STEM & Robotics Courses -

• LEGO MINDSTORMS EV3

В много от занятията отборите работят върху един робот, като всеки отбор е отговорен за правилното реализиране на поетата от тях функционалност. Задълбочено се разглеждат задаването на входни стойности и използването на изходните стойности на всички блокове. Широко се използват променливи от трите основни типа: Numeric, Boolean, Text. Роботите вече пазят богато вътрешно състояние, могат да броят, да изчисляват, да се обосновават логически, с помощта на което взимат много по-правилни решения.

Въвежда се използването на паралелно изпълняващи се блокове.

Във второто ниво по Python за EV3 роботи учениците изучават в дълбочина сензора за допир. Сензорът се разглежда както като средство за ръчно управление на машини, така и като сензор за автономни роботи. В няколко занятия учениците изграждат пулт за управление на хващача и движението на кран. От страна на програмирането учениците изучават конструкциите за разклоняване на код "if-else", условните и безкрайни цикли с "while" и операторът за обръщане на условие "not". В края на нивото роботите могат да усещат препятствия които да избягват и излизат от простичък лабиринт.

Осмото ниво от учебната програма по LEGO роботика за ученици от пети до дванадесети клас.

С помощта на роботи създадени за игри между учениците се упражнява работа с променливи. Роботите пазят натрупаните точки от играчите и правят пресмятания с информацията в променливите. Постоянно се използват познатите вече собствени блокове за групиране на функционалност. Въвежда се понятието поведение и програмите на роботите са организирани в множество нишки, които си обменят информация. В края на нивото роботите генерират задачи с числа, чрез които учениците трябва да съставят уравнение.

Четвъртото ниво от учебната програма по LEGO роботика за ученици от пети до дванадесети клас.

В това ниво учениците се фокусират на работа със сензора за завъртане, който се намира във всеки един двигател от комплекта. Освен това се запознават с работата на четвъртия сензор в комплекта по роботика - жироскопичният сензор.
Първите роботи имитират морски животни и техните поведения. Създават се програми, които засичат дали животните успешно са хванали нещо в щипките или човките си. Сензорът в двигателите позволява на роботите да се връщат успешно назад в леговищата си дори и след използване на неограничено движение. Изграждат се и роботи-лодки, яхти и платноходи. С помощта на жиро-сензора учениците насочват роботите по курс по определен ъгъл и засичат отклонения от курса. В открито море може и да има и морски чудовища и корабите им са програмирани да засичат рязка промяна в ускорението, с помощта на същия сензор.

Ниво 4.0 е седма част от курса по “Роботика с лего” предназначена за ученици от 5-ти, 6-ти и 7ми клас.

В това ниво учениците разработват игра за трениране на паметта, като трябва да запомнят поредица от действия като натискане, разклащане, преместване на ръчка, показване на определен цвят. За да програмират успешно играта, започват да използват множество променливи и да манипулират съдържанието им. Създават собствени звуци и картинки за да предадат личен почерк в играта. В края на нивото играта може да запомня най-добрият резултат, дори след излючване на устройството с помощта на текстови файлове.

Второто ниво от учебната програма по LEGO роботика за ученици от пети до дванадесети клас.

Учениците строят множество роботи с вериги и се запознават с физическите понятия инерция и център на тежестта. Изучават се възможностите на зъбните колела, тяхната употреба и основни конструкции, в които могат да бъдат включени.

В програмирането се въвежда новото понятие за „условие“.
Роботите започват да стават по-умни, като могат самостоятелно да вземат сложни решения. „Шпионски“ роботи преследват своите цели, като се пазят да не бъдат забелязани. Въвежда се сензорът за светлина, който роботите използват, за да разпознават цветовете на търсените от тях обекти. Роботите могат да спират на черна линия и да следват маршрут, отбелязан с цветна линия на пода.

Най-сложната мисия на шпионина в края на нивото е да се превърне в сумист и да победи всеки друг робот на ринга.

Първото ниво от учебната програма по LEGO роботика за ученици от пети до дванадесети клас.

В нивото се изграждат различни конструкции на роботи. Управляват се моторите така, че роботите да извършват прецизни завои около „земята“ и „луната“. Преодоляваме различни препятствия след като се блъснем в тях благодарение на сензора за допир.
С помощта на сензора за разстояние роботът се движи без да се блъска в заобикалящите го препятствия. Достигаме до понятията цикъл, градуси, среден мотор. Накрая роботите могат да изпълняват едновременно две различни неща - докато изпълняват мисии върху специално изградено поле, третият двигател разчиства засечени обекти.

Това ниво цели да въведе учениците ни в света на LEGO роботиката, използвайки игри. В занятията използваме предизвикателства и мисии с цел учениците да искат да ги преминат. Така те усвояват знанията, защото са им нужни за да съживят роботите си.
Част от игрите включени в курса са футбол, боулинг и изстрелване на хартиен самолет. Нивото работи с ученици от 8 до 12 години и дори по-големи, които също ще се забавляват с игрите с роботи.

Ниво 3.5 е шеста част от курса по “Роботика с лего” предназначена за ученици от 5-ти, 6-ти и 7ми клас.

В това ниво започваме да въвеждаме работа със собственоръчно създадени програмни блокчета. Функционалност, която се използва на няколко места в програмата се групира в собствено блокче и скъсява дължината на програмите. Учениците създават блокчета, които връщат изчислена информация чрез изходен параметър. Към собствените блокчета се добавят и входни параметри, които променят изчисленията вътре в тях. Всичко това се случва около роботи, които измерват различни физически величини, като скорост на движение или въртене, нивото на гориво в резервоар, както и дължина, площ, и обем.

Ниво 3.0 е пета част от курса по “Роботика с лего”, предназначена за роботика за ученици от пети до дванадесети клас.

В това ниво започваме да въвеждаме работа с данните, измерени от сензорите. Въвежда се понятието алгоритъм и в програмите се правят изчисления без предварително да са известни стойностите, с които се пресмята. Програмните блокчета си обменят информация с помощта на жичките за данни. Роботите разглеждат проблемите на охраната и сигурността, изграждат се различни алармени системи и се разглеждат физическите принципи на различните методи за охрана.

Първо ниво за ученици от 1-ви клас ги въвежда в света на роботиката.

Децата се запознава с нашата система за електронно обучение, с комплектите с които работим в занятията и техните възможности, и правят първите си стъпки в света на програмирането.
Разглеждат се основни принципи за конструиране и движение на роботите. Учениците ще се научат да визуализират изображения и текст върху екрана на робота, както и да възпроизвеждат звук.

Петото ниво по програмата за Роботика с LEGO за ученици от трети и четвърти клас.

За първи път се конструират роботи с насочващи колела за завиване и един или два задвижващи двигателя. Задълбочено се изучава работата на механичния диференциал и как той помага на превозните средства да завиват. Учениците изучават работата на сензора за светлина за да програмират по-добри начини за следване на линия. Построява се първият двуколесен робот-мотоциклет.

В занятията се конструират роботи животни и се търсят решения за начина им на придвижване. Предоставят се само части от всяка конструкция, като учениците сами търсят начин да я довършат. Въвеждат се абстракции, като групиране на блокове и използване на променливи. Роботите започват да стават "по-умни", като пазят вътрешно състояние, запомнят предишните си действия и на тази база определят следващите си стъпки.