est bloqué par une partie, par exemple.



1-2-3-4 - respectivement, entrées pour connecter des capteurs (5 pièces dans un ensemble). Comme un lecteur attentif le remarquera, la connexion simultanée de tous les capteurs de l'appareil au micro-ordinateur échouera, il est difficile de discuter avec les mathématiques.



Connecteur USB et slot microSD (vous pouvez écrire de nombreux programmes d'entraînement sur la carte et les exécuter à partir de différents micro-ordinateurs via le gestionnaire de fichiers intégré, cela n'a pas l'air plus compliqué que de trouver une piste musicale dans le dossier et de la lancer). Vous pouvez également écrire la télémétrie en temps réel sur une carte à partir de tous les capteurs disponibles - vous obtenez une sorte de Big Data collecté lors, par exemple, d'une expérience sur le terrain.

Le micro-ordinateur s'allume en appuyant sur la touche du milieu, s'éteint par le bouton «Retour» ou par le délai défini dans les paramètres.

Moteurs et capteurs




Grands servomoteurs. Dans un ensemble - deux pièces. Idéal pour la rotation des roues, mais encore une fois, le limiteur d'utilisation n'est qu'un fantasme. Eh bien, plus de bon sens et de résistance aux matériaux. Le micro-ordinateur peut prendre la télémétrie des virages avec une précision de 1 degré grâce au capteur de rotation intégré.



Servomoteur moyen Inclus un. Il ne diffère des grands que par l'apparence, la taille et la quantité de l'ensemble.



Capteur gyroscopique. Mesure et transmet la vitesse de rotation en degrés au micro-ordinateur. Il fonctionne dans un seul plan physique (facultatif).



Capteurs tactiles (dans un ensemble de deux pièces).Il peut enregistrer trois états différents: pas de clic, appuyez sur, cliquez (appuyez complètement jusqu'à la fin et relâchez le clic). Capable de compter le nombre de clics. Aide à déterminer la présence d'un obstacle par contact physique avec lui.



Capteur ultrasonique Bien que cela ressemble à des yeux, mais en fait c'est un sonar de robot (en fait, remplaçant ses yeux). La distance aux objets et la présence même d'objets sur la trajectoire du mouvement du robot sont mesurées. Aide un robot se déplaçant rapidement à remarquer un obstacle et à s'arrêter à une distance donnée de celui-ci. Ou faites le tour d'elle.



Capteur de couleurGrâce aux LED, il vous permet de reconnaître des objets d'une certaine couleur, ce qui permet de programmer le robot, par exemple, comme suit: «Avancez sur la surface verte, tournez à droite en entrant dans la zone jaune, réduisez la vitesse dans le secteur rouge, arrêtez si la lumière s'éteint dans la pièce» . Le capteur fait également la distinction entre les niveaux de lumière, la lumière réfléchie et la lumière ambiante.



Les instructions pour le kit sont attachées dans les meilleures traditions de LEGO - tout est simple et clair, s'il y a un soupçon qu'il sera difficile pour l'utilisateur de trouver une pièce spécifique - elle sera dupliquée dans l'image en taille réelle, il suffit de la joindre et de comparer - si vous la cherchiez. Bien entendu, les instructions papier suggèrent le schéma de montage d'un modèle spécifique (qui comprendra rapidement toutes les fonctionnalités du kit, apprendra les principes des capteurs et des applications). De plus, le logiciel contient des instructions et des leçons supplémentaires.

Mais comme il s'agit de LEGO MINDSTORMS, le nombre total de modèles possibles n'est limité que par l'imagination de l'enfant.



De plus, les instructions décrivent les organigrammes de certaines actions qui peuvent être effectuées directement à partir du micro-ordinateur.

Comme vous pouvez le voir, il n'y a rien de super compliqué dans l'assemblage de la conception du robot ou dans son contrôle; les étudiants y font face assez rapidement.

Soit dit en passant, il n'est pas utile de considérer que des ensembles de tels concepteurs de robots peuvent aider à déterminer la profession uniquement pour les enfants ayant une mentalité technique.

Un enfant qui est une humanité absolue pourra trouver l'essentiel - l'objectif de créer tel ou tel robot. Pourquoi un robot irait-il quelque part? Dessinez ou ajoutez un emplacement de labyrinthe pour lui. Ou même proposer un court script, dans lequel les robots assemblés par des amis interagiront les uns avec les autres.

