LEGO® Education SPIKETM Prime Set הוא כלי למידה מסוג Steam (מדעים, טכנולוגיה, הנדסה, אומנות ומתמטיקה) לתלמידים בכיתות ו' עד שמונה (בערך 11 עד 13 שנים).
SPIKE Prime, שמשלב רכיבי בנייה צבעוניים מלגו, חומרה קלה לשימוש ושפת קידוד אינטואיטיבית בגרירה ושחרור שמבוססת על Scratch ו-Python, מעודד תלמידים ותלמידות רבים להשתתף בפעילויות למידה כיפיות, לפתח חשיבה ביקורתית ולפתור בעיות מורכבות, בלי קשר לרמת הלמידה שלהם... תוך כדי הנאה!
ניסיון בתכנות
התלמידים משתמשים בבלוקים של סמלים, בבלוקים של מילים (ברירת מחדל) או בקוד Python כדי לתכנת את המודלים שלהם. סביבת התכנות מבוססת על עורך Scratch, שדומה לתלמידים רבים, שכבר החלו בחינוך של Steam בשלב מוקדם בבית הספר.
בשני המצבים הוויזואליים, התלמידים מחברים בלוקים על ידי גרירה ושחרור שלהם באזור התכנות. הם מחברים את הבלוקים השונים ביניהם.
תלמידים מתקדמים יותר יכולים להשתמש בקוד Python אמיתי באופן ישיר, שכולל מאגר ידע משולב כדי לתמוך בתלמידים בזמן שהם מתכנתים.
כשהם יצרו תוכנית באפליקציית LEGO Education SPIKE, התלמידים שלחו את התוכנית למרכז של LEGO Education Spike Prime באמצעות חיבור Bluetooth או USB. המרכז מפעיל את התוכנית ושולט במודל LEGO.
חומרה כלולה
המוח של ערכת SPIKE Education הוא המרכז, שמשמש לשליטה על מגוון קטעי החומרה האחרים, כמו החיישנים והמנועים. הערכה כוללת חיישן צבע, חיישן מרחק וחיישן כוח. יש גם שני מנועים: אחד גדול והשני בינוני. המרכז מתחבר למחשב באמצעות Bluetooth או USB.
אפליקציות נתמכות
מלבד אפליקציות ספציפיות לפלטפורמה, LEGO מציעה גם את אפליקציית האינטרנט SPIKE, שניתן לגשת אליה בכתובת spike.legoeducation.com. האפליקציה לא נשמרת בדפדפן, כך שהמשתמשים תמיד צריכים להיות מחוברים לאינטרנט כדי שאפליקציית האינטרנט תפעל.
חברת LEGO תומכת באופן רשמי בדפדפני Chrome ב-Windows 10 ו-11, ב-MacBooks ובמכשירי Chromebook. שיפורים לשמירה במטמון ואפשרות להתקין את האפליקציה הם תכונות שאנחנו מתכננים לעתיד.
התחברות ל-SPIKE Hub
אפשר לחבר את SPIKE Prime ואת SPIKE Essential למחשב באמצעות Bluetooth או USB. כברירת מחדל, אפליקציית האינטרנט משתמשת ב-Bluetooth עם Web Bluetooth API.
לחלופין, אפליקציית האינטרנט משתמשת ב-Web Serial API כשהיא מחוברת באמצעות USB. בשני המקרים, מלבד כבל ה-USB, תהליך החיבור כמעט זהה.
אחרי ההתחברות, התלמידים מעלים את התוכניות שלהם לאחת מ-20 חריצי האחסון במרכז הגדול.
כדי לתקשר עם המרכז, ה-Bluetooth באינטרנט וה-Web Serial API זקוקים ל-BluetoothDevice או ל-SerialPort בהתאמה. הם מתקבלים בקטעי הקוד שנלקחים מהאפליקציה הפעילה.
