SPIKE 樂高機器人

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2021-08-21

樂高教育新產品上市！LEGO SPIKE Essential Set (#45345)





樂高教育架構及新目標

樂高教育部門在今年初推出BricQ系列產品，屬於純積木教具，以物理科學的學習為主。(請參考探奇文章：LEGO Education BricQ 超值好用的樂高教學教具Part1, Part2 連結)

接著在3月推出LEGO® Education Professional Development，幫助教育人士提供專業學習發展計畫。

前幾天(8/17)再發表LEGO® Education SPIKE™ Essential，並且建立完整的LEGO Learning System，以STEAM教育為本，結合生活中的情境，發展出有趣的動手做活動，為學校教室提供全方位的學習教育解決方案。


樂高教育的新產品線

樂高教育原本有動力機械、WeDo 2.0、EV3樂高機器人這樣的搭配組合，形成小學中學階段的學習，但隨著時間過去，動力機械套件及EV3樂高機器人相繼停止販售，樂高電力操作系統漸漸由Power Function系列進化到Powered Up系列，原本還不清楚樂高及樂高教育到底要如何轉換世代，後來推出LEGO SPIKE Prime，大致有個方向，確定電力系統的統一性(LEGO Power Functions 2.0 (LPF2)接頭)，然後LEGO BricQ系列的推出，再加上現在SPIKE Essential Set (#45345)的上架，樂高教育確定了全新的產品線。

(樂高教育新產品線)

學校階段\STEAM

科學、物理、動力

科技、程式、工程

1-5年級 Primary

LEGO BricQ Motion Essentil

#45401

LEGO SPIKE Essential

#45345

6-8年級 Secondary

LEGO BricQ Motion Prime

#45400

LEGO SPIKE Prime

#45678


上面的表格可以看出全方位，從國小階段到國中階段的考量。其實樂高教育也有下面這張圖可以看出特性。(至於9-12年級的替代產品是甚麼？令人好奇^^)
當然樂高教育也在其他方面下了很多功夫，例如鮮明的人物個性特色，不僅為情境敘事教學帶來感動，也順便將社交情感等人文感性的一面呈現無遺。


觀察 LEGO SPIKE Essential Set 

這套新品編號是#45345，目前官網剛剛開始接受預定，預計9月才會出廠。

(當BricQ上架時，我了解到Prime及Essential的差異，但是沒有想到SPIKE加上Prime字樣的真正意義，現在終於恍然大悟，原來有Prime就一定有Essential！^^)

正如日本Afrel官網稱之為SPIKE Basic，這是基礎的套件，想必內容概念很單純，不過我認為適合1-5年級的跨度太大，應該是1-3年級比較合適。


以下就套件的硬體、軟體、教案課程三部分來分析這套產品。


LEGO SPIKE Essential 的硬體

按照慣例，還是將硬體分成積木零件及電子零件來看，較為清楚。

積木零件Bricks (零件清單連結)

  1. 449個零件，鮮豔的顏色分類，有整理盤和整理盒，方便收納。
  2. 16x8的大平板，方便作為建構底座的基地。(這在BricQ是基本配備)
  3. 還有許多情境道具：小花小草螃蟹等。
  4. 四個樂高小人偶(Minifigure，人偶個性介紹)
  5. 這盒積木也是兩個系統的綜合應用，Brick System(顆粒堆砌) 與 Technic System(孔位插銷)，除了SPIKE Prime的十字洞 2x4積木，這次還有圓形孔洞轉接積木顆粒(Stud豆豆)的小零件(Connector Peg With TubeBright Green 6301284)，讓電子零件更方便附加固定於底座平板或System Brick上，也就是孔洞轉堆砌。

電子零件(主機、輸出輸入元件)

  1. 主機稱為Small Hub，體積的確比較小(5x7x4)，只有AB兩個插座，只有一個開關機按鍵，只有一顆多彩LED狀態燈，內建6軸陀螺儀，藍牙(BLE)是一定有的，採用專用鋰電池(620 mAh /7,3 V)，只能使用平板手機以串流方式(Stream)操控，無法儲存程式。Small Hub沒有LED Matrix，從軟體功能來看跟LEGO BOOST一樣，沒有喇叭，聲音都是從手機平板裝置發聲(唉！)
  2. 輸入元件有一顆顏色感應器，跟SPIKE Prime 相同。
  3. 輸出元件有一顆3x3 多彩LED Matrix，9顆LED燈，可以有10種顏色，也能有10種明亮變化。
  4. 輸出元件還有兩顆小型伺服馬達(Small Angular Motor)，體積小很多，速度跟扭力也一定比較小(官方資料110 RPM)，同樣具有絕對原點功能。(網路上已經有玩家拍攝影片，小馬達100%的轉速大約相當於中馬達的30%，待確認)
主機只有兩個插座，四個輸出入設備只能輪流使用，關於這一點我還真是無法理解，大概WeDo 2.0、LEGO BOOST(Move Hub)也都是相同狀態。或許考量對孩子來說相對比較單純，同時間只要專心操作兩個設備。