L'une des principales conséquences de l'utilisation des kits LEGO Education à l'école est la formation d'intérêt pour le processus d'apprentissage lui-même. Chaque leçon devrait être pour l'enfant non seulement un intervalle de temps après lequel vous pouvez rentrer à la maison, mais du temps que vous pouvez consacrer de manière intéressante à la construction de quelque chose de nouveau, tout en étudiant le sujet lui-même.

Interaction constante avec les kits, programmation fréquente et création d'organigrammes, présence d'un élément compétitif - tout cela développera les compétences de l'enfant qui sont nécessaires pour travailler dans le monde moderne.

École du futur: quoi et comment enseigner aux enfants


Ce n'est un secret pour personne qu'il existe une très forte probabilité de disparition d'un certain nombre de professions qui nous sont familières en lien avec l'émergence de nouvelles professions et le remplacement des personnes par l'automatisation. Selon les prévisions de l'Université d'Oxford, de nombreuses professions dans lesquelles les personnes sont engagées aujourd'hui disparaîtront au cours des 10 à 20 prochaines années - la mise en œuvre des processus pertinents sera entièrement automatisée. Les chauffeurs, les vendeurs, les ouvriers d'usine, les employés des centres d'appels, ainsi que certains gestionnaires et même les journalistes, devraient envisager de changer de profession aujourd'hui. Les professions dans lesquelles les technologies seront étroitement liées aux sciences naturelles deviendront de plus en plus demandées.

Selon Intel, de nombreuses nouvelles professions seront en quelque sorte liées à la programmation et à la robotique. Le problème d'une pénurie de personnel d'ingénierie et d'attirer des jeunes talentueux pour étudier les sciences naturelles dans l'entreprise est appelé l'un des plus urgents.

On entend de plus en plus souvent l'idée que l'enseignement des technologies aux enfants, leur utilisation dans le processus d'apprentissage est l'une des missions les plus importantes des établissements d'enseignement d'aujourd'hui. Les sciences fondamentales conservent leur importance, mais la capacité de travailler avec des informations, d'acquérir de nouvelles compétences et de les trouver pour résoudre de nouveaux problèmes est un élément tout aussi important dans la formation d'un avenir réussi.

Les kits LEGO Education sont conçus pour les enfants de tous âges - des élèves du primaire aux élèves. À partir de solutions éducatives simples, l'enfant passe à des systèmes robotiques de plus en plus complexes. La première plateforme robotique éducative LEGO Education WeDo 2.0 convient aux enfants à partir de sept ans (ou même plus jeunes) et leur permet de mieux comprendre de nombreux sujets: les mathématiques, le monde qui nous entoure, le design et les bases de la programmation. Au cours des cours sous la direction d'un enseignant, l'enfant apprend à analyser les tâches et à trouver des solutions optimales tout en travaillant en équipe. A immédiatement développé des compétences dans la création de projets (de l'idée à la mise en œuvre) avec des expériences.

Tout cela s'inscrit dans le concept d' apprentissage STEM .(S - science, T - technologie, E - ingénierie, M - mathématiques). Il s'agit simplement de créer un environnement dans les établissements d'enseignement qui vous permet d'essayer des idées et des théories dans la pratique.

Dans le même temps, ne confondez pas le développement des compétences nécessaires chez les élèves du primaire avec l'orientation professionnelle précoce. Il est impossible de prévoir exactement ce que l'enfant devra faire à l'avenir. Mais vous pouvez lui apprendre à apprendre de nouvelles choses, à travailler en équipe, à mener des projets indépendants, à naviguer ce qui est important et ce qui est secondaire.

Soit dit en passant, le futurologue bien connu Ray Kurzweil et le médecin américain faisant autorité Terry Grossman considèrentqu'au cours des 10 à 20 prochaines années, nous attendons une véritable révolution de la médecine. La combinaison de nouvelles technologies et méthodes de traitement permettra aux gens de porter leur vie active à 100, voire 150 ans. Est-il possible, est-il nécessaire de consacrer toutes ces années à un travail ou à un domaine de connaissance? Une personne du futur est une personne qui apprend, change, s'adapte constamment. Ou remplacé par un robot et envoyé dans la poubelle de l'histoire.

Source: https://habr.com/ru/post/fr398795/

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