חיבור Bluetooth API באינטרנט
(X.next = 4),
navigator.bluetooth.requestDevice({
filters: [
{
namePrefix: 'GDX',
},
],
optionalServices: ['d91714ef-28b9-4f91-ba16-f0d9a604f112'],
});
חיבור Web Serial API
const v = yield navigator.serial.requestPort({
filters: [{
usbVendorId: Zt.SerialVendorId.LEGO // 1684
}]
});
yield v.open({
baudRate: 115200
});
למה כדאי להתמקד קודם באינטרנט ולהשתמש בממשקי API של חומרת אינטרנט
נכון לעכשיו, חברת LEGO שומרת גרסאות עצמאיות של האפליקציות שלה ל-Android, macOS/iPadOS ו-Windows; בתוספת גרסאות מדור קודם של האפליקציות הספציפיות לפלטפורמה, בנוסף לאפליקציית האינטרנט. על ידי דחיפת אפליקציית האינטרנט לפלטפורמות שתומכות בממשקי ה-API הבסיסיים של חומרת האינטרנט ב-Chrome, כלומר macOS, Windows ו-ChromeOS, המפתחים יכולים להפחית את נטל התחזוקה של האפליקציה.
סיבה נוספת היא גודל ההורדה. אפליקציית האינטרנט מורידה פחות מ-20MB בסך הכול, בעוד שגודל האפליקציה ל-macOS ול-iPadOS הוא 115MB, האפליקציה ל-Android 178MB והשעונים של אפליקציית Windows הם 292MB. עם זאת, ההתקנה הראשונית לא כוללת את חומרי השיעור הדרושים בכיתות. אחרי הורדת החומר, הגודל גדל כמעט ב-1GB. באפליקציית האינטרנט תוכן השיעור מועבר בסטרימינג, כך שלמשתמשים תמיד יש את הגרסה העדכנית ביותר ולהוריד רק את השיעור המדויק שבו הוא צופה.
מלבד הסיבות הטכניות האלה, הפשטות של השימוש בכיתה היא טיעון ברור נוסף שצריך להתמקד בו באינטרנט. התלמידים לא צריכים להתקין אפליקציה ולעדכן אותה. במקום זאת, הם פשוט לוחצים על קישור ועובדים תמיד עם הגרסה העדכנית ביותר. מהצד של LEGO, תמיד אפשר לקבל עדכוני תוכן, ללא תלות בתהליכי הבדיקה של חנות האפליקציות.
Tinker עם LEGO באינטרנט
המטרה תמיד הייתה להרכיב לבנים באופן יצירתי, ומאחר ש-LEGO Education הייתה נגישה מדפדפני אינטרנט, היא אינה יוצאת מן הכלל.
קהילת המפתחים כבר התחילה ליצור קוד שתומך ב-SPIKE. לדוגמה, PyREPL-JS נוצר על ידי Gabriel Sessions באוניברסיטת Tufts. PyREPL-JS מספק MicroPython REPL (לולאת קריאה-eval-print) לדפי אינטרנט כדי לתקשר עם מרכז SPIKE. איתן דנה, גם הוא מ-Tufts, משתמש ב-REPL הזה לכמה ממשקי Web-Interfaces של SPIKE Prime, אחד מממשקי הפריצה שסונכרן לקובץ אודיו.
האוניברסיטה אירחה סדנה בנושא למידת מכונה עם SPIKE, ומארחת מגרש משחקים לרובוטיקה עם הוראות ודוגמאות קוד. שלום SPIKE הוא מקום טוב להתחיל בו.
הודות לכך שהתלמידים יכולים לתקשר עם דגמים פיזיים של LEGO מתוך הדפדפן, ממשקי ה-API של חיבורי ה-Web Serial ו-Web Bluetooth פותחים עולם שלם של אפשרויות לאפליקציות חינוכיות, יצירתיות ובידור. לתלמידים תמיד תהיה הגרסה העדכנית ביותר של האפליקציה, בלי שיצטרכו לעדכן אותה.
בטווח הארוך של מפתחי לגו יהיו פחות אפליקציות לתחזק, כלומר פחות אפליקציות ומאמץ הפיתוח יהיה קטן יותר, וישאר יותר זמן לעשות את מה שידוע ביותר ב-LEGO: גישה יצירתית.