Робототехника LEGO Mindstorms EV3 для детей 9-16 лет

Многим детям уже мало просто собирать конструктор LEGO. Они хотят конструировать более сложные и крутые объекты. Робототехника LEGO Education Mindstorms EV3 — то, что нужно увлеченным и тем, кто только начал знакомство с миром LEGO. В этом случае родителям нет надобности покупать дорогостоящие наборы LEGO и задаваться вопросами: а насколько хватит ребенка? Не забросит ли он? А что делать дальше, когда он осилит эту модель? Ведь занятия по робототехнике — это возможность собирать каждый раз нового робота, это наука и в то же время игра, это увлеченные ребята и вдохновляющие педагоги.

Конструктор Lego Education Mindstorms EV3 — основная платформа для обучения робототехнике, которая сегодня активно внедряется в программы дополнительного образования в России. Почему? Расскажем в этом статье.

Робототехника LEGO Mindstorms EV3 для детей 9-16 лет
  1. LEGO Mindstorms EV3 – серьезная робототехника
    1.1. Прокачиваем знания по школьным предметам с LEGO Mindstorms EV3
    1.2. Возможности робототехники LEGO Mindstorms EV3
  2. Робототехнические соревнования на базе LEGO Mindstorms EV3
  3. Занятия по робототехнике на базе LEGO Mindstorms EV3 в Компьютерной Академии РУБИКОН

LEGO Mindstorms EV3 – серьезная робототехника

Конструирование – это не урок от звонка до звонка. Это увлекательный мир науки и творчества, в котором ребята могут реализовать свои самые смелые идеи.

В этом заключается одно из основных преимуществ занятий по робототехнике LEGO Education – интерес к самому процессу обучения, который испытывает ребенок.

LEGO Education Mindstorms EV3 — образовательная платформа и целая робототехническая лаборатория, созданная специально для образовательных учреждений и рассчитанная на детей от 9 до 17 лет. В компании заинтересованных ребят и под руководством опытных педагогов ребенок сможет достичь больших результатов в отличии от конструирования дома. На занятиях он не просто собирает конструктор, но и получает дополнительные знания о мире и на практике может апробировать знания, приобретенные в школе.

Если LEGO Education WeDo 2.0 знакомит ребят с робототехникой, то LEGO Education Mindstorms EV3 позволяет заниматься ею на более серьезном уровне. Главное отличие этих платформ – наличие мозга – программируемого микрокомпьютера EV3, который с помощью написанной программы контролирует работу моторов и датчиков и наделяет робота не только способностью двигаться, но и реагировать на внешние раздражители.

Компания LEGO основательно подошла к разработке данного набора, программного обеспечения и учебных материалов к нему. Именно поэтому Mindstorms уже много лет является стандартом обучения робототехнике в России и других странах мира.

Робототехника — это не урок от звонка до звонка. Студенты Академии РУБИКОН увлеченно конструируют роботов и забывают о времени
1.1 Прокачиваем знания по школьным предметам с LEGO Mindstorms EV3

Пока ребенок учится в школе, ему, как правило, сложно осмысленно определиться с выбором профессии. Задача родителей и педагогов – помочь в выборе и подготовить ребенка к будущей жизни, научить его ориентироваться в высокотехнологичном мире.

Робототехника LEGO напрямую связана концепцией STEM learning (S — science, T — technology, E — engineering, M — mathematics). Данная концепция призвана вызвать у детей интерес и любопытство к науке и изобретениям, к инструментам познания мира, исследованиям и экспериментам.

В игровой форме сложная наука уже не кажется детям чем-то чуждым и отвлеченным и вызывает желание опробовать теорию на практике.

Обучение робототехнике на образовательных платформах LEGO Education помогает достичь высоких результатов в изучении основных школьных предметов. Набор поможет усвоить, закрепить и применить на практике знания, полученные на уроках физики, информатики, математики, технологии и других предметах. Изучение принципов работы механизмов, их назначения, физических сил и законов становится увлекательным занятием для ребят на примере сконструированных ими роботов.

Так абстрактная теория, представляющая трудности для многих детей, обретает реальные формы и легче усваивается:

  • В математике: задачи на определение расстояний, вычисления окружностей, скоростей, и прочих величин.
  • В физике: темы механики, скорости, силы, движения, оптики, термодинамики, магнитных явлений и др.
  • В информатике: основы программирования, составление алгоритмов.
  • На занятиях по робототехнике формируются общенаучные и технологические навыки конструирования, проектирования, программирования. Ребята развивают память и внимание, учатся быть инициативными и самостоятельными. Также робототехника LEGO Education Mindstorms EV3 способствует развитию Hard skills и Soft skills.

    1.2 Возможности робототехники LEGO Mindstorms EV3

    В процессе конструирования базовых моделей ребята изучают азы сборки и программирования. В дальнейшем дети могут конструировать другие функциональные модели, в том числе создавать свои собственные.

    Сегодня LEGO Mindstorms Education EV3 является лидером среди образовательных платформ по робототехнике. Доступная среда программирования позволяет детям всего за несколько занятий освоить принципы написания программ и приступить к конструированию более сложных моделей.

