乐高教育的历史(二) Mindstorms头脑风暴雏形

2021-01-11 15:50:09 2点赞 15收藏 0评论

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创作立场声明:本人为网易有道员工,有道是乐高教育中国合作伙伴。所以本人有机会学到一些乐高教育专业知识。然而我不是社会上的乐高机器人教师,更多是站在然而一个小学男孩的父亲角度来看待乐高教育的产品。每个人站在不同立场,内容就会有所偏重,客观与否还请大家指正,期待深入探讨交流。

乐高教育的历史(二) Mindstorms头脑风暴雏形

我们分为三个部分来介绍乐高教育的历史。第一部分概述了从20世纪80年代到90年代乐高教育的历史,但我们忽略了乐高教育的一个重要组成部分。

第2部分继续我们之前的内容,来介绍乐高在教室和家庭使用的可编程机器人,乐高Mindstorms头脑风暴的前身!

乐高教育的历史(二) Mindstorms头脑风暴雏形

MIT- Magic Is There!魔法就在那里

当乐高在1982年将technic系列加入其教育阵容时,这完全改变了教育器材的游戏规则。

通过用technic机械积木制造简单机械的过程,学生们将通过动手实践来学习这些有趣的机械原理。同时,新的机遇敲开大门:使用计算机来编程模型。

乐高教育的历史(二) Mindstorms头脑风暴雏形

Technic I 开启的机械学习,从1982年就进入乐高教育

1984年,乐高找到了麻省理工学院数学与教育学教授、人工智能实验室的联合创始人西摩·帕佩特(Seymour Papert)。他因开发了一种名为Logo的编程语言而声名远扬。正是Papert在儿童和计算机学习方面的工作引起了乐高的兴趣,因为Logo语言的应用扩展到了教室。在他的《头脑风暴》(听起来很熟悉吗?)一书中,帕皮特是计算机作为帮助孩子系统解决问题的教学工具的支持者。这种态度在他的声明中得到了最好的体现:

“当你学习给电脑编程时,你几乎从来都不会第一次就做对。你必须隔离并纠正“错误”。要问的问题是:这个问题可以解决吗? 如果把这个概念普遍化,我们可能就不会那么害怕“犯错”了。”

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Seymour Papert向孩子们展示计算机学习的乐趣

不久之后,Papert和乐高开始合作,并开始开发软件来制作可编程的乐高模型。

1985年,软件的原型已经准备好,麻省理工学院的Mitchel Resnick(米切尔·雷斯尼克,Scratch之父,最近青少年编程教育大火之后如雷贯耳的名字!!!)飞到丹麦比隆的乐高总部去演示产品。他不得不拖着他自己的苹果电脑,因为乐高的办公楼里没有!

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Mitchel Resnick ,1999

Technic Control的发展

1985年,乐高的Technic Control(科技控制,后面简称TC)首次亮相德国斯图加特的Didacta博览会。受Papert教授设计Logo的启发,在“英国微电子计划”的帮助下,乐高开发出Technic Control。第二年,乐高将Technic Control套件引入英国市场。

学生现在可以为自己的电动模型编程,可以通过开关手动控制,也可以通过计算机自动控制,这多亏了一个特别设计的连接盒,作为模型和计算机之间的桥梁。TC的分布扩展到整个欧洲。

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Technic Control 在1985年发布

与此同时,麻省理工学院在美国波士顿公立学校亨尼根学校(Hennigan school)开展了一项由乐高赞助的试点项目。与Technic Control不同的是,试点学校的软件使用了一个特殊版本的Logo编程。在四周的时间里,Papert教授观察了该产品在促进学习兴奋的能力,以及它对后进学习者表现的帮助能力。

为了表彰他的贡献,Papert教授于1989年被称为第一位乐高学习研究教授。

这项工作直接指引后续Technic Computer Control (科技 计算机 控制)产品的发布,利用乐高TC logo编程软件。在1992年的产品手册中,包含针对不同年龄孩子的产品,比如适用于小学和初中的Technic Control 0,适用于初中和高中的Technic Control I,和适用于孩子们搭建更复杂模型的Technic Control II 。

这代产品还在使用连接盒,界面盒还在那里,允许“学生们从计算机向乐高电机和灯发送信号,并从乐高触摸传感器和光传感器接收信息。”

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LEGO TC logo 在1992年加入LEGO Dacta目录