LEGO SPIKE Essential 的軟體 - LEGO SPIKE App





  1. 這次App更新是為了配合SPIKE Essential上市，所以App版本變成2.0.0，App 的圖示也完全變樣。雖然都是SPIKE，但是為了兩套主機共用同一個軟體，軟體程式檔案明顯增肥許多。執行也比較慢。

2.  原本 SPIKE Prime主機可以使用Word Blocks (Scratch程式)及 Python 文字形語言兩種方式控制。現在新增ICON Blocks (圖示程式)。原本MIT在改版Scratch 3.0時就有討論過這種橫向的圖形程式寫法，現在變成Scratch Jr. 專用。樂高的WeDo、Boost、Powered Up 也都是採用這種圖示程式。很直覺很單純，但是要進行複雜動作時不容易處理。可以參考看看LEGO BOOST App就知道，增加很多命令(變數、邏輯、數學運算都有)，但是都不容易使用。

3. Essential的Small Hub 只有兩種選擇 ICON Blocks 或 Word Blocks，反倒是 SPIKE Prime Hub增加了 ICON Blocks 程式寫法，真是有趣。(除了體積大小改變，邱老師仍然認為用同一台主機就好了啊！)

4. App應用程式只有介面稍加修改，其他沒有太大改變，倒是我的手機已經無法安裝新版 SPIKE App(可能是螢幕大小受到限制)，中文部分仍然只有簡體中文。還是沒有Robot Inventor App的遙控功能及動畫功能。

5. 原本SPIKE Prime版本的資料蒐集及摺線圖也都還在，增加柱狀圖(Bar Graph)功能，Small Hub可以擴充使用Display及 Bar Graph。

LEGO SPIKE Essential 的課程教案 - LEGO SPIKE App

課程教案一直是樂高教育最重視的方面，特別是提供學校教師立即可以上手的教學計畫。LEGO SPIKE Essential Set 提供了更多的教案，包含五大主題，以年級作為區分，適合1-2年級和3-5年級，每一主題有7-8堂課程。還有特別主題 FIRST League Exploer 及 Hybid挑戰！詳細列表如下：


Great Advantures

Grade 1-2


1

Boat Trip



2

Arctic Ride



3

Cave Car



4

Animal Alarm



5

Underwater Quest



6

Treehouse Camp



7

The Great Desert Advanture





Amazing Amusment Park

Grade 1-2


1

The Fast Lane



2

Classic Carousel



3

The Perfact Swing



4

Snake Stand



5

Twirling Teacups



6

The Spinning Ferris Wheel



7

The Most Amusement Park



8

Remix the Ride


Hybrid



Happy Traveler

Grade 3-5


1

River Ferry



2

Taxi! Taxi!



3

Hovering Helicopter



4

Swamp Boat



5

Cable Car



6

Big Bus



7

Get Around Town


2節



Crazy Carnival Game

Grade 3-5


1

Mini Mini-Golf



2

Bowling Fun



3

High Stick Hockey



4

A-Maze-Ing



5

Avoid the Edge



6

Junior Pinball



7

Creative Carnival Game


2節



Quirky Creations

Grade 3-5


1

Good Morning Machine



2

Big Little Helper



3

High-Tech Playground



4

Trash Monster Machine



5

Winning Goal



6

Literary Randomizer



7

Your School Creation


2節

8

Loads of Laundry


Hybrid



FIRST LEGO League Explore

All Grade

Beginner

1

Explore Lesson 1



2

Explore Lesson 2



3

Explore Lesson 3





Essential Combined

3-5l Grade

Advanced

1

Create a Critter

結合 BricQ Motion Essential

2節

2

Safe Crossing

結合 BricQ Motion Essential

2節


這些教案值得好好研究，邱老師認為應該都可以用LEGO SPIKE Prime現有的積木做出類似的模型。至於裝飾物件及特殊物品元件就需要努力以其他零件替代或是改編故事。

後續希望

整體來看，LEGO SPIKE Essential Set 應該是取代WeDo 2.0的角色。具有新的積木零件及電子零件，例如 3x3 彩色LED Matrix，小型伺服馬達。是可以添購作為應用。

原本以為樂高新品是添加在BricQ的電力元件，例如電池、馬達等，一般只要馬達正反轉動，就已經能讓樂高模型產生許多樂趣，但是因為Small Hub無法獨立運行程式，就無法作為替代電池盒與馬達，還需要尋找其他方法。

總之希望樂高教育能有更多升級方式。

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