    Студенты Академии РУБИКОН тестируют Базовую модель робота (Robot Educator) на соревнованиях

    На занятиях по робототехнике по инструкции на базе LEGO Mindstorms Education EV3 можно собрать следующие модели:

    • Базовая модель робота (Robot Educator)
    • Робот-рука
    • Робот-щенок
    • Робот-гиробой
    • Робот-сортировщик

    В основе робототов - микрокомпьютер LEGO Mindstorms Education EV3 – это мозг набора, который позволяет запрограммировать робота на выполнение определенных команд. Моторы заставляют робота двигаться. Например, вращают колеса. Датчики – очень важные элементы, с помощью которых робот реагирует на окружающие его раздражители. Гироскопический датчик передает на микрокомпьютер данные о вращении и отклонении в пространстве. Датчики касания определяют наличие препятствия посредством касания, а ультразвуковой датчик измеряет расстояние до объектов, заставляя робота объехать его или остановиться. Датчик цвета имеет светодиоды и определяет объекты по цвету, заставляя робота реагировать на них определенным образом.

    Изучив назначение компонентов набора и собрав базовые модели, ребята смогут сконструировать собственные уникальные робомашины, опробовать которые можно на различных робототехнических соревнованиях.

    Соревнования по робототехнике на базе LEGO MINDSTORMS EV3

    Конструирование разнообразных по назначению и внешнему виду робомашин и представление их на различных соревнованиях – это важная часть занятий по робототехнике. Таким образом дети могут продемонстрировать свои изобретения и оценить модели других участников.

    TulaHack 2022. Студенты Академии РУБИКОН заняли 2 и 1 места в треке "Робототехника".

    Существуют международные олимпиады по робототехнике, в нашей стране робототехнические соревнования на базе LEGO Education проводятся с 2000 года. Студенты Академии РУБИКОН участвуют в российских и региональных хакатонах, олимпиадах и соревнованиях по робототехнике. Траектория Будущего – олимпиада с международной сертификацией, в которой студенты Академии Рубикон ежегодно принимают участие в номинациях Робототехника, Программирование и Дизайн. Для ребят это возможность оценить полученные знания и стимул идти дальше.

    Траектория будущего
    TulaHack
    Робомастер

    Занятия по робототехнике на базе LEGO Mindstorms EV3 в Компьютерной Академии РУБИКОН

    Программирование и робототехника – основа многих специальностей настоящего и будущего. Приобщение детей к технологиям и подготовка кадров для сферы IT – одна из приоритетных задач образовательной системы в России.

    Робототехника на базе LEGO Mindstorms EV3 в Компьютерной Академии РУБИКОН – это самая настоящая экспериментальная среда, в которой ребята уже в юном возрасте могут почувствовать себя настоящими учеными – конструкторами, инженерами, изобретателями.

    Теоретическая робототехника знакомит ребят с назначением и устройством роботов, с особенностями сборки, принципами работы вычислительной техники. Но в основе обучения – это практические занятия, на которых студенты наращивают знания и опыт в конструировании и программировании.

    На уроках по робототехнике на курсах Junior (9-11 лет), Middle (11-12 лет) и Senior (13-16 лет) студенты Компьютерной Академии РУБИКОН знакомятся с наукой о роботах, сферами их применения и направлениями развития робототехники. Обучение робототехнике начинается со сборки базовых моделей по инструкции и программирования движения по прямой линии. Знакомство с принципами работы моторов и датчиков позволяет решать более сложные задачи на движение. Например, движение вдоль черной линии по сложной траектории. В дальнейшем ребята узнают, что такое робосумо, кегельринг, лабиринт.

    Задача робототехники — научить ребенка собирать собственных уникальных роботов без использования инструкций. На фото экспериментальные роботы LEGO Mindstorms EV3, собранные студентами Академии РУБИКОН

    Работа с микрокомпьютером – важная часть обучения: дети учатся управлять звуком, выводить изображение на экран дисплея микрокомпьютера и работать с подсветкой. Изучение назначения и принципов работы датчиков помогает ребятам понять, как именно робот способен реагировать на раздражители окружающей среды. Одна из задач обучения – разработать индивидуальный проект, который не имеет инструкций. Учащиеся презентуют данные проекты на различных мероприятиях, например, соревнованиях по робототехнике.

    Занятия в Компьютерной Академии РУБИКОН помогают ребенку не только адаптироваться в мире технологий, но и понять, какие сферы IT ему наиболее интересны и близки.

    Робототехника – одно из самых перспективных направлений в IT. Роботы применяются во многих сферах жизни: промышленности и строительстве; авиации и космических разработках; медицине и сфере услуг; военных технологиях и проч. Роботы – наши друзья и помощники; они становятся все более сложными и функциональными. Сегодня робототехник – одна из самых востребованных профессий в мире. Все знают Илона Маска и компанию Boston Dynamics, которые гремят на весь мир своими робототехническими разработками. Вполне вероятно, что заинтересовавшись робототехникой, ребенок захочет продолжать обучение в данной сфере на профессиональном уровне.

    Источник Boston Dynamics

    Увлекательное обучение и занимательный досуг – это про робототехнику. Хотите, чтобы ваш ребенок обучался робототехнике, программированию или дизайну? Приходите в Компьютерную Академию РУБИКОН уже сегодня!