Informationen und Umgang im Digital.Point
LEGO® Education SPIKE™ Prime-Set
Das LEGO® Education SPIKE™ Prime-Set ist ein praxisorientiertes Lernkonzept für den MINT-Unterricht an weiterführenden Schulen. SPIKE™ Prime umfasst eine Vielzahl an spannenden MINT-Aufgaben, die auf den Lehrplan abgestimmt sind. Zum Bearbeiten verwenden die Schülerinnen und Schüler LEGO® Steine, einen programmierbaren Hub mit mehreren Anschlüssen sowie eine intuitive Programmier-App, die auf Scratch bzw. Python aufbaut.
Von einfachen Einstiegsaufgaben bis hin zu Lernerlebnissen für Fortgeschrittene – unabhängig von ihrem Lernstand können alle Schülerinnen und Schüler Selbstvertrauen und Resilienz aufbauen und gleichzeitig die nötigen Fähigkeiten erlernen, um in der modernen Berufswelt erfolgreich zu sein. Der programmierbare Hub hat die Form eines LEGO® Steins und bildet das Herzstück des SPIKE™ Prime-Sets. Das Gerät bietet modernste technische Funktionen und ist dennoch einfach und intuitiv bedienbar. Es verfügt über 6 Ein-/Ausgänge, eine individuell anpassbare Lichtmatrix (5 x 5), Bluetooth, einen Lautsprecher, einen 6-achsigen Gyrosensor und einen wiederaufladbaren Akku. Das SPIKE™ Prime-Set enthält zudem drei Motoren sowie mehrere hochpräzise Sensoren. Mit dem Hub, den LEGO® Technic Elementen und den zahlreichen bunten Bausteinen können die Schülerinnen und Schüler kreative Prototypen und innovative Lösungen bauen. Dank der vielen Anschlüsse am Hub, der Motoren und Sensoren sowie der neuen, großen Bausteine benötigen die Schüler/innen weniger Zeit zum Bauen und können mehr lernen.
Die robuste Aufbewahrungsbox und die beiden Sortierschalen erleichtern das Vorbereiten und Aufräumen. Die kleineren Schalen sind ideal geeignet, wenn wenig Platz auf den Tischen vorhanden ist.
Die LEGO® Education SPIKE™ App bietet einen einfachen Einstieg in das Programmieren – mit intuitiven, auf Scratch basierenden Textblöcken. Mit fortschreitenden Programmierkenntnissen können die Schülerinnen und Schüler das textbasierte Programmieren mit Python ausprobieren, um ihre Modelle zum Leben zu erwecken. Neben den Erste-Schritte-Übungen enthält die SPIKE™ App fünf Lerneinheiten, deren Inhalte auf die Lehrpläne der MINT-Fächer abgestimmt sind und die sich auf die Themen Datenanalyse, Maschinenbau und Informatik konzentrieren. Die Aufgaben sind für Schüler/innen von weiterführenden Schulen konzipiert und auf 45-minütige Unterrichtsstunden zugeschnitten. Sie animieren sie dazu, kritisch zu denken und komplexe Probleme zu lösen. Dadurch verbessern sie ihre MINT-Kenntnisse auf spielerische Art und Weise.
Unterstützt wird SPIKE™ Prime durch ein umfassendes Fortbildungsangebot. In Online-Schulungen und ganztägigen Kursen erwerben Lehrkräfte die Fähigkeiten und das Wissen, um sinnvolle MINT-Lernerlebnisse zu schaffen und ihre Schülerinnen und Schüler für eine erfolgreiche Zukunft zu rüsten.
Weitere kostenlose Lerneinheiten finden Sie auf www.LEGOeducation.de/lessons
Weitere Informationen und Produkte finden Sie auf unserer LEGO®-Markenseite.
- Inhalt des Sets: robuste Aufbewahrungsbox mit Sortierschalen, programmierbarer Hub, Abstandssensor, Kraftsensor, Farbsensor, großer Motor, 2 mittelgroße Motoren und mehr als 500 bunte LEGO® Technic Elemente
- Der programmierbare Hub verfügt über eine Lichtmatrix (5 × 5), 6 Ein-/Ausgänge, einen 6-achsigen Gyrosensor, einen Lautsprecher, Bluetooth und einen wiederaufladbaren Akku
- Intuitive Programmier-App baut auf Scratch bzw. Python auf
- Enthalten sind fünf MINT-Lerneinheiten zu den Themen Datenanalyse, Maschinenbau und Informatik
- Alle Aufgaben sind auf die Lehrpläne abgestimmt und auf 45-minütige Unterrichtsstunden zugeschnitten
Crashkurs für Lehrkräfte - Lego Education Spikes
Der Digital.Point Crashkurs
Unsere Digital.Point Crashkurse gibt es für alle unsere Materialien. Sie wurden von uns eigenhändig erstellt und sollen allen Lehrkräften einen kleinen Einstieg in die Materialien ermöglichen. Dabei achten wir darauf, dass der Kurs in etwa 60–90 Minuten umgesetzt werden kann. So lernen erfahrene Lehrkräfte die besonderen Funktionen kennen, während Anfänger sich mit den Grundfunktionen vertraut machen.
Sie schlüpfen dabei selbst in die Rolle der Schüler und können hoffentlich zu Hause oder am Schreibtisch ein wenig Spaß beim Knobeln haben oder eigene Programme entwickeln – vielleicht sogar bessere als die von uns vorgeschlagenen.
Wir wünschen Ihnen viel Spaß!
Ihr Digital.Point Team
Lego Education Spike Boxen
Die LEGO Education SPIKE Prime Boxen bieten eine schülerfreundliche Möglichkeit, 
Schülerinnen und Schüler an den Gebrauch von Sensoren wie Abstandssensor, Kraftsensor und Farbsensor heranzuführen. In der von LEGO bereitgestellten App können Lerneinheiten aus den Bereichen MINT und Naturwissenschaften ausgewählt werden, in denen die Schülerinnen und Schüler experimentierend arbeiten. Im Digital.Point stehen dafür sechs Boxen zur Verfügung.
Die Spike Boxen bestehen aus einem Hub und 7 Sensoren. Der Hub kann über Bluetooth oder U
SB Kabel programmiert werden. Programmiert wird dabei über die Spike-Prime App die sie auf Windows und MacOS und dem IPad installieren können. Alternativ ist außerdem eine Webapp Verfügbar. Nach der Installation können sechs Tutorial Übungen zu den verschiedenen Komponenten der Box gemacht werden:
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Die Lichtmatrix
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Der Motor
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Der Farbsensor
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der Abstandssensor
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Der Kraftsensor
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Der Gyrosensor
Aufgabe: Installieren sie die Spike-Prime App oder öffnen sie die Webapp und arbeiten sie sich durch die Tutorials durch.
Vertiefende Aufgaben:
Die Lichtmatrix und der Gyrosensor: Der digitale Würfel
Die Lichtmatrix auf dem Hub der SPIKE-Box besteht aus einer 5×5-Pixel-Matrix. Mit ihr können Symbole, Zahlen oder Muster angezeigt werden. In unserem Projekt nutzen wir die Lichtmatrix, um die gewürfelten Zahlen sichtbar darzustellen.
Der Gyrosensor ist ebenfalls im Hub eingebaut. Er erkennt Bewegungen und die Ausrichtung des Hubs. Dadurch kann der Hub zum Beispiel feststellen, ob er geschüttelt oder gedreht wird. Diese Bewegung nutzen wir, um einen Würfelwurf auszulösen.
Als Erstes programmieren Sie mit diesen beiden Funktionen einen digitalen Würfel. Durch das Schütteln des Hubs wird gewürfelt. Pro Zug kann man immer zweimal würfeln. Nach jedem Wurf wird die jeweilige Würfelzahl auf der Lichtmatrix angezeigt. Nach dem zweiten Wurf erscheint zusätzlich die Gesamtzahl beider Würfel. Anschließend kann der Vorgang wiederholt werden, sodass man immer erneut zweimal würfeln kann.
Extra: Baue doch einen Alert bei einem Pasch ein.
Lösung
Der Kraftmesser
Als Nächstes wollen wir einen Kraftmesser Programmieren, Dazu verbinden wir den Kraftsensor mit dem Deck.
Probieren sie ein Programm zu bauen, bei dem:
- Dauerhaft der Druck auf den Sensor auf dem Deck-Display angezeigt wird.
LÖSUNG
Eine Anwendungsmöglichkeit des Kraftmessers wäre eine Waage, doch dafür muss zunächst die Kraft in Gewicht auf ihr umgerechnet werden. Dazu kann die Formel für die Gewichtskraft genutzt werden:
F = m · g, wobei g die Erdbeschleunigung von 9,81 m/s² ist.
Stellen wir diese Formel nun nach der Masse um, erhalten wir:
m = F / g
Setzen wir dies nun in unser Programm ein, können wir mit dem Kraftsensor eine Waage im Bereich bis 1 Kilogramm bauen.
Aufgabe:
Lasse die Waage nun das Gewicht und nicht mehr die Kraft anzeigen.
Baue eine kleine Waage.
LÖSUNG
Abrufen von Cloud-daten
Abgesehen von den „normalen“ Blöcken kann die SPIKE Prime App durch unterschiedliche Erweiterungen auch Diagramme zeichnen oder den Wetterbericht aus Cloud-Daten abrufen. HI-Zukunft hat neben dem Digital.Point auch noch das Projekt Stadt.Monitor, bei dem die Daten der Messstation in der Schuhstraße abgerufen werden können. Dies kann ein schönes und praxisnahes Beispiel für die Umsetzung sein. Erweitern Sie Ihre App also durch die Erweiterung unten links mit den Blöcken für den Wetter-Assistenten. Öffnen Sie nun den Stadt.Monitor und prüfen Sie, welche Daten auf der Seite des Monitors fehlen. Bauen Sie anschließend ein Programm, das die fehlenden Daten auf der Matrix des Hubs anzeigt. Dabei kann durch Klicken des rechtsseitigen Buttons zwischen den Daten umgeschaltet werden.
Lösung