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1989年的乐高TC logo说明书

从那时起,孩子们也纷纷开始建造乐高机器人。1992年,麻省理工学院的参赛者在波士顿计算机博物馆参加机器人比赛。大二学生维克多·卢昌科(Victor Luchangco)等学生提前为机器人编程。这张照片显示,Victor 正在搭建他的乐高机器人,它将从附近的降落伞中取回乒乓球,并将它们发射到目标。

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学生们在准备MIT的机器人竞赛,1992年

Technic Control Center 进入家庭,重返学校

1990年,通过Technic Control Center(科技控制中心) 8094套装,个人乐高爱好者也能够把乐高机器人编程经验带回家。

这个Control Center就像是之以前教育版本的一个简单版本,因为它不需要个人电脑来操作。指令通过一个带有两个存储库的可编程控制板输入,该控制板能够存储多达50条指令,并同时控制多达3个9伏电机。每个命令可以在长达200秒的时间内执行。

在宣传手册中,宣称通过Technic Control Center,可以创作预置编程设计的复杂机械模型。

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1990年 LEGO Technic Control Center资料

Technic Control Center也同时通过乐高Dacta提供给学校部门,而不是取代乐高教育早期的产品,它作为一个补充教育配件提供。

到1995年,教师可以购买9753基础套装。套装带有活动包,包括一份教师指南和十八张活动卡片,供学生学习使用。

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乐高教育版的Technic Control Center控制器

Technic Control Center控制中心的一个缺点是它需要6节干电池来运行。这个问题在1995年的8485套装 Technic Control CenterII 发布后得到了纠正,它使用一个交流适配器将电流从电源插座输送到设备。8485套装是为家庭用户而先推出的,乐高教育在一年之后引入。用这个盒子就能做出的最具代表性的模型之一就是庞大的霸王龙,乐高对这个模型很骄傲,并将其在乐高主题公园做了个超大号版本。


当年的电视广告


著名的大恐龙

Dacta Control lab控制实验室

虽然Control Center提供了不需要PC的编程方式,但乐高继续支持PC兼容的TC产品作为他们的“面包和黄油”。

为了跟上技术的快速发展,这个产品线在1993年做出升级,使用乐高Dacta Control System。新软件使用了一种名为控制实验室Control Lab的Logo编程语言。产品还包括一个新的串行接口盒,有八个输出和八个输入端口。

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1995年乐高教育宣传册中对Control Lab的介绍

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Dacta Control Lab 软件界面

一份1995/1996年的产品手册展示了学生们制作各种各样的模型,包括一个机器人分类系统、一个温室的展示。最引人注目的广告模型是达塔龙Dactasaur,一个积木搭建的恐龙,可测量距离和时间以确定其平均速度,这是通过使用角度和光传感器来实现的。

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搭建Dactasaur

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1995-1996产品手册,展示使用 Dacta Control Center进行协作学习

在1996年,Dacta Control Center系列中加入了一个有趣的智能房屋补充产品。智能房屋套装是一个独特的产品,因为它的目的是模拟自动化系统在现代家庭的使用。它由153多个部件、一个9伏的电机、可亮灯砖和光电传感器组成。

软件包含易于使用的界面,有13个不同的课程活动,学生可以使用编程语言来操作内置在他们的小乐高房子里的功能。包括户外照明,车库门防盗报警器,门锁,吊扇和卫星天线等。

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LEGO Dacta智能房屋宣传册

智能房屋的宣传册列出了包括性别平等在内的一系列特点。“智能住宅的主题很受欢迎,它有许多现实生活中的应用,所有学生都可以联系到自己的生活主题。”

除了一名男生之外,宣传册上的插图突出地展示了积极参与该产品学习的女生。甚至与布景一起展示的小人仔也戴着女性的头发。

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LEGO Dacta智能房屋宣传册内页

1997年,乐高将他们的Dacta Control Lab控制实验室带到加州帕萨迪纳的Planetfest上。该活动与火星探路者航天器的着陆一起进行,与会者可以看到从火星上拍摄的第一张实时图像。

此外,乐高还推出了电脑控制的Dacta“漫游者”(rovers),让孩子们在模拟的火星地形上移动。他们还为儿童和教师举办了研讨会,要求参与者建造解决问题的机器人。

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Dacta漫游者,配合1997年的火星漫游者登陆

请继续关注第三部分——头脑风暴Mindstorms诞生